專利名稱：雙靈敏度機動車尾氣激光遙測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及置于道路二側(cè)，可同時測量過往機動車排放尾氣CO、 C02濃度和 環(huán)境中co氣體濃度的裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的機動車尾氣遙測裝置有二種:一種是采用3-5微米波長的中紅外白熾燈光源; 另一種是采用波長1578nm的中紅外光源。中紅外光源檢測氣體分子的吸收帶光譜， 1578nm的激光檢測氣沐分子位于1578nm波長附近的吸收線光譜。
應(yīng)用中紅外光源檢測的方法是在探測器前放置對應(yīng)監(jiān)測氣體的濾光片，通過測量通 過濾光片的光強和未經(jīng)濾光片的背景光強進(jìn)行對比，從而得出被測氣體的濃度，由于二 次測量不在同一時刻，同時受雜散光和其他物質(zhì)影響，測量誤差較大，監(jiān)測時需要經(jīng)常 校準(zhǔn)；激光檢測的方法是通過輸出波長掃描，使之掃過氣體分子吸收線，可同時得到吸 收線光強和背景光強，通過對吸收信號的調(diào)制放大，最后得出氣體吸收濃度，由于調(diào)制 后得到得吸收信號與光強沒有直接關(guān)系，測量前也需要校準(zhǔn)。
由于中紅外是吸收帶光譜測量，1578nm激光測量的吸收較小，二種方法僅能滿足一 般的尾氣排放監(jiān)測，不能實現(xiàn)需要較高靈敏度的環(huán)境C0濃度監(jiān)測，由于需要校準(zhǔn)，也 不能實現(xiàn)無人值守長期連續(xù)運行。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是采用新型激光器件應(yīng)用于機動車尾氣遙測，能同時實現(xiàn)監(jiān)測 現(xiàn)場環(huán)境中C0氣體的連續(xù)監(jiān)測和對于通常的機動車尾氣遙測，不需要校準(zhǔn)，尤其適用 于無人值守長期連續(xù)監(jiān)測。
本實用新型的技術(shù)解決方案如下
本實用新型包括發(fā)射接收器l、反射器2、激光器3 、探測器4、準(zhǔn)直鏡5、聚光 鏡6、電'源、驅(qū)動、和掃描電路7、調(diào)制放大電路8、 A/D采集電路9、線性放大電路IO、 A/D采集電路11、計算機12。發(fā)射接收器l為雙路結(jié)構(gòu)，包括兩個激光點光源，波長分
別為2004nm和2330nm,與光源對應(yīng)設(shè)置兩個準(zhǔn)直鏡；同時對應(yīng)設(shè)置兩個聚光鏡6和與之 對應(yīng)的探測器4。電源、驅(qū)動和掃描電路7為激光器3ll供驅(qū)動和掃描信號、同時為本 系統(tǒng)其他電路提供工作電源；探測器4輸出和線性放大電路10調(diào)制放大器8相連，調(diào) 制放大器8的輸出和A/D采集電路9相連；線性放大電路10的輸出和A/D采集電路11 相連；A/D采集電路9和A/D采集電路11輸出的數(shù)字信號輸送給計算機12經(jīng)數(shù)據(jù)處理 后在其顯示器上分別顯示環(huán)境氣體CO濃度和機動車尾氣C0、 C02濃度。 本實用新型所具有的積極效果是-
巧妙地使用了對CO、 C02氣體有較強吸收的新型激光光源，可同時實現(xiàn)對機動車尾 氣排放的CO、 C02氣體濃度的監(jiān)測和對現(xiàn)場環(huán)境中較低濃度C0氣體的連續(xù)監(jiān)測，還可 同時測量機動車的速度、加速度和長度，同時實現(xiàn)機動車牌照識別。具有無需校準(zhǔn)、實 時性、監(jiān)測效率高、可無人值守連續(xù)運行的優(yōu)點。


圖l為本實用新型的系統(tǒng)框圖。 圖2為本實用新型的電路原理圖。 具體實施方案
以下結(jié)合附圖本實用新型作進(jìn)一步地說明。
參見圖1,雙靈敏度機動車尾氣檢測裝置包括發(fā)射接收器1、反射器2、激光器3、 探測器4、準(zhǔn)直鏡5、聚光鏡6、電源驅(qū)動和掃描電路7、調(diào)制放大電路8、 A/D采集電 路9、線性放大電路10、 A/D采集電路11、計算機12。發(fā)射接收器l為雙路結(jié)構(gòu)，包 括兩個激光點電源、波長分別為2004nm和2330與光源對應(yīng)設(shè)置兩個準(zhǔn)直鏡；同時設(shè)置 兩個聚光鏡6和與之對應(yīng)的探測器4。電源、驅(qū)動和掃描電路為激光器3提供驅(qū)動和掃 描信號，.同時為本系統(tǒng)其它電路提供工作電源。探測器4的輸出和線性放大器10調(diào)制 放大器8相連。調(diào)制放大器8的輸出和A/D采集電路9相連。線性放大器10的輸出和 A/D采集電路11相連。A/D采集電路9和A/D'采集電路11輸出的數(shù)字信號輸送給計算 機12，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后在其顯示器上分別顯示環(huán)境氣體CO濃度和機動車尾氣CO、 C02 濃度。
測量時，從發(fā)射接收器激光光源發(fā)出的激光經(jīng)過準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直發(fā)射到反射器，經(jīng)反射 器返回的激光由聚光鏡匯聚到探測器上，探測器得到隨光強變化的信號經(jīng)放大、A/D轉(zhuǎn)
換后輸入計算機進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。當(dāng)尾氣遮擋發(fā)射接收器和反射器之間的光路時，探測器 得到光譜信號，經(jīng)線性放大器放大的數(shù)據(jù)采集電路將此信號送給計算機，由軟件計算出 監(jiān)測的氣體濃度、實現(xiàn)對機動車尾氣排放濃度的測量；當(dāng)沒有機動車通過時，系統(tǒng)檢測 環(huán)境背景氣體濃度，經(jīng)調(diào)制放大電路放大的數(shù)據(jù)采集電路將信號送給計算機，實現(xiàn)了雙 靈敏度的氣體監(jiān)測。數(shù)據(jù)可以無線傳輸方式發(fā)送到監(jiān)測中心。
由附圖2可知來自驅(qū)動和掃描電路的適當(dāng)頻率的波長掃描信號Sl驅(qū)動激光器，使 激光器周期性發(fā)出不同波長的光信號，利于氣體的吸收的檢測，同時加入適當(dāng)頻率的調(diào) 制信號S2提高系統(tǒng)的抗干擾能力和對氣體吸收的靈敏度。探測器將接收到的光信號轉(zhuǎn) 化成電信號分別通過直流放大和調(diào)制放大兩種方法進(jìn)行處理，直接放大的方式用來檢測 較高濃度的氣體吸收，調(diào)制放大方式用來檢測較低濃度的氣體吸收。圖2中C為隔直電 路，諧振器Y只允許特定頻率的信號進(jìn)入后繼放大器，具有靈敏度高，抗干擾能力強的 優(yōu)點。
權(quán)利要求1、雙靈敏度機動車尾氣激光遙測裝置，包括發(fā)射接收器(1)、反射器(2)、激光器(3)、探測器(4)、準(zhǔn)直鏡(5)、聚光鏡(6)、電源、驅(qū)動、和掃描電路(7)、調(diào)制放大電路(8)、A/D采集電路(9)、線性放大電路(10)、A/D采集電路(11)和計算機(12)，其特征在于所述的發(fā)射接收器(1)為雙路結(jié)構(gòu)，包括兩個激光器，其激光點光源波長分別為2004nm和2330nm，與光源對應(yīng)設(shè)置兩個準(zhǔn)直鏡；同時對應(yīng)設(shè)置兩個聚光鏡(6)和與之對應(yīng)的探測器(4)；掃描電路(7)與激光器(3)相連；探測器(4)輸出端和線性放大電路(10)調(diào)制放大器(8)相連，調(diào)制放大器(8)的輸出端和A/D采集電路(9)相連；線性放大電路(10)的輸出端和A/D采集電路(11)相連；A/D采集電路(9)和A/D采集電路(11)輸出端分別與計算機相連。
專利摘要本實用新型涉及雙靈敏度機動車尾氣激光遙測裝置，特點是，發(fā)射接收器為雙路結(jié)構(gòu)，包括兩個激光點光源，波長分別為2004nm和2330nm，與光源對應(yīng)設(shè)置兩個準(zhǔn)直鏡；同時對應(yīng)設(shè)置兩個聚光鏡和與之對應(yīng)的兩個探測器。測量時激光源發(fā)出的激光經(jīng)過準(zhǔn)直鏡發(fā)射到反射器上，探測器得到隨光強變化的信號，經(jīng)放大，A/D轉(zhuǎn)換后輸入計算機進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。當(dāng)尾氣遮擋發(fā)射器接收器和反射器之間的光路時，實現(xiàn)對機動車尾氣排放濃度的測量。當(dāng)沒有機動車通過時，將系統(tǒng)檢測環(huán)境背景的氣體濃度，從而可實現(xiàn)對雙靈敏度的氣體監(jiān)測。本實用新型具有無需校準(zhǔn)、實時性、監(jiān)測效率高、可無人職守、連續(xù)運行的優(yōu)點。
文檔編號G01N21/39GK201063022SQ20072004018
公開日2008年5月21日 申請日期2007年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月25日
發(fā)明者凱 崔, 張士巧, 洪順坤, 王康俠, 王育華, 峰 胡 申請人:安徽寶龍環(huán)?？萍加邢薰?br>