本实用新型具体涉及一种车用汽油油气回收监测装置。
背景技术：
随着社会和经济的高速发展，人们对空气质量的要求越来越严格，伴随着“雾霾”天气出现的次数越来越多，造成环境污染的各种因素引起人们的高度重视；其中汽车成了人们最为关注的对象，人们对汽车尾气的治理投入了大量财力、物力和人力，汽车尾气的治理已经得到很好的改善，然而人们对汽车油气的研究却不够深入；汽油油气是PM2.5形成的主要组成部分，是造成环境污染的重要污染物； 1升汽油能挥发100～400升油气，伴随着外界环境（温度、风等）的影响，油气对外界空气质量的影响很大，尤其是在雨少、干燥的春季和冬季；车用汽油油气排放无从监测，汽油油气排放量对环境产生怎样的具体影响也无从得知，给环境监测和治理带来了巨大的困难。
针对上述问题急需一种车用汽油油气回收监测装置，能够对汽车汽油油气排放进行监测和数据统计，为科学治理天气污染提供科学依据。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种车用汽油油气回收监测装置，该实用新型可以实时监测每辆汽车在各个工况下的油气挥发量，并通过云平台系统对油气挥发量数据进行识别、分类和汇总，为科学治理天气污染提供科学依据。
本实用新型采用的技术方案如下：一种车用汽油油气回收监测装置, 包括油气回收装置、控制装置和云系统；所述油气回收装置包括燃油箱、汽油、油气、油气输入管、回收装置、油气输出管和注油管；所述控制装置包括液位传感器、油气压力传感器、油气输出阀、回收装置压力传感器、曲轴位移传感器、曲轴、连杆、进气管油气输入阀、节气门位置传感器、发动机进气管、控制单元和外界环境压力传感器；所述云系统包括车载发射器、云平台和计算机；其特征在于：
所述燃油箱安装在车辆底盘上，其内部存放汽油；所述油气在油气输出阀没有打开的条件下被存放在燃油箱的上部空间；所述油气输入管右端底部与油气输出阀相连，左端面与回收装置的右端面相连接；所述油气输出管上端与进气管油气输入阀相连，右端与回收装置的左端面相连；所述注油管安装在燃油箱的右侧，具有加注汽油功能；
所述液位传感器的浮子漂浮在汽油的上方，其信号输出端子与控制单元的输入端子相连，用来监测汽油的液位；所述油气压力传感器安装在燃油箱顶部内侧壁面上，其信号输出端子与控制单元的输入端子相连；所述油气输出阀安装在燃油箱顶部外壁面上，上端与油气输入管下端相连，油气输出阀的输入端子与控制单元输出端子相连；所述回收装置压力传感器安装在回收装置的内侧壁上，其信号输出端子与控制单元的输入端子相连；所述曲轴位移传感器安装在曲轴右端面的右侧，其信号输出端子与控制单元的输入端子相连；所述曲轴安装在发动机箱体上，曲柄处与连杆相连；所述连杆顶部与发动机活塞内部的销相连，下端与曲轴的曲柄处相连；所述进气管油气输入阀安装在发动机进气管的下端外壁面上，下端与油气输出管相连，其信号输入端子与控制单元的输出端子相连；所述节气门位置传感器安装在发动机进气管圆形管上部内壁上，节气门通过固定在进气管壁面上的中心轴安装在发动机进气管圆形管中；所述发动机进气管安装在发动机进气门的右侧；所述控制单元安装在汽车车身内部，其上同时设置单独的输出端子连接车载发射器；所述外界环境压力传感器安装在汽车外部，其信号输出端子与控制单元的输入端子相连；
所述车载发射器安装在汽车车身内部，其输入端子与控制单元的输出端子相连；所述云平台安放在一个固定的机房内，有单一的输出端子与计算机的输入端子相连；所述计算机与云平台安放在同一个机房内。
进一步， 所述燃油箱的材料为塑料。
上述车用汽油油气回收监测装置的监测方法为：包括油气回收再利用过程、油气分量分类监测方法，以及压力与质量转换关系：
（1）所述油气回收再利用过程为：汽油存放在燃油箱内，受外界环境的干扰使燃油箱上部空间的油气增多，当燃油箱的油气压力值到达设定高位值时，油气压力传感器把监测的油气压力信号输送到控制单元内并处理，控制单元向油气输出阀发出开启信号，燃油箱内的油气流经油气输出阀和油气输入管到达回收装置内，当燃油箱内的压力下降到设定低位值时，控制单元接收到油气压力传感器压力信号值后向油气输出阀发出关闭指令；当回收装置内聚集的油气压力大于外界环境压力值时，回收装置压力传感器向控制单元输送信号，同时控制单元通过曲轴位移传感器监测曲轴处于正常工作状态时，控制单元向进气管油气输入阀发送开启信号，待进气管油气输入阀开启后，在回收装置内油气在压力差的作用下向发动机气缸内输送油气，直到回收装置压力传感器输出的油气压力值与外界环境压力值相同时，控制单元向进气管油气输入阀发出关闭指令；当回收装置内的油气压力超出设定高位值时，且曲轴位移传感器检测到发动机处于不工作状态时，回收装置压力传感器向控制单元发出压力信号，经控制单元接受并判断，向进气管油气输入阀发出开启指令，直至回收装置内的油气压力低于最高设定值，回收装置压力传感器向控制单元发出压力信号，控制单元向进气管油气输入阀发出关闭指令；
（2）所述油气分量分类监测方法为：液位传感器、油气压力传感器、回收装置压力传感器、曲轴位移传感器和外界环境压力传感器实时向控制单元传送电信号，电信号数据经过车载发射器和接收器汇总到云平台，最后经过云平台对油气挥发量进行分类汇总、集中求和以及数据分析；
当液位传感器检测的油位处于低位限制值，同时燃油箱内油气压力传感器检测的压力信号又快速增加，此时的工况为加油工况，该段时间内回收的油气为加油油气，控制单元把检测的压力值进行记录，并通过车载发射器实时向云平台发送信号；
当曲轴位移传感器不再向控制单元传送发动机运行信号并持续一段时间，该段时间内发动机的余热会引起油气挥发，在该段时间内回收的油气为热浸油气，该段的计时时间由控制单元中的计时器设定完成，控制单元实时记录该段时间形成的油气压力，并通过车载发射器实时向云平台发送信号；
当控制单元接收到燃油箱内压力值处于逐步上升，且维持一段时间，该段时间内油气量的产生是由于大气温度对燃油箱内燃料加热引起的油气蒸发，该段油气挥发为昼间油气；该段的计时时间由控制单元中的计时器设定完成，控制单元实时记录该段时间形成的油气压力，并通过车载发射器实时向云平台发送信号；
当回收装置内的油气压力超出设定高位值时，且曲轴位移传感器检测到发动机处于不工作状态时，回收装置压力传感器向控制单元发出压力信号，经控制单元接受并判断，向进气管油气输入阀发出开启指令，直至回收装置内的油气压力低于最高设定值，回收装置压力传感器向控制单元发出压力信号，控制单元向进气管油气输入阀发出关闭指令；此过程中回收装置把多余的油气释放到大气中，该阶段释放的油气为损失油气；
云平台把每辆车发送的信号进行识别、分类和汇总，最后得到总体回收的油气量和各种工况下的油气分量，油气分量包括加油油气分量、热浸油气分量、昼间油气分量和油气损失分量；云平台通过对加油油气分量、热浸油气分量和昼间油气分量进行求和得出每辆汽车油气回收的量，并对每辆汽车油气回收量进行累加，得出全部车辆油气回收的总量；云平台同时对每辆汽车油气损失分量进行累加，并判断和分析油气损失总量和外界大气质量之间的关系；
（3）所述压力与质量转换关系为：根据理想气体状态方程：pV=(mRT/M)可得，m= pVM/RT
p—气体的压强，单位通常为atm或kPa；
V—气体的体积，单位为L；
M—空气的摩尔质量28.97g/ mol
R—气体常数，R=8.314411 J/mol.k
T—气体的绝对温度，单位为K
可以通过该公式关系，经过多次试验制作油气压力与质量之间对应表；云平台把搜集、分类后的油气压力对应成油气的质量。
本实用新型的有益效果在于：提供一种车用汽油油气回收监测装置，通过监测每辆汽车的油气挥发量并汇总到云平台上，实时分析车用汽油油气挥发量对城市空气质量的影响程度，并通过云平台系统对油气挥发量数据进行分析，得出油气量的多少和城市整体天气状况之间的关系，为环境管理部门提供科学的治理依据。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：燃油箱1，汽油2，油气3，液位传感器4，油气压力传感器5，油气输出阀6，油气输入管7，回收装置压力传感器8，回收装置9，曲轴位移传感器10，曲轴11，连杆12，油气输出管13，进气管油气输入阀14，节气门位置传感器15，发动机进气管16，控制单元17，外界环境压力传感器18，车载发射器19，云平台20，计算机21，注油管22, 节气门23。
具体实施方式
以下为本实用新型的较佳实施方式，但并不因此而限定本实用新型的保护范围。
一种车用汽油油气回收监测装置, 包括油气回收装置、控制装置和云系统；所述油气回收装置包括燃油箱1、汽油2、油气3、油气输入管7、回收装置9、油气输出管13和注油管22；所述控制装置包括液位传感器4、油气压力传感器5、油气输出阀6、回收装置压力传感器8、曲轴位移传感器10、曲轴11、连杆12、进气管油气输入阀14、节气门位置传感器15、发动机进气管16、控制单元17和外界环境压力传感器18；所述云系统包括车载发射器19、云平台20和计算机21；其特征在于：
所述燃油箱1安装在车辆底盘上，其内部存放汽油2；所述油气3在油气输出阀6没有打开的条件下被存放在燃油箱1的上部空间；所述油气输入管7右端底部与油气输出阀6相连，左端面与回收装置9的右端面相连接；所述油气输出管7上端与进气管油气输入阀14相连，右端与回收装置9的左端面相连；所述注油管22安装在燃油箱1的右侧，具有加注汽油功能；
所述液位传感器4的浮子漂浮在汽油2的上方，其信号输出端子与控制单元17的输入端子相连，用来监测汽油2的液位；所述油气压力传感器5安装在燃油箱1顶部内侧壁面上，其信号输出端子与控制单元17的输入端子相连；所述油气输出阀6安装在燃油箱1顶部外壁面上，上端与油气输入管7下端相连，油气输出阀6的输入端子与控制单元17输出端子相连；所述回收装置压力传感器8安装在回收装置9的内侧壁上，其信号输出端子与控制单元17的输入端子相连；所述曲轴位移传感器10安装在曲轴11右端面的右侧，其信号输出端子与控制单元17的输入端子相连；所述曲轴11安装在发动机箱体上，曲柄处与连杆12相连；所述连杆12顶部与发动机活塞内部的销相连，下端与曲轴11的曲柄处相连；所述进气管油气输入阀14安装在发动机进气管16的下端外壁面上，下端与油气输出管13相连，其信号输入端子与控制单元17的输出端子相连；所述节气门位置传感器15安装在发动机进气管圆形管上部内壁上，节气门23通过固定在进气管壁面上的中心轴安装在发动机进气管圆形管中；所述发动机进气管16安装在发动机进气门的右侧；所述控制单元17安装在汽车车身内部，其上同时设置单独的输出端子连接车载发射器19；所述外界环境压力传感器18安装在汽车外部，其信号输出端子与控制单元的输入端子相连；
所述车载发射器19安装在汽车车身内部，其输入端子与控制单元17的输出端子相连；所述云平台20安放在一个固定的机房内，有单一的输出端子与计算机21的输入端子相连；所述计算机21与云平台20安放在同一个机房内。
进一步，所述燃油箱1的材料为塑料。
上述车用汽油油气回收监测装置的监测方法，其特征在于：包括油气回收再利用过程、油气分量分类监测方法，以及压力与质量转换关系：
（1）所述油气回收再利用过程为：汽油2存放在燃油箱1内，受外界环境的干扰使燃油箱1上部空间的油气3增多，当燃油箱1的油气压力值到达设定高位值时，油气压力传感器5把监测的油气压力信号输送到控制单元17内并处理，控制单元17向油气输出阀6发出开启信号，燃油箱1内的油气3流经油气输出阀6和油气输入管7到达回收装置9内，当燃油箱1内的压力下降到设定低位值时，控制单元17接收到油气压力传感器5压力信号值后向油气输出阀6发出关闭指令；当回收装置9内聚集的油气3压力大于外界环境压力值时，回收装置压力传感器8向控制单元17输送信号，同时控制单元17通过曲轴位移传感器10监测曲轴11处于正常工作状态时，控制单元17向进气管油气输入阀14发送开启信号，待进气管油气输入阀14开启后，在回收装置9内油气3在压力差的作用下向发动机气缸内输送油气，直到回收装置压力传感器8输出的油气压力值与外界环境压力值相同时，控制单元17向进气管油气输入阀14发出关闭指令；当回收装置9内的油气压力超出设定高位值时，且曲轴位移传感器10检测到发动机处于不工作状态时，回收装置压力传感器8向控制单元17发出压力信号，经控制单元17接受并判断，向进气管油气输入阀14发出开启指令，直至回收装置9内的油气压力低于最高设定值，回收装置压力传感器8向控制单元17发出压力信号，控制单元17向进气管油气输入阀14发出关闭指令；
（2）所述油气分量分类监测方法为：液位传感器4、油气压力传感器5、回收装置压力传感器8、曲轴位移传感器10和外界环境压力传感器18实时向控制单元17传送电信号，电信号数据经过车载发射器19和接收器汇总到云平台20，最后经过云平台20对油气挥发量进行分类汇总、集中求和以及数据分析；
当液位传感器4检测的油位处于低位限制值，同时燃油箱1内油气压力传感器5检测的压力信号又快速增加，此时的工况为加油工况，该段时间内回收的油气为加油油气，控制单元17把检测的压力值进行记录，并通过车载发射器19实时向云平台20发送信号；
当曲轴位移传感器10不再向控制单元17传送发动机运行信号并持续一段时间，该段时间内发动机的余热会引起油气挥发，在该段时间内回收的油气为热浸油气，该段的计时时间由控制单元17中的计时器设定完成，控制单元17实时记录该段时间形成的油气压力，并通过车载发射器19实时向云平台20发送信号；
当控制单元17接收到燃油箱1内压力值处于逐步上升，且维持一段时间，该段时间内油气量的产生是由于大气温度对燃油箱1内燃料加热引起的油气蒸发，该段油气挥发为昼间油气；该段的计时时间由控制单元17中的计时器设定完成，控制单元17实时记录该段时间形成的油气压力，并通过车载发射器19实时向云平台20发送信号；
当回收装置9内的油气压力超出设定高位值时，且曲轴位移传感器10检测到发动机处于不工作状态时，回收装置压力传感器8向控制单元17发出压力信号，经控制单元17接受并判断，向进气管油气输入阀14发出开启指令，直至回收装置9内的油气压力低于最高设定值，回收装置压力传感器8向控制单元17发出压力信号，控制单元17向进气管油气输入阀14发出关闭指令；此过程中回收装置9把多余的油气释放到大气中，该阶段释放的油气为损失油气；
云平台20把每辆车发送的信号进行识别、分类和汇总，最后得到总体回收的油气量和各种工况下的油气分量，油气分量包括加油油气分量、热浸油气分量、昼间油气分量和油气损失分量；云平台20通过对加油油气分量、热浸油气分量和昼间油气分量进行求和得出每辆汽车油气回收的量，并对每辆汽车油气回收量进行累加，得出全部车辆油气回收的总量；云平台同时对每辆汽车油气损失分量进行累加，并判断和分析油气损失总量和外界大气质量之间的关系；
（3）所述压力与质量转换关系为：根据理想气体状态方程：pV=(mRT/M)可得，m= pVM/RT
p—气体的压强，单位通常为atm或kPa；
V—气体的体积，单位为L；
M—空气的摩尔质量28.97g/ mol
R—气体常数，R=8.314411 J/mol.k
T—气体的绝对温度，单位为K
可以通过该公式关系，经过多次试验制作油气压力与质量之间对应表；云平台把搜集、分类后的油气压力对应成油气的质量。
尽管参照前述实例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行和修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。