专利名称：汽油车排放微颗粒物重量检测方法
技术领域：
本发明涉及汽油车排放测量方法，特别涉及一种汽油车排放污染物及微颗粒物重量检测方法。
背景技术：
目前，针对汽油车尾气排放污染物测量的检测设备，依据国标GB18285-2005《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法(双怠速法及简易工况法)》中规定的要求，根据其测量结果的不同，可分为浓度法检测设备和质量法检测设备。浓度法设备的测量结果是尾气中各成分污染物(主要是一氧化碳CO、碳氢化合物HC和氮氧化合物NOx)的排放浓度，其核心设备是气体分析仪，而质量法设备的测量结果是尾气中各成分污染物每公里的排放克数，即排放总量，其核心设备是在气体分析仪的基础上增添了体积流量测量装置，那么，根据公式(质量=浓度X密度X流量)计算，就可以得到总量排放结果。比较而言， 质量法检测设备得到的数据结果更真实地体现了不同排量车辆的实际排放状况，是一种科学的计量方法，有利于政府部门归纳排放因子，估算和统计城市机动车污染物排放总量，因而对城市制定机动车污染控制措施具有实际意义。现有的汽车排气污染物质量法检测设备，主要是简易瞬态工况法的检测设备，通过国标中规定的195s的标准工况循环测试后，可以测量出C0、C02、HC和NOx的排放质量结果，单位g/km。但是，目前为止，国标中尚未就汽油车排放中的微颗粒物，即PM(英文全称为Particulate Matter)值的检测方法和排放限值做出明确规定。现在执行的国标中，汽油车不检测PM排放值。近年来，国内外对大气中微颗粒物的重视程度越来越强烈，北京率先在2012年I月21日起，由北京市环保监测中心网站实时发布PM2. 5研究性监测的小时浓度数据，北京PM2. 5的来源，包括本市的机动车、燃煤、扬尘等，以及周边省市的影响因素。颗粒物的直径越小，进入人体呼吸道部位就越深，对人体的危害就越大。空气中悬浮颗粒物分为大粒径颗粒物(粒径在11 100微米)和可吸入颗粒物(粒径< 10微米，即PM10)。PMlO又分粗颗粒物(粒径在2. 5 10微米)和微颗粒物(粒径彡2. 5微米，即PM2. 5)，PM2. 5也称可入肺颗粒物。一般而言，粒径2. 5 10微米的粗颗粒物主要来自道路扬尘等；2. 5微米以下的微颗粒物则主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤)、挥发性有机物等。在欧盟国家中，PM2. 5导致人们的平均寿命减少8. 6个月。而PM2. 5还可成为病毒和细菌的载体，为呼吸道传染病的传播推波助澜。目前国际上主要发达国家以及亚洲的日本、泰国、印度等均将PM2. 5列入空气质量标准。国务院总理温家宝2012年2月29日主持召开国务院常务会议，同意发布新修订的《环境空气质量标准》，历时4年修改后，PM2. 5终于写入“国标”，纳入各省市强制监测范畴。与现行的标准相比，“新国标”最大的变化在于增加了微颗粒物(PM2. 5)和臭氧8小时浓度限值监测指标。这也是公众对纳入国标呼声最高的两项指标。在国务院常务会议上，还再次强调了全国开展PM2. 5监测的时间表。会议要求，2012年要在京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市开展微颗粒物与臭氧等项目监测，2013年在113个环境保护重点城市和国家环境保护模范城市开展监测，2015年覆盖所有地级以上城市。传统的颗粒物测量方法主要为滤膜称重、显微观察计数等取样方法，这些方法由于响应速度慢，不适合在线实时监测。在现有技术中，汽油车排气管排放的气体污染物通常是指一氧化碳、碳氢化合物及氮氧化物，在国家标准中对上述三种气体污染物排放限值及测量方法进行了明确规定。2012年2月，国务院同意发布新修订的《环境空气质量标准》增加了 PM2. 5监测指标；而汽油车也会排放出大量的微颗粒物，这就使得汽油车排放微颗粒物的检测势在必行。但是，在现有技术并没有针对汽油车排放微颗粒物的检测设备或检测装置，而汽油车的总量很大(尤其是在城市地区)。因此，迫切需要研究开发针对汽油车排放微颗粒物的检测方法，以改善环境质量，为人们创造更好的生活环境。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够对汽油车排放微颗粒物进行检测的汽油车排放微颗粒物重量检测方法；既能够兼顾现有国标中对汽车尾气排 放污染物中各气体成分的质量排放结果(g/km)，同时又增加了微颗粒物排放的总重量结果(mg/km)，适应未来汽车尾气排放检测的需要，适应日益加严的机动车排放限值标准。本发明的技术方案是这样实现的汽油车排放微颗粒物重量检测方法，包括如下步骤(a)利用原始尾气采样装置采集汽油车尾气管排放的原始尾气；(b)根据国标GB18285-2005中规定的195s的标准工况循环测试方法进行测试，将汽油车排放的原始尾气输送到激光光散射仪；(C)激光光散射仪检测出原始尾气中微颗粒物的浓度；(d)根据汽油车排放的原始尾气量和行驶的里程，计算出汽油车每公里排放微颗粒物的重量。上述汽油车排放微颗粒物重量检测方法，在步骤(b)中，将原始尾气还分别输送到稀释尾气采集装置和五气分析仪，稀释尾气采集装置将原始尾气和进入到稀释尾气采集装置中的空气一起输送到流量计，流量计检测出原始尾气稀释后的流量，五气分析仪测试出原始尾气中氧气、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物的浓度数值；在步骤(d)中，首先根据原始尾气中氧气含量和原始尾气稀释后氧气含量计算出原始尾气稀释比，再根据原始尾气稀释比和原始尾气稀释后的流量计算出原始尾气流量。上述汽油车排放微颗粒物重量检测方法，在步骤(d)中原始尾气稀释比=(环境空气中氧气浓度-原始尾气稀释后的氧气浓度)/ (环境空气中氧气浓度-原始尾气氧气浓度)；原始尾气流量=原始尾气稀释比X原始尾气稀释后的流量。上述汽油车排放微颗粒物重量检测方法，步骤(b)中的激光光散射仪包括激光发射器、聚光腔、光探测器、信号采集处理装置和显示器，激光发射器发出的光束进入聚光腔内，原始尾气通过聚光腔并与聚光腔内的激光发射器发出的光束相交；步骤(C)中聚光腔收集原始尾气中微颗粒物产生的散射光并将经过收集的散射光传输给光探测器，光探测器将散射光转化为电信号并输出到信号采集处理装置，信号采集处理装置将接收到的电信号经前置放大、非线性放大及64通道计数器后得到微颗粒物的质量浓度，并将微颗粒物的质量浓度输出到显示器。上述汽油车排放微颗粒物重量检测方法，通过式(I)计算微颗粒物数目
权利要求
1.汽油车排放微颗粒物重量检测方法，其特征在于，包括如下步骤 (a)利用原始尾气采样装置采集汽油车尾气管排放的原始尾气； (b)根据国标GB18285-2005中规定的195s的标准工况循环测试方法进行测试，将汽油车排放的原始尾气输送到激光光散射仪； (c)激光光散射仪检测出原始尾气中微颗粒物的浓度； (d)根据汽油车排放的原始尾气量和行驶的里程，计算出汽油车每公里排放微颗粒物的重量。
2.根据权利要求I所述的汽油车排放微颗粒物重量检测方法，其特征在于，在步骤(b)中，将原始尾气还分别输送到稀释尾气采集装置和五气分析仪，稀释尾气采集装置将原始尾气和进入到稀释尾气采集装置中的空气一起输送到流量计，流量计检测出原始尾气稀释后的流量，五气分析仪测试出原始尾气中氧气、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物的浓度数值；在步骤(d)中，首先根据原始尾气中氧气含量和原始尾气稀释后氧气含量计算出原始尾气稀释比，再根据原始尾气稀释比和原始尾气稀释后的流量计算出原始尾气流量。
3.根据权利要求2所述的汽油车排放微颗粒物重量检测方法，其特征在于，在步骤(d)中原始尾气稀释比=(环境空气中氧气浓度-原始尾气稀释后的氧气浓度)/(环境空气中氧气浓度-原始尾气氧气浓度)；原始尾气流量=原始尾气稀释比X原始尾气稀释后的流量。
4.根据权利要求3所述的汽油车排放微颗粒物重量检测方法，其特征在于，步骤(b)中的激光光散射仪包括激光发射器、聚光腔、光探测器、信号采集处理装置和显示器，激光发射器发出的光束进入聚光腔内，原始尾气通过聚光腔并与聚光腔内的激光发射器发出的光束相交；步骤(c)中聚光腔收集原始尾气中微颗粒物产生的散射光并将经过收集的散射光传输给光探测器，光探测器将散射光转化为电信号并输出到信号采集处理装置，信号采集处理装置将接收到的电信号经前置放大、非线性放大及64通道计数器后得到微颗粒物的质量浓度，并将微颗粒物的质量浓度输出到显示器。
5.根据权利要求4所述的汽油车排放微颗粒物重量检测方法，其特征在于，通过式(I)计算微颗粒物数目N100, N1000, N5000, N10000 分别对应粒径在 IOOnm 以下、100 lOOOnmUOOO 5000nm 和5000 IOOOOnm范围内的4组微颗粒物数目，RnCH1 RnCH64为64路通道计数器测量数据，η为粒径的分级数，Ic1 k64为64路通道的标定因数。
全文摘要
本发明公开汽油车排放微颗粒物重量检测方法，包括如下步骤(a)利用原始尾气采样装置采集汽油车尾气管排放的原始尾气；(b)根据国标GB18285-2005中规定的195s的标准工况循环测试方法进行测试，将汽油车排放的原始尾气输送到激光光散射仪；(c)激光光散射仪检测出原始尾气中微颗粒物的浓度；(d)根据汽油车排放的原始尾气量和行驶的里程，计算出汽油车每公里排放微颗粒物的重量。本发明能够对汽油车排放微颗粒物进行检测。
文档编号G01N15/02GK102706782SQ201210154649
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月18日 优先权日2012年5月18日
发明者姚圣卓, 颜梓清 申请人:北京金铠星科技有限公司