專利名稱：汽油車排放微顆粒物重量檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽油車排放測(cè)量方法，特別涉及一種汽油車排放污染物及微顆粒物重量檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
目前，針對(duì)汽油車尾氣排放污染物測(cè)量的檢測(cè)設(shè)備，依據(jù)國(guó)標(biāo)GB18285-2005《點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車排氣污染物排放限值及測(cè)量方法(雙怠速法及簡(jiǎn)易工況法)》中規(guī)定的要求，根據(jù)其測(cè)量結(jié)果的不同，可分為濃度法檢測(cè)設(shè)備和質(zhì)量法檢測(cè)設(shè)備。濃度法設(shè)備的測(cè)量結(jié)果是尾氣中各成分污染物(主要是一氧化碳CO、碳?xì)浠衔颒C和氮氧化合物NOx)的排放濃度，其核心設(shè)備是氣體分析儀，而質(zhì)量法設(shè)備的測(cè)量結(jié)果是尾氣中各成分污染物每公里的排放克數(shù)，即排放總量，其核心設(shè)備是在氣體分析儀的基礎(chǔ)上增添了體積流量測(cè)量裝置，那么，根據(jù)公式(質(zhì)量=濃度X密度X流量)計(jì)算，就可以得到總量排放結(jié)果。比較而言， 質(zhì)量法檢測(cè)設(shè)備得到的數(shù)據(jù)結(jié)果更真實(shí)地體現(xiàn)了不同排量車輛的實(shí)際排放狀況，是一種科學(xué)的計(jì)量方法，有利于政府部門歸納排放因子，估算和統(tǒng)計(jì)城市機(jī)動(dòng)車污染物排放總量，因而對(duì)城市制定機(jī)動(dòng)車污染控制措施具有實(shí)際意義?，F(xiàn)有的汽車排氣污染物質(zhì)量法檢測(cè)設(shè)備，主要是簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況法的檢測(cè)設(shè)備，通過(guò)國(guó)標(biāo)中規(guī)定的195s的標(biāo)準(zhǔn)工況循環(huán)測(cè)試后，可以測(cè)量出C0、C02、HC和NOx的排放質(zhì)量結(jié)果，單位g/km。但是，目前為止，國(guó)標(biāo)中尚未就汽油車排放中的微顆粒物，即PM(英文全稱為Particulate Matter)值的檢測(cè)方法和排放限值做出明確規(guī)定。現(xiàn)在執(zhí)行的國(guó)標(biāo)中，汽油車不檢測(cè)PM排放值。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)大氣中微顆粒物的重視程度越來(lái)越強(qiáng)烈，北京率先在2012年I月21日起，由北京市環(huán)保監(jiān)測(cè)中心網(wǎng)站實(shí)時(shí)發(fā)布PM2. 5研究性監(jiān)測(cè)的小時(shí)濃度數(shù)據(jù)，北京PM2. 5的來(lái)源，包括本市的機(jī)動(dòng)車、燃煤、揚(yáng)塵等，以及周邊省市的影響因素。顆粒物的直徑越小，進(jìn)入人體呼吸道部位就越深，對(duì)人體的危害就越大?？諝庵袘腋☆w粒物分為大粒徑顆粒物(粒徑在11 100微米)和可吸入顆粒物(粒徑< 10微米，即PM10)。PMlO又分粗顆粒物(粒徑在2. 5 10微米)和微顆粒物(粒徑彡2. 5微米，即PM2. 5)，PM2. 5也稱可入肺顆粒物。一般而言，粒徑2. 5 10微米的粗顆粒物主要來(lái)自道路揚(yáng)塵等；2. 5微米以下的微顆粒物則主要來(lái)自化石燃料的燃燒(如機(jī)動(dòng)車尾氣、燃煤)、揮發(fā)性有機(jī)物等。在歐盟國(guó)家中，PM2. 5導(dǎo)致人們的平均壽命減少8. 6個(gè)月。而PM2. 5還可成為病毒和細(xì)菌的載體，為呼吸道傳染病的傳播推波助瀾。目前國(guó)際上主要發(fā)達(dá)國(guó)家以及亞洲的日本、泰國(guó)、印度等均將PM2. 5列入空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)務(wù)院總理溫家寶2012年2月29日主持召開(kāi)國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議，同意發(fā)布新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，歷時(shí)4年修改后，PM2. 5終于寫入“國(guó)標(biāo)”，納入各省市強(qiáng)制監(jiān)測(cè)范疇。與現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)相比，“新國(guó)標(biāo)”最大的變化在于增加了微顆粒物(PM2. 5)和臭氧8小時(shí)濃度限值監(jiān)測(cè)指標(biāo)。這也是公眾對(duì)納入國(guó)標(biāo)呼聲最高的兩項(xiàng)指標(biāo)。在國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議上，還再次強(qiáng)調(diào)了全國(guó)開(kāi)展PM2. 5監(jiān)測(cè)的時(shí)間表。會(huì)議要求，2012年要在京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角等重點(diǎn)區(qū)域以及直轄市和省會(huì)城市開(kāi)展微顆粒物與臭氧等項(xiàng)目監(jiān)測(cè)，2013年在113個(gè)環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)城市和國(guó)家環(huán)境保護(hù)模范城市開(kāi)展監(jiān)測(cè)，2015年覆蓋所有地級(jí)以上城市。傳統(tǒng)的顆粒物測(cè)量方法主要為濾膜稱重、顯微觀察計(jì)數(shù)等取樣方法，這些方法由于響應(yīng)速度慢，不適合在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在現(xiàn)有技術(shù)中，汽油車排氣管排放的氣體污染物通常是指一氧化碳、碳?xì)浠衔锛暗趸?，在?guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)上述三種氣體污染物排放限值及測(cè)量方法進(jìn)行了明確規(guī)定。2012年2月，國(guó)務(wù)院同意發(fā)布新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》增加了 PM2. 5監(jiān)測(cè)指標(biāo)；而汽油車也會(huì)排放出大量的微顆粒物，這就使得汽油車排放微顆粒物的檢測(cè)勢(shì)在必行。但是，在現(xiàn)有技術(shù)并沒(méi)有針對(duì)汽油車排放微顆粒物的檢測(cè)設(shè)備或檢測(cè)裝置，而汽油車的總量很大(尤其是在城市地區(qū))。因此，迫切需要研究開(kāi)發(fā)針對(duì)汽油車排放微顆粒物的檢測(cè)方法，以改善環(huán)境質(zhì)量，為人們創(chuàng)造更好的生活環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)ζ蛙嚺欧盼㈩w粒物進(jìn)行檢測(cè)的汽油車排放微顆粒物重量檢測(cè)方法；既能夠兼顧現(xiàn)有國(guó)標(biāo)中對(duì)汽車尾氣排 放污染物中各氣體成分的質(zhì)量排放結(jié)果(g/km)，同時(shí)又增加了微顆粒物排放的總重量結(jié)果(mg/km)，適應(yīng)未來(lái)汽車尾氣排放檢測(cè)的需要，適應(yīng)日益加嚴(yán)的機(jī)動(dòng)車排放限值標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的汽油車排放微顆粒物重量檢測(cè)方法，包括如下步驟(a)利用原始尾氣采樣裝置采集汽油車尾氣管排放的原始尾氣；(b)根據(jù)國(guó)標(biāo)GB18285-2005中規(guī)定的195s的標(biāo)準(zhǔn)工況循環(huán)測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試，將汽油車排放的原始尾氣輸送到激光光散射儀；(C)激光光散射儀檢測(cè)出原始尾氣中微顆粒物的濃度；(d)根據(jù)汽油車排放的原始尾氣量和行駛的里程，計(jì)算出汽油車每公里排放微顆粒物的重量。上述汽油車排放微顆粒物重量檢測(cè)方法，在步驟(b)中，將原始尾氣還分別輸送到稀釋尾氣采集裝置和五氣分析儀，稀釋尾氣采集裝置將原始尾氣和進(jìn)入到稀釋尾氣采集裝置中的空氣一起輸送到流量計(jì)，流量計(jì)檢測(cè)出原始尾氣稀釋后的流量，五氣分析儀測(cè)試出原始尾氣中氧氣、一氧化碳、二氧化碳、碳?xì)浠衔锖偷趸衔锏臐舛葦?shù)值；在步驟(d)中，首先根據(jù)原始尾氣中氧氣含量和原始尾氣稀釋后氧氣含量計(jì)算出原始尾氣稀釋比，再根據(jù)原始尾氣稀釋比和原始尾氣稀釋后的流量計(jì)算出原始尾氣流量。上述汽油車排放微顆粒物重量檢測(cè)方法，在步驟(d)中原始尾氣稀釋比=(環(huán)境空氣中氧氣濃度-原始尾氣稀釋后的氧氣濃度)/ (環(huán)境空氣中氧氣濃度-原始尾氣氧氣濃度)；原始尾氣流量=原始尾氣稀釋比X原始尾氣稀釋后的流量。上述汽油車排放微顆粒物重量檢測(cè)方法，步驟(b)中的激光光散射儀包括激光發(fā)射器、聚光腔、光探測(cè)器、信號(hào)采集處理裝置和顯示器，激光發(fā)射器發(fā)出的光束進(jìn)入聚光腔內(nèi)，原始尾氣通過(guò)聚光腔并與聚光腔內(nèi)的激光發(fā)射器發(fā)出的光束相交；步驟(C)中聚光腔收集原始尾氣中微顆粒物產(chǎn)生的散射光并將經(jīng)過(guò)收集的散射光傳輸給光探測(cè)器，光探測(cè)器將散射光轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并輸出到信號(hào)采集處理裝置，信號(hào)采集處理裝置將接收到的電信號(hào)經(jīng)前置放大、非線性放大及64通道計(jì)數(shù)器后得到微顆粒物的質(zhì)量濃度，并將微顆粒物的質(zhì)量濃度輸出到顯示器。上述汽油車排放微顆粒物重量檢測(cè)方法，通過(guò)式(I)計(jì)算微顆粒物數(shù)目
權(quán)利要求
1.汽油車排放微顆粒物重量檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟 (a)利用原始尾氣采樣裝置采集汽油車尾氣管排放的原始尾氣； (b)根據(jù)國(guó)標(biāo)GB18285-2005中規(guī)定的195s的標(biāo)準(zhǔn)工況循環(huán)測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試，將汽油車排放的原始尾氣輸送到激光光散射儀； (c)激光光散射儀檢測(cè)出原始尾氣中微顆粒物的濃度； (d)根據(jù)汽油車排放的原始尾氣量和行駛的里程，計(jì)算出汽油車每公里排放微顆粒物的重量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽油車排放微顆粒物重量檢測(cè)方法，其特征在于，在步驟(b)中，將原始尾氣還分別輸送到稀釋尾氣采集裝置和五氣分析儀，稀釋尾氣采集裝置將原始尾氣和進(jìn)入到稀釋尾氣采集裝置中的空氣一起輸送到流量計(jì)，流量計(jì)檢測(cè)出原始尾氣稀釋后的流量，五氣分析儀測(cè)試出原始尾氣中氧氣、一氧化碳、二氧化碳、碳?xì)浠衔锖偷趸衔锏臐舛葦?shù)值；在步驟(d)中，首先根據(jù)原始尾氣中氧氣含量和原始尾氣稀釋后氧氣含量計(jì)算出原始尾氣稀釋比，再根據(jù)原始尾氣稀釋比和原始尾氣稀釋后的流量計(jì)算出原始尾氣流量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽油車排放微顆粒物重量檢測(cè)方法，其特征在于，在步驟(d)中原始尾氣稀釋比=(環(huán)境空氣中氧氣濃度-原始尾氣稀釋后的氧氣濃度)/(環(huán)境空氣中氧氣濃度-原始尾氣氧氣濃度)；原始尾氣流量=原始尾氣稀釋比X原始尾氣稀釋后的流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽油車排放微顆粒物重量檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(b)中的激光光散射儀包括激光發(fā)射器、聚光腔、光探測(cè)器、信號(hào)采集處理裝置和顯示器，激光發(fā)射器發(fā)出的光束進(jìn)入聚光腔內(nèi)，原始尾氣通過(guò)聚光腔并與聚光腔內(nèi)的激光發(fā)射器發(fā)出的光束相交；步驟(c)中聚光腔收集原始尾氣中微顆粒物產(chǎn)生的散射光并將經(jīng)過(guò)收集的散射光傳輸給光探測(cè)器，光探測(cè)器將散射光轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并輸出到信號(hào)采集處理裝置，信號(hào)采集處理裝置將接收到的電信號(hào)經(jīng)前置放大、非線性放大及64通道計(jì)數(shù)器后得到微顆粒物的質(zhì)量濃度，并將微顆粒物的質(zhì)量濃度輸出到顯示器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽油車排放微顆粒物重量檢測(cè)方法，其特征在于，通過(guò)式(I)計(jì)算微顆粒物數(shù)目N100, N1000, N5000, N10000 分別對(duì)應(yīng)粒徑在 IOOnm 以下、100 lOOOnmUOOO 5000nm 和5000 IOOOOnm范圍內(nèi)的4組微顆粒物數(shù)目，RnCH1 RnCH64為64路通道計(jì)數(shù)器測(cè)量數(shù)據(jù)，η為粒徑的分級(jí)數(shù)，Ic1 k64為64路通道的標(biāo)定因數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)汽油車排放微顆粒物重量檢測(cè)方法，包括如下步驟(a)利用原始尾氣采樣裝置采集汽油車尾氣管排放的原始尾氣；(b)根據(jù)國(guó)標(biāo)GB18285-2005中規(guī)定的195s的標(biāo)準(zhǔn)工況循環(huán)測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試，將汽油車排放的原始尾氣輸送到激光光散射儀；(c)激光光散射儀檢測(cè)出原始尾氣中微顆粒物的濃度；(d)根據(jù)汽油車排放的原始尾氣量和行駛的里程，計(jì)算出汽油車每公里排放微顆粒物的重量。本發(fā)明能夠?qū)ζ蛙嚺欧盼㈩w粒物進(jìn)行檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01N15/02GK102706782SQ201210154649
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者姚圣卓, 顏梓清 申請(qǐng)人:北京金鎧星科技有限公司