[發明專利]一種汽車尾氣遙測裝置

有效

• 申請號: 201711395322.0
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108132228B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 王胤
• 申請（專利權）人: 寧波海爾欣光電科技有限公司
• 主分類號: G01N21/39
• 分類號: G01N21/39
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

本發明屬于氣體檢測技術領域，具體為一種汽車尾氣遙測裝置。本發明裝置包括：激光發生器、參考信號激光發生器，探測器，激光器驅動，控制器，震蕩鏡，激光束光路；其中；激光發生器與參考信號激光發生器的輸出光束共軸合束，各激光發生器與激光器驅動連接，通過震蕩鏡掃過參考氣體池獲取的吸收信號校準激光發生器的波長，并校準系統探測的信號強度；通過比較各激光發生器和參考信號激光發生器的信號獲取待測氣體的濃度；還設置有追蹤系統，使掃描氣體為汽車連續排放的呈非擴散狀的新鮮氣體；通過控制激光器驅動使裝置實現時分復用或頻分復用的功能，可在單個探測器上實現同步獲取多種氣體的濃度。

技術領域

本發明屬于氣體檢測技術領域，具體涉及汽車尾氣成分的遙感檢測裝置。

背景技術

近年來隨著國民經濟的快速發展，我國機動車保有量顯著增長，機動車尾氣對大氣環境的負面影響日趨嚴重。尤其是在城市地區道路上，機動車數量暴漲導致的交通擁堵又進一步加劇了機動車尾氣的危害。因此，對機動車尾氣尤其是在城市主干道上行駛中的機動車尾氣進行污染物檢測顯得尤為重要。

汽車尾氣監測目的就是得到各個汽車尾氣成分所占份額。研究學者將汽車尾氣檢測方法分為兩種，一種為在線監測，一種為非在線監測。目前，普遍手段有以下幾種：一、基于傳感器測量成分為主，但是這樣給汽車尾氣中多種成分測量帶來很大不便，因為這意味著要么增加傳感器檢測通道，要么增加傳感器的數量；二、通過光譜原理，進行光學及圖像處理的方法進行檢測，需要動用高精度的計算或者仿真設備，提高了檢測設備費用；三、不完全檢測，即只檢測汽車尾氣中需要檢測的物質，利用被檢測物質的屬性，進行化學、物理處理，轉變為數字信號，提供檢測數據，此方法不完善，起不到檢測所有汽車尾氣成分的目的；四、將汽車尾氣樣本進行回收，利用物理、化學處理的方法，得到準確的檢測結果，此方法數值精確，但是達不到實時檢測的目的。

目前市場上常見的汽車尾氣在線監測的方法為遙感測試裝置，該領域內有以下專利。

中國專利 CN 102798609 A 《基于量子級聯激光器的汽車尾氣遙感檢測系統和方法》，該專利介紹了馬路兩旁安裝方式的遙感技術，由于平行于路面的光束無法區分多車道并排行駛的車輛尾氣，此方案只適用于單車道解決方案。

美國專利US 8654335B《通過遙感方式對汽車尾氣進行量化方法和裝置》，該專利介紹了一種龍門架上安裝方式解決多車道尾氣監測的問題，如附圖1所示，激光束通過分束鏡105后分散成兩束光線，其中一束光線通過參考氣體池115-接收器118-放大器119-數字轉換器120-控制器101；另一束光線106經震蕩鏡107-地面108或者鋪設在地面108上的回歸反射材料109-震蕩鏡107-聚焦鏡111-接收器112-放大器113-數字轉換器116-控制器101。但是該技術仍然存在以下問題 ：

（1）激光光束分光法不僅降低了激光光線的強度，影響接收器探測的難度以及計算的準確度；而且增加多余的或者不完全必要的元器件或者裝置，增加了整個裝置的體積、裝置整體成本以及人工安裝成本等；

（2）激光光束的掃描平面相對地面處于靜止狀態，汽車在以相對掃描平面垂直的前行方向上運行，因汽車相對掃描平面處于遠離狀態，所以汽車排氣管排放的煙氣束在連續擴散過程中穿過掃描平面的橫截面積也在連續變大，因此，獲取檢測出的數據比實際值有所偏離，影響數據的精確性，尤其是在露天道路工況下的大風環境，對距離尾氣管出口較遠的煙氣測量精確性影響更大；

（3）系統無法在線校準零點和量程點。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提出一種檢測方便、精度高，而且結構簡單的汽車尾氣成分遙感檢測的裝置。

本發明提供的汽車尾氣遙感監測的裝置，包括：激光發生器、參考信號激光發生器，探測器，激光器驅動器，控制器，震蕩鏡，以及激光束光路；其中：