[發明專利]一種汽車排放物遙感檢測系統及方法

有效

• 申請號: 201010003290.7
• 申請日: 2010-01-06
• 公開（公告）號: CN102116735A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 陸偉明
• 申請（專利權）人: 天際科技有限公司
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

技術領域

本發明涉及遙感檢測系統及方法，更具體地說，涉及一種汽車排放物遙感檢測系統及方法。

背景技術

現有技術中存在一些計算CO₂百分比濃度的方法，例如Stedman等在美國專利NO.5498872中所公開的方法，以及Jack等在美國專利NO.5831267中所公開的方法。他們的方法相類似，因為他們都是基于化學計量燃燒方程和維持元素的原子平衡。他們化學計量燃燒的假設是有缺陷的，因為當車輛未在化學計量的條件下操作時，其計算方法將出現錯誤。

Stedman等和Jack等均假設尾氣中CO₂百分比濃度是已知的且為常數，在他們的方法中％CO₂通過解化學計量燃燒方程獲得。Stedman假設氫和碳在燃料和尾氣中的比值均為2∶1。Jack假設氫和碳的比值在燃料中位1.85∶1，在廢氣中的比值為2.33∶1。

在美國專利NO.5831267，Jack等提及另一種計算尾氣的含量的方法，其使用遙感檢測到得大量的車輛所獲得的平均的典型的二氧化碳濃度。盡管該方法使用大量的車輛樣本，其所產生的缺陷在于對所有的測試車輛，不管車輛的大小和引擎容量，僅僅得出單一的、平均的CO₂值。該缺陷導致兩個不利因素：(1)未考慮測試車輛的任何性質或參數，將該相同的CO₂百分比濃度值用于所有的測試主體，存在內在錯誤。(2)未考慮在遙感測試的過程中，車輛的空燃比，相反，其對于所有車輛僅考慮化學計量(例如，最有效的空燃比混合物)。這些方法假設引擎中的燃燒總是化學計量，例如總是最有效的空燃比。另外，該方法還基于假設引擎總是以最有效的空燃比執行，其實并非如此。這些假設和錯誤將導致測量錯誤。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的汽車排放物遙感檢測尾氣成分濃度存在測量錯誤等缺陷，提供一種汽車排放物遙感檢測系統及方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種汽車排放物遙感檢測系統，其包括：

輻射源，用于發射多個預定波長帶寬的光束以穿過汽車尾氣煙羽，其中，所述多個預定波長帶寬分別與CO₂和CO相關；

輻射探測單元，用于檢測穿過汽車煙羽的所述多個預定波長帶寬的光束；

處理單元，其與所述輻射探測單元連接，以分析和處理由輻射探測單元收集的數據，以根據與CO尾氣成分相關的預定波長和與CO₂相關的預定波長，計算CO尾氣成分與CO₂的信號讀數比例值；

所述處理單元包括：

用于根據CO與CO2的信號讀數比例值，計算CO₂百分比濃度的模塊。

在本發明所述的汽車排放物遙感檢測系統中，所述用于根據CO與CO2的信號讀數比例值，計算CO₂百分比濃度的模塊通過％CO₂＝c×(％CO/％CO₂)²+d×(％CO/％CO₂)+e，計算CO₂百分比濃度；其中-25≤c≤25，-25≤d≤25，-25≤e≤25。

在本發明所述的汽車排放物遙感檢測系統中，用于根據％CO₂＝c×(％CO/％CO₂)²+d×(％CO/％CO₂)+e，計算CO₂百分比濃度的模塊包括：

用于針對一特定燃料類型在不同空燃比條件下的CO/CO₂的信號讀數比例值，線性擬合CO和CO₂線性對應關系的單元；

用于根據CO和CO₂線性對應關系，非線性擬合CO₂％與(％CO/％CO₂)之間的二次多項式對應關系％CO₂＝c×(％CO/％CO₂)²+d×(％CO/％CO₂)+e的單元；

用于根據所述二次多項式對應關系和CO/CO₂的信號讀數比例值，計算CO₂百分比濃度的單元。

在本發明所述的汽車排放物遙感檢測系統中，所述CO和CO₂線性對應關系為CO₂＝a×(CO)+b；其中-25≤a≤25，-25≤b≤25。