一种甲醇燃料汽车尾气非常规成分检测仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种甲醇燃料汽车尾气非常规成分检测仪，包括取样探头、传感器单元、膜式泵、冷凝分离器、A/D转换器、单片机、存储器、LCD显示器和测量单元，所述的测量单元包括红外发生器、滤光片、气室和红外接收器，红外发生器安装在气室的一侧，红外接收器安装在气室的另一侧，在红外发生器和红外接收器之间靠近红外发生器的一侧安装有滤光片；取样探头通过膜式泵与冷凝分离器相连，冷凝分离器与测量单元的气室相连，测量单元的红外接收器和传感器单元通过A/D转换器与单片机相连，单片机上还连接有存储器和LCD显示器。本实用新型专利技术能消除外界环境变化的影响，防震性能好,运行稳定,精度高，具有极佳的稳定性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种汽车尾气检测装置，尤其涉及一种甲醇燃料汽车尾气非常规成分检测仪。
技术介绍
目前，世界上已知的有可能代替石油用于汽车的能源有电能、氢气、醇类(甲醇、乙醇)、醚类(二甲醚)、液化石油气、压缩天然气、太阳能、生物质能。其中甲醇燃料作为汽车的代用燃料，由于其所具备的优点成为众多代用燃料中发展较快的新能源。汽油机燃用甲醇/汽油的混合燃料时，发动机的动力性和经济性改善，尾气中的CO、HC和NOx排放降低，但尾气中含有其它的非常规成分。常规的汽车尾气分析仪不能对甲醇/汽油燃料燃烧后的汽车尾气中的非常规成分进行检测分析，必须设计研究专用的甲醇燃料汽车尾气非常规成分检测分析仪。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于，提供一种基于单片机的甲醇燃料汽车尾气非常规成分检测仪，该检测仪能基本满足对甲醇燃料汽车尾气非常规成分的一般检测要求。为了实现上述任务，本技术采用如下技术方案予以实现一种甲醇燃料汽车尾气非常规成分检测仪，包括取样探头、传感器单元、膜式泵、冷凝分离器、A/D转换器、单片机、存储器和LCD显示器，该检测仪还包括有测量单元，所述的测量单元包括红外发生器、滤光片、气室和红外接收器，红外发生器安装在气室的一侧，红外接收器安装在气室的另一侧，在红外发生器和红外接收器之间靠近红外发生器的一侧安装有滤光片；取样探头通过膜式泵与冷凝分离器相连，冷凝分离器与测量单元的气室相连，测量单元的红外接收器和传感器单元通过A/D转换器与单片机相连，单片机上还连接有存储器和IXD显示器。本技术还具有如下技术特征所述的取样探头上安装有一个外置式过滤器。所述的膜式泵上安装有电磁阀，膜式泵内安装有活性炭过滤器。所述的单片机采用8051单片机，单片机上还连接有计算机和打印机。所述的传感器单元包括温度传感器和压力传感器，所述的温度传感器型号为PT1000，所述的压力传感器型号为FRTAP3。本技术的基于单片机的甲醇燃料汽车尾气非常规成分检测仪，能消除外界环境变化的影响，防震性能好，运行稳定，精度高，具有极佳的稳定性。尽管现在甲醇燃料的生产技术、专用甲醇燃料的汽车技术都比较成熟，但是对甲醇燃料汽车尾气非常规成分的系统检测手段还未建立。本技术的检测分析仪基本满足对甲醇燃料汽车尾气非常规成分的一般检测要求，为实现快速检测奠定基础。为今后制定甲醇燃料汽车尾气非常规成分的排放标准和技术改造提供便捷的测量仪器，对控制甲醇燃料汽车的排放水平，降低它们对环境和人类的有害影响，有着积极的现实意义。附图说明图1是本技术的检测单元工作原理示意图。图2是本技术的连接关系示意图。以下结合附图和实施例对本技术的具体内容作进一步详细地说明。具体实施方式以下给出本技术的具体实施例，需要说明的是本技术并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本技术的保护范围。红外甲醇燃料汽车尾气非常规成分检测分析是根据双原子或多原子分子气体(如甲醇燃料汽车尾气非常规成分中的甲醇、甲醛、乙醛、苯等)均能吸收一定波长的红外线能量的原理。其吸收能量的红外线波长称为特征波长，吸收程度用吸收系数反映。如图1所示，红外光源发出的红外线能量为Itl，它通过一个长度为L的气室之后，能量为Ip如果气室中有吸收红外线能量的气体时，则能量I1满足I1 = 10e^KCL,式中，K为气体的红外线吸收系数，C为被测气体的浓度，L为气室的长度。根据测量出的I1大小即可得知被测气体浓度。由于每种气体都具有特定的特征吸收谱带和特征频率，在特征频率附近的光谱产生强烈的吸收，根据气体红外光谱吸收的强弱，检测分析出甲醇燃料汽车尾气非常规成分的浓度。遵从上述技术方案，如图2所示，一种甲醇燃料汽车尾气非常规成分检测仪，包括取样探头、传感器单元、膜式泵 、冷凝分离器、A/D转换器、单片机、存储器和LCD显示器，该检测仪还包括有测量单元，所述的测量单元包括红外发生器、滤光片、气室和红外接收器，红外发生器安装在气室的一侧，红外接收器安装在气室的另一侧，在红外发生器和红外接收器之间靠近红外发生器的一侧安装有滤光片；取样探头通过膜式泵与冷凝分离器相连，冷凝分离器与测量单元的气室相连，测量单元的红外接收器和传感器单元通过A/D转换器与单片机相连，单片机上还连接有存储器和LCD显示器。所述的取样探头上安装有一个外置式过滤器。所述的膜式泵上安装有电磁阀，通过电磁阀控制膜式泵的启动与关闭，膜式泵内安装有活性炭过滤器。所述的单片机采用8051单片机，单片机上还连接有计算机和打印机，通过通讯接口，可将甲醇燃料汽车尾气非常规成分检测分析仪的测量数据传送到计算机，以便作进一步的数据分析与处理，还能够通过打印机将测量结果打印出来。所述的传感器单元包括温度传感器和压力传感器，所述的温度传感器型号为PT1000，所述的压力传感器型号为FRT AP3。采用红外吸收原理检测甲醇燃料汽车尾气非常规成分时，需要考虑到检测气体实际所处的环境，考虑环境因素对检测气体的影响。测量前，仪器进行预热，电磁阀启动，膜式泵由清洁空气入口吸入空气，经活性碳过滤器过滤，排出仪器内残留气体。测量时，将取样探头插入汽车排气管中，尾气经外置式过滤器过滤后，由膜式泵吸入仪器，通过冷凝分离器分离出尾气中的水分后，气体进入测量单元的气室，分离出的水分由排水口排出。测量单元的红外发生器发出的红外线，红外线经过滤光片后被红外接收测量元件接收。由于甲醇、甲醛、乙醛、苯化合物分子吸收特定波长的红外线，因此，可以通过测量单元测得其含量，红外接收器将得到的信息通过A/D转换器传输给单片机，单片机对信号进行处理后通过LCD显示器显示出当前的非常规成分的含量；单片机还可以与打印机和计算机相连，打印机可以打印非常规成分的含量数据，计算机可以为单片机上传程序和下载单片机中的数据，存储器为单片机的数据存储和运算提供存储空间。为了抵消外界环境因素对甲醇燃料汽车尾气非常规成分的检测精度影响，在检测仪外围设计了测量环境温度传感器、大气压力的传感器，将这些影响检测精度的温度和压力信号通过A/D转换器传入单片机，采用补偿法由单片机按编定的程序进行处理，实现对环境因素的抵消或补偿。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲醇燃料汽车尾气非常规成分检测仪，包括取样探头、传感器单元、膜式泵、冷凝分离器、A/D转换器、单片机、存储器和LCD显示器，其特征在于，该检测仪还包括有测量单元，所述的测量单元包括红外发生器、滤光片、气室和红外接收器，红外发生器安装在气室的一侧，红外接收器安装在气室的另一侧，在红外发生器和红外接收器之间靠近红外发生器的一侧安装有滤光片；取样探头通过膜式泵与冷凝分离器相连，冷凝分离器与测量单元的气室相连，测量单元的红外接收器和传感器单元通过A/D转换器与单片机相连，单片机上还连接有存储器和LCD显示器。

【技术特征摘要】
1.一种甲醇燃料汽车尾气非常规成分检测仪，包括取样探头、传感器单元、膜式泵、冷凝分离器、A/D转换器、单片机、存储器和LCD显示器，其特征在于，该检测仪还包括有测量单元，所述的测量单元包括红外发生器、滤光片、气室和红外接收器，红外发生器安装在气室的一侧，红外接收器安装在气室的另一侧，在红外发生器和红外接收器之间靠近红外发生器的一侧安装有滤光片；取样探头通过膜式泵与冷凝分离器相连，冷凝分离器与测量单元的气室相连，测量单元的红外接收器和传感器单元通过A/D转换器与单片机相连，单片机上还连接有存储器和IXD显示器。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈业春，任超伟，周晶磊，曹初，夏鸿文，李骏鹏，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：实用新型
国别省市：