机动车尾气遥测系统的制作方法

文档序号:15650255发布日期:2018-10-12 23:04阅读:1789来源:国知局

本实用新型涉及尾气遥测领域,尤其涉及一种机动车尾气遥测系统。



背景技术:

机动车尾气污染已经成为影响我国城市空气质量的重要因素,随着机动车保有量的持续增加及新车六年内尾气免检政策的发布,机动车尾气遥感检测技术成为提升车辆尾气排放监管能力和效率的重要手段。《中华人民共和国大气污染物防治法》明确规定自2016年1月1起,可以在不影响交通的情况下对路面上行驶的机动车实时尾气遥感检测。近几年来,各地方相继出台了机动车尾气遥测的地方标准,2017年《汽车污染物排放限值及测量方法(遥感检测法)》征求意见稿推出,机动车尾气遥测方法必然成为一种常规的尾气排放物监测手段。

现有技术公开均采用两个模块进行汽车尾气(CH、CO、CO2和NO)的检测,如专利US005319199采用NDIR(non-dispersive infrared)模块测CO、CO2、CH,以紫外模块检测NOx;如专利CN 1260571 C采用激光模块测CO、CO2,以紫外模块测HC、NO;采用两个模块的方案,集成的系统较大,采用两套光路系统,成本高;同时,现场安装时调光繁琐;此外,测试前,每个模块均需要进行标定,操作费时复杂。



技术实现要素:

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种结构合理,适用性广的机动车尾气遥测系统。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:一种机动车尾气遥测系统,包括设置在道路一边的遥测主机和设置在道路另一边的光学反射单元,所述遥测主机进一步包括:

检测光发射单元,所述检测光发射单元包括激光发射模块和紫外发射模块;

检测单元,所述检测单元包括由离轴抛物面镜和用于传输检测光的Y型光纤,所述离轴抛物面镜和光学反射单元形成开放式测量池用于作为检测机动车尾气的监测点,离轴抛物面镜上开设有通孔,所述激光发射模块发出的激光由所述通孔进入到测量池内,所述紫外发射模块发出的紫外光经过Y型光纤后由离轴抛物面镜准直后进入到测量池内;

数据处理单元,所述数据处理单元包括光谱仪和光电检测器,所述光谱仪用于分析处理测量池内回返出的紫外光,所述光电检测器用于分析处理测量池内回返出的激光。

作为优选,测量池内的激光和测量池内的准直紫外光平行,回返的激光和紫外光经过离轴抛物面镜汇聚后进入到同一Y型光纤内。

作为优选,数据处理单元和Y型光纤之间设置有分束器件,所述分束器件用于将Y型光纤传输出的混合回返光分离。

作为优选,测量池内的激光和测量池内的准直紫外光不平行,回返的激光经过离轴抛物面镜汇聚后被光电检测器接收,回返的紫外光经过离轴抛物面镜汇聚后被光谱仪接收。

作为优选,测量池的有效长度为4米,测量池内的准直紫外光和激光之间的交错角度在-0.5°~0.5°。

作为优选,所述激光发射模块和离轴抛物面镜之间设置有准直透镜。

作为优选,还包括瞄准模块,所述瞄准模块包括一个指示灯发射端和一个分光片,所述分光片位于激光在准直透镜和离轴抛物面镜之间的光路上,所述分光片将指示灯发射端发出的指示光引入到激光光路上。

作为优选,所述光学反射单元为角反射镜。

作为优选,所述光学反射单元为角锥棱角。

作为优选,还包括测速及车牌识别系统,所述测速及车牌识别系统用于测量机动车经过测量池的车速并对该机动车的进行拍照记录。

与现有技术相比,本实用新型具有以下技术优点:

1、本实用新型通过激光和紫外两个发射模块发射检测光,检测范围涵盖CO、CO2、HC和NO,适用性广。

2、本实用新型中两个检测光发射模块公用一个测量池进行测量,成本低,现场安装简单,调零方便,操作简单。

3、本实用新型中,遥测主机内的检测光发射单元和离轴抛物面镜是一个整体,其内部的检测光光路是调整好的,在现场安装调整时,只需要调整整个遥测主机和光学反射单元即可完成系统的现场安装,光路调整的方式简单,用时短。

附图说明

图1是本实用新型的示意图。

图2是本实用新型一实施例的结构示意图。

图3是本实用新型的又一实施例结构示意图。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步的描述,但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

参考图1,图1示出了本实用新型的一实施例,一种机动车尾气遥测系统,包括设置在道路一边的遥测主机1和设置在道路另一边的光学反射单元,光学反射单元可以是角反射镜2或者角锥棱角,所述遥测主机1进一步包括:

检测光发射单元,所述检测光发射单元包括激光发射模块102和紫外发射模块110,其中,激光发射模块102发出的激光波长覆盖CH和NO的吸收谱线,紫外发射模块110发出的紫外光波长覆盖CO和CO2的吸收谱线;

检测单元,所述检测单元包括由离轴抛物面镜105和用于传输检测光的Y型光纤106,所述离轴抛物面镜105和光学反射单元(例如角反射镜2)形成开放式测量池用于作为检测机动车尾气的监测点,离轴抛物面镜105上开设有通孔,所述激光发射模块102发出的激光由所述通孔进入到测量池内,所述紫外发射模块110发出的紫外光经过Y型光纤106后由离轴抛物面镜105准直后进入到测量池内;

数据处理单元,所述数据处理单元包括光谱仪109和光电检测器108,所述光谱仪109用于分析处理测量池内回返出的紫外光,所述光电检测器108用于分析处理测量池内回返出的激光。

在本实施例中,激光发射模块102发出的检测光和紫外发射模块110发出的紫外光共用一个开放式测量池,即通过一个监测点可以同时测量得到机动车尾气中CH、NO、CO、CO2的含量成分,准确性高,系统设备的成本低。

检测时,激光通过离轴抛物面镜105上的通过射入到测量池内,激光穿过监测点也就是测量池后,经过角反射镜2反射,回返的激光再次穿过监测点由离轴抛物面镜105进行汇聚并最终被光电检测器108所接收。紫外光由传输光纤传输后射入到测量池内,在穿过监测点之前,紫外光首先射到离轴抛物面镜105上,由离轴抛物面镜105进行准直,准直后的紫外光穿过监测点后同样由角反射镜2进行反射,回返的紫外光再次穿过监测点后由离轴抛物面镜105进行汇聚并最终由光谱仪109接收。

为了保证激光经过角反射镜2后按预定设计光路回返,在激光进入测量池之前需要对激光进行准直,在本实施例中,在激光发射模块102和离轴抛物面镜105之间设置有准直透镜103,激光经过准直透镜103后由通孔射入到测量池内。

本实施例中,测量池内的准直激光和准直紫外光是平行的,回返的激光和回返紫外光经过离轴抛物面镜105汇聚后汇聚后具有共同的焦点,Y型光纤106的接收端即设置在该焦点上,混合的回返光由该焦点进入到Y型光纤106内由Y型光纤106进行传输。

紫外光和激光的波长具有相互重叠的部分,在进入数据处理单元进行处理时,需要对混合的回返光进行分离。本实施例采用一个分束器件107对混合回返光进行分离,分离后的紫外光被光谱仪109接收处理,分离后的激光被光电检测器108接收处理。

为了方便系统的安装调整,本实施例中还具有一个瞄准模块,瞄准模块包括一个指示灯发射端101和一个分光片104,分光片104位于准直透镜103和离轴抛物面镜105之间,分光片104位于激光的光路上,指示灯发射端101发出的指示光由侧向射入并经过分光片104折射后改变光路方向,改变光路方向后的指示光与准直激光的光路方向相同,由通孔射入到测量池内,穿过监测点打到角反射镜2上,根据角反射镜2上指示灯信号可以快速对角反射镜2进行调整,使得本系统能够款安装落位。这里需要指出的是,分光片104一般采用二向色镜,激光可以穿过分光片104而不改变方向,因而分光片104设置在激光的光路上不会改变激光的光路方向。

进一步的,本实施例中,配套的还设置有测速及车牌识别系统3,所述测速及车牌识别系统3用于测量机动车经过测量池的车速并对该机动车的进行拍照记录,从而对于超标排放的机动车进行记录处罚。

实施例二

参考图2,图2示出了本实用新型的又一实施例,本实施例与实施例一的区别在于,在本实施例中,测量池内的准直激光和准直紫外光是不平行的,例如在四米宽的道路上,准直激光和准直紫外光之间的交错角度在-0.5°至0.5°之间。准直激光回返后经过离轴抛物面镜105汇聚到一个焦点上,准直紫外光回返后经过离轴抛物面镜105汇聚到另一个焦点上,其二者的回返光是分开的。因此,本实施例相对于实施例一不需要将回返光进行分离,直接通过光电检测器108接收激光,通过光谱仪109接收紫外光。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

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