本實用新型屬于環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，尤其是涉及一種車輛碳排放檢測設(shè)備。

背景技術(shù)：

城市是溫室氣體排放的主要貢獻(xiàn)者，地球上超過50％的人口居住在城市，城市居民對人為溫室氣體排放的貢獻(xiàn)高達(dá)67％-80％。隨著全球城市化進(jìn)程持續(xù)加快，城市溫室氣體排放比重還會繼續(xù)上升。因此，從城市層面控制溫室氣體的排放，逐漸受到人們的關(guān)注。隨著企業(yè)生產(chǎn)過程節(jié)能減排的要求日益提高，各個生產(chǎn)企業(yè)逐步采用了節(jié)能減排的裝置，這些裝置提供企業(yè)日常能耗數(shù)據(jù)的采集和處理。

而城市中車輛的碳排放日益成為社會關(guān)注的焦點，能否在碳排放檢測方面取得一定的突破，顯得十分重要。傳統(tǒng)的監(jiān)測方法為接觸式檢測，對機(jī)動車排氣管采樣，然后用常規(guī)儀器進(jìn)行分析，費時費力、成本高、操作難度大，4名工作人員一天只能檢測100余輛車。由于工作效率低下，只能對其中極少部分車輛進(jìn)行檢測，雖然能起到部分威懾作用，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到篩選高污染車的目的。

雙怠速排放法弊端較多，其在無負(fù)荷的狀態(tài)下進(jìn)行，檢測結(jié)果不能全面、準(zhǔn)確反映機(jī)動車真實的排放狀況。檢測指標(biāo)單一，只能測量一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）的排放濃度，而無法測量出氮氧化物（NOx）的排放濃度；簡易工況法，需要被檢車輛進(jìn)場檢測，檢測效率低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了實時檢測的要求。

目前市場上出現(xiàn)遙感監(jiān)測系統(tǒng)，當(dāng)遙測設(shè)備的光源發(fā)生器發(fā)出紅外光（或激光）和紫外光光束時，其道路對面的紅外線（或激光）和紫外光反光鏡又將其反射回設(shè)備的光源檢測器，道路上行駛的車輛通過這些光束時，排出的尾氣會對紅外光（或激光）和紫外光同時產(chǎn)生吸收。該方法對道路行駛中車輛進(jìn)行尾氣監(jiān)測，可快速發(fā)現(xiàn)行駛中的高排放車輛，不僅經(jīng)濟(jì)有效，而且不會影響司機(jī)的正常行駛，降低了監(jiān)測人員的勞動強(qiáng)度。

但是汽車尾氣排出后，立即在空氣中擴(kuò)散和稀釋，稀釋濃度的變化將受空氣擾動和風(fēng)向風(fēng)速等因素的影響，直接測量排氣煙羽中的各污染物濃度不能有效地反映車輛的實際排放狀況，因此，機(jī)動車尾氣遙測技術(shù)使用了CO₂作為參比氣體進(jìn)行各種排氣污染物的測量。該CO₂測試方法為單點測量，而車輛尾氣排放時同一截面上不同位置可能存在濃度差異，導(dǎo)致單點測量數(shù)據(jù)不夠精確。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實用新型提供一種可以高效、準(zhǔn)確地檢測而車輛排放尾氣中的二氧化碳含量。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種車輛碳排放檢測設(shè)備，包括設(shè)于車輛尾氣排放口的背板，該背板延伸排放口的徑向設(shè)置，背板上設(shè)有至少四個具有紅外發(fā)射器的區(qū)域，所述背板的正對位置設(shè)有檢測裝置，該檢測裝置包括與背板適配的感光件、用于供二氧化碳所在特征波段通過的濾光片、設(shè)于濾光片后方的光柵、探測器及用于將探測器所接收到的熱量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖像的處理模塊。長度大于等于車輛尾氣排放口的直徑的背板上設(shè)置多個區(qū)域，每個區(qū)域至少設(shè)置有一個紅外發(fā)射器，每個紅外發(fā)射器都可以作為一個紅外線發(fā)射源，從而背板上具有多個紅外線發(fā)射源，檢測裝置的感光件用于接收紅外線發(fā)射源所發(fā)射的紅外線信號，設(shè)置濾光片將二氧化碳所在特征波段通過濾光片、光柵，被探測器感應(yīng)到熱量后通過處理模塊將該熱量變化分布轉(zhuǎn)化成圖像；當(dāng)排放口沒有排放尾氣時的圖像作為基準(zhǔn)圖像，再通過拍攝排放口持續(xù)排放尾氣時的圖像，進(jìn)行比較，通過比爾定律計算出二氧化碳濃度，得到濃度分布圖，整個測量結(jié)果更加精準(zhǔn)。

進(jìn)一步的，所述背板呈弧形結(jié)構(gòu)，該弧形背板與車輛尾氣排放口適配。背板呈弧形避免尾氣沿徑向飄散影響測量結(jié)果的精度。

進(jìn)一步的，所述感光件上設(shè)有多個與背板上的紅外發(fā)射器所在區(qū)域配合的感光區(qū)域；所述感光區(qū)域上布設(shè)有多個激光發(fā)射器和用于接收激光發(fā)射器經(jīng)背板反射的激光的測距儀。感光區(qū)域與背板上的區(qū)域一一對應(yīng)設(shè)置，通過激光發(fā)射器向背板上的區(qū)域發(fā)射激光，當(dāng)激光經(jīng)過背板被反射回測距儀時，測距儀可根據(jù)激光的傳播速度、往返所耗費的時間計算出每個感光區(qū)域與背板上對應(yīng)區(qū)域之間的準(zhǔn)確距離，進(jìn)而提高了二氧化碳的濃度測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

進(jìn)一步的，還包括將背板和檢測裝置包覆在內(nèi)部的擋風(fēng)罩，該擋風(fēng)罩呈中空柱形，其底部設(shè)有與車輛尾氣排放口卡接的連接部。擋風(fēng)罩可以排除風(fēng)力等環(huán)境影響因素，提高測量結(jié)果的精度。

進(jìn)一步的，所述連接部沿軸向延伸形成與車輛尾氣排放口配合的延伸段。延伸段增大了排放口與擋風(fēng)罩之間的接觸面積，增強(qiáng)兩者之間連接的穩(wěn)固性。

進(jìn)一步的，所述延伸段頂端設(shè)有環(huán)形限位凸緣。限位凸緣的設(shè)置避免擋風(fēng)罩過渡插入排放口，起到了定位的作用，給使用者一個兩者已經(jīng)插接完成的手感提示。

進(jìn)一步的，所述延伸段內(nèi)壁上設(shè)有具有彈性的隔熱墊,該隔熱墊內(nèi)壁形成多個平行設(shè)置的波浪形接觸面。隔熱墊避免尾氣排放口的高溫尾氣將熱量傳遞給擋風(fēng)罩和檢測裝置；波浪形接觸面的設(shè)置使得排放口和連接部之間的插接更加省力，在減少兩者的接觸面積的同時，保證兩者連接配合的穩(wěn)固性，當(dāng)有局部的連接部脫離排放口時，即部分波浪形隔熱墊脫離排放口時不會帶動其他波浪形隔熱墊滑離排放口，保證連接部不會輕易脫離排放口。

進(jìn)一步的，所述檢測裝置還包括與處理模塊和測距儀相連的分析模塊，所述分析模塊用于測量感光區(qū)域與背板之間的距離和計算二氧化碳的濃度。在分析模塊中輸入比爾定律,在測距儀上獲取每個感光區(qū)域與背板上相對應(yīng)區(qū)域的距離，結(jié)合吸光度即可得出排放的尾氣中二氧化碳的濃度和含量，計算方便快捷而且精度高。

進(jìn)一步的，所述檢測裝置還包括與分析模塊相連的警報模塊，該警報模塊于車輛尾氣排放口排放尾氣超出警報閾值時觸發(fā)警報器。當(dāng)分析模塊計算結(jié)果得出排放的尾氣中二氧化碳超過界限值，警報器會發(fā)出警笛，第一時間內(nèi)提示。

進(jìn)一步的，所述檢測裝置還包括存儲模塊，該存儲模塊用于記錄分析模塊得出的二氧化碳濃度數(shù)據(jù)并進(jìn)行存儲。存儲模塊將實時檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，便于測量車輛不同狀態(tài)下的尾氣排放情況，便于使用者調(diào)用數(shù)據(jù)，對車輛進(jìn)行全面的檢測，對車輛近期的狀況進(jìn)行預(yù)測，盡早發(fā)現(xiàn)潛在問題。

本實用新型的有益效果是：結(jié)構(gòu)簡單，簡化了車輛排放檢測手段，降低了成本，測量便捷、快速，檢測所受到的環(huán)境影響因素較小，測量的數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，減輕車輛環(huán)境污染，緩解能源瓶頸制約，實現(xiàn)的節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實意義。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為擋風(fēng)罩的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為檢測裝置的示意框圖。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好的理解本實用新型方案，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

參照圖1-3，一種車輛碳排放檢測設(shè)備，包括通過夾子固連在車輛尾氣排放口1的背板2，背板2呈平板狀結(jié)構(gòu)，其沿排放口1的切線方向固定連接在排放口1一側(cè)，且背板2的長度大于等于排放口1的直徑。當(dāng)然背板2也可以是弧形結(jié)構(gòu)，該弧形結(jié)構(gòu)的弧度與排放口的弧度適配，其至少延伸排放口1的2/5周設(shè)置。于本實施例中，背板2沿田字形被均分為四個區(qū)域，即背板2包括第一區(qū)域21、第二區(qū)域22、第三區(qū)域23及第四區(qū)域24，每個區(qū)域的中心位置都設(shè)置有紅外發(fā)射器。與背板2正對的位置通過夾子固連有檢測裝置，該檢測裝置包括一次排列的感光件31、供二氧化碳所在特征波段通過的濾光片32、光柵33、探測器34及處理模塊35，于本實施例中，檢測裝置可以是熱成像儀。感光件31設(shè)置成四個區(qū)域，即第一感光區(qū)域311、第二感光區(qū)域312、第三感光區(qū)域313及第四感光區(qū)域314，其分別與背板2上的第一區(qū)域21、第二區(qū)域22、第三區(qū)域23及第四區(qū)域24相對應(yīng)設(shè)置。從而先在車輛尾氣排放口1不進(jìn)行排氣時，背板2上的第一區(qū)域21內(nèi)的紅外發(fā)射器向感光件31上的第一感光區(qū)域311發(fā)射紅外線，背板2上的第二區(qū)域22內(nèi)的紅外發(fā)射器向感光件31上的第二感光區(qū)域312發(fā)射紅外線，背板2上的第三區(qū)域23內(nèi)的紅外發(fā)射器向感光件31上的第三感光區(qū)域313發(fā)射紅外線，背板2上的第四區(qū)域24內(nèi)的紅外發(fā)射器向感光件31上的第四感光區(qū)域314發(fā)射紅外線，探測器34分別感應(yīng)到四個區(qū)域接收到的紅外線熱量，在處理模塊35內(nèi)分別形成圖像并將圖像傳送至分析模塊；再在車輛尾氣排放口1持續(xù)排氣時進(jìn)行上述操作，并將形成的圖像傳送至分析模塊。上述傳送功能為現(xiàn)有技術(shù)可以實現(xiàn)，不再贅述。

感光件的第一感光區(qū)域311、第二感光區(qū)域312、第三感光區(qū)域313及第四感光區(qū)域314，每個區(qū)域靠近中心位置還設(shè)有激光發(fā)射器和測距儀，第一感光區(qū)域311內(nèi)的激光發(fā)射器向背板2的第一區(qū)域21發(fā)射激光，在背板2的反射作用下，激光返回至測距儀，測距儀根據(jù)光速和時間計算出往返的行程，除以二得出第一感光區(qū)域311和第一區(qū)域21之間的精確距離，同樣的測量得出第二感光區(qū)域312和第二區(qū)域22之間的精確距離，第三感光區(qū)域313和第三區(qū)域23之間的精確距離，第四感光區(qū)域314和第四區(qū)域24之間的精確距離，并將數(shù)據(jù)傳輸至分析模塊。

分析模塊結(jié)合比爾定律、處理模塊35中得到的空白數(shù)據(jù)圖像和工作狀態(tài)數(shù)據(jù)圖像、每個紅外發(fā)射器所在區(qū)域與感光件之間的距離，計算得出各個對應(yīng)區(qū)域之間排放出的二氧化碳濃度，存儲單元將四個區(qū)域內(nèi)一個時間段的二氧化碳濃度測量數(shù)據(jù)存儲，據(jù)此可以得到濃度分布，計算碳排放更加精確。當(dāng)二氧化碳的排放量超過預(yù)先設(shè)定的警報閾值時，與分析模塊相連的警報模塊可以立即發(fā)出警報提醒。

為了排除風(fēng)力等環(huán)境因素的影響，在車輛尾氣排放口1套設(shè)一個擋風(fēng)罩4，如圖2所示，擋風(fēng)罩4呈頂部開口的中空柱形結(jié)構(gòu)，其外徑大于車輛尾氣排放口1的外徑，將背板2和檢測裝置都包覆在中空腔體內(nèi)，擋風(fēng)罩4的底端設(shè)有連接部，通過該連接部與車輛尾氣排放口1卡接，連接部沿軸向延伸形成延伸段5，延伸段5的內(nèi)徑與車輛尾氣排放口1的外徑適配，延伸段5的頂端向內(nèi)彎折延伸形成環(huán)形限位凸緣51，該限位凸緣51在將擋風(fēng)罩4套設(shè)入排放口1時形成定位作用，防止過度插入。延伸段5的內(nèi)壁上設(shè)有隔熱墊52，該隔熱墊52具有彈性，便于擋風(fēng)罩4和車輛尾氣排放口1的穩(wěn)固、緊密連接。隔熱墊52的內(nèi)壁上形成沿徑向上下平行的多個波浪形接觸面521，即波峰部分與車輛尾氣排放口1的外壁接觸連接，波谷部分與車輛尾氣排放口1的外壁之間形成間隙，不僅減少接觸面積增強(qiáng)了隔熱效果，而且將連接部插入車輛尾氣排放口1時摩擦力較小，插接省力，連接部的頂端部分脫離車輛尾氣排放口1時，其余部分不會被帶動脫離，連接結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固、可靠。

上述具體實施方式用來解釋說明本實用新型，而不是對本實用新型進(jìn)行限制，在本實用新型的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本實用新型作出的任何修改和改變，都落入本實用新型的保護(hù)范圍。