一种小型背包式船舶发动机气态污染物检测仪的制作方法

本实用新型涉及尾气检测领域，尤其是涉及一种小型背包式船舶发动机气态污染物检测仪。

背景技术：

船舶运输工业发展迅速,成为物流的主力，2015年全国港口完成货物吞吐量107.8亿吨，其中外贸吞吐量达30.6亿吨，分别是1978年的38和51倍，港口吞吐量连续多年保持世界第一。

但是船用柴油机尾气排放：排放物危害大、排放量大、污染严重。船机排气中含有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、颗粒物等排气污染物。美国国家环保局将柴油机排放的40多种化合物列入了“危险空气污染物清单”(HAPs)，如：甲醛、乙醛、 1,3－丁二烯、苯、多环芳烃类和砷、铅、汞、锰等金属的化合物。

在相关法规中，对于环保要求，国家法律、法规提高了尾气排放要求。例如大气污染防治法》等一系列相关法律法规正式实施，环境保护部正式发布《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、二阶段)》(GB15097-2016)。

但是船舶尾气治理技术研究现状：国外垄断、国内空白。因国内船舶尾气治理的标准和技术落后，和发达国家相比，GB15097-2016的第一阶段和目前欧洲实施的标准相当，第二阶段和美国第三阶段实施的标准相当。

柴油机所使用的柴油含有大量高燃点的油类物质，致使其在柴油机气缸内燃烧远远没有轻油彻底、这就造成尾气中含有大量有毒有害物质，包含一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、碳氢化合物，甚至还有尚未燃烧的微液滴油类和类沥青的物质。根据中国环境科学研究院开展的《船舶和港口空气污染防治研究项目》的初步研究成果，内河船舶排入大气的污染物(仅估算柴油机船舶部分)，NOx排放81万吨/年，PM排放6.6万吨/年，SOX排放约10万吨/年。船舶排放的NOX和PM占整个非道路移动源的大气污染分担率分别为13.32％和17.63％。

氮氧化合物是在内燃机气缸内大部分气体中生成的，氮氧化合物的排放量取决于燃烧温度、时间和空燃比等因素。从燃烧过程看，排放的氮氧化物95％以上可能是一氧化氮，其余的是二氧化氮。人受一氧化氮毒害的事例尚未发现，但二氧化氮是一种红棕色呼吸道刺激性气体，对人体影响甚大。NOX与有机物起反应形成臭氧，是一种可以损伤呼吸道的氧化物。

碳氢化合物和氮氧化合物在大气环境中受强烈太阳光紫外线照射后，产生复杂的光化学反应，生成一种新的污染物形成光化学烟雾，导致支气管炎、冠心病、肺结核和心脏衰弱者死亡等事件会显著增加。

颗粒物对人体健康的危害主要是对心脏和呼吸系统的影响，如：过早死亡、呼吸急促和心血管疾病；肺功能变化和呼吸系统病症增加；肺组织和结构改变；呼吸系统防御机能下降等。细微颗粒物是导致心血管和呼吸疾病的主要原因，会对人体健康产生严重危害。柴油机排出颗粒物(PM)非常小，能够穿透肺泡壁层，含有能够诱导有机体突变的物质和致癌物，根据美国国家毒物学项目报告，柴油发动机排放的颗粒物中，有98％直径小于10 微米(PM10)，94％小于2.5微米(PM2.5)，92％小于1微米(PM1)。美国国家环保局的研究结果表明，在职业病研究中，有相当多的证据表明，以往经常使用柴油发动机的各种职业工人的肺癌发病率与和柴油机排放物的接触有显著的相关性。美国对柴油机所排放的细微颗粒的风险评估研究表明，环境空气中每增加10微克/m3，由此所引发的癌症死亡率就可能增加1％。

大部分检测仪由与内部取样管路没有自动清洁设备，使用时间长了容易导致取样管路内部脏物沉积，当采集尾气中的样气时由于管路不净导致样气中产生新的杂质，严重影响尾气的检测质量。

技术实现要素：

本实用新型为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。

一种小型背包式船舶发动机气态污染物检测仪，包括线盘盒、卡扣、检测仪本体、扣手、底座、线盘盒盖、连接轴、线盘盒体、真空抽气泵、三通阀和废渣槽，所述线盘盒固定安装在检测仪本体的顶端，检测仪本体的两侧面设有扣手，检测仪本体的底端设有底座，线盘盒上设有卡扣,真空抽气泵通过固定螺栓固定安装在检测仪本体的左侧，真空抽气泵上设有进气口与出气口，废渣槽固定安装在检测仪本体的左侧壁上且位于真空抽气泵的下方，真空抽气泵的出气口通过导气管与废渣槽相连接，三通阀固定安装在检测仪本体的左侧，三通阀的第一端与检测仪本体内的取样管相连接，三通阀的第二端通过导气管与真空抽气泵的进气口连通，三通阀的第三端与排气口相连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述线盘盒由线盘盒体和线盘盒盖组成，线盘盒体的底部通过螺栓可拆卸安装在检测仪本体的顶端，线盘盒盖的一端通过连接轴与线盘盒体的边缘旋转连接。

作为本实用新型再进一步的方案：所述卡扣的公扣固定安装在线盘盒盖的顶端，卡扣的母扣固定安装在线盘盒体的外边缘，且卡扣的安装位置与连接轴的安装位置对称。

作为本实用新型再进一步的方案：所述线盘盒体与线盘盒盖之间设有用于防潮的密封圈。

作为本实用新型再进一步的方案：所述扣手设在检测仪本体的两侧面，扣手为长方形槽，长方形槽的上端设有用于放置手指的凹槽；凹槽内放置软质海绵条。

作为本实用新型再进一步的方案：所述检测仪本体底面的四个角上分别安装有底座，且检测仪本体位于底座的安装位置设有螺纹固定孔。

作为本实用新型再进一步的方案：所述底座由连接板、减震弹簧管和吸盘组成，连接板的四个角上设有通孔，连接板的底端设有减震弹簧管，减震弹簧管的底端固定安装吸盘，检测仪本体底端的螺纹固定孔穿过连接板上的通孔设有用于固定底座的固定螺栓。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

所述的检测仪，可用于对柴油机排放尾气中气态污染物浓度进行在线的测量，反映实时检测数据；在线检测仪依据超高频常温超导谐振原理研发(超高频及3GHz-30GHz之间的无线电波)，采用专利技术以精湛工艺制造而成，是一款高规格的尾气分析仪，集无可匹敌的精度、灵活性和性能于一身，能够实现对过程和安全的最优控制，提供响应速度快，测量精度高，稳定性和重复性好，检测仪上的线盘盒用于存放导线或导管，底座上带有减震弹簧和吸盘，大大降低了检测仪对工作环境的使用局限性，使其更加实用。

所述检测仪通过真空抽气泵实现对检测仪内部取样管路的清洁，并将抽取出来的废弃物导入废渣槽中进行集中处理，有效的避免了检测仪内部取样管路堵塞，提高尾气样气的分析准确性。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是小型背包式船舶发动机气态污染物检测仪的结构示意图。

图2是小型背包式船舶发动机气态污染物检测仪中三通阀的结构示意图。

图3是小型背包式船舶发动机气态污染物检测仪中底座的结构示意图。

图4是小型背包式船舶发动机气态污染物检测仪中线盘盒的结构示意图。

图5是小型背包式船舶发动机气态污染物检测仪中废渣槽的结构示意图。

图中：线盘盒1、卡扣2、检测仪本体3、扣手4、底座5、连接板6、通孔7、减震弹簧管8和吸盘9、线盘盒盖10、连接轴11、线盘盒体12、真空抽气泵13、导气管14、排气口15、三通阀16和废渣槽17。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～5，本实用新型实施例中，一种小型背包式船舶发动机气态污染物检测仪，包括线盘盒1、卡扣2、检测仪本体3、扣手4、底座5、连接板6、通孔7、减震弹簧管8 和吸盘9、线盘盒盖10、连接轴11、线盘盒体12、真空抽气泵13、导气管14、排气口15、三通阀16和废渣槽17，所述线盘盒1固定安装在检测仪本体3的顶端，检测仪本体3的两侧面设有扣手4，检测仪本体3的底端设有底座5，线盘盒1上设有卡扣2，真空抽气泵 13通过固定螺栓固定安装在检测仪本体3的左侧，真空抽气泵13上设有进气口与出气口，废渣槽17固定安装在检测仪本体3的左侧壁上且位于真空抽气泵13的下方，真空抽气泵 13的出气口通过导气管14与废渣槽17相连接，三通阀16固定安装在检测仪本体3的左侧，三通阀16的第一端与检测仪本体3内的取样管相连接，三通阀16的第二端通过导气管14与真空抽气泵13的进气口连通，三通阀16的第三端与排气口15相连接，所述线盘盒1由线盘盒体12和线盘盒盖10组成，线盘盒体12的底部通过螺栓可拆卸安装在检测仪本体3的顶端，线盘盒盖10的一端通过连接轴11与线盘盒体12的边缘旋转连接；所述卡扣2的公扣固定安装在线盘盒盖10的顶端，卡扣2的母扣固定安装在线盘盒体12的外边缘，且卡扣2的安装位置与连接轴11的安装位置对称；所述线盘盒体12与线盘盒盖10之间设有用于防潮的密封圈；所述扣手4设在检测仪本体3的两侧面，扣手4为长方形槽，长方形槽的上端设有用于放置手指的凹槽；凹槽内放置软质海绵条；所述检测仪本体3底面的四个角上分别安装有底座5，且检测仪本体3位于底座5的安装位置设有螺纹固定孔；所述底座5由连接板6、减震弹簧管8和吸盘9组成，连接板6的四个角上设有通孔7，连接板6的底端设有减震弹簧管8，减震弹簧管8的底端固定安装吸盘9，检测仪本体3底端的螺纹固定孔穿过连接板6上的通孔7设有用于固定底座5的固定螺栓。

检测仪本体1的正面板上设有液晶屏、打印机、OK键、NO键以及上下左右四个选择键，检测仪本体1的背面板上设有二次过滤口、排气口、测量接口、RS232通讯口、转速测量接口、与油温传感器相连接的油温测量接口、油水分离器、与取样管相连的采样口、氮氧传感器、氮氧传感器外壳、标准气口、粉尘过滤器、电源开关、装有2A保险管的保险丝盒、电源插座、氮氧出口、氧气出口和零气入口。

本实用新型的工作原理是：

所述的检测仪，可用于对柴油机排放尾气中气态污染物浓度进行在线的测量，反映实时检测数据；在线检测仪依据超高频常温超导谐振原理研发(超高频及3GHz-30GHz之间的无线电波)，采用专利技术以精湛工艺制造而成，是一款高规格的尾气分析仪，集无可匹敌的精度、灵活性和性能于一身，能够实现对过程和安全的最优控制，提供响应速度快，测量精度高，稳定性和重复性好。

检测仪探测器采常温超导稀土金属(铋)元素高精度集成(常温超导材料即在广义常态的已知各种温度(低于材料熔点)下具有“零电阻”特性的导体材料)，相应的气态污染物传感器根据处理器发出的探测指令在探测区域形成超高常温超导谐振区(谐振即物理的简谐振动，物体在跟偏离平衡位置的位移成正比，且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动)，处理器以常温超导稀土金属(铋)元素固有的超高频常温超导谐振系数对一切经过此区域的气体成分进气探测分析，探测区域与被探测过程气体形成一个相对恒定的超高频常温超导谐振探测场。当相应的污染物浓度含量在被探测区内出现时整个恒定的超高频常温谐振探测场就会被扰动，处理器就会瞬间将这种扰动信号进行数值化分析并转换成模拟信号输出。由于常温超导稀土金属(铋)元素固有的超高频常温超导谐振性(即超高频常温超导谐振系数)只对特定的气态污染物敏感，所以超高频常温超导谐振探测场只对浓度的微弱扰动产生信号反应。而其他气体成分则不会对气体分析产生交叉干扰，从而我们也就能在很短的时间内获取所测气态污染物浓度含量信息，为下一步工作提供了可靠的数据保障。

检测仪本体3上的真空抽气泵13接三通阀16与废渣槽17，使用时，调节三通阀16，使真空抽气泵13与检测仪本体3内的取样管路相连通，打开真空抽气泵13，空气在负压的作用下流经取样管路，使取样管路内部得到清洁，避免使用时间长而发生堵塞。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。