專利名稱：一種汽車尾氣檢測方法
技術領域：
本發(fā)明屬于光譜測試技術范圍，特別涉及一種汽車尾氣檢測方法。
背景技術：
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，汽車已經(jīng)成為人們日常出行的代步工具。20世紀70年代以來，由于人們對環(huán)境要求的提高，汽車尾氣污染越來越受到大家的關注?，F(xiàn)代汽車的主要污染物包括C02、C0、HC、N0x、S02、固體顆粒、醛類等，它們不僅會對人類的身體健康造成危害，而且會對環(huán)境造成危害。因此，對于汽車尾氣成分的檢測及控制已成為社會關注的焦點問題。我國通常使用的汽車尾氣檢測方法，測試速度慢、效率低，不僅影響生產(chǎn)，還容易漏檢。光譜汽車尾氣檢測可改善上述缺點，它具有監(jiān)測范圍廣、速度快、成本低，且便于進行長期的動態(tài)監(jiān)測等優(yōu)勢。本專利利用光譜測試技術檢測汽車尾氣成分，具有快速、效率高的優(yōu)點。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種汽車尾氣檢測方法，其特征在于，采用基于紅外輻射的選擇性吸收產(chǎn)生的紅外吸收光譜來進行氣體的定性分析，即采用光譜儀測量技術來進行汽車尾氣成分的測量；包括步驟如下1)首先建立光譜儀測量系統(tǒng)；該測量系統(tǒng)由近紅外光源1、密閉氣室2、透鏡3、內置CXD探測器的光譜儀4和計算機5串聯(lián)構成；2)在檢測中，由近紅外光源1發(fā)出的近紅外光線通過密閉氣室2，同時，密閉氣室 2上方輸入需檢測的氣體樣品，經(jīng)過氣室中的近紅外光線，樣品進入密閉氣室2下方的廢氣收集室，圖像采集裝置在這個過程中獲得透過密閉氣室2后的近紅外光光譜信息，完成氣體檢測的透射過程；接著，通過Y型分叉光纖，選用光譜儀上不同的光程范圍進行檢測，或將上述不同的光程范圍結合，同時檢測氣體；然后經(jīng)過光譜存儲單元，進行對檢測到的光譜信息的處理，再通過數(shù)據(jù)線傳入電腦中，由電腦中與光譜儀相應的軟件進行進一步的處理； 最后，經(jīng)過計算機5分析，獲得氣體的濃度信息；3)所述獲得氣體的濃度信息為反映出氣體成分的光譜圖；根據(jù)吸收峰的大小，利
用公式C +++. ； L In ； rt計算出相應氣體的濃度，其中I是輸出光光強，I0是輸入光光
強，α是與波長有關的吸收系數(shù)，L是光與氣體作用的長度即光在氣體中傳輸?shù)木嚯x，C是氣體濃度。所述透鏡3和內置CXD探測器的光譜儀4組成圖像采集裝置。所密閉氣室2由不吸收近紅外光的材料構成，既防止外部光干擾，又防止檢測結果受氣室內材料影響。所述內置CCD探測器的光譜儀4，其覆蓋波長為200-100nm或1000-1800nm。本發(fā)明的有益效果是采用光譜技術進行汽車尾氣成分的測量，具有速度快，效率高的優(yōu)點。同時，廢氣收集室也方便了實驗廢氣的回收。


圖1為測量系統(tǒng)方案圖。圖2為分析處理流程圖。圖3氣體成分的光譜圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種采用光譜技術進行汽車尾氣成分的汽車尾氣檢測方法。下面結合附圖予以說明。圖1所示為測量系統(tǒng)方案圖。該測量系統(tǒng)是基于紅外輻射的選擇性吸收產(chǎn)生的紅外吸收光譜來進行氣體的定性分析進行設計，其測量系統(tǒng)結構為由近紅外光源1、密閉氣室 2、透鏡3、內置CXD探測器的光譜儀4和計算機5串聯(lián)構成；其中透鏡3和內置CXD探測器的光譜儀4組成圖像采集裝置；密閉氣室2由不吸收近紅外光的材料構成，既防止外部光干擾，又防止檢測結果受氣室內材料影響。圖像采集裝置獲得透過密閉氣室2后的光譜信息， 經(jīng)過計算機5成像并分析就獲得氣體的濃度信息。圖2為分析處理流程圖。即圖1的具體結構示意圖。首先，由光源鹵鎢燈提供近紅外光，通過普通光纖，傳入已設計的透射氣室(即圖1中所述的密閉氣室幻中，經(jīng)過一對自聚焦透鏡，將近紅外光線輸出，同時，透射氣室上方輸入需檢測的氣體樣本，經(jīng)過氣室中的近紅外光線，進入透射氣室下方的廢氣收集室，完成氣體檢測的透射過程，同時，廢氣收集室也方便了實驗廢氣的回收；接著，通過Y型分叉光纖，可以選用光譜儀上不同的光程范圍進行檢測，也可將兩個光程范圍結合，同時檢測氣體；然后經(jīng)過光譜存儲單元(相當于圖 1中圖像采集裝置)，進行對檢測到的光譜信息的處理，再通過數(shù)據(jù)線傳入電腦中，由電腦中與光譜儀相應的軟件進行進一步的加工及處理；最后，得到可以反映出氣體成分的光譜
圖(如圖3)。圖3中，可根據(jù)吸收峰的大小，利用公式C J. Jni1/:，其中ι是輸出
光光強，Itl是輸入光光強，α是吸收系數(shù)(與波長有關)，L是光與氣體作用的長度(即光在氣體中傳輸?shù)木嚯x)，C是氣體濃度，計算出相應氣體的濃度。
權利要求
1.一種汽車尾氣檢測方法，其特征在于，采用基于紅外輻射的選擇性吸收產(chǎn)生的紅外吸收光譜來進行氣體的定性分析，即采用光譜儀測量技術來進行汽車尾氣成分的測量；包括步驟如下1)首先建立光譜儀測量系統(tǒng)；該測量系統(tǒng)由近紅外光源(1)、密閉氣室O)、透鏡(3)、 內置CCD探測器的光譜儀(4)和計算機(5)串聯(lián)構成；2)在檢測中，由近紅外光源(1)發(fā)出的近紅外光線通過密閉氣室O)，同時，密閉氣室 (2)上方輸入需檢測的氣體樣品，經(jīng)過氣室中的近紅外光線，樣品進入密閉氣室( 下方的廢氣收集室，圖像采集裝置在這個過程中獲得透過密閉氣室( 后的近紅外光光譜信息， 完成氣體檢測的透射過程；接著，通過Y型分叉光纖，選用光譜儀上不同的光程范圍進行檢測，或將上述不同的光程范圍結合，同時檢測氣體；然后經(jīng)過光譜存儲單元，進行對檢測到的光譜信息的處理，再通過數(shù)據(jù)線傳入電腦中，由電腦中與光譜儀相應的軟件進行進一步的處理；最后，經(jīng)過計算機( 分析，獲得氣體的濃度信息；3)所述獲得氣體的濃度信息為反映出氣體成分的光譜圖；根據(jù)吸收峰的大小，利用公式C +++. ； ； L In ； rt計算出相應氣體的濃度，其中I是輸出光光強，I0是輸入光光強，α是與波長有關的吸收系數(shù)，L是光與氣體作用的長度即光在氣體中傳輸?shù)木嚯x，C是氣體濃度。
2.根據(jù)權利要求1所述一種汽車尾氣檢測方法，其特征在于，所述透鏡C3)和內置CXD 探測器的光譜儀(4)組成圖像采集裝置。
3.根據(jù)權利要求1所述一種汽車尾氣檢測方法，其特征在于，所密閉氣室( 由不吸收近紅外光的材料構成，既防止外部光干擾，又防止檢測結果受氣室內材料影響。
4.根據(jù)權利要求1所述一種汽車尾氣檢測方法，其特征在于，所述內置CCD探測器的光譜儀G)，其覆蓋波長為200-100nm或1000-1800nm。
全文摘要
本發(fā)明屬于光譜測試技術范圍的一種汽車尾氣檢測方法。該方法采用光譜技術進行汽車尾氣成分的測量，首先設計基于紅外輻射的選擇性吸收產(chǎn)生的紅外吸收光譜來進行氣體的定性分析，從而進行測量系統(tǒng)設計，其系統(tǒng)由近紅外光源、密閉氣室、透鏡、內置CCD探測器的光譜儀和計算機串聯(lián)構成；其次，由近紅外光源發(fā)出的近紅外光線通過密閉氣室，同時，密閉氣室上方輸入需檢測的氣體樣品，圖像采集裝置獲得透過密閉氣室后的近紅外光譜信息，再通過數(shù)據(jù)線傳入電腦中，由電腦中與光譜儀相應的軟件進行進一步的處理；得到可以反映出氣體成分的光譜圖，本發(fā)明具有速度快，效率高的優(yōu)點。同時，廢氣收集室也方便了實驗廢氣的回收。
文檔編號G01N21/33GK102519905SQ20111041652
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權日2011年12月14日
發(fā)明者劉京靜, 張倩, 彭彥昆, 江發(fā)潮, 王國業(yè), 王墨林 申請人:中國農業(yè)大學