一种全流式轻型汽车排气污染物测量系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种全流式轻型汽车排气污染物测量系统，包括全流稀释单元，经空滤器过滤后的空气将发动机尾气在稀释通道进行稀释，其特征在于：所述稀释通道的出口端还设有定容稀释取样口、颗粒物取样口，所述测量系统还包括计算机控制单元、分析单元、取样单元、颗粒物测量单元，所述计算机控制单元分别与分析单元、颗粒物测量单元相连接，分析单元与取样单元相连接。本实用新型的有益效果为：本实用新型可以同时精确测量轻型汽车排放污染物中气态污染物以及柴油汽车颗粒污染物的浓度；满足轻型汽车排气污染物中国第Ⅲ、第Ⅳ、第Ⅴ阶段、欧Ⅲ和欧Ⅳ的Ⅰ型试验测量的要求；由计算机控制，能够实现排放污染物自动采集、分析、数据处理、储存。
【专利说明】
一种全流式轻型汽车排气污染物测量系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及发动机尾气检测技术领域，尤其是涉及一种全流式轻型汽车排气污染物测量系统。
【背景技术】
[0002]数据显示，截止到2012年底止，全国机动车的保有量达2.4亿辆，机动车驾驶人数量达2.6亿人，其中汽车保有量1.2亿辆，数据还在不断刷新。2013年预估汽车和摩托车的销售量会各超过2000万辆。大量机动车的行驶，已给道路交通、车辆存放和能源消耗、环境排放带来日益恶化的影响。形势严峻，治理困难，全国上下特别是主管部门都在寻求治理在用车排放污染的科学适用、可坚持实行、被社会广泛接受的检测方案。
[0003]对于机动车排放减排，除了严格设计和制造标准外，重要的是加强对在用车的使用管理(包括定期检测和强制维修等，即实行I/Μ制度)，根据检测结果进行不合格排放在用车的合理淘汰。针对在用车保有量巨大、是对用户在用车辆的常规检测，这就提出了对其的检测要有测量比较准确、测量简便快捷、以及测量成本比较低廉等综合要求。
[0004]自20世纪70年代开始，轻型汽车排放和燃料消耗量测量一直用工况法通过全流定容稀释采样CVS系统进行气袋采样并由碳平衡理论计算获得。这种方法原理清晰、结构简单，得到了汽车行业和认证机构的普遍认可。
[0005]在全流定容稀释采样CVS系统中，发动机排气全部排入混合三通，与稀释空气混合成流量恒定的稀释排气，并按一定比例将稀释排气和稀释空气分别收集在采样气袋中。在稀释空气中污染物浓度低到可以忽略不计的前提下，采样气袋中稀释排气和排气污染物总量的比例保持不变。在测试循环结束后，测量采样气袋中各气体污染物的浓度，再乘上定容采样系统测量的稀释排气总容积，即是测量过程中各气体排气污染物的总排放量。
[0006]现行的车辆检测装置并不能同时实现对轻型汽车排放污染物中气态污染物THC、co、co2、nox以及柴油汽车颗粒污染物的精确检测，因此，需要一种新的污染物测量系统，解决当前城市中在用车排放检测的实际难题。
【发明内容】
[0007]本实用新型要解决的问题是提供一种全流式摩托车尾气测量系统，可以同时精确测量轻型汽车排放污染物中气态污染物THC、CO、CO2、N0X以及柴油汽车颗粒污染物的浓度。
[0008]本实用新型采用的技术方案是:一种全流式轻型汽车排气污染物测量系统，包括全流稀释单元，所述全流稀释单元包括背景空气进气口、微压计、空滤器、尾气进口、稀释通道，背景空气经空滤器进入所述稀释通道，对发动机尾气进行稀释，在所述稀释通道的出口端还设有第一温度传感器，其特征在于:所述稀释通道的出口端还设有定容稀释取样口、颗粒物取样口，所述全流式轻型汽车排气污染物测量系统还包括计算机控制单元、分析单元、取样单元、颗粒物测量单元，所述计算机控制单元分别与所述分析单元、颗粒物测量单元相连接，所述分析单元与所述取样单元相连接，所述取样单元包括定容稀释取样单元，所述颗粒物测量单元与所述颗粒物取样口相连接，所述定容稀释取样单元与所述定容稀释取样口相连接，所述分析单元包括CO与C02分析单元、FID分析单元、CLD分析单元，所述CO、C02分析单元用于测量轻型汽车排气污染物中C0、C02的浓度，所述FID分析单元用于测量轻型汽车排气污染物中碳氢化合物的浓度，所述CLD分析单元用于测量轻型汽车排气污染物中氮氧化合物的浓度，所述颗粒物测量单元用于测量柴油汽车排气污染物中颗粒物的浓度。
[0009]进一步地，所述定容稀释取样单元包括第一电磁阀、第一文氏管、第一滤清器、汽油机采样栗、第一气体流量计、第一电磁阀模组、第二电磁阀模组、稀释气采集气袋模组，所述第一电磁阀、第一文氏管、第一滤清器、汽油机采样栗、第一气体流量计、第一电磁阀模组、第二电磁阀模组、稀释气采集气袋模组依次相连。
[0010]进一步地，所述定容稀释取样单元还包括第二电磁阀、第二文氏管，所述第二电磁阀与所述第二文氏管串联。
[0011]进一步地，所述第一电磁阀模组、第二电磁阀模组分别包括多个电磁阀，所述稀释气采集气袋模组包括多个稀释气采集气袋。
[0012]进一步地，所述取样单元还包括背景气取样单元，所述背景气取样单元包括第二滤清器、背景栗、第二气体流量计、第三电磁阀模组、第四电磁阀模组、背景气采集气袋模组，所述第二滤清器、背景栗、第二气体流量计、第三电磁阀模组、第四电磁阀模组、背景气采集气袋模组依次相连。
[0013]进一步地，所述第三电磁阀模组、第四电磁阀模组包括多个电磁阀；所述背景气采集气袋模组包括多个背景气采集气袋。
[0014]进一步地，所述取样单元还包括还包括采集袋清洗单元，所述采集袋清洗单元包括第三滤清器、第一三通电磁阀、清洗栗、第二三通电磁阀，所述第三滤清器、第一三通电磁阀、清洗栗、第二三通电磁阀依次相连接。
[0015]进一步地，所述FID分析单元包括第三气体流量计、FID氢火焰离子化检测器;所述CLD分析单元包括第四气体流量计、CLD化学发光法NOx分析仪;所述CO与C02分析单元包括冷凝器、调压阀、CO分析单元、CO2分析单元，所述冷凝器、调压阀、CO分析单元依次相连接，所述C02分析单元与所述CO分析单元并联，所述CO分析单元包括第五气体流量计、CO分析仪，所述C02分析单元包括第六气体流量计、C02分析仪。
[0016]进一步地，所述取样单元还包括第五电磁阀模组、连续稀释取样单元，所述第五电磁阀模组与连续稀释取样单元相连接。
[0017]进一步地，所述稀释通道的出口端还连接有排气通路，所述排气通路包括第二温度传感器、第一压力传感器、第三文氏管、第二压力传感器、真空计、风机，所述第二温度传感器、第一压力传感器、第三文氏管、第二压力传感器、真空计、风机依次相连，所述排气通路还包括由手动球阀控制的旁通通路，在所述第三文氏管和第二压力传感器之间设有连续稀释取样口，所述连续稀释取样口与所述连续稀释取样单元相连接。
[0018]本实用新型与现有技术相比的有益效果为:本实用新型可以同时精确测量轻型汽车排放污染物中气态污染物THC、C0、C02、N0x以及柴油汽车颗粒污染物的浓度;完成轻型汽车排气污染物中国第m和第IV阶段、欧m和欧IV的I型试验测量的要求;满足轻型汽车国V阶段I型试验中气态污染物和颗粒物测重的要求；由计算机控制，能够实现排放污染物自动采集、自动分析、自动数据处理、自动数据储存与输出打印。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型一种全流式轻型汽车排气污染物测量系统的结构示意图；
[0020]图2是本实用新型一种全流式轻型汽车排气污染物测量系统的一个实施例的结构示意图；
[0021]图3是本实用新型一种全流式轻型汽车排气污染物测量系统的另一个实施例的结构示意图；
[0022]图中:
[0023]1-稀释通道;2-定容稀释取样口 ；3-颗粒物取样口；4-连续稀释取样口；5-背景气取样单元;6-采集袋清洗单元;8-分析单元;21-定容稀释取样单元;211-第一文氏管;2111-第六电磁阀；212-第二文氏管；2121-第七电磁阀；213-第一滤清器;214-汽油机采样栗；215-第一气体流量计;216-第一电磁阀模组;217-第二电磁阀模组;218-稀释气采集气袋模组;51-第二滤清器;52-背景栗；53-第二气体流量计；54-第三电磁阀模组;55-第四电磁阀模组;56-背景气米集气袋模组;6-米集袋清洗单兀;61-第二滤清器;62-第一二通电磁阀；63-清洗栗;64-第二三通电磁阀；41-连续稀释取样单元;71-第五电磁阀模组;72-取样栗；73-热过滤器;81-FID分析单元;811-第三气体流量计；812-FID氢火焰离子化检测器;82-CLD分析单元;821-第四气体流量计;822-CLD化学发光法NOx分析仪;831-第五气体流量计；832-⑶分析仪;832-⑶2分析单元;8321-第六气体流量计;8322-C02分析仪;833-冷凝器；834-第二调压阀；831-CO分析单元;84-第一调压阀；91-第一温度传感器;92-第二温度传感器;93-第一压力传感器;94-第三文氏管;95-第二压力传感器;96-真空计;97-手动球阀。
【具体实施方式】
[0024]为了更好的理解本实用新型，下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行进一步的描述。
[0025]参考图1，本实用新型采用的技术方案是:一种全流式轻型汽车排气污染物测量系统，包括全流稀释单元，所述全流稀释单元包括背景空气进气口、微压计、空滤器、尾气进口、稀释通道I，背景空气经空滤器进入所述稀释通道I，对发动机尾气进行稀释，在所述稀释通道的出口端还设有第一温度传感器91，其特征在于:所述稀释通道I的出口端还设有定容稀释取样口 2、颗粒物取样口 3，所述全流式轻型汽车排气污染物测量系统还包括计算机控制单元、分析单元、取样单元、颗粒物测量单元，所述计算机控制单元分别与所述分析单元、颗粒物测量单元相连接，所述分析单元与所述取样单元相连接，所述取样单元包括定容稀释取样单元，所述颗粒物测量单元与所述颗粒物取样口相连接，所述定容稀释取样单元与所述定容稀释取样口相连接，所述分析单元包括⑶与C02分析单元、FID分析单元、CLD分析单元，所述C0、C02分析单元用于测量轻型汽车排气污染物中C0、C02的浓度，所述FID分析单元用于测量轻型汽车排气污染物中碳氢化合物的浓度，所述CLD分析单元用于测量轻型汽车排气污染物中氮氧化合物的浓度，所述颗粒物测量单元用于测量柴油汽车排气污染物中颗粒物的浓度。
[0026]所述定容稀释取样单元21包括第一电磁阀2111、第一文氏管211、第一滤清器213、汽油机采样栗214、第一气体流量计215、第一电磁阀模组216、第二电磁阀模组217、稀释气采集气袋模组218，所述第一电磁阀2111、第一文氏管211、第一滤清器213、汽油机采样栗214、第一气体流量计215、第一电磁阀模组216、第二电磁阀模组217、稀释气采集气袋模组218依次相连。
[0027]所述定容稀释取样单元21还包括第二电磁阀2121、第二文氏管212，所述第二电磁阀2121与所述第二文氏管212串联。
[0028]所述第一电磁阀模组216、第二电磁阀模组217分别包括多个电磁阀，所述稀释气采集气袋模组218包括多个稀释气采集气袋。
[0029]所述取样单元还包括背景气取样单元5，所述背景气取样单元5包括第二滤清器51、背景栗52、第二气体流量计53、第三电磁阀模组54、第四电磁阀模组55、背景气采集气袋模组56，所述第二滤清器51、背景栗52、第二气体流量计53、第三电磁阀模组54、第四电磁阀模组55、背景气采集气袋模组56依次相连。
[0030]所述第三电磁阀模组54、第四电磁阀模组55包括多个电磁阀；所述背景气采集气袋模组56包括多个背景气采集气袋。
[0031 ]所述取样单元还包括还包括采集袋清洗单元6，所述采集袋清洗单元6包括第三滤清器61、第一三通电磁阀62、清洗栗63、第二三通电磁阀64，所述第三滤清器61、第一三通电磁阀62、清洗栗63、第二三通电磁阀64依次相连接。
[0032]所述FID分析单元81包括第三气体流量计811、FID氢火焰离子化检测器812;所述CLD分析单元82包括第四气体流量计821、CLD化学发光法NOx分析仪822 ；所述CO与CO2分析单元83包括冷凝器833、第二调压阀834、C0分析单元831、0)2分析单元832，所述冷凝器833、第二调压阀834、⑶分析单元831依次相连接，所述析单元832与所述⑶分析单元831并联，所述⑶分析单元831包括第五气体流量计8311、C0分析仪8312，所述CO2分析单元832包括第六气体流量计8321、《)2分析仪8322。
[0033]所述取样单元还包括第五电磁阀模组71、连续稀释取样单元41，所述第五电磁阀模组71与连续稀释取样单元41相连接。
[0034]所述稀释通道的出口端还连接有排气通路，所述排气通路包括第二温度传感器92、第一压力传感器93、第三文氏管94、第二压力传感器95、真空计96、风机98，所述第二温度传感器92、第一压力传感器93、第三文氏管94、第二压力传感器95、真空计96、风机98依次相连，所述排气通路还包括由手动球阀97控制的旁通通路，在所述第三文氏管94和第二压力传感器95之间设有连续稀释取样口 4，所述连续稀释取样口 4与所述连续稀释取样单元41相连接。
[0035]本实用新型的工作过程如下:参考图2，本实用新型在使用时，背景空气与发动机排放的尾气在稀释通道I中混合，稀释后的样气一部分经定容稀释取样口 2进入定容稀释取样单元21，一部分经颗粒物取样口 3进入颗粒物取样单元进行颗粒物浓度测量。
[0036]参考图3，本实用新型在进行背景气取样时，背景栗52工作，使得背景气(空气)经第二滤清器51、第二气体流量计53、第三电磁阀模组54、第四电磁阀模组55进入背景气采集气袋模组56中的一个背景气采集袋中。
[0037]本实用新型在进行定容稀释取样时，汽油机采样栗214工作，使得稀释样气经第一电磁阀2111、第一文氏管211进入第一滤清器213，或者经第二电磁阀2121、第二文氏管212进入第一滤清器213，接着经第一气体流量215、第一电磁阀模组216、第二电磁阀模组217进入稀释气采集气袋模组218中的一个稀释气采集气袋中。
[0038]本实用新型在进行背景气分析时，取样栗72工作，使得背景气采集气袋模组56中一个背景气采集气袋中的背景气经第四电磁阀模组55、第三电磁阀模组54、第五电磁阀模组71、热过滤器73进入分析单元74。当背景气经冷凝器833、第二调压阀834、第五气体流量计8311进入⑶分析仪8312，由CO分析仪8312分析背景气中的CO浓度；当背景气经第六气体流量计8321进入CO2分析仪8322，由⑶2分析仪8322分析背景气中的CO2浓度；当背景气经第一调压阀84、第四气体流量计821进入CLD化学发光法NOx分析仪822，由CLD化学发光法NOx分析仪822分析背景气中氮氧化合物的浓度；当背第三气体流量计811进入FID氢火焰离子化检测器812，由FID氢火焰离子化检测器812分析背景气中碳氢化合物的浓度。
[0039]本实用新型在进行稀释样气分析时的工作过程与上述进行背景气分析时的工作过程相似。
[0040]本实用新型还可以对从连续稀释取样单元采集的稀释样气进行样气分析，其工作过程与上述背景气分析时的工作过程相似。
[0041 ]本实用新型在袋采采样前还需要采集袋清洗单元6对背景气采集气袋和稀释气采集气袋进行冲洗，冲洗所用的气体为经第三滤清器61过滤的空气。
[0042]本实用新型所有的电磁阀的打开与关闭均由计算机控制单元进行控制。
[0043]以上显示了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的基本原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围的专利涵盖范围之内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种全流式轻型汽车排气污染物测量系统，包括全流稀释单元，所述全流稀释单元包括背景空气进气口、微压计、空滤器、尾气进口、稀释通道，背景空气经空滤器进入所述稀释通道，对发动机尾气进行稀释，在所述稀释通道的出口端还设有第一温度传感器，其特征在于:所述稀释通道的出口端还设有定容稀释取样口、颗粒物取样口，所述全流式轻型汽车排气污染物测量系统还包括计算机控制单元、分析单元、取样单元、颗粒物测量单元，所述计算机控制单元分别与所述分析单元、颗粒物测量单元相连接，所述分析单元与所述取样单元相连接，所述取样单元包括定容稀释取样单元，所述颗粒物测量单元与所述颗粒物取样口相连接，所述定容稀释取样单元与所述定容稀释取样口相连接，所述分析单元包括CO与C02分析单元、FID分析单元、CLD分析单元，所述C0、C02分析单元用于测量轻型汽车排气污染物中C0、C02的浓度，所述FID分析单元用于测量轻型汽车排气污染物中碳氢化合物的浓度，所述CLD分析单元用于测量轻型汽车排气污染物中氮氧化合物的浓度，所述颗粒物测量单元用于测量柴油汽车排气污染物中颗粒物的浓度。2.根据权利要求1所述的一种全流式轻型汽车排气污染物测量系统，其特征在于:所述定容稀释取样单元包括第一电磁阀、第一文氏管、第一滤清器、汽油机采样栗、第一气体流量计、第一电磁阀模组、第二电磁阀模组、稀释气采集气袋模组，所述第一电磁阀、第一文氏管、第一滤清器、汽油机采样栗、第一气体流量计、第一电磁阀模组、第二电磁阀模组、稀释气采集气袋模组依次相连。3.根据权利要求2所述的一种全流式轻型汽车排气污染物测量系统，其特征在于:所述定容稀释取样单元还包括第二电磁阀、第二文氏管，所述第二电磁阀与所述第二文氏管串联。4.根据权利要求2所述的一种全流式轻型汽车排气污染物测量系统，其特征在于:所述第一电磁阀模组、第二电磁阀模组分别包括多个电磁阀，所述稀释气采集气袋模组包括多个稀释气采集气袋。5.根据权利要求1所述的一种全流式轻型汽车排气污染物测量系统，其特征在于:所述取样单元还包括背景气取样单元，所述背景气取样单元包括第二滤清器、背景栗、第二气体流量计、第三电磁阀模组、第四电磁阀模组、背景气采集气袋模组，所述第二滤清器、背景栗、第二气体流量计、第三电磁阀模组、第四电磁阀模组、背景气采集气袋模组依次相连。6.根据权利要求5所述的一种全流式轻型汽车排气污染物测量系统，其特征在于:所述第三电磁阀模组、第四电磁阀模组包括多个电磁阀；所述背景气采集气袋模组包括多个背景气采集气袋。7.根据权利要求1所述的一种全流式轻型汽车排气污染物测量系统，其特征在于:所述取样单元还包括还包括采集袋清洗单元，所述采集袋清洗单元包括第三滤清器、第一三通电磁阀、清洗栗、第二三通电磁阀，所述第三滤清器、第一三通电磁阀、清洗栗、第二三通电磁阀依次相连接。8.根据权利要求1所述的一种全流式轻型汽车排气污染物测量系统，其特征在于:所述FID分析单元包括第三气体流量计、FID氢火焰离子化检测器;所述CLD分析单元包括第四气体流量计、CLD化学发光法NOx分析仪;所述CO与CO2分析单元包括冷凝器、调压阀、CO分析单元、C02分析单元，所述冷凝器、调压阀、CO分析单元依次相连接，所述C02分析单元与所述CO分析单元并联，所述⑶分析单元包括第五气体流量计、⑶分析仪，所述⑶2分析单元包括第六气体流量计、C02分析仪。9.根据权利要求1所述的一种全流式轻型汽车排气污染物测量系统，其特征在于:所述取样单元还包括第五电磁阀模组、连续稀释取样单元，所述第五电磁阀模组与连续稀释取样单元相连接。10.根据权利要求1所述的一种全流式轻型汽车排气污染物测量系统，其特征在于:所述稀释通道的出口端还连接有排气通路，所述排气通路包括第二温度传感器、第一压力传感器、第三文氏管、第二压力传感器、真空计、风机，所述第二温度传感器、第一压力传感器、第三文氏管、第二压力传感器、真空计、风机依次相连，所述排气通路还包括由手动球阀控制的旁通通路，在所述第三文氏管和第二压力传感器之间设有连续稀释取样口，所述连续稀释取样口与所述连续稀释取样单元相连接。
【文档编号】G01N33/00GK205484261SQ201620077736
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月27日
【发明人】李斌, 李德宽
【申请人】天津世纪动力科技发展有限公司