專利名稱：機動車尾氣在線監(jiān)測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及環(huán)境監(jiān)測儀器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及機動車尾氣的監(jiān)測設(shè)備。
背景技術(shù)：
汽車作為現(xiàn)代社會最重要的交通工具之一，給人們的生活和工作帶來了極大的便 利，但是汽車所排放出來的尾氣也已成為除煤煙型大氣污染之外的又一大氣污染源。與此 相對應(yīng)，汽車污染物排放總量在迅速上升。全國各大城市受汽車尾氣污染嚴(yán)重。通過對汽 車尾氣污染進行檢測來保護人類生存環(huán)境就具有重要意義。隨著機動車輛的增加和人們環(huán)境意識提高，我國就廢氣排放、煙度和噪聲分別制 定了 GB 18285-2005、GB3847-2005、GB3842-83、GB7258-87、GB1495-79 等系列化國家標(biāo)準(zhǔn)。 因此，各類的汽車尾氣分析儀，煙度檢測儀和聲級計已經(jīng)進入各省、市、縣級檢測站，而且作 為一、二類汽車維修廠的必備儀器也已是勢在必行。目前，汽車尾氣的監(jiān)測，只解決了規(guī)定條件下的汽車尾氣的排放水平，實時監(jiān)測汽 車在行駛過程中的排放情況就無能為力了。而行駛在路上，汽車的尾氣排放情況就完全不 一樣；它受到各種因素的影響如駕駛員的操作水平，燃油的質(zhì)量，路面情況等。因此，實時 監(jiān)測汽車行駛過程中的排放情況，顯得非常重要。要達到尾氣排放的實時監(jiān)測，必須考慮到 監(jiān)測到的汽車行駛狀態(tài)和尾氣排放的情況的數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)葐栴}。
實用新型內(nèi)容為了解決機動車在行駛過程中尾氣煙度排放的實時監(jiān)測問題，本實用新型提供了 一種機動車尾氣在線監(jiān)測儀。該監(jiān)測儀能實時在線監(jiān)測柴油發(fā)動機煙度狀況或汽車發(fā)動 機尾氣排放狀況，廣泛應(yīng)用于機動車尾氣排放的實時監(jiān)測，也可用于其他煙度排放環(huán)境的 監(jiān)測或其他有機物氣體排放環(huán)境的監(jiān)測。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是—種機動車尾氣在線監(jiān)測儀，包括主機、采樣系統(tǒng)、機動車上下坡判定裝置、發(fā)動 機轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)、油溫傳感器、尾氣溫度傳感器、控制終端、報警裝置和無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)， 通過無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)將測試數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)江h(huán)境監(jiān)測總站；主機里包括尾氣測量系統(tǒng)和 接口控制部分；主機安裝在機動車內(nèi)相對潔凈的位置，機動車尾氣通過采樣系統(tǒng)進入尾氣測量系 統(tǒng)；機動車上下坡判別裝置、發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)、油溫傳感器，尾氣溫度傳感器，報警裝 置、無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和控制終端各自與主機相連；無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)用于將測試數(shù)據(jù)直 接傳輸?shù)江h(huán)境監(jiān)測總站。優(yōu)選的，如上所述的機動車尾氣在線監(jiān)測儀，其尾氣測量系統(tǒng)包括不透光度煙度 計測量系統(tǒng)或尾氣濃度測量系統(tǒng)。優(yōu)選的，如上所述的機動車尾氣在線監(jiān)測儀，其汽車上下坡判定裝置是一個傾角測量裝置。3[0011]優(yōu)選的，如上所述的機動車尾氣在線監(jiān)測儀，其發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速測量 范圍為100RPM-10000RPM。優(yōu)選的，如上所述的機動車尾氣在線監(jiān)測儀，其報警裝置是三色燈或聲光報警裝置。優(yōu)選的，如上所述的機動車尾氣在線監(jiān)測儀，其無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是GPRS無線數(shù) 據(jù)傳輸系統(tǒng)、GPS無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)或無線播放系統(tǒng)。優(yōu)選的，如上所述的機動車尾氣在線監(jiān)測儀，其儀器采用防震橡膠底座。優(yōu)選的，如上所述的機動車尾氣在線監(jiān)測儀，其煙度測量尾氣時采用自動校零通 入潔凈空氣進行零點校準(zhǔn)；自動校標(biāo)光源關(guān)閉，進行自動校標(biāo)。在光學(xué)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計和機械設(shè)計合理的基礎(chǔ)上，本實用新型結(jié)合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)， 開發(fā)和設(shè)計了功能完善的計算機軟件系統(tǒng)。以實施對系統(tǒng)要求測量參數(shù)原始數(shù)據(jù)的進行采 集、計算、顯示、發(fā)送。如轉(zhuǎn)速，溫度，煙度值，CO、C02、HC、N0X、02等的濃度，時間，上下坡 的角度等。本實用新型所述的軟件可以對被監(jiān)測的機動車進行身份的識別，同時實施對測 量單元、采樣系統(tǒng)的控制。以保證儀器的正常運轉(zhuǎn)和監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸。通過光、機、電、算的全面優(yōu)化設(shè)計，本實用新型形成一套完整的、智能化的，測量 準(zhǔn)確，重復(fù)性好，安全可靠的機動車尾氣排放監(jiān)測的實時儀器?？梢愿鶕?jù)使用不同的燃油的 發(fā)動機，更換不同的測量系統(tǒng)；本實用新型具體優(yōu)點如下1、根據(jù)柴油車煙度測試原理，采用國家規(guī)定的柴油機煙度不透光度測試方法。在 光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計上，采用的結(jié)構(gòu)能保證本實用新型儀器適應(yīng)在線狀態(tài)的特殊環(huán)境要求。2、根據(jù)汽油車尾氣組分測試原理，采用國家規(guī)定的測試方法。在光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計 上，采用的結(jié)構(gòu)能保證本實用新型儀器適應(yīng)在線狀態(tài)的特殊環(huán)境要求。3、發(fā)動機轉(zhuǎn)速的實時測量，對應(yīng)排放煙度值，以確認(rèn)汽車的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。4、安裝特制方向角度傳感器，以判斷機動車的上下坡情況，從而監(jiān)測機動車上下 坡時的排放情況。5、無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)測試結(jié)果的無線傳輸。并且對機動車進行定位。機動 車排放超標(biāo)，本實用新型儀器將自動識別機動車牌號，所處的位置等信息，并無線傳輸?shù)江h(huán) 保監(jiān)測總站。6、采樣系統(tǒng)可以實時的抽取機動車行駛過程中的尾氣。7、報警裝置實現(xiàn)實時報警。8、儀器的防振動設(shè)計，保證本實用新型儀器在特殊環(huán)境條件下的正常運行。9、煙度測量尾氣時采用自動校零通入潔凈空氣進行零點校準(zhǔn)；自動校標(biāo)光源 關(guān)閉，進行自動校標(biāo)。10、控制終端通過顯示終端和電腦向系統(tǒng)輸入汽車的識別信息。這些信息包括 車牌，發(fā)動機編號，發(fā)動機缸數(shù)，購買年限，駕駛員的聯(lián)系方式等。
圖1為本實用新型機動車尾氣在線監(jiān)測儀一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。標(biāo)記的說明1汽車，2主機，3采樣系統(tǒng)，4機動車上下坡判別裝置，5發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)，6報警裝置，7無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，8控制終端，9尾氣溫度傳感器，10油溫傳感器， 11無線打印機，12USB接口。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員 可以更好的理解本實用新型并能予以實施，但所舉實施例不作為對本實用新型的限定。圖1為本實用新型機動車尾氣在線監(jiān)測儀一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。主機2安裝在 汽車1內(nèi)的相對潔凈的位置，如機動車的后排座位下，行李箱等，采樣頭安放在機動車的排 氣桶內(nèi)，通過尾氣采樣系統(tǒng)3，同監(jiān)測儀主機2的進氣系統(tǒng)相連。機動車上下坡判別器4通 過通訊電纜同主機2相連；發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)5的信號通過電纜同主機2相連；無線數(shù)據(jù) 傳輸系統(tǒng)7通過RS-232同主機2相連；報警裝置6通過電纜接口同主機2相連。油溫傳感 器10和尾氣溫度傳感器9也與主機相連。主機2通過RS-485接口同控制終端8相連，完 成汽車身份的編輯和確認(rèn)。所述的報警裝置6，是同主機2相連的三色燈，當(dāng)測試結(jié)果超過設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)時，CPU 控制三色燈的不同顏色，實施監(jiān)督報警。報警裝置6也可以是聲光報警裝置。圖1中的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)7是GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，利用移動通訊資源GPRS 或CDMA，將監(jiān)測的各項參數(shù)自動傳輸?shù)江h(huán)境監(jiān)測站。無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)7也可以是GPS無 線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，利用全球定位系統(tǒng)，實現(xiàn)機動車實際工況的煙度監(jiān)測。無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) 7也可以是無線播放系統(tǒng)。對柴油車，主機2里包括不透光度煙度計測量系統(tǒng)和接口控制部分；機動車尾氣 通過采樣系統(tǒng)3進入不透光度煙度計中的測量光通道。不透光度煙度計中有尾氣進出口。 煙度測量尾氣時采用自動校零即通入潔凈空氣進行零點校準(zhǔn)；自動校標(biāo)即光源關(guān)閉，進 行自動校標(biāo)。柴油車煙度測量采用國家規(guī)定的柴油機煙度不透光度測試方法。它是根據(jù) 朗伯-比爾定律，利用尾氣對光吸收的原理來測量尾氣的煙度值，包括光吸收系數(shù)K值和 光吸收比N。對汽油車，主機2里包括非分光紅外光學(xué)測量系統(tǒng)和接口控制部分；機動車尾氣 通過采樣系統(tǒng)3進入光學(xué)測量系統(tǒng)的測量光通道。汽油車尾氣組分CO，C02和HC測量采用 國家規(guī)定的非分光紅外氣體測試方法。它是根據(jù)朗伯-比爾定律，利用尾氣對光吸收的原 理來測量尾氣的濃度值。本實用新型機動車尾氣在線監(jiān)測儀的實施例還采用防震橡膠底座等防震動設(shè)計， 保證本實用新型儀器的正常運行。發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)5實時監(jiān)測機動車發(fā)動機轉(zhuǎn)速情況，用以判斷機動車行駛過 程中的加速減速工況。并監(jiān)測出在各種速度工況下，機動車的排污狀況。其轉(zhuǎn)速測量范圍 為1OORPM-10000RPM.圖1中的機動車上下坡判別裝置采用傾角傳感器13的水平放置，角度大小即是路 面斜坡的角度，傾角的正負(fù)表明機動車的上下坡狀態(tài)。機動車在行駛過程中，上坡的角度不 一樣，尾氣的排放標(biāo)準(zhǔn)就會有差別，標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)限就不一樣。在控制終端8中，包括485接口、TFT的彩色顯示屏、無線打印接口和鍵盤等。由 測量單元測量的各種參數(shù)，一方面存儲在主機2內(nèi)，另一方面通過RS-485接口傳輸?shù)斤@示終端，進行參數(shù)輸入，控制，顯示和打?。粺o線打印接口可以是藍(lán)牙無線打印接口或是紅外 打印接口，分別接藍(lán)牙無線打印機或紅外打印機。本實用新型機動車尾氣在線監(jiān)測儀的實施例采用MSP430單片機的硬件環(huán)境，采 用C語言編制軟件。具有中英文兩種界面簡體中文友好界面，便于操作；英文界面作為輔 助界面。具有如下功能1、機動車信息檔案的錄入包括車牌，行車證號，使用年限，環(huán)保局備案編號。2、自校準(zhǔn)功能儀器開機，預(yù)熱完成后，儀器自動校零，校標(biāo)。3、儀器自啟動功能。4、實時監(jiān)測柴油機尾氣煙度值，實時超標(biāo)三色報警。實時監(jiān)測汽車尾氣五組分的 濃度值，實時超標(biāo)三色報警。5、自動判斷機動車上下坡的狀況。6、GPRS數(shù)據(jù)無線傳輸功能。達到實時監(jiān)測的目的。7、大屏幕的TFT彩色顯示控制終端，便于參數(shù)的設(shè)置。8、無線藍(lán)牙打印機，可以方便打印測量數(shù)據(jù)。采用本實用新型生產(chǎn)的產(chǎn)品符合國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其合格率達到100%以上，本實用 新型產(chǎn)品可以批量生產(chǎn)，在行業(yè)中可以推廣使用。以上所述實施例僅是為充分說明本實用新型而所舉的較佳的實施例，本實用新型 的保護范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型基礎(chǔ)上所作的等同替代或變 換，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。本實用新型的保護范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。權(quán)利要求1.一種機動車尾氣在線監(jiān)測儀，其特征在于，包括主機、采樣系統(tǒng)、機動車上下坡判定 裝置、發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)、油溫傳感器、尾氣溫度傳感器、控制終端、報警裝置和無線數(shù)據(jù) 傳輸系統(tǒng)；主機包括尾氣測量系統(tǒng)和接口控制部分，主機安裝在機動車內(nèi)相對潔凈的位置，機動 車尾氣通過采樣系統(tǒng)進入尾氣測量系統(tǒng)；機動車上下坡判別裝置、發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)、油溫傳感器，尾氣溫度傳感器，報警裝 置、無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和控制終端各自與主機相連；無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)用于將測試數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)江h(huán)境監(jiān)測總站。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機動車尾氣在線監(jiān)測儀，其特征在于，所述尾氣測量系統(tǒng)包 括不透光度煙度計測量系統(tǒng)或尾氣濃度測量系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機動車尾氣在線監(jiān)測儀，其特征在于，所述的機動車上下坡 判定裝置是一個傾角測量裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機動車尾氣在線監(jiān)測儀，其特征在于，所述的發(fā)動機轉(zhuǎn)速測 量系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速測量范圍為100RPM到10000RPM。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機動車尾氣在線監(jiān)測儀，其特征在于，所述的報警裝置是三 色燈或聲光報警裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機動車尾氣在線監(jiān)測儀，其特征在于，所述的無線數(shù)據(jù)傳輸 系統(tǒng)是GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、GPS無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)或無線播放系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機動車尾氣在線監(jiān)測儀，其特征在于，還包括防震橡膠底座。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機動車尾氣在線監(jiān)測儀，其特征在于，所述不透光度煙度計 測量系統(tǒng)采用自動校零，通入潔凈空氣進行零點校準(zhǔn)；自動校標(biāo)，光源關(guān)閉，進行自動校標(biāo)。
專利摘要本實用新型涉及環(huán)境監(jiān)測儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體提供了一種機動車尾氣在線監(jiān)測儀，包括主機、采樣系統(tǒng)、機動車上下坡判定裝置、發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)、油溫傳感器、尾氣溫度傳感器、控制終端、報警裝置和無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)；主機包括尾氣測量系統(tǒng)和接口控制部分，主機安裝在機動車內(nèi)相對潔凈的位置，機動車尾氣通過采樣系統(tǒng)進入尾氣測量系統(tǒng)；機動車上下坡判別裝置、發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)、油溫傳感器，尾氣溫度傳感器，報警裝置、無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和控制終端各自與主機相連；無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)用于將測試數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)江h(huán)境監(jiān)測總站。本實用新型能實時在線監(jiān)測柴油發(fā)動機煙度狀況或汽車發(fā)動機尾氣排放狀況，可廣泛應(yīng)用于機動車尾氣排放的實時監(jiān)測。
文檔編號G08C17/02GK201828555SQ20102029752
公開日2011年5月11日 申請日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者井傳發(fā), 朱戰(zhàn)軍, 李建新, 李立, 李虹杰, 潘啟俊, 胡婷婷, 陳力 申請人:武漢市天虹儀表有限責(zé)任公司