本发明属于汽油车尾气排放污染物的检测技术领域，具体涉及一种汽油车下线排气污染物瞬态工况法测量装置，适用于汽油车新车下线以及在用车排放测量场合，用瞬态工况法测量尾气排放。
背景技术：
据统计，截止到2017年6月底止，全国机动车的保有量达3.04亿辆，机动车驾驶人数量达3.71亿人，其中汽车保有量2.05亿辆，数据还在不断刷新。2017年预估汽车的产销量超过2940万辆和摩托车的产销量达1700万辆。大量机动车的行驶，已给道路交通、能源消耗和环境生态等带来日益恶化的影响，形势严峻，治理难度很大。特别是机动车对大中城市群环境污染(包括co、co2、hc、nox，pm2.5以及雾霾等)的贡献率占有大比例，已经严重危害人们赖以生存的生态环境，在着力从机动车排放源头上减低排放污染的同时，全社会、特别是机动车管理部门也在寻求治理对机动车排放污染的科学适用、可坚持实行、被社会广泛接受的尾气污染物检测监督方案。
对于机动车，特别是产量和保有量巨大的点燃式发动机汽车的排放，一是严格节能减排设计和按标准制造，并保证生产产品排放的一致性和规定使用寿命；二是加强对在用车的使用管理(包括综合配套的检测体系和强制维修等，即实行i/m制度)，根据检测结果进行不合格排放的在用车的合理淘汰。针对汽车年产量和使用保有量巨大的现实状况，需要对车辆的排放进行测量，要求是：测量结果准确、测量方式简便快捷、测量成本低廉等。
在现今汽车排放标准不断升级(如，轻型汽车排放标准已从2005年的国三排放阶段升级到2016年的国六排放阶段等)、生态环境不断恶化的态势下，在用车排放测量还在执行2005年制定的标准(gb18285-2005)，明显落后我国社会、经济和技术发展形势，特别是社会生态环境不断恶化的态势下，要求加严对机动车排放的控制和管理。因此这次对在用车排放标准gb18285的修订工作中，关于汽油车新生产汽车排放检测的一个重要变更和规定就是，汽油车新车下线、合格入库或出厂时，尾气污染物测量废止沿用10多年的双怠速法，必须采用瞬态工况法。
目前，企业生产线上配备的均是双怠速法排放测量设备，因为无企业和市场需求，市场上没有适用于汽油车下线排放测量的瞬态工况法测量设备研发和生产的报道。
因此，汽车行业及相关机构急需要一种测量结果准确、测量方式简便快捷、测量成本低廉的汽油车下线排气污染物瞬态工况法测量装置，本公司在国内首先提出一种适用于汽油车新车下线、合格入库或出厂以及在用车场合下的排气污染物瞬态工况法新型测量装置，并能够及时上市。
技术实现要素：
为解决以上技术问题，本发明提供一种汽油车下线排气污染物瞬态工况法测量装置，其测量结果准确、测量方式简便快捷、设备购置成本和使用成本低，具有高的实用价值，主要应用于汽油车新车下线、合格入库或出厂、以及在用车的排放测量场合，测量运行工况下的比排放量(克/公里)，本装置的设计和制造符合汽车排放型式论证工况法测量的全部要求，但考虑面对新车下线量大面广的生产场合和保有量巨大的在用车使用场合下，产品排放一致性检测的需求，应着力于：测量功能和精度能满足排放测量目的、操作简便快速、设备购置成本和使用成本尽量降低这样一种综合要求。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种汽油车下线排气污染物瞬态工况法测量装置，适用于新车下线、合格入库或出厂时、以及在用车排放测量的场合，安置在底盘测功机上的抽检新车，进行排放测量，以检查和评估汽车厂批量生产产品排放一致性状况。包括依次连接的环境空气过滤器、流量计和旋流风机，外界环境空气进入至所述环境空气过滤器并被净化，汽车尾气通过汽车排气管与所述环境空气过滤器连通，汽车尾气与净化后的外界环境空气混合形成稀释排气，由所述旋流风机负压抽吸，经所述流量计计量稀释排气流量后，从所述旋流风机出口处排到大气；并用采样泵采集微量稀释排气，所述采样泵为无油防化学膜片式采样泵，经连续采样管路进入排气成分测量分析单元；所述环境空气过滤器、所述流量计、所述旋流风机、所述采样单元与所述排气成分测量分析单元均与计算机电连接，还配置有底盘测功机，所述底盘测功机对汽车运行状况的模拟来得到汽车不同工况下的排气流量。装置中还包括计算控制单元及专用软件，依据标准、按照测量和处理要求，自动或半自动地控制整个装置的运行、完成排放测量直至结果保存与输出。在该单元，计算机通过排气流量测量单元和采样单元、排气成分测量分析单元、环境工作站等获取测量数据，它是通过数据采集模块转换为符合tcp/ip规范的数字信号，传送到计算机完成数据处理工作。同时，当被测量汽油车安装在底盘测功机上进行排放测量时，其底盘测功机的测量数据等信号亦通过交换机或以太网直接传输到计算机中，并进行同步的信号处理。最终结果，输出被测量汽车比排放质量(克/公里)。
可选的，所述环境空气过滤器由三级滤芯包括一级粗效折叠式空气滤芯、二级活性炭空气滤芯和三级中效袋式空气滤芯组成。
可选的，还设置有第一打印机，所述第一打印机与所述计算机电连接。
可选的，所述排气成分测量分析单元包括ndir气体分析仪、fid气体分析仪和cld气体分析仪，所述ndir气体分析仪、所述fid气体分析仪和所述cld气体分析仪均与所述采样单元连通。
可选的，所述计算机连接有局域网工作站，所述局域网工作站包括工作站主机、服务器和交换机，所述服务器和所述交换机均与所述工作站主机连接，所述工作站主机还连接有第二打印机。
可选的，所述流量计为亚音速文丘里流量计或临界流文丘里流量计，所述旋流风机为离心旋流风机。
可选的，所述排气成分测量分析单元还包括冷凝器，所述冷凝器用以冷凝进入至所述排气成分测量分析单元中的水蒸气以减少稀释汽车尾气中所含水分对测量结果的干扰；还应包含线性分割仪和no2转换效率测定仪，用于分析仪器单元的实时标定。
可选的，所述采样单元包括采样泵和采样采集管路，所述采样泵通过所述采样采集管路与所述排气成分测量分析单元连通。
可选的，所述采样单元包括采样泵、采样袋和采样管，所述采样泵通过所述采样管与所述采样袋连通，所述采样袋与所述排气成分测量分析单元连通。
可选的，所述计算机还连接有显示终端。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
1.鉴于在用车排放测量标准的修订，明确规定汽油车新车下线排放测量，废止沿用10多年的双怠速测量方法，必须采用瞬态工况法测量方法。本发明提供一种汽油车下线排气污染物瞬态工况法测量装置，满足市场急需，适用于新车下线、合格入库或出厂时、以及在用车排放瞬态工况排放测量的场合。尚未检索到用于汽油车新车下线或在用车排放瞬态工况法测量方法和装置产品的报道。
2、本装置的设计和制造符合汽车排放型式论证工况法测量的全部要求，但考虑面对新车下线量大面广的生产场合和保有量巨大的在用车场合下，产品排放一致性检测的需求，应着力于：测量功能和精度能满足排放测量目的、操作简便快速、设备购置成本和使用成本尽量降低这样一种综合要求。由此，本装置率先提出采用一种科学、合理、适应性强的亚音速文丘里流量计sao测量稀释排气流量；自主研发的国产化排气成分测量仪器替代尚需进口的全套分析仪器，显著降低设备成本，促进国产分析仪器更新升级换代；装置的运行和管理注重自动化和智能要求等。
3、本发明公开和提供的汽油车下线排气污染物瞬态工况法测量装置的技术方案和工业产品，满足制造厂汽油车新车下线、以及在用车的排气污染物瞬态工况法的测量，促进了我国在用车领域排放测量技术和产品的升级换代、企业转型，也推动了在用车排放修订标准的尽快实施。该测量装置测量结果准确、和汽车排放型式论证方法测量结果一致、具有可溯性，操作维护简便，成本低，适用于量大面广的新车下线和在用车排放检测场合，因此具有良好的社会效益和经济效益；
4本装置在新车下线和在用车排放检测的场景下首次率先使用sao流量计测量稀释排气流量，是比采用cfv临界流文丘里流量计更合适的一种技术设计。具有测量器件简单、测量准确、测量流量范围宽、对试验环境变化适应性较好、流动阻力小对风机负压要求较低、满足并适应于在用车量大面广的场合、成本低等诸多优点。
5.装置设计中，采样方式有连续采样和采样袋采样，供用户按需选择。如果实验室条件允许，可以实现1套排放测量装置同时供2套底盘测功机同步进行排放测量试验，节约了设备投资。
6.装置设计中采用了自主研发的国产化排气成分测量仪器(主要包括ndir、fid和cld气体分析仪)替代尚需进口的全套分析仪器，显著降低设备成本，并推动了这类仪器的升级换代。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本发明汽油车下线排气污染物瞬态工况法测量装置结构示意图；
附图标记说明：1、空气过滤器；2、流量计；3、旋流风机；301、旋流风机出口；4、采样单元；401、采样泵；402、采样采集管路；403、采样袋；5、排气成分测量分析单元；501、ndir气体分析仪；502、fid气体分析仪；503、cld气体分析仪；6、计算机；7、局域网工作站；701、工作站主机；702、服务器；703、交换机；704、第二打印机；8、第一打印机；9、显示终端
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供的汽油车下线排气污染物瞬态工况法测量装置，其测量结果准确、测量方式简便快捷、设备购置成本和使用成本低，具有较高的实用价值。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：
发明提供一种汽油车下线排气污染物瞬态工况法测量装置，如图1所示，该装置主要由环境空气过滤器、排气流量测量和采样单元、排气成分测量分析单元、计算机控制和管理单元等组成，包括依次连接的环境空气过滤器1、流量计2和旋流风机3，外界环境空气进入至环境空气过滤器1并被净化，汽车尾气通过汽车排气管与环境空气过滤器1连通，汽车尾气与净化后的外界环境空气混合形成稀释排气，由旋流风机3负压抽吸，经所述流量计2计量稀释排气流量后，从旋流风机出口301处排到大气；并用采样泵401采集微量稀释排气，采样泵401为无油防化学膜片式采样泵，经连续采样管路402进入排气成分测量分析单元5，此中主要配置ndir分析仪、fid分析仪、cld分析仪等，对稀释排气中的co和co2、thc、no和no2等进行浓度(ppm)分析；环境空气过滤器1、流量计2、旋流风机3、采样单元4与排气成分测量分析单元5均与计算机6电连接，计算机控制整个装置的运行。还配置有底盘测功机，底盘测功机通过滚筒模拟路面阻力，实现对汽车运行状况的模拟进而得到汽车不同工况下的尾气流量，底盘测功机的信号通过交换机或以太网直接传输到计算机6，并进行同步的信号处理。最终排放测量结果以比排放质量(克/公里)表示，测量结果自动保存或打印输出。于本实施例中，设置有第一打印机8，并与计算机6电连接，测量分析结果能够打印到a4纸上，便于用纸质方式对测量结果进行展示和保存。
由于外界环境空气存在有杂质，影响排放测量结果，于本发明的具体实施例中，设置有环境空气过滤器1，所述空气过滤器由三级滤芯包括一级粗效折叠式空气滤芯、二级活性炭空气滤芯和三级中效袋式空气滤芯组成，以求最大限度降低环境空气杂质对排放测量的影响，这对排放高阶段标准下的测量至关重要。
为了全面分析稀释排气的成分，于本发明的具体实施例中，排气成分测量分析单元5中包括ndir不分光红外法气体分析仪501、fid氢火焰离子化气体分析仪502和cld化学发光法气体分析仪503，ndir气体分析仪501、fid气体分析仪502和cld气体分析仪503均与采样单元4连通，ndir气体分析仪501用于测量co和co2，fid气体分析仪502用于测量thc，cld气体分析仪503用于测量nox，包含no和no2，测量结果准确，能够对于稀释排气的成分进行全面充分的分析，并对应做出针对性处理。
为了确保排气成分测量分析准确，于本发明的具体实施例中，所述排气成分测量分析单元5还包括冷凝器，所述冷凝器用以冷凝进入至所述排气成分测量分析单元5中的水蒸气以减少稀释排气中所含水分，特别是对ndir气体分析仪测量过程的干扰。
为了能做到分析仪器单元的实时标定，于本发明的具体实施例中，所述排气成分测量分析单元5中还包括线性分割仪和no2转换效率测定仪。
于本发明的具体实施例中，还设置有含大气压力计、温度计、湿度计的环境工作站，用于测量环境压力、温度和湿度，便于将测量结果转化到标定环境状态下。
于本发明的具体实施例中，流量计2为亚音速文丘里流量计或临界流文丘里流量计，旋流风机3为离心旋流风机，在这种新车下线和在用车测量应用场合下，首次率先采用亚音速喷嘴流量计sao(smoothapproachorifice)测量稀释排气流量，具有测量器件简单、测量流量范围宽、测量精度高、满足并适应于在新车下线和在用车量大面广的场合、成本低等诸多优点。
采样单元4包括采样泵401和采样采集管路402，采样泵401通过采样采集管路402与排气成分测量分析单元5连通，稀释排气能够通过采样采集管路进行采样并进入排气成分测量分析单元进行后续分析，计算机6还连接有显示终端9，能够对测量和分析结果进行终端显示。
于本发明的具体实施例中，计算机6可连接到局域网工作站7，局域网工作站7包括工作站主机701、服务器702和交换机703，服务器702和交换机703均与工作站主机701连接，计算机可以设置有多个，工作站主机701主要用于对各个计算机的统一管理和把控，工作站主机701还连接有第二打印机704。具体的，可以设置有多个计算机终端，工作站主机701用于对局域网各个单元的统一管理和把控，工作站主机701还连接有第二打印机704，用于纸质打印，服务器(含防火墙)702则主要用于局域网的运行和安全。
实施例2：
本实施例为对实施例1进一步改进的实施例，其包括实施例1的全部内容，即本实施例提供的汽油车下线排气污染物瞬态工况法测量装置包含实施例1汽油车下线排气污染物瞬态工况法测量装置的全部结构特征，改进之处在于：
还设置有采样袋403，即采样单元4包括采样泵401、采样袋403和采样管，采样泵401通过采样管与采样袋403连通，采样袋403与排气成分测量分析单元5连通，稀释排气能够通过采样管进入采样袋，并通过采样袋的方式进行采样和储存，再进入排气成分测量分析单元进行后续分析。
对于实施例1的管路连续采样方案和实施例2的采样袋采样方案，两种方式可以择一，因用户需求也可以同时采用，另外，如果实验室条件允许，也可以实现1套排放测量装置可供2套底盘测功机同时进行排放测量试验。
由此可见，本发明提供的汽油车排气污染物瞬态工况法测量装置，设计方案科学、合理适用，其测量结果准确、测量方式简便快捷、设备购置成本和使用成本低，满足在用车标准中规定的各项要求，具有高的实用价值。
需要说明的是，本发明的汽油车排气污染物瞬态工况法测量装置中所陈述的设计方案和功能器件的选择，完全可以依据科学原理与技术的新发展和工程实践的经验，进行新的创新和改进。其评价标准目前应当是，参照汽车排放测量标准，应该与汽车用排放型式论证方法的试验结果一致，能够溯源。
本说明书中应用了具体个案对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。