一种挖掘机用排气氮氧化物监测装置及监测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种挖掘机用排气氮氧化物监测装置及监测方法，监测装置包括NO

【技术实现步骤摘要】
一种挖掘机用排气氮氧化物监测装置及监测方法
本专利技术涉及一种监测装置及监测方法，尤其涉及一种挖掘机用排气氮氧化物监测装置及监测方法。
技术介绍
目前，成熟的便携式车载排放检测设备普遍体积、重量很大，安装困难，且大多针对道路车辆开发，用在挖掘机上需定制很多连接工装、密封工装，无法快速测定挖掘机排气氮氧化物浓度。目前，汽车行业、机械行业普遍采用PEMS进行排气NOX浓度的测量，测量原理如下：1)采用排气流量计1个，将发动机排气口与流量计密封连接，用于测量排气质量；2)采用NOX气体分析仪1个，通过加热采样管线从排气流量计处抽取排气样本，用于测量气体样本中NOX含量；3)采用ECU读取器，读取发动机ECU信息，用于计算发动机累积功等。4)其余附件，如供电单元、标定单元、固定工装、密封连接工装、减震箱体等，用于保障设备的正常工作。国内三家主流的PEMS厂商(奥地利的AVL公司、美国的SENSORS公司、日本的HORIBA公司)均采用此技术方案；国产低端PEMS设备也均采用此方法。这类设备试验需使机械工作至发动机输出功达到5-7倍循环功，一般需150分钟以上，检测效率低。
技术实现思路
本专利技术为了提升排气中氮氧化物含量的检测效率，提供了一种挖掘机用排气氮氧化物监测装置和监测方法，该装置或方法通过采集发动机排气口排气中的NOX含量N1、发动机瞬时油耗C1、发动机的进气量W1、发动机扭矩百分比T1、发动机参考扭矩T2和发动机的转速S1获得发动机的单位功的氮氧化物排放量，评价发动机排气NOX水平。本专利技术所采取的技术方案为：一种挖掘机用排气氮氧化物监测装置，包括NOX传感器，用于获取挖掘机发动机排气口排气中的NOX含量N1；油耗检测模块，用于获取发动机瞬时油耗C1；进气量监测模块，用于获取发动机的进气量W1；发动机扭矩监测模块，用于获取发动机扭矩百分比T1和发动机参考扭矩T2；发动机转速监测模块，用于获取发动机的转速S1；数据处理模块，根据NOX传感器、油耗检测模块、进气量监测模块、发动机扭矩监测模块和发动机转速监测模块的检测值获取发动机的氮氧化物排放量。进一步的，所述氮氧化物排放量为发动机单位功的氮氧化物排放量。进一步的，所述氮氧化物排放量通过公式(1)获取其中，NT为NOX瞬时时排放量，单位为g/s；WT为发动机瞬时功率，单位为kW。进一步的，NT通过公式(2)获取进一步的，WT通过公式(3)获取进一步的，数据处理模块获取的数据通过无线发送终端发送至监控终端。本专利技术还涉及一种挖掘机用排气氮氧化物监测方法，S01获取挖掘机发动机排气口排气中的NOX含量N1和发动机状态数据，所述发动机状态数据包括发动机瞬时油耗C1、发动机的进气量W1、发动机扭矩百分比T1、发动机参考扭矩T2和发动机的转速S1；S02判断采集的数据是否可用，若可用则进行下一步，若不可用，则重新回到S01；S03根据NOX含量N1和发动机状态数据获取发动机的氮氧化物排放量；氮氧化物排放量计算公式为其中进一步的，步骤S02的判断方法为将N1、N2使用最小二乘法进行线性回归拟合，得到回归方程如下：N2’＝aN1+b回归方程的回归相关系数r2如下：r2＝ESS/TSS其中，TSS为回归方程的总离差平方和：ESS为回归方程的回归平方和：若回归方程中斜率a与相关系数r2满足如下条件：0.9≤a≤1.1r2≥0.8则认为数据可用，否则重新采集数据。本专利技术所产生的有益效果包括：设备体积重量大幅减小，使用、安装方便快捷；设备通用性强，由于无需采用皮托管方式测量发动机排气质量流量，因此无需为每一台挖掘机单独加工安装工装、排气密封连接工装；试验耗时大幅缩短。附图说明图1本专利技术中挖掘机用排气氮氧化物监测装置的结构图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细的解释说明，但应当理解为本专利技术的保护范围并不受具体实施例的限制。实施例1如图所示，本专利技术中的一种挖掘机用排气氮氧化物监测装置，包括NOX传感器，用于获取挖掘机发动机排气口排气中的NOX含量实时值N1；油耗检测模块，用于获取发动机瞬时油耗C1；进气量监测模块，用于获取发动机的进气量W1；发动机扭矩监测模块，用于获取发动机扭矩百分比T1和发动机参考扭矩T2；发动机转速监测模块，用于获取发动机的转速S1；数据处理模块，根据NOX传感器、油耗检测模块、进气量监测模块、发动机扭矩监测模块和发动机转速监测模块的检测值获取发动机的氮氧化物排放量。数据处理模块根据NOX传感器、油耗检测模块、进气量监测模块、发动机扭矩监测模块和发动机转速监测模块的检测值获得发动机单位功的氮氧化物排放量。数据处理模块获取的数据通过无线发送终端发送至监控终端。油耗检测模块、进气量监测模块、发动机扭矩监测模块和发动机转速监测模块可加载或连接ECU读取器上，通过ECU读取器获取N1C1W1T2S1。具体计算方法为：判断采集到的数据是否可用，若可用则用于获取单位功的氮氧化物排放量，若不可用，则重新采集。所述氮氧化物排放量通过公式(1)获取其中，NT为NOX瞬时时排放量，单位为g/s；WT为发动机瞬时功率，单位为kW。NT通过公式(2)获取WT通过公式(3)获取判断采集到的数据是否可用的方法为：将N1、N2使用最小二乘法进行线性回归拟合，得到回归方程如下：N2’＝aN1+b回归方程的回归相关系数r2如下：r2＝ESS/TSS其中，TSS为回归方程的总离差平方和：ESS为回归方程的回归平方和：若回归方程中斜率a与相关系数r2满足如下条件：0.9≤a≤1.1r2≥0.8则认为数据可用，否则重新采集数据。实施例2一种挖掘机用排气氮氧化物监测方法，可通过实施例1中的监测装置实行，包括以下步骤S01获取挖掘机发动机排气口排气中的NOX含量N1(单位为ppm)和发动机状态数据，所述发动机状态数据包括发动机瞬时油耗C1(单位为g/s)、发动机的进气质量W1(单位为g/s)、发动机扭矩百分比T1(单位为1)、发动机参考扭矩T2(单位为Nm)和发动机的转速S1(单位为r/min)；S02判断采集的数据是否可用，若可用则进行下一步，若不可用，则重新回到；S03根据NOX含量N1和发动机状态数据获取发动机的氮氧化物排放量；评价发动机工作一定时长内的排气NOX水平，采用NTW指标来衡量，即单位功的氮氧化物排放量(NOX-TO-WORK)，单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种挖掘机用排气氮氧化物监测装置，其特征在于：包括/nNO

【技术特征摘要】
1.一种挖掘机用排气氮氧化物监测装置，其特征在于：包括
NOX传感器，用于获取挖掘机发动机排气口排气中的NOX含量N1；
油耗检测模块，用于获取发动机瞬时油耗C1；
进气量监测模块，用于获取发动机的进气量W1；
发动机扭矩监测模块，用于获取发动机扭矩百分比T1和发动机参考扭矩T2；
发动机转速监测模块，用于获取发动机的转速S1；
数据处理模块，根据NOX传感器、油耗检测模块、进气量监测模块、发动机扭矩监测模块和发动机转速监测模块的检测值获取发动机的氮氧化物排放量。


2.根据权利要求1所述的挖掘机用排气氮氧化物监测装置，其特征在于：所述氮氧化物排放量为发动机单位功的氮氧化物排放量。


3.根据权利要求1所述的挖掘机用排气氮氧化物监测装置，其特征在于：所述氮氧化物排放量通过公式(1)获取



其中，NT为NOX瞬时时排放量，单位为g/s；WT为发动机瞬时功率，单位为kW。


4.根据权利要求3所述的挖掘机用排气氮氧化物监测装置，其特征在于：NT通过公式(2)获取





5.根据权利要求3所述的挖掘机用排气氮氧化物监测装置，其特征在于：WT通过公式(3)获取

【专利技术属性】
技术研发人员：宋之克，张孝天，耿家文，王飞，居世昊，胡一明，李闯，王世阳，张文远，周波，
申请(专利权)人：徐州徐工挖掘机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32