專利名稱：汽油車排氣流量分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車尾氣檢測(cè)裝置，尤其涉及用于汽油車尾氣檢測(cè)裝 置上的排氣流量分析儀。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)汽車工業(yè)的快速發(fā)展和各大城市汽車使用量的快速增加，機(jī)動(dòng)車 排放對(duì)城市大氣污染日趨嚴(yán)重。實(shí)施新法規(guī)之后新上市車輛的排放大幅降低， 在控制了新車排放污染之后，對(duì)數(shù)量巨大的在用車的監(jiān)督管理就顯得尤其重要。 隨著新車排放法規(guī)越來(lái)越嚴(yán)格，傳統(tǒng)的怠速或雙怠速法規(guī)已經(jīng)不能滿足對(duì)在用車管理的需要，因?yàn)樵诘∷俟r下，難以對(duì)車輛的排放狀況進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。因此國(guó)家環(huán)?？偩诸C布了新的在用車排放標(biāo)準(zhǔn)(GB-18285),新標(biāo)準(zhǔn)中包含有雙怠 速法、穩(wěn)態(tài)工況法(ASM)、簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況法(Vmas)和瞬態(tài)工況法(IM)。輕型汽油車簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況污染物排放檢測(cè)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱VMAS系統(tǒng))，是基 于汽車污染物質(zhì)量排放的測(cè)試系統(tǒng)。與基于濃度排放測(cè)試的穩(wěn)態(tài)加載工況法相 比，質(zhì)量排放測(cè)試能夠直接獲取汽車污染物的排放總質(zhì)數(shù)，同時(shí)更為準(zhǔn)確地模 擬車輛的實(shí)際工作狀態(tài)，更為客觀、公正地判斷車輛的排放狀況。VMAS是由美國(guó)Sensor公司于1998年率先引入的低成本瞬態(tài)車輛排放總 質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備。VMAS系統(tǒng)是在ASM排放檢測(cè)系統(tǒng)加上流量分析儀，根據(jù)測(cè) 得的氣體流量與濃度計(jì)算瞬態(tài)污染物的排放總質(zhì)量。目前，國(guó)內(nèi)尚無(wú)自主開(kāi)發(fā)的符合我國(guó)簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況污染物排放檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要 求的輕型汽車尾氣檢測(cè)裝置，它還是一項(xiàng)技術(shù)空白。
發(fā)明內(nèi)容為了填補(bǔ)國(guó)內(nèi)輕型汽車尾氣檢測(cè)裝置的技術(shù)空白，本實(shí)用新型的目的是提 供一種測(cè)量數(shù)據(jù)精確、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的汽油車排氣流量分析儀。 為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型采用了以下的技術(shù)方案汽油車排氣流量分析儀，包括進(jìn)氣管、抽風(fēng)機(jī)、流量測(cè)量管、排氣管和數(shù) 據(jù)處理系統(tǒng)，進(jìn)氣管與抽風(fēng)機(jī)相連接，抽風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口與流量測(cè)量管相連接， 排氣管與流量測(cè)量管相連接。另外，該裝置還包括擾流桿，其設(shè)置在流量測(cè)量管內(nèi)；超聲波傳感器，其設(shè)置在擾流桿后部的流量測(cè)量管內(nèi)，包括超聲波發(fā)射傳 感器和超聲波接收傳感器，它們相對(duì)設(shè)置在流量測(cè)量管壁上； 溫度傳感器，其設(shè)置在擾流桿后部的流量測(cè)量管內(nèi)； 壓力傳感器，其設(shè)置在擾流桿后部的流量測(cè)量管內(nèi)；氧化鋯氧傳感器，其設(shè)置在擾流桿后部，包括氣室和氧化鋯室，氣室上設(shè) 有進(jìn)氣口和出氣口 ，進(jìn)氣口和出氣口與流量測(cè)量管相導(dǎo)通；上述的超聲波傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、氧化鋯氧傳感器分別與 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相連接。作為優(yōu)選，進(jìn)氣管另一端套設(shè)有進(jìn)氣三通管，進(jìn)氣管與進(jìn)氣三通管用管夾 在連接處夾緊，進(jìn)氣三通管另2端分布設(shè)有進(jìn)氣喇叭口 。本實(shí)用新型由于采用了以上的技術(shù)方案，經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)抽入流量測(cè)量管稀釋氣 體流量、壓力、溫度、稀釋氣體氧濃度，其中稀釋氣體由除去進(jìn)入五氣分析儀 的汽車尾氣之外，剩余尾氣和環(huán)境空氣混合而成，通過(guò)測(cè)量汽車排出原始?xì)怏w 02濃度和混合稀釋氣體02濃度計(jì)算稀釋前后稀釋氣體的稀釋比，可以得到尾氣
實(shí)際流量，再利用氣體狀態(tài)方程pV=MRT/Ki計(jì)算出汽油車尾氣中NOx、 CO、 HC單位時(shí)間(路程)內(nèi)質(zhì)量(檢測(cè)結(jié)果為g/km)，可以實(shí)時(shí)分析車輛在道路負(fù) 荷工況下排放氣體污染物排放質(zhì)量，對(duì)于全面評(píng)價(jià)車量的排放狀況、估算機(jī)動(dòng) 車污染物排放總質(zhì)量及制定切實(shí)可行的機(jī)動(dòng)車污染物控制規(guī)劃具有重要意義。


圖l為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型進(jìn)氣管與進(jìn)氣三通管的連接結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本實(shí)用新型排氣管的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為本實(shí)用新型擾流桿與超聲波傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5為本超聲波接收傳感器接受到波形圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做一個(gè)詳細(xì)的說(shuō)明。 如圖l所示的汽油車排氣流量分析儀，包括進(jìn)氣管l、抽風(fēng)機(jī)2、流量測(cè)量 管3、排氣管12和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，進(jìn)氣管1與抽風(fēng)機(jī)2相連接，抽風(fēng)機(jī)2的出 風(fēng)口與流量測(cè)量管3相連接，排氣管12與流量測(cè)量管3相連接。如圖l、圖4所示，流量測(cè)量管3內(nèi)設(shè)置有擾流桿3，在擾流桿3后部的流 量測(cè)量管3內(nèi)設(shè)置有超聲波傳感器5。超聲波傳感器5包括超聲波發(fā)射傳感器 17和超聲波接收傳感器18，它們相對(duì)設(shè)置在流量測(cè)量管3壁上。如圖4所示， 混合氣體由流量測(cè)量管3進(jìn)口進(jìn)入，經(jīng)過(guò)擾流桿3后產(chǎn)生渦街旋渦，對(duì)由超聲 波發(fā)射傳感器17發(fā)射的等幅高頻超聲波進(jìn)行干涉，使超聲波接收傳感器18接 受到如圖5所示的信號(hào)，這其中包絡(luò)線的頻率就是經(jīng)過(guò)擾流桿3后產(chǎn)生渦街旋 渦頻率，經(jīng)過(guò)擾流桿3后產(chǎn)生渦街旋渦與氣體的流量成正比，氣體流量大經(jīng)過(guò) 擾流桿3后產(chǎn)生渦街旋渦就多，反之就少，通過(guò)電路進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)出包絡(luò)線，
用單片機(jī)讀出包絡(luò)線的頻率，就可以測(cè)出氣體的流量。如圖1所示，在擾流桿3后部的流量測(cè)量管3內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器6。溫度 傳感器6測(cè)得混合氣體的溫度。如圖1所示，在擾流桿3后部的流量測(cè)量管3內(nèi)設(shè)置有壓力傳感器7，壓力 傳感器7通過(guò)設(shè)置在流量測(cè)量管3壁上的小氣嘴測(cè)得流量測(cè)量管3內(nèi)的空氣壓 力。如圖1所示，在擾流桿3后部的流量測(cè)量管3內(nèi)設(shè)置有氧化鋯氧傳感器。 氧化鋯氧傳感器包括氣室8和氧化鋯室9，并設(shè)有進(jìn)氣口 IO和出氣口 11，進(jìn)氣 口 10和出氣口 11與流量測(cè)量管3相導(dǎo)通。氧化鋯氧傳感器測(cè)得混合氣體的02 的濃度。將上述的超聲波傳感器5、溫度傳感器6、壓力傳感器7、氧化鋯氧傳感器 分別與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相連接。將上述測(cè)得數(shù)據(jù)反饋給數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)經(jīng)處 理可以測(cè)出尾氣的排放量。如圖3所示，將儀器排氣管12—端套在分析儀流量測(cè)量排氣出口處，用管 夾13將連接處夾緊，使連接處不漏氣，將排氣管12另一端穿過(guò)檢測(cè)車間排氣 口，使汽車排出氣體排出檢測(cè)車間外面。如圖2所示，將儀器進(jìn)氣管1一端套在抽風(fēng)機(jī)2的進(jìn)風(fēng)口上，用管夾13將 連接處夾緊，使連接處不漏氣；將進(jìn)氣管1另一端套在進(jìn)氣三通管14上，用管 夾13將連接處夾緊，使連接處不漏氣，進(jìn)氣三通管14的另外2端分布設(shè)有進(jìn) 氣喇叭口 15。使用時(shí)，將流量分析儀的進(jìn)氣喇叭口 15套在被測(cè)車輛廢氣排放管道上，讓 被測(cè)車輛排出的全部氣體(除去進(jìn)入尾氣分析儀16的氣體)和空氣混合氣進(jìn)入
進(jìn)氣管1里。被測(cè)車輛為雙排氣管時(shí)，應(yīng)將流量分析儀的兩個(gè)進(jìn)氣喇叭口 15分 別套在被測(cè)車輛的兩個(gè)排氣口上，讓被車輛兩個(gè)排氣口排出的氣體全部(除去 進(jìn)入尾氣分析儀16的氣體)進(jìn)入流量分析儀；被測(cè)車輛為單排氣管12時(shí)，應(yīng) 將流量分析儀的兩個(gè)進(jìn)氣喇叭口 15其中一個(gè)套在被測(cè)車輛的排氣口上，讓被車 輛排氣口排出的氣體全部(除去進(jìn)入尾氣分析儀的氣體)進(jìn)入流量分析儀，另 外一個(gè)喇叭口用塞子塞住，不讓別的廢氣進(jìn)入流量分析儀。
權(quán)利要求1.汽油車排氣流量分析儀，包括進(jìn)氣管(1)、抽風(fēng)機(jī)(2)、流量測(cè)量管(3)、排氣管(12)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，進(jìn)氣管(1)與抽風(fēng)機(jī)(2)相連接，抽風(fēng)機(jī)(2)的出風(fēng)口與流量測(cè)量管(3)相連接，排氣管(12)與流量測(cè)量管(3)相連接，其特征在于該裝置還包括擾流桿(4)，其設(shè)置在流量測(cè)量管(3)內(nèi)；超聲波傳感器(5)，其設(shè)置在擾流桿(4)后部的流量測(cè)量管(3)內(nèi)，包括超聲波發(fā)射傳感器(17)和超聲波接收傳感器(18)，它們相對(duì)設(shè)置在流量測(cè)量管(3)壁上；溫度傳感器(6)，其設(shè)置在擾流桿(4)后部的流量測(cè)量管(3)內(nèi)；壓力傳感器(7)，其設(shè)置在擾流桿(4)后部的流量測(cè)量管(3)內(nèi)；氧化鋯氧傳感器，其設(shè)置在擾流桿(4)后部，包括氣室(8)和氧化鋯室(9)，并設(shè)有進(jìn)氣口(10)和出氣口(11)，進(jìn)氣口(10)和出氣口(11)與流量測(cè)量管(3)相導(dǎo)通；上述的超聲波傳感器(5)、溫度傳感器(6)、壓力傳感器(7)、氧化鋯氧傳感器分別與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽油車排氣流量分析儀，其特征在于進(jìn)氣管(1)另 一端套設(shè)有進(jìn)氣三通管(14),進(jìn)氣管(1)與進(jìn)氣三通管(14)用管夾(13) 在連接處夾緊，進(jìn)氣三通管(14)，另2端分布設(shè)有進(jìn)氣喇叭口 (15)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種汽車尾氣檢測(cè)裝置，尤其涉及用于汽油車尾氣檢測(cè)裝置上的排氣流量分析儀。汽油車排氣流量分析儀，包括進(jìn)氣管、抽風(fēng)機(jī)、流量測(cè)量管、排氣管和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，進(jìn)氣管與抽風(fēng)機(jī)相連接，抽風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口與流量測(cè)量管相連接，排氣管與流量測(cè)量管相連接，該裝置還包括擾流桿、超聲波傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、氧化鋯氧傳感器。上述的超聲波傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、氧化鋯氧傳感器分別與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相連接。本實(shí)用新型可以實(shí)時(shí)分析車輛在道路負(fù)荷工況下排放氣體污染物排放質(zhì)量，對(duì)于全面評(píng)價(jià)車量的排放狀況、估算機(jī)動(dòng)車污染物排放總質(zhì)量及制定切實(shí)可行的機(jī)動(dòng)車污染物控制規(guī)劃具有重要意義。
文檔編號(hào)G01M15/04GK201034820SQ20072010798
公開(kāi)日2008年3月12日 申請(qǐng)日期2007年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月10日
發(fā)明者丁宗英, 劉漢民, 孫繼洋, 斌 楊, 震 項(xiàng) 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)鳴泉電子科技有限公司