专利名称：汽油车简易工况法排放检测系统的检测气路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量装置，特别是涉及一种汽油车简易工况法排放检测系统的检测气路。
背景技术：
目前，国内外气体分析仪设备制造商所生产的用于汽车尾气排放检测的检测气路普遍存在结构设计简单、使用功能单一的问题，缺乏保证气路准确、可靠工作的技术手段和检测方法，导致气路容易出现泄漏、进管、进水等恶劣情况，甚至于造成测量传感器受损，设备使用寿命严重降低。
下面举例说明现有汽油车尾气排放检测气路存在的问题众所周知，汽车排气管出口排放的尾气温度高达几百摄氏度，尾气经过采样探头及其采样软管，能起到一定的降温作用，尾气中的部分饱和水蒸汽会变成液态的水积留下来。通常，上述设备的检测气路中只通过增加一级水分离器进行强制冷却，起到一定的效果。但是，经过水分离器送入气体测量单元的气体仍然具有较高的温度和水份。在设备测量强度较大的情况下，这些因素都将对测量传感器造成损害，影响到传感器的测量准确性和使用寿命。在检测气路中增强除水和冷却功能，显得尤为重要。
通常在对汽车进行尾气排放进行检测前，即在两辆被检汽车的检测之间，需要用压缩环境空气对采样探头及其采样软管进行反吹清洗，同时用常压环境空气对测量气路内部进行清洗，以达到快速排尽残留尾气和冷凝水的目的，避免对下一辆车的测量产生影响，确保检测的准确性。但是，上述设备的检测气路中不具备反吹清洗功能，故此存在检测气路清洗时间长，清洗效果差，影响检测效率和检测准确性的问题。
另外，为保证设备的测量精度和准确性不受干扰，检测气路还应具有检测整个采样通道气路是否密闭良好的密封性测量功能，以防止在尾气采样测量过程中由于环境空气的侵入导致测量结果出现误差。通常，上述设备的检测气路中不具备能够进行密封性检查的气体压力传感器，无法获取密封气路中的压力变化情况，一旦气路由于压力过大出现进管或松动现象，不能及时处理，从而影响测量结果的准确性。
实用新型内容本实用新型的目的是解决现有汽油车尾气检测气路存在的问题，提供一种具有反吹清洗和密封检测功能，测量准确，使用寿命长的汽油车尾气检测气路。
本实用新型汽油车简易工况法排放检测系统的检测气路，包括尾气采样与预处理单元、标准气体校准单元和通过第五电磁阀连接在该两个单元之间的气体测量单元，尾气采样与预处理单元包括水分离器和相连的第一滤芯，气体测量单元包括CO、CO2和HC测量平台，标准气体校准单元包括环境空气、标准零气、高标和低标气体接口，所述水分离器的入口接有反吹清洗单元，所述反吹清洗单元包括空气压缩机端口、采样探头端口及安装在该二端口与所述水分离器之间的第四电磁阀；所述尾气采样与预处理单元设有安装在所述水分离器和所述第一滤芯之间的冷凝器，所述冷凝器和水分离器分别经第三滤芯和第二滤芯、第七电磁阀和第六电磁阀、排水泵和排水端口相连；所述标准气体校准单元设有限压装置，所述限压装置分别安装在与所述标准零气、高标和低标气体接口相连的输入气路中；所述气体测量单元设有压力传感器，所述压力传感器通过第八电磁阀分别接至所述第一滤芯的出口和所述CO、CO2和HC测量平台的入口。
本实用新型的检测气路，其中所述第四～八电磁阀为二位三通电磁阀。
本实用新型的检测气路，其中所述冷凝器采用半导体冷凝器。
本实用新型汽油车简易工况法排放检测系统的检测气路的优点是增加了反吹清洗和密封检测功能，测量准确，使用寿命长，可以满足各类大、中型机动车检测场对汽车尾气排放检测设备的使用需求。
以下结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做详细说明。
图1为本实用新型汽油车简易工况法排放检测系统的检测气路结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型汽油车简易工况法排放检测系统的检测气路，包括尾气采样与预处理单元、气体测量单元、标准气体校准单元和反吹清洗单元。
预处理单元具有水分离器9和安装在水分离器9和第一滤芯F1之间的冷凝器10。冷凝器10和水分离器9分别经第三滤芯F3和第二滤芯F2、第七电磁阀SV7和第六电磁阀SV6、排水泵11和排水端口4、3相连。
气体测量单元具有真空开关传感器12、采样泵13、第四滤芯F4、CO、CO2和HC测量平台15、O2传感器16、NO传感器15、O2排气端口19、NO排气端口18和气体压力传感器14，压力传感器14通过第八电磁阀SV8分别接至第一滤芯F1的出口和CO、CO2和HC测量平台15的入口。
标准气体校准单元具有限压装置R1和R2，限压装置R1和R2分别安装在与标准零气、高标和低标气体接口6~8相连的输入气路中。
反吹清洗单元位于水分离器的入口。反吹清洗单元包括空气压缩机端口1、采样探头端口2，在该二端口与水分离器9之间安装有第四电磁阀SV4。
检测气路的功能如下尾气样气通过采样端口2、第四电磁阀SV4进入由水分离器9、冷凝器10和第一滤芯F1组成的预处理单元进行除水、除尘和降温处理后，通过第五电磁阀SV5、采样泵13、第四滤芯F4进入由CO、CO2和HC测量平台15、O2传感器16、NO传感器17组成的气体测量单元进行气体浓度检测。经水分离器9和冷凝器10冷却后形成的积水，分别通过第二滤芯F2、第三滤芯F3由双联排水泵11经排水端口3和4排出气路。环境空气、标准零气、高标和低标气体则可以通过由第五滤芯F5、电磁阀SV1、电磁阀SV2和电磁阀SV3，以及限压装置R1、R2组成的标准气体校准单元进入到气体测量单元，进行各气体传感器的标定和校准。来自空气压缩机端口1的高压气体可以通过反吹清洗单元的第四电磁阀SV4，对接入到采样端口2的采样探头及其采样软管中的残留气体和积水进行反吹清洗。
现对本实用新型检测气路的工作过程详细描述如下参照表1，表1给出了测量气路在各种工作过程中电磁阀和泵的受控情况。1.尾气测量进行尾气测量时，来自采样探头及其采样软管中的汽车尾气样气，通过采样输入端口2进入气路，经过第四电磁阀SV4、水分离器9、冷凝器10、第一滤芯F1进行降温、除水和除尘处理后，再经三通T1、第电磁阀SV5、三通T2，由采样泵13抽入，经三通T3进入到CO、CO2、HC测量平台15进行气体浓度测量，再经三通T4分别进入到O2传感器16和NO传感器17进行气体浓度测量，最终气体分别通过排气端口19和18排出到室外。
表1各种工作过程下电磁阀和泵的控制说明
尾气中分离出的冷凝水一部分经水分离器9底部、第二滤芯F2、第六电磁阀SV6，由排水泵11通过排水端口3排出到室外，其余大部分冷凝水则经冷凝器10底部、第三滤芯F3、第七电磁阀SV7，由排水泵11通过排水端口4排出到室外。
2.环境测量进行环境空气测量时，环境空气通过环境空气输入端口5进入气路，经电磁阀SV1、电磁阀SV3、第五电磁阀SV5、三通T2，由采样泵13抽入，经第四滤芯F4、三通T3进入到CO、CO2、HC测量平台15进行气体浓度测量，再经三通T4分别进入到O2传感器16和NO传感器17进行气体浓度测量，最终气体分别通过排气端口19和18排出到室外。
3.调零对各气体传感器进行调零时，来自零空气发生器或气瓶中的标准零气体将通过调零输入端口6进入气路，气体经限压装置R1、电磁阀SV1、电磁阀SV3、第五电磁阀SV5、三通T2，由采样泵13抽入，经第四滤芯F4、三通T3进入到CO、CO2、HC测量平台15进行传感器调零，再经三通T4分别进入到O2传感器16和NO传感器17进行传感器调零，最终零气体分别通过排气端口19和18排出到室外。其中，限压装置R1的作用是避免由于输入气体压力不慎调高后产生的高压对测量平台和传感器造成损害。
4.低标对CO、CO2、HC和NO传感器进行低量程标定时，来自气瓶中的标准低量程标定气体将通过低标输入端口7进入气路，气体经电磁阀SV2、限压装置R2、电磁阀SV3、电磁阀SV5、三通T2，由采样泵13抽入，经滤芯F4、三通T3进入到CO、CO2、HC测量平台15进行传感器低量程标定，再经三通T4分别进入到O2传感器16和NO传感器17，进行NO传感器的低量程标定，最终低标气体分别通过排气端口19和18排出到室外。其中，限压装置R2的作用是避免由于输入气体压力不慎调高后产生的高压对测量平台和传感器造成损害。
5.高标对CO、CO2、HC和NO传感器进行高量程标定时，来自气瓶中的标准高量程标定气体将通过高标输入端口8进入气路，气体经电磁阀SV2、限压装置R2、电磁阀SV3、第五电磁阀SV5、三通T2，由采样泵13抽入，经滤芯F4、三通T3进入到CO、CO2、HC测量平台15进行传感器高量程标定，再经三通T4分别进入到O2传感器16和NO传感器17，进行NO传感器的高量程标定，最终高标气体分别通过排气端口19和18排出到室外。其中，限压装置R2的作用是避免由于输入气体压力不慎调高后产生的高压对测量平台和传感器造成损害。
6.反吹清洗进行反吹清洗时，来自空气压缩机的高压新鲜空气通过空压机端口1进入气路，再经第四电磁阀SV4，从采样输入端口2以反吹的形式吹入采样软管和采样探头，从而达到将残留其中的尾气和冷凝水排出的目的。同时，新鲜环境空气通过环境空气输入端口5进入气路，经电磁阀SV1、电磁阀SV3、第五电磁阀SV5、三通T2，由采样泵13抽入，经滤芯F4、三通T3进入到CO、CO2、HC测量平台15，再经三通T4分别进入到O2传感器16和NO传感器17，最终气体分别通过排气端口19和18排出到室外，从而达到清洗测量气路内部残留尾气的目的。其中，高压反吹清洗气路中的第四电磁阀SV4设置在水分离器9的前端，用于避免高压空气对气路和气体传感器造成损害，既保护了检测气路，又达到了有效清洗内部气路，以及高压清洗污染严重的采样软管和探头的最佳效果。
7.密封检测进行密封检测时，首先，尾气测量通道处于测量状态，各电磁阀和泵的工作状态如前面第1项描述所示，同时，第八电磁阀SV8处于上电动作状态，打开了由三通T1经第八电磁阀SV8至压力传感器14的通道。此时，封闭采样探头的进气口，于是，从外接的采样探头及其采样软管、经采样输入端口2、第四电磁阀SV4、水分离器9、冷凝器10、第一滤芯F1、三通T1、第五电磁阀SV5、三通T2至采样泵13的通道；从水分离器9和冷凝器10底端出口，分别经第二滤芯F2和第三滤芯F3、第六电磁阀SV6和第七电磁阀SV7至排水泵11的通道；以及从三通T1经第八电磁阀SV8至压力传感器14的通道一起，共同形成了一个密闭的空间。随着采样泵13和排水泵11的持续工作，空间内的气体逐渐被排出，从而在空间内部形成一个负压力场，并越来越趋向真空状态，通过对压力传感器14测量数据的读取，可以清晰地了解压力下降的情况。当一定时间内密闭空间内的气压接近真空时，触发真空开关动作，此时，关闭采样泵13和排水泵11，然后连续读取一段时间内的通道的气体压力值，如果整个尾气测量通道密封性符合规定要求，那么通道内气体压力的恢复值将落在规定的范围内，密封性检测合格，一旦通道内气路出现泄漏时，气体压力值将很快超过规定的限值，于是就可以判断测量气路的密封性检测不合格。
8.全关闭检测气路不工作时，所有的电磁阀和泵都不上电，处于关闭状态，由于从压力传感器14、第八电磁阀SV8、三通T3，经CO、CO2、HC测量平台15、三通T4、O2传感器16和NO传感器17至排气端口19和18直接与环境大气相通，因此，可以通过压力传感器14直接读取当前环境的大气压力值，该值在进行气体修正计算时有用。
本实用新型汽油车尾气检测气路增加了反吹清洗和密封检测功能，测量准确，使用寿命长，可以满足各类大、中型机动车检测场对检测设备的使用需求。
权利要求1.汽油车简易工况法排放检测系统的检测气路，包括尾气采样与预处理单元、标准气体校准单元和通过第五电磁阀(SV5)连接在该两个单元之间的气体测量单元，所述尾气采样与预处理单元包括水分离器(9)和相连的第一滤芯(F1)，所述气体测量单元包括CO、CO2和HC测量平台(15)，所述标准气体校准单元包括环境空气、标准零气、高标和低标气体接口(5-8)，其特征在于位于所述水分离器(9)的入口接有反吹清洗单元，所述反吹清洗单元包括空气压缩机端口(1)、采样探头端口(2)及安装在该二端口与所述水分离器(9)之间的第四电磁阀(SV4)；所述尾气采样与预处理单元设有安装在所述水分离器(9)和所述第一滤芯(F1)之间的冷凝器(10)，所述冷凝器(10)和所述水分离器(9)分别经第三滤芯(F3)和第二滤芯(F2)、第七电磁阀(SV7)和第六电磁阀(SV6)、排水泵(11)和排水端口(4、3)相连；所述标准气体校准单元设有限压装置(R1、R2)，所述限压装置(R1、R2)分别安装在与所述标准零气、高标和低标气体接口(6-8)相连的输入气路中；所述气体测量单元设有压力传感器(14)，所述压力传感器(14)通过第八电磁阀(SV8)分别接至所述第一滤芯(F1)的出口和所述CO、CO2和HC测量平台(15)的入口。
2.根据权利要求1所述的检测气路，其特征在于其中所述第四～第八电磁阀(SV4～SV8)为二位三通电磁阀。
3.根据权利要求1所述的检测气路，其特征在于其中所述冷凝器(10)采用半导体冷凝器。
专利摘要本实用新型汽油车简易工况法排放检测系统的检测气路，包括尾气采样与预处理单元、气体测量单元、标准气体校准单元和反吹清洗单元。尾气采样与预处理单元接有冷凝器。气体测量单元设有一个压力传感器，该压力传感器通过一个二位三通电磁阀接入测量气路。反吹清洗单元通过另一个二位三通电磁阀将空气压缩机端口和采样探头端口连接到检测气路的入口。本实用新型汽油车简易工况法排放检测系统的检测气路的优点是增加了反吹清洗和密封检测功能，测量准确，使用寿命长，可以满足各类大、中型机动车检测场对汽车尾气排放检测设备的使用需求。
文档编号G01M3/00GK2800278SQ20052002301
公开日2006年7月26日 申请日期2005年6月8日 优先权日2005年6月8日
发明者吴冰, 刘昭度, 姚圣卓, 胡剑威, 林静涛 申请人:北京金铠星科技有限公司