一种机动车尾气采样装置、尾气检测系统

本发明涉及大气环境采样及分析技术领域，具体涉及一种机动车尾气采样装置、尾气检测系统。

背景技术：

在大气环境中，机动车尾气排放了大量的颗粒物、挥发性有机物和氮氧化物，这些一次污染物不仅导致能见度降低、空气质量恶化，还会经历一系列复杂的物理化学反应生成细颗粒物和臭氧等二次污染物，对人体健康和生态环境造成严重影响。为了解机动车尾气排放污染物的特征、健康及环境影响、控制策略等，需要对机动车排放的污染物进行实际的采样和测定。目前，对大气环境采样分析主要采用台架实验、路边或隧道采样和车载实验三种方法。车载实验能够实时测定机动车实际行驶过程中各种污染物的排放，目前已经得到越来越多的应用。

机动车车载实验作为一种研究机动车排放污染物的重要手段，目前还存在着许多困难。在进行车载实验时，机动车行驶速度较快、排气筒温度、湿度较高，影响机动车尾气样品采集。当前现有的用于机动车尾气采集的进样装置存在很多问题，如：进样装置构造复杂、不便于拆卸和安装，而且难以根据不同排气管尺寸进行调节，采样时容易掉落、影响机动车的行驶安全。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构简单，使用灵活方便，可实现机动车尾气采集实验中各种气态、颗粒污染物和相关参数的高效、准确采集的机动车尾气采样装置、尾气检测系统，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一方面，本发明提供一种机动车尾气采样装置，包括：

l型采样管；

所述l型采样管的一端设有进气口，所述l型采样管的另一端连通有连接管，所述连接管的径向端面上设有多个连接口；

所述l型采样管的设有进气口的一端设有用于将所述l型采样管可拆卸的固定在机动车尾气管上的固定装置；

所述固定装置将所述l型采样管固定在所述机动车的尾气管上，所述采样管的另一端可伸入所述尾气管。

优选的，所述固定装置包括：

用于紧箍在所述尾气管上的喉箍卡圈；

所述喉箍卡圈通过多个连接腿连接有中空管；所述采样管的所述另一端可活动的穿过所述中空管；

所述中空管的径向端面上设有拧紧机构，用于将所述采样管与所述中空管压紧。

优选的，所述连接管连接有硅胶干燥管，硅胶干燥管为填充有变色硅胶颗粒的中空干燥管。该中空干燥管外管为透明塑料，内管为不锈钢网，塑料管与不锈钢网之间填满变色硅胶颗粒，机动车尾气从不锈钢网内管中通过进入连接管，达到除水、除湿的目的。

优选的，所述l型采样管由铜材料制成。

优选的，所述连接管为导电硅胶管。

优选的，所述l型采样管上还设有气体流速检测仪。

优选的，所述中空管由金属材料制成。

优选的，所述拧紧机构为拧紧螺栓。

优选的，所述连接腿上套设有橡胶套。

第二方面，本发明提供一种机动车尾气检测系统，包括如上所述的机动车尾气采样装置，所述机动车尾气采样装置的连接管的顶端通过所连接口连接有大气颗粒物采样器，所述连接管的径向端面上通过连接口连接有气态污染物分析仪和颗粒物质量浓度检测仪。

本发明有益效果：结构简单，使用方便，使用寿命长，检测效率高，应用范围大，实验数据可靠；通过多个连接口的设置，可实现采样装置与不同的采样、测量仪器连接，可实时采集、测定气态污染物、颗粒态污染物和相关参数，同时测量机动车尾气的多种理化性质。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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他的附图。

图1为本发明实施例所述的机动车尾气采样测量装置结构图。

其中：1-l型采样管；2-进气口；3-连接管；4-连接口；5-喉箍卡圈；6-连接腿；7-中空管；8-硅胶干燥管；9-气体流速检测仪；10-拧紧螺栓；11-大气颗粒物采样器；12-气态污染物分析仪；13-颗粒物质量浓度检测仪；14-流速仪固定装置。

具体实施方式

下面详细叙述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。

还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或它们的组。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。

为便于理解本发明，下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步解释说明，且具体实施例并不构成对本发明实施例的限定。

本领域技术人员应该理解，附图只是实施例的示意图，附图中的部件并不一定是实施本发明所必须的。

实施例1

如图1所示，本实施例1提供了一种机动车尾气采样装置，包括l型采样管1，l型采样管1的一端设有进气嘴(进气口2)，进气嘴与l型采样管为一体结构，l型采样管1通过固定装置固定在机动车排气管上，l型采样管的另一端可以与连接管3相接，连接管3设有若干连接口4，l型采样管1的横管和竖管圆弧过渡连接。

上述的采样装置，l型采样管1的一端可以伸入至机动车排气管内部，另一端可以通过连接管3连接不同仪器，通过l型采样管的设置，l型采样管1设有进气嘴的横管一端与机动车排气管平行，便于采集机动车尾气，另一端竖管连接连接管3，连接管3上设有可与不同检测仪器连接的连接口4，可以连接不同的设备。如，可连接便携式机动车气体分析仪，测定机动车排放的气体污染物；可连接颗粒物质量浓度分析仪和便携式颗粒物采样器，可用来测定机动车尾气排放的颗粒物浓度。

所述l型采样管为铜质金属材料，可以耐受尾气的高温，并具有冷却散热的功能，避免高温尾气对连接管和仪器造成损伤。

而在实际应用中，l型采样管1的制作材料并不受上述铜材料的限制，本领域技术人员也可选择其他耐高温，冷却散热好的金属材料，如，铁、不锈钢。

所述l型采样管1可伸入尾气管大约50mm处。这样便于对气态污染物、颗粒态污染物和相关参数的实时采集。

l型采样管固定装置包括前后两部分，前端是孔径略大于采样管的外径的圆形中空管7，中空管7的顶部是一个可旋紧的拧紧螺栓10，铜质的l型采样管1直接穿过中空管7，通过旋拧拧紧螺栓来夹紧固定铜质采样管，这样采样可以固定在排气管上，便于采样管设置的稳定性。l型采样管固定装置安装和拆卸简单，提高了实验效率。

固定装置还包括三条片状金属腿(连接腿6)、可变径喉箍卡圈5和橡胶皮套组成。所述三条金属腿成流线型，中间微微弯曲，金属腿前端三分之一处套有三段可更换的橡胶皮套，橡胶皮套可以防止车辆行驶过程中金属腿划伤机动车排气管。

喉箍卡圈5可变直径范围是1-120mm。喉箍卡圈5可变直径范围大，适合于固定在不同尺寸的机动车排气管上，扩大了采样装置的应用范围。金属腿末端微微上翘，在车辆实际行驶过程中可以防止喉箍卡圈脱落，从而提高采样管的稳定性。

通过固定装置结合铜制材料，有效保证了l型采样管的使用寿命，整体采样损失较少，整体结构简单，能够满足机动车尾气实验中各种污染物和相关参数的高效采集与准确测量。

所述连接管3为导电硅胶管，具有较好的弹性，可避免测量过程中出现弯折现象，保证机动车尾气在每一时刻能够均匀无阻碍地进入每台仪器，以获得可靠实验数据。连接管长度不宜过长，减少管路尾气污染物的挂壁损失。

流速计(气体流速检测仪9)通过卡箍固定在采样管上，实时测定机动车尾气流速，通过测定机动车排气管尺寸，可以计算得出机动车尾气排放量。连接管连有填充变色硅胶颗粒的中空干燥管(硅胶干燥管8)，降低机动车尾气的湿度，便于采集颗粒物。

硅胶干燥管8为填充有变色硅胶颗粒的中空干燥管。该中空干燥管外管为透明塑料，内管为不锈钢网，塑料管与不锈钢网之间填满变色硅胶颗粒，机动车尾气从不锈钢网内管中通过进入连接管，在通过过程中被硅胶颗粒干燥，降低了湿度。

实施例2

如图1所示，本发明实施例2提供一种机动车尾气检测系统，该系统包括机动车尾气采样装置，该采样装置连接有便携式机动车尾气气态污染物分析仪，测定机动车排放的气态污染物；可连接颗粒物质量浓度分析仪和便携式颗粒物采样器，可用来测定机动车尾气排放的颗粒物浓度和成分。

所述机动车尾气采样装置包括l型采样管1，l型采样管1通过固定装置的喉箍卡圈5、金属腿(连接腿6)和可旋紧拧紧螺栓10固定在机动车排气管上，采样管的一端设有进气口，进气口与采样管为一体结构，采样管与连接管3相连，连接管3设有若干连接口4，采样管的两端圆弧过渡连接。

通过l型采样管1的设置，可以使得采样管与机动车尾气气流保持平衡，有利于采集样品，同时可以保护采样管，避免其在采样过程中折断受损。

进气口和采样管均为铜管金属，长600mm，内径约6mm，外径约8mm，金属材质可耐受高温尾气，并具有冷却散热的功能，避免高温尾气对连接管和仪器造成损伤。

采样管固定装置由喉箍卡圈5、金属腿和可旋紧的拧紧螺栓组成，拧紧螺栓可以旋拧并夹紧固定铜质采样管，避免机动车行驶测试中采样管随车辆颠簸，上下抖动不稳定。

喉箍卡圈5可变直径范围为1-120mm，适用于大部分机动车排气管尺寸。金属腿末端微微向上翘起，在车辆行驶过程中，可防止喉箍卡圈脱落，从而提高采样管的稳定性。

连接管3采用导电硅胶管，外径10mm，内经5mm。由于这种材料具有较好的弹性，可避免测量过程中出现弯折现象，保证机动车尾气在每一时刻能够均匀无阻碍地进入每台仪器，以获得可靠实验数据。

流速仪(气体流速检测仪9)通过卡箍14固定在采样管上，可以实时测定机动车尾气的流速，通过计算得出机动车尾气排放量。

连接管3上通过连接口连接气体分析仪12，气体分析仪12可以实时测定机动车尾气中的气体污染物。

连接管3与填充变色硅胶颗粒的中空干燥管(硅胶干燥管8)相连，可以有效降低机动车尾气的湿度，然后再通过连接口分别连接颗粒物质量浓度检测仪13和大气颗粒物采样器11，采集机动车尾气中的颗粒物。

硅胶干燥管为填充有变色硅胶颗粒的中空干燥管。该中空干燥管外管为透明塑料，内管为不锈钢网，塑料管与不锈钢网之间填满变色硅胶颗粒，机动车尾气从不锈钢网内管中通过进入连接管。

本实施例2中通过上述系统可以实施测定机动车尾气中的颗粒物、气体污染物浓度，并通过相关参数进一步计算污染物的排放因子，为制定相关污染控制措施提供依据。

本发明实施例2所述的系统，连接管3的各个连接口4与相同或相异的分析仪器连接。另外，连接口与分析仪器之间通过管路连接，管路采用特氟龙管，管路设有流速仪，实时测定机动车尾气的流速，通过测量机动排气管的直径，计算出排气管横截面积，从而测定出机动车尾气的排放量，方便计算污染物基于行驶里程的排放因子。

综上所述，本发明实施例所述的机动车尾气采样测量装置，安装简单方便，具有实践意义，提高机动车尾气污染物采样、测量的可行性与实用性，用于气态污染物、颗粒污染物的采样和测量。通过多个连接口的设置，可实现采样装置与不同的采样、测量仪器连接，以实时分析采集的气态污染物和颗粒污染物，可同时测量机动车尾气的多种理化性质。通过设置l形采样管，采样管的一端延伸至排气管内部，在固定装置的作用下，能够保持采样管的与机动车排气管平行，有利于保护采样管不被折断，保证采样装置的使用寿命。采样管的材质为铜质金属材料，可以耐受高温尾气，并冷却散热，避免高温尾气对连接管和仪器造成损伤。

采样管可以伸入至排气管中，便于实时采集、测量气态污染物、颗粒态污染物和相关参数。采样管通过固定装置固定到排气管上，便于采样设置的稳定性。无需对机动车排气管做出过多的改动，不会对机动车行驶造成安全隐患。采样管固定装置安装和拆卸简单，提高了实验效率。

固定装置由喉箍卡圈调节直径尺寸，适合于固定在不同尺寸的机动车排气管上，扩大了采样装置的应用范围。连接管为导电硅胶管，具有较好的弹性，可避免测量过程中出现弯折现象，保证机动车尾气在每一时刻能够均匀无阻碍地进入每台仪器，以获得可靠实验数据。

将流速仪(气体流速检测仪9)通过固定装置14固定在l型采样管1上，可以实时测定机动车尾气的流速，并进一步计算得出机动车尾气的排放量。连接硅胶干燥管，可以有效降低机动车尾气的湿度。便于采集颗粒物，连接颗粒物质量浓度分析仪和便携式颗粒物采样器，用于测定机动车尾气排放的颗粒物浓度和成分。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域技术人员在不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形，都应涵盖在本发明的保护范围之内。