专利名称：推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器及其检测方法
技术领域：
本发明涉及一种检测汽车尾气中二氧化碳排放量的仪器，具体的说是一种推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器及其检测方法。
背景技术：
目前，检测汽车尾气中的二氧化碳排放量，要到专门的汽车检测地点进行检测。而市场上的便携式二氧化碳检测仪，只能检测空气中的二氧化碳的含量，不能检测汽车排气管排出尾气量中的二氧化碳含量，所以现有的仪器设备不便于采集与分析汽车尾气对环境影响的数据
发明内容
针对现有检测汽车尾气中二氧化碳排放量设备的不足，本发明提出一种推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器，它能在不同地点机动地检测各种类型汽车尾气中二氧化碳的排放量。本发明解决技术问题采用如下技术方案
推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器，其特征在于包括有手推车、检测仪、蓄电池、二氧化碳传感器、温度传感器、排气流量器，所述的蓄电池为检测仪供电，二氧化碳传感器、温度传感器、排气流量器均与检测仪电连接，所述的手推车上设有一个底座，底座上设有机壳，机壳内部的中间位置设有隔板，位于机壳内的隔板的两侧分别放置有蓄电池与检测仪，机壳顶面的沿竖直方向上依次固定有升降器、调平器、检测管，机壳的侧面有蓄电池门和检测仪门；所述的检测管沿管轴线依次有排气管接口接头、波纹管、传感器段、排气流量器、出气口段，检测管的顶面中间还设有有水准泡；所述的传感器段侧面有传感器盒，传感器盒内置有二氧化碳传感器、温度传感器；所述的排气流量器沿中心轴线方向依次有前导流段、叶轮、叶轮架、后导流段，所述的叶轮中心有流线型圆导流帽，导流帽内的中心固定有轮轴，在导流帽帽檐内侧镶有圆形磁铁圈，在导流帽帽檐外侧等距置有数片轮叶，每片轮叶与中心轴线呈逆时针方向的α夹角，轮轴滑动置于叶轮架中心的轮轴套内，所述的磁铁圈的径向为S、N极，所述的轮轴套外侧等距置有数只磁敏元件，所述的前导流段与后导流段的内侧壁沿中心轴线方向为流线型，在前导流段内侧壁上有数条等距分布的呈顺时针偏转角度的导流叶。所述的底座为长方形。所述的传感器盒内的管壁上沿管轴线方向有两个通透的圆孔，圆孔内分别安置有二氧化碳传感器座、温度传感器座，各自的座内分别安置有二氧化碳传感器、温度传感器。所述的所述的磁敏元件与磁铁圈的内侧壁有I mm的间隙。推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器的检测方法，其特征在于，包括以下步骤
(I)被检测汽车停车且启动发动机，把油门打开至设定的大小；(2)把推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器推至被检测汽车车底后置的排气管处，选择与汽车排气管规格相配套的排气管接口，并将该排气管接口与推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器的检测管的排气管接口接头连接；
(3)根据汽车排气管的高度和角度，调整升降器的高度、波纹管的弯曲角度及调平器的水平度，将排气管接口抵于汽车排气管的管口 ；
(4)操作推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器的检测仪，测出被检测汽车排出尾气的流量、温度及二氧化碳含量；
(5 )最后，把推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器推离被检测的汽车。本发明中推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器基于以下工作原理
汽车尾气流量检测的工作原理根据空气动力学的原理，在恒定气流量的管道内，断面小处过流风速比断面大处的大。所以采用在叶轮处的过流断面比其两侧的传感器段与出气口段过流断面的小，并设置流线型的前导流段和后导流圈，尽可能的减小阻力，这样能使作 用于轮叶上更大的风压来推动叶轮转动，以提高尾气流量的检测精度。为了适应汽车尾气中含有油污、水分等物质，采用磁敏元件来传感尾气流量信号，具体为在叶轮的导流帽帽檐内侧镶有圆形磁铁圈，磁铁圈的径向为S、N极，在叶轮架中心的轮轴套外侧等距置有数只磁敏元件，该些磁敏元件与磁铁圈内侧壁有I mm的间隙。当汽车尾气的气流推动叶轮转动时，叶轮上的磁铁圈切换作用于该些磁敏元件上的磁力线，以测得磁敏元件输出信号的频率，便能测得汽车排气管排出尾气的流量。汽车尾气中二氧化碳排放量检测的工作原理在检测管的传感器段内安置了二氧化碳传感器及温度传感器，由二氧化碳传感器来检测汽车尾气中的二氧化碳的含量，由温度传感器检测汽车尾气的温度，以修正由于尾气温度的变化对测试精度的影响。汽车在设定油门给油的情况下，测得汽车排放尾气流量Q (L/min)的同时，测得尾气中二氧化碳的含量P (ppm)，即测得了汽车尾气中二氧化碳的排放量C (C=P/Q)。与已有技术相比，本发明有益效果体现在
本发明提出的一种推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器，它能在不同地点机动地检测各种类型汽车尾气中二氧化碳的排放量，不但改善了检测的条件，而且提高了检测数据的时效性与准确性，具有精度高、分辨率好、量程大、重量轻、体积小、造价低、机动性好、适应性强、操作简便、可实时显示数据的特点，为采集与分析汽车尾气中二氧化碳排放量的数据，提供了新的仪器设备。
图IA为本发明手推式汽车尾气二氧化碳排放量检测器的正剖视示意图。图IB为本发明手推式汽车尾气二氧化碳排放量检测器的左侧视示意图。图IC为本发明手推式汽车尾气二氧化碳排放量检测器的俯视示意图。图2A为本发明检测器的正剖视示意图。图2B为本发明检测器的俯剖视示意图。图2C为本发明检测器的左侧视示意图。图3A为本发明排气流量器的正剖视示意图。图3B为本发明排气流量器的左侧剖视示意图。
图3C为本发明排气流量器的右侧视示意图。图4为本发明的手推式汽车尾气二氧化碳排放量检测器工作正视示意图。图中标号
I被检测汽车、2排气管、3排气管接口 ；11推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器、12底座、13机壳、14隔板、15升降器、16调平器、17蓄电池、18检测仪、19蓄电池门、20检测仪门、21手推车；31检测管、32排气管接口接头、33波纹管、34传感器段、35出气口段、36水准泡、37传感器盒、38 二氧化碳传感器、39温度传感器；41排气流量器、42前导流段、43叶轮、44叶轮架、45后导流段、46导流叶、47导流帽、48轮叶、49轮轴、50轮轴套、51磁铁圈、
52磁敏元件。
具体实施例方式
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实施例
参见图1A、图1B、图1C，推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器，包括有手推车21、检测仪18、蓄电池17、二氧化碳传感器38、温度传感器39、排气流量器41，蓄电池17为检测仪18供电，二氧化碳传感器38、温度传感器39、排气流量器41均与检测仪18电连接，手推车21上设有一个长方形底座12，底座12上设有机壳13，机壳13内部的中间位置设有隔板14，位于机壳13内的隔板14的两侧分别放置有蓄电池17与检测仪18，机壳13顶面的沿竖直方向上依次固定有升降器15、调平器16、检测管31，机壳13的侧面有蓄电池门19和检测仪门20 ;参见图2A、图2B和图2C，检测管31沿管轴线依次有排气管接口接头32、波纹管33、传感器段34、排气流量器41、出气口段35，检测管31的顶面中间还设有有水准泡36 ;传感器段34侧面有传感器盒37，传感器盒37内的管壁上沿管轴线方向有两个通透的圆孔，圆孔内分别安置有二氧化碳传感器座、温度传感器座，各自的座内分别安置有二氧化碳传感器38、温度传感器39 ;参见图3A和图3B，排气流量器41沿中心轴线方向依次有前导流段42、叶轮43、叶轮架44、后导流段45，叶轮43中心有流线型圆导流帽47，导流帽47内的中心固定有轮轴49，在导流帽47帽檐内侧镶有圆形磁铁圈51，在导流帽47帽檐外侧等距置有数片轮叶48，每片轮叶48与中心轴线呈逆时针方向的α夹角，轮轴49滑动置于叶轮架44中心的轮轴套50内，磁铁圈51的径向为S、N极，轮轴套50外侧等距置有数只磁敏元件52,这些磁敏元件52与磁铁圈51的内侧壁有I mm的间隙，前导流段42与后导流段45的内侧壁沿中心轴线方向为流线型，在前导流段42内侧壁上有数条等距分布的呈顺时针偏转角度的导流叶46。参见图4，推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器的检测方法，包括以下步骤
(1)被检测汽车I停车且启动发动机，把油门打开至设定的大小；
(2)把推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器11推至被检测汽车I车底后置的排气管2处，选择与汽车排气管2规格相配套的排气管接口 3，并将该排气管接口 3与推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器11的检测管31的排气管接口接头32连接；
(3)根据汽车排气管2的高度和角度，调整升降器15的高度、波纹管33的弯曲角度及调平器16的水平度，将排气管接口抵于汽车排气管的管口 ；
(4)操作推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器11的检测仪18，测出被检测汽车I排出尾气的流量、温度及二氧化碳含量；(5)最后，把推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器11推离被检测的汽车I。排气管接口 3有多种规格型号，以适应不同类型汽车I排气管的直径和类型。检测时，按汽车I排气管2的类型，选用相适应的排气管接口 3，安装于推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器11的检测管31上，以确保在汽车I排气管2出口处不泄漏尾气或不进入外界空气。被检测汽车I是检测二氧化碳排放量的对象；排气管2是汽车I排出尾气的部件；排气管接口 3的作用是让推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器11能检测不同类型汽车I的不同管径排气管2排出的尾气；推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器11的作用是检测汽车I尾气中二氧化碳的排放量；底座12的作用是安装于手推车21，安置隔板14、机壳13，以及安放蓄电池17、检测仪18 ;机壳13的作用是保护蓄电池17、检测仪18，以及安置升降器15、调平器16、检测管31、蓄电池门19、检测仪门20 ;隔板14的作用是将蓄电池17与检测仪18隔开；升降器15的作用是调节31检测管的高度；调平器16的作用是调整检测管31为水平状态；蓄电池17的作用是为推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器11提供电 源；检测仪18的作用是控制、收集、显示、储存所检测的数据；蓄电池门19的作用是便于装卸蓄电池17 ;检测仪门20的作用是安置、保护检测仪18 ;手推车21的作用是移动推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器11进行汽车I尾气中二氧化碳排放量的检测；检测管31的作用是检测汽车I的尾气流量及其二氧化碳的含量；排气管接口接头32的作用是连接排气管接口 2的接头；波纹管33的作用是便于调整排气管接口接头32的角度，以便检测不同类型汽车I不同角度下斜排气管2排出的尾气；传感器段34的作用是安置二氧化碳传感器38与温度传感器39，形成检测空间；出气口段35的作用是平流、排出被检测汽车I的尾气及防风；水准泡36的作用是调整检测管31为水平设置的参照器；传感器盒37的作用是保护传感器，安置电路板；二氧化碳传感器38的作用是测量汽车尾气中的二氧化碳的含量；温度传感器39的作用是测量汽车尾气的温度；排气流量器41的作用是测量汽车I尾气的流量；前导流段42的作用是减小阻力，让汽车尾气通顺到达叶轮43 ;叶轮43的作用是在汽车尾气推动下产生旋转，拟机械信号转为电信号；叶轮架44的作用是固定轮轴套50于检测管31 ;后导流段45的作用是减小汽车尾气阻力，通顺到达出气口段35 ;导流叶46的作用是让汽车I排出的尾气呈顺时针角度偏转推动叶轮43转动；导流帽47的作用是让汽车尾气平顺通过叶轮43，且安置轮叶48、轮轴49和磁铁圈51 ;轮叶48的作用是带动叶轮43转动；轮轴49的作用是滑动安置叶轮43于轮轴套50 ;轮轴套50的作用是活动安置轮轴49 ；磁铁圈51的作用是磁敏元件52的信号源；磁敏元件52的作用是传输出传感信号。推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器的性能
1.检测气体二氧化碳(C02)；
2.检测精度土Ippm ；
3.检测量程IOppm IOOOppm ；
4.排气流量0 200L/min。
权利要求
1.一种推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器，其特征在于包括有手推车、检测仪、蓄电池、二氧化碳传感器、温度传感器、排气流量器，所述的蓄电池为检测仪供电，二氧化碳传感器、温度传感器、排气流量器均与检测仪电连接，所述的手推车上设有一个底座，底座上设有机壳，机壳内部的中间位置设有隔板，位于机壳内的隔板的两侧分别放置有蓄电池与检测仪，机壳顶面的沿竖直方向上依次固定有升降器、调平器、检测管，机壳的侧面有蓄电池门和检测仪门；所述的检测管沿管轴线依次有排气管接口接头、波纹管、传感器段、排气流量器、出气口段，检测管的顶面中间还设有有水准泡；所述的传感器段侧面有传感器盒，传感器盒内置有二氧化碳传感器、温度传感器；所述的排气流量器沿中心轴线方向依次有前导流段、叶轮、叶轮架、后导流段，所述的叶轮中心有流线型圆导流帽，导流帽内的中心固定有轮轴，在导流帽帽檐内侧镶有圆形磁铁圈，在导流帽帽檐外侧等距置有数片轮叶，每片轮叶与中心轴线呈逆时针方向的α夹角，轮轴滑动置于叶轮架中心的轮轴套内，所述的磁铁圈的径向为S、N极，所述的轮轴套外侧等距置有数只磁敏元件，所述的前导流段与后导流段的内侧壁沿中心轴线方向为流线型，在前导流段内侧壁上有数条等距分布的呈顺时针偏转角度的导流叶。
2.根据权利要求I所述的推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器，其特征在于所述的底座为长方形。
3.根据权利要求I所述的推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器，其特征在于所述的传感器盒内的管壁上沿管轴线方向有两个通透的圆孔，圆孔内分别安置有二氧化碳传感器座、温度传感器座，各自的座内分别安置有二氧化碳传感器、温度传感器。
4.根据权利要求I所述的推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器，其特征在于所述的所述的磁敏元件与磁铁圈的内侧壁有I mm的间隙。
5.一种推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器的检测方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)被检测汽车停车且启动发动机，把油门打开至设定的大小； (2)把推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器推至被检测汽车车底后置的排气管处，选择与汽车排气管规格相配套的排气管接口，并将该排气管接口与推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器的检测管的排气管接口接头连接； (3)根据汽车排气管的高度和角度，调整升降器的高度、波纹管的弯曲角度及调平器的水平度，将排气管接口抵于汽车排气管的管口 ； (4)操作推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器的检测仪，测出被检测汽车排出尾气的流量、温度及二氧化碳含量； (5 )最后，把推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器推离被检测的汽车。
全文摘要
本发明公开了一种推车式汽车尾气二氧化碳排放量检测器及其检测方法，包括了排气管接口、检测管、排气流量器、温度传感器、二氧化碳传感器、检测仪、蓄电池及手推车。在汽车停车且启动发动机的情况下，把该检测器抵于汽车车底后置的排气管出口，通过检测器内的排气流量器与气敏元件对汽车尾气中二氧化碳(CO2)的排放量进行检测，具有精度高、分辨率好、量程大、体积小、机动性好、操作简便、可实时显示数据的特点，为采集与分析汽车尾气对环境影响的数据，提供了新的仪器设备。
文档编号G01N33/00GK102778536SQ20121017775
公开日2012年11月14日 申请日期2012年5月31日 优先权日2012年5月31日
发明者刘丽, 周玉良, 唐葆君, 廖华, 张皓, 张礼兵, 张跃军, 梁巧梅, 汪哲荪, 王兵, 王科, 米志付, 金菊良, 马晓微, 魏一鸣 申请人:北京理工大学