CN102749378A - 模拟尾气排放的汽油车简易瞬态工况排放检测标准装置 - Google Patents

模拟尾气排放的汽油车简易瞬态工况排放检测标准装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种模拟尾气排放的汽油车简易瞬态工况排放检测标准装置。本发明包括上位机和单片机组成的操作控制台、气源、标气控制单元。气源输出的标准气体进入标气控制单元，标气控制单元的混合标准气体出气口与汽油车简易瞬态工况排放检测***中的五气分析仪的进气口连接，标气控制单元的标准浓度稀释氧出气口与汽油车简易瞬态工况排放检测***中的流量分析仪的稀释氧进气口连接，所述的标气控制单元由操作控制台控制。本发明的参考气体采用精确配比的混合标准气体、标准浓度稀释氧，同时在标气控制单元中装有高精度比例调压阀，可确保达到精确控制标准气体的流量要求，可以精确测试氧化锆传感器静态响应特性。

Description

模拟尾气排放的汽油车简易瞬态工况排放检测标准装置
技术领域
本发明涉及一种标准装置，具体涉及一种模拟尾气排放的汽油车简易瞬态工况排放检测标准装置。
背景技术
利用汽油车简易瞬态工况排放检测***（简称VMAS***）来检测汽车尾气排放是目前世界上技术较为新型的尾气排放检测方法，它可以获得当前碳氢化合物（HC）、一氧化碳(CO)、二氧化碳（CO2）、一氧化氮（NO）、氧气（O2）和稀释氧浓度等数据，并通过计算处理获得最终的排放质量，以此来判断汽车尾气排放达标情况。利用VMAS***检测汽车尾气排放的基本原理为：VMAS***由四个部分组成，汽车底盘测功机，五气分析仪，流量分析仪，主控计算机***。***通过实时采集得到原始HC、CO、CO2、NO、O2和稀释氧的浓度、稀释气体的流量、温度、湿度和压力。根据采集到的数据，使用以下流量公式计算每秒的质量流量：
质量排放（g/s）=浓度×密度×排放流量
其中：浓度（HC、CO、CO2、NO、O2）由五气分析仪测量得到，***进行计算和显示时，气体实测流量需校正为标准状态下的流量。
气体流量=稀释排放气体流量×稀释比
稀释排放气体流量为VMAS气体流量分析仪采集到的稀释气体。VMAS气体流量分析仪中的氧化锆传感器用来测试在测试过程中稀释气体的氧气浓度改变的传感装置。可以测量测试
开始时环境空气的氧气浓度，通过与五气分析仪氧气浓度的边角，来计算稀释比
具体在检测汽车尾气排放时，将汽车尾气排放管接入软管，一部分气体通过五气分析仪，一部分气体混合空气，通入流量分析仪，采集得到的测量数据送至主控计算机***，根据上述公式，进行后期分析。
VMAS在实际投入使用前都需要对其进行检测，确定其检测精度，另外，VMAS***在使用一段时间（JJG 106-2009规程标明不超过一年）后也要对其进行再检测，确定其检测误差，以便调整其精度。但目前，国内外只对VMAS***各组成部分的计量要求进行了研究，现有国标、省级地方标准，地方文件对VMAS***未提及其整体测量误差要求，计量检定规程的缺乏使得国内相关产品良莠不齐，汽油车排放检定工作的准确性、可靠性受到质疑。
综上，目前VMAS***各组成部件单独检定的性能，不能精确、全面的评价VMAS***的整体精度，且以g/km为单位的检测数据的测量误差研究一直处于空白。
发明内容
本发明的目的在于改善上述现有研究存在的缺陷，提供一种在线、检测***整体误差的汽油车简易瞬态工况排放检测标准装置。
本发明解决技术问题所采取的技术方案为：
模拟尾气排放的汽油车简易瞬态工况排放检测标准装置，包括上位机和单片机组成的操作控制台、气源、标气控制单元。气源输出的标准气体进入标气控制单元，标气控制单元的混合标准气体出气口与汽油车简易瞬态工况排放检测***中的五气分析仪的进气口连接，标气控制单元的标准浓度稀释氧出气口与汽油车简易瞬态工况排放检测***中的流量分析仪的稀释氧进气口连接，所述的标气控制单元由操作控制台控制。
所述的标气控制单元包括八路标准气体通道和两个电磁阀，四路标准气体通道对应一个电磁阀；所述的标准气体通道上安装有球阀、减压阀、储气罐、比例调压阀和单向阀，球阀的进气端作为标准气体通道的进气端，球阀的出气端与减压阀的进气端连接，减压阀的出气端与储气罐的进气端连接，储气罐的出气端与比例调压阀的进气端连接，比例调压阀的出气端与单向阀的进气端连接，单向阀的出气端作为标准气体通道的出气端。
所述的气源包括混合标准气体气源和标准浓度稀释氧气源，所述混合标准气体气源提供四种符合汽车排放气体测试仪检定规程JJG688-2007的混合标准气体，该四种混合标准气体分别连接四路混合标准气体通道；所述标准浓度稀释氧气源提供四种符合汽车排放气体测试仪检定规程JJG688-2007的标准浓度稀释氧，该四种标准浓度稀释氧分别连接剩下的四路标准气体通道。
本发明的有益效果：
1、标准气体的精确控制：该标准装置的参考气体采用精确配比的混合标准气体、标准浓度稀释氧，而不是直接由鼓风机从汽车尾气管吸入，同时在标气控制单元中装有日本CKD出产的EDV-C1高精度比例调压阀，可确保达到精确控制标准气体的流量要求，可以精确测试氧化锆传感器静态响应特性。
2、由于采用了日本CKD出产的EDV-C1高精度的比例调压阀，通过标气控制单元的控制信号，可以快速的控制混合标准气体，同时保证标准气体的浓度的精确性，使得输入标准气体中的氧含量可以实现快速突变，可以精确测试氧化锆传感器动态响应特性。
3、标气控制单元：该标准装置设有标气控制单元，根据不同工况，选定不同浓度的标准气体，能更加真实的模拟汽车在各种工况下的尾气环境，可以更好的反映氧化锆传感器的性能。
附图说明
图1为本发明***示意图。
图2为本发明控制流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
模拟尾气排放的汽油车简易瞬态工况排放检测标准装置，如图1所示，包括上位机和单片机组成的操作控制台、气源、标气控制单元，气源输出的标准气体进入标气控制单元，标气控制单元的混合标准气体出气口与汽油车简易瞬态工况排放检测***中的ML-100五气分析仪的进气口连接，标气控制单元的标准浓度稀释氧出气口与汽油车简易瞬态工况排放检测***中的ML-100流量分析仪的稀释氧进气口连接，所述的标气控制单元由操作控制台控制。
所述的标气控制单元包括八路标准气体通道和两个GAB412-1-0-03A-DC24V电磁阀，四路标准气体通道对应一个电磁阀；所述的标准气体通道上安装有球阀、减压阀、储气罐、比例调压阀和单向阀，球阀的进气端作为标准气体通道的进气端，球阀的出气端与减压阀的进气端连接，减压阀的的出气端与储气罐的进气端连接，储气罐的出气端与EDV-C1比例调压阀的进气端连接，比例调压阀的出气端与单向阀的进气端连接，单向阀的出气端作为标准气体通道的出气端。
所述的气源包括混合标准气体气源和标准浓度稀释氧气源，所述混合标准气体气源提供四种符合汽车排放气体测试仪检定规程JJG688-2007的混合标准气体，该四种混合标准气体分别连接四路混合标准气体通道；所述标准浓度稀释氧气源提供四种符合汽车排放气体测试仪检定规程JJG688-2007的标准浓度稀释氧，该四种标准浓度稀释氧分别连接剩下的四路标准气体通道。结合图2给出以下两个实施例
实施例一
本实施例对汽油车简易瞬态工况排放***进行检定，在某地厂家A安装模拟尾气排放的汽油车简易瞬态工况排放检测标准装置（流量计温度：30.9℃，流量计压力：100.2Kpa，流量计流量：119.7L/s，环境氧浓度：20.8%，稀释氧10.1%，PEF: 0.5），将标气控制单元的混合标准气体出气口与汽油车简易瞬态工况排放监测***中的ML-100五气分析仪的进气口相连，标气控制单元的标准浓度稀释氧出气口与汽油车简易瞬态工况排放检测***中的ML-100流量分析仪的稀释氧进气口相连，通过操作控制台的控制，195秒内均通混合标准气体2（CO: 2.34 %，C3H8：939*10-6，NO: 0*10-6，CO2：5.84%，O2：5.05%），汽油车简易瞬态工况排放检测***所检测到的HC的质量为25.3g，CO2的质量为1577.2g，CO的质量为390.3g，汽油车简易瞬态工况排放检测***所检测到的质量值与混合标准气体的理论质量值进行比较，得出汽油车简易瞬态工况排放检测***误差分别为-0.8%，+0.4%，-2.5%。
通过操作控制台的控制，195秒内均通混合标准气体3（CO: 4.85 %,C3H8：1920*10-6,NO: 0*10-6,CO2：7.29%,O2：10.2%），汽油车简易瞬态工况排放检测***所检测到的HC的质量为51.2g，CO2的质量为2335.4g，CO的质量为827.4，汽油车简易瞬态工况排放检测***所检测到的质量值与混合标准气体的理论质量值进行比较，得出汽油车简易瞬态工况排放检测***误差分别为+0.1%，+3.2%，+0.6%。
实施例二
本实施例对汽油车简易瞬态工况排放***进行检定，在某地厂家B安装模拟尾气排放的汽油车简易瞬态工况排放检测标准装置（流量计温度：36.7℃，流量计压力：97.0Kpa，流量计流量：108L/s，环境氧浓度：20.8%，稀释氧10.2%，PEF: 0.546），将标气控制单元的混合标准气体出气口与汽油车简易瞬态工况排放监测***中的五气分析仪的进气口相连，标气控制单元的标准浓度稀释氧出气口与汽油车简易瞬态工况排放检测***中的流量分析仪的稀释氧进气口相连，通过操作控制台的控制，195秒内均通混合标准气体2（CO: 4.79%,C3H8：1966 *10-6,NO: 0 *10-6,CO2：7.21%， O2：0 %），汽油车简易瞬态工况排放检测***所检测到的HC的质量为39.9g，CO2的质量为1417.8g，CO的质量为561.7g，汽油车简易瞬态工况排放检测***所检测到的质量值与混合标准气体的理论质量值进行比较，得出汽油车简易瞬态工况排放检测***误差分别为+0.4%，+3.9%，-2.6%。
通过操作控制台的控制，195秒内均通混合标准气体3（CO: 7.71 %,C3H8：3325*10-6,NO: 0 *10-6, CO2：12.1 %,O2：0 %），汽油车简易瞬态工况排放检测***所检测到的HC的质量为61.6g，CO2的质量为2160.6g，CO的质量为870.3g，汽油车简易瞬态工况排放检测***所检测到的质量值与混合标准气体的理论质量值进行比较，得出汽油车简易瞬态工况排放检测***误差分别为-5.6%，-2.9%，-3.6%。

Claims (1)

1. 模拟尾气排放的汽油车简易瞬态工况排放检测标准装置，包括上位机和单片机组成的操作控制台、气源、标气控制单元，其特征在于：气源输出的标准气体进入标气控制单元，标气控制单元的混合标准气体出气口与汽油车简易瞬态工况排放检测***中的五气分析仪的进气口连接，标气控制单元的标准浓度稀释氧出气口与汽油车简易瞬态工况排放检测***中的流量分析仪的稀释氧进气口连接，所述的标气控制单元由操作控制台控制；
所述的标气控制单元包括八路标准气体通道和两个电磁阀，四路标准气体通道对应一个电磁阀；所述的标准气体通道上安装有球阀、减压阀、储气罐、比例调压阀和单向阀，球阀的进气端作为标准气体通道的进气端，球阀的出气端与减压阀的进气端连接，减压阀的出气端与储气罐的进气端连接，储气罐的出气端与比例调压阀的进气端连接，比例调压阀的出气端与单向阀的进气端连接，单向阀的出气端作为标准气体通道的出气端；
所述的气源包括混合标准气体气源和标准浓度稀释氧气源，所述混合标准气体气源提供四种符合汽车排放气体测试仪检定规程JJG688-2007的混合标准气体，该四种混合标准气体分别连接四路混合标准气体通道；所述标准浓度稀释氧气源提供四种符合汽车排放气体测试仪检定规程JJG688-2007的标准浓度稀释氧，该四种标准浓度稀释氧分别连接剩下的四路标准气体通道。
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