第二節(jié)排放檢測儀器

標(biāo)準(zhǔn)氣體入標(biāo)準(zhǔn)氣體入口排水泵指示部分COHC)第二章排放檢測儀器2.1排氣污染物檢測儀結(jié)構(gòu)與工作原理2.1.1廢氣分析儀的結(jié)構(gòu)與原理1、兩氣體分析儀的結(jié)構(gòu)與原理分析儀是從汽車排氣管內(nèi)收集汽車的尾氣，并對氣體中所含有的CO和HC的濃度進行連續(xù)測定。它主要由尾氣采集部分和尾氣分析部分構(gòu)成。(1)尾氣采集部分如圖2-1所示，由探測頭、過濾器、導(dǎo)管、水分離器和泵等構(gòu)成。用探頭、導(dǎo)管、泵從排氣管采集尾氣。排氣中的粉塵和碳粒用過濾器濾除，水分用水分離器分離出去。最后，將氣體成分輸送到分析部排排放收取部導(dǎo)管水分離器泵濾清器排水分析部分閥流量計(2)尾氣污染物的分析部分這種分析儀的測量原理是建立在一種氣體只能吸收其獨特波長的紅外線特性基礎(chǔ)上的，即是基于大多數(shù)非對稱分子對紅外線波段中一定波長具有吸收功能，而且其吸收程度與被測氣體的濃度有關(guān)。如CO源，測量室(測定室、比較室)，回轉(zhuǎn)扇和檢測器構(gòu)成。從采集部分輸送來的多種氣體共存在尾氣中，通過非分散型紅外線分析部分分析測定氣體(C0，HC)的濃度，用電信號將其輸送到濃度指示部分。工作原理如圖2-2所示，它由兩個紅外線光源發(fā)出兩組分開的射線，這些射線被兩旋轉(zhuǎn)扇片同相地遮斷，從而形成射線脈沖，射線脈沖經(jīng)濾清室，測量室而進入檢測室，測量室由兩個腔室組成，一個是比較室，另一個是測定室。比較室中充有不吸收紅外線的氮氣，使射線能順利通過。測定室中連續(xù)填充被測試的尾氣，尾氣中CO含量越高，被吸收的紅外線就越多。檢測室由容積相等的左右兩個腔室組成，其間用一金屬膜片隔開，兩室中充有同摩爾數(shù)的CO。由于射到檢測室左室的紅外線在通過測定室時一部分射線已被排氣中的CO吸收，而通過比較室到達檢測室右室的紅外線并未減少，這樣檢測室左右兩室吸收的紅外線能量不同，從而產(chǎn)生了溫差，溫度的差異導(dǎo)致了壓力差的存在，使作為電容器一個表面的金屬膜片彎曲。電容的改變引起電壓的變化，從而產(chǎn)生交變電壓。交變電壓經(jīng)放大，整流成直流信號，變?yōu)楸粶y成分濃度的函數(shù)，因此可用儀表測量。而HC由于受到其他共存氣體的影響，所以使用固體濾光片，巧妙地利用2入檢測器，樣品室中的HC(正己烷)吸收量也就被檢測器檢測出來。檢測室2、四氣體與五氣體分析儀簡介鑒于實施怠速工況測定CO、HC兩氣體的排氣檢測手段已無法有效反映汽車的排氣測定，還需要測定汽車排氣中的NOx和CO。那么四、五氣體分析儀可滿足測量要求。四氣與五氣的分析儀區(qū)別在于五氣2分析儀可檢一氧化氮(NO)。精度。而NOx與O的濃度采用氧傳感器和一氧化氮傳感器測定。2氧(O)傳感器，其基本形式是包括一個電解質(zhì)陽極和一個空氣陰極組成的金屬－空氣有限度滲透型2電化學(xué)電池。氧傳感器電流是一個電流發(fā)生器，其所產(chǎn)生的電流正比于氧的消耗率。此電流可通過在輸出端子跨接一個電阻以產(chǎn)生一個電信號。如果通入傳感器的氧只是被有限度地滲透，利用上述信號可測在汽車廢氣檢測上應(yīng)用的氧電池，使用一種塑料膜作為滲透膜，其滲透量受控于氣體分子撞擊膜壁上的微孔，如果氣體壓力增加，分子的滲透率增加。因此，輸出的結(jié)果直接正比于氧的分壓卻在整個濃度范圍內(nèi)呈線性響應(yīng)。由氧傳感器輸出的信號經(jīng)放大后，送至儀器的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的A/D輸入端，進行數(shù)字處理及顯示。NO的傳感器是基于O傳感器基礎(chǔ)上發(fā)展起來的電化學(xué)電池式傳感器。2λ測量范圍：0.85~0.970.97~1.031.03~1.202.1.2柴油車煙度計結(jié)構(gòu)與檢測原理1、濾紙式煙度計的結(jié)構(gòu)與原理濾紙式煙度計在測量原理上來說是一種非直接測量計量儀器，它通過檢測測量介質(zhì)被所測量煙度污染的程度大小來間接器，它通過檢測測量介質(zhì)被所測量煙度污染的程度大小來間接得出煙度的大小。儀器的取樣系統(tǒng)通過抽氣泵、取樣探頭從柴油車的排氣管內(nèi)取樣，在規(guī)定時間中，抽取規(guī)定容積廢氣，經(jīng)過測量介質(zhì)(測試過濾紙)過濾，廢氣中的炭粒附著在過濾紙上，形成一個規(guī)定面積的煙斑，然后通過測量系統(tǒng)的光電測量探頭對煙斑的污染程度進行測量，轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)過放大、處理，再將測試結(jié)果通過顯示裝置顯示出來。濾紙式煙度計其結(jié)構(gòu)如圖2-3所示，由采樣器和檢測器兩部分組成。采樣抽氣系統(tǒng)由抽氣氣缸、抽氣電機、取樣探頭以及氣路管道系統(tǒng)和控制電路組成；采樣時，在控制電路的控制下，電機帶動氣缸運動，氣缸通過氣路管道系統(tǒng)，取樣槍從柴油車的排氣管內(nèi)抽取規(guī)定容積的廢氣，并通過測試過濾紙過濾，完成采樣測量系統(tǒng)主要由走紙機構(gòu)、壓紙機構(gòu)、光電測量探頭以及測量電路和結(jié)果顯示電路組成。測量時壓紙機構(gòu)張開，走紙電機帶動走紙機構(gòu)，將被采樣系統(tǒng)污染后的測試過濾紙帶到光電測量探所示的光電池)將濾紙污染程度轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)過測量電路放控制測量汽缸行程檢測電路輸出信號2、透射式煙度計的結(jié)構(gòu)與原理透射式煙度計(又稱消光式煙度計、不透光度計)是利用透光衰減率來測量排氣煙度的典型儀器。其原理是使光束通過一段給定長度的排煙管，通過測量排煙對光的吸收程度來決定排煙對環(huán)境的污染程度。出穿過左右圓管(測量室)中的煙氣從右出口射出，被反射鏡10反射后折返，從測量室的右出口重新進入測量室，再次穿過煙氣從左出口射出。射出的平行光經(jīng)過透鏡4，穿過半透射鏡3，聚焦在光電轉(zhuǎn)換器1上，并轉(zhuǎn)換成電信號。排氣中含煙越多，平行光穿過測量室的光能衰減越大，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器1轉(zhuǎn)換的光55692314 光二極管3-半反射半透射鏡4-透鏡5-測量室左出口7-測量室入口8-測量室右出口9-右風(fēng)扇10-反射鏡的波長和吸光物質(zhì)的吸光特性，亦受溶劑和溫度的影響。顯然，顯色反應(yīng)產(chǎn)物的ε值愈大，基于該顯色反應(yīng)的光度測定法的靈敏度就愈高。2.2排放檢測儀計量檢定2.2.1尾氣分析儀(依據(jù)JJG688-2007)1、通用技術(shù)要求(1)外觀①測試儀應(yīng)有下列標(biāo)志：測試儀名稱、型號、編號、制造廠名(或商標(biāo))、出廠日期和電源電壓、制造計量器具許可證號和丙烷/正已烷當(dāng)量系數(shù)(P.E.F)。②外觀不應(yīng)有明顯的機械損傷，通電后測試儀顯示屏應(yīng)顯示清晰，各調(diào)節(jié)旋鈕、按鍵和開關(guān)均能正常工作，無松動現(xiàn)象。電纜線的接插件應(yīng)接觸良好。(2)絕緣電阻OO2、計量性能要求(1)測試儀測量范圍、準(zhǔn)確度等級及示值允許誤差示值允許誤差示值允許誤差測量范圍絕對誤差相對誤差——————————注：表中所列絕對誤差和相對誤差，滿足其中一項要求即可(0~2000)×10-6(2001~5000)×10-6(0.00~10.00)×10-2(10.01~14.00)×10-2(0.0~16.0)×10-2(16.1~18.0)×10-2(0~4000)×10-6(4001~5000)×10-6(0.0~25.0)×10-22O22OO22OO2(0~5000)×10-6 (0.00~10.00)×10-2 (10.01~14.00)×10-2(0.0~18.0)×10-2(0~4000)×10-6 (4001~5000)×10-6 (0.0~25.0)×10-2差——————±0.1×10-2注：表中所列絕對誤差和相對誤差，滿足其中一項要求即可示值允許誤差測量范圍絕對誤差相對誤差(0~2000)×10(0~2000)×10-6(2001~9999)×10-6(0.00~10.00)×10-2(10.01~16.00)×10-2(0.0~18.0)×10-2(0~4000)×10-6(4001~5000)×10-6(0.0~25.0)×10-2————————————注：表中所列絕對誤差和相對誤差，滿足其中一項要求即可2OO2(2)測試儀分辨力示值允許誤差測量范圍絕對誤差相對誤差(0~9999)×10-6(0~9999)×10-6(0.00~16.00)×10-2(0.0~18.0)×10-2(0~5000)×10-6(0.0~25.0)×10-2注：表中所列絕對誤差和相對誤差，滿足其中一項要求即可測測試儀精確度等級氣體種類6×10-22210-2COO(3)零位漂移(4)示值漂移(5)重復(fù)性2(6)響應(yīng)時間223、檢定項目和檢定方法(檢定項目見表2-6)+++++測定許誤差++++++++-----檢定方法有：(1)外觀及通電檢查通過目測和功能操作進行。(2)示值允許誤差①接通電源，按測試儀說明書規(guī)定的時間預(yù)熱測試儀。②預(yù)熱完成后啟動氣泵，調(diào)好測試儀的零位后將氣泵關(guān)閉。③向測試儀通入符合表2-7中規(guī)定的4號標(biāo)準(zhǔn)氣體，調(diào)整測試儀的示值。使其與標(biāo)準(zhǔn)氣的標(biāo)稱值相爾分數(shù)4.8×10-22氮中丙烷氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)氮中二氧化碳氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)60×10-20-26×10-610-2×10-2-20×10-60-6×10-2-2×10-2-6⑤按公式(1)和(2)計算示值誤差。idisixisii----第i標(biāo)定點3ix----標(biāo)準(zhǔn)氣體的標(biāo)稱值；s6----第i標(biāo)定點的示值相對誤差；i (3)零位漂移和示值漂移(1) ①測試儀完成預(yù)熱后啟動氣泵，通入清潔的空氣。對測試儀進行零位調(diào)整后，記錄測試儀相應(yīng)示值。②關(guān)閉氣泵，向測試儀通入符合表2-7中規(guī)定的3號標(biāo)準(zhǔn)氣體。待示值穩(wěn)定后，記錄測試儀相應(yīng)示零位示值應(yīng)在開泵時讀取，通入標(biāo)準(zhǔn)氣體試應(yīng)先關(guān)閉氣泵。按公式(5)和(6)計算各通道示值漂移的絕對誤差和示值漂移的相對誤差。ZZZ(3)jj0jjZ----檢定開始的零位示值。0jZ0jjjj00(4)(5)jM---標(biāo)定開始時，通入標(biāo)準(zhǔn)氣體時測試儀的示值；0M一Z)一(M一Z)6S=jj00j(M一Z)0(6)j(4)重復(fù)性①啟動氣泵，通入清潔的空氣，對測試儀進行零位調(diào)節(jié)。②關(guān)閉氣泵，通入按表2-7中規(guī)定的1號標(biāo)準(zhǔn)氣體。待示值穩(wěn)定后，記錄測試儀相應(yīng)示值。重復(fù)上③按公式(7)和(8)計算重復(fù)性。SAi=1(7)式中：S---重復(fù)性(以實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差表示)；Ai(8)(8)a一ax式中：S---重復(fù)性(以相對標(biāo)準(zhǔn)偏差表示)。a (5)響應(yīng)時間①接通電源，按測試儀說明書規(guī)定的時間預(yù)熱測試儀，對測試儀進行調(diào)零和示值調(diào)整。用流量計測樣流量。開啟標(biāo)準(zhǔn)氣體鋼瓶的閥門，先給電磁閥通電，再啟動氣泵。調(diào)節(jié)流量計的節(jié)流閥，使通入的標(biāo)準(zhǔn)氣體的開電磁閥電源，使清潔空氣通入測試儀，調(diào)零。重新打開鋼瓶閥門，然后給電磁閥通電，使標(biāo)準(zhǔn)氣體進3456計5-氣囊(6)絕緣電阻測定對于直接使用交流供電的測試儀，使測試儀處于非工作狀態(tài)，電源開關(guān)置于接通位置。用絕緣電阻表在測試電源插頭的相、中線端與機殼或保護接地端之間施加500V直流電壓，穩(wěn)定5s后測量測試儀的絕緣電阻值(7)檢定結(jié)果處理經(jīng)檢定合格的測試儀，發(fā)給檢定證書；檢定不合格的測試儀，發(fā)給檢定結(jié)果通知書，并注明不合格(8)檢定周期汽車排放氣體測試儀的檢定周期一般不超過一年。在此期間內(nèi)，測試儀經(jīng)修理后按首次檢定規(guī)定進2.2.2濾紙式煙度計(依據(jù)JJG847-1993)1、外觀及性能(1)煙度計各部分應(yīng)清潔，顯示部分應(yīng)清晰。指針式儀表應(yīng)無指針彎曲及卡滯現(xiàn)象；數(shù)字顯示應(yīng)無缺劃及亂顯現(xiàn)象。(2)煙度計在其明顯部位應(yīng)具有如下標(biāo)志:儀器名稱、儀器型號、生產(chǎn)許可證標(biāo)志、出廠編號、生產(chǎn)廠名、出廠日期。2、測量系統(tǒng)(1)穩(wěn)定性:煙度計連續(xù)工作30min，其漂移量應(yīng)不超過滿量程的2%。(2)重復(fù)性:在相同條件下煙度計連續(xù)測量不少于5次,其重復(fù)性應(yīng)不大于滿量程的2%.(3)示值誤差:煙度計對于煙度約3,5,7FSN的三種標(biāo)準(zhǔn)煙度卡,其示值誤差均應(yīng)不超過滿量程的3%。3、取樣系統(tǒng)(1)抽氣量：取樣系統(tǒng)應(yīng)保證每次抽氣量在儀器所提供的實際抽氣量的±5%范圍以內(nèi)。(2)抽氣時間：取樣系統(tǒng)每次抽氣時間為1.4±0.2s。4、檢定項目和檢定方法(1)外觀檢查用目視檢查并按“1、外觀及性能”的要求進行判定。(2)穩(wěn)定性檢定儀器預(yù)熱后，將儀器測量探頭置于煙度卡或某煙樣上，同時調(diào)節(jié)到儀器滿量程50%的初始值處，連續(xù)(3)重復(fù)性檢定值的最大偏差，并按2.2.2-2-(2)款要求進行評定。(4)示值誤差檢定用煙度值約為3，5，7FSN的三種標(biāo)準(zhǔn)煙度卡中中間那種煙度卡校準(zhǔn)煙度計，然后對其余兩種標(biāo)準(zhǔn)煙度卡進行測量。重復(fù)測量3次，分別求出各平均值與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值之差，并按2.2.2-2-(3)款要求進行判(5)抽氣量和抽氣時間檢定在濾紙插放部裝好濾紙，再將連接用軟管與取樣探頭的入口端相連接，軟管的另一端按圖2-7所示抽氣系統(tǒng)的抽氣泵使之抽氣，觀察并測定浸入容器內(nèi)的水容積，同時借助計時器測出一次抽氣的時間。重復(fù)上述操作3次，取其平均抽氣量及平均值及平均抽氣時間并按2.2.2-3-(1)和2.2.2-3-(2)(6)密封性檢定(3)款要求進行判定。抽后容器液面液面水槽支持臺水5、檢定結(jié)果處理和檢定周期(1)按本規(guī)程檢定合格的煙度計發(fā)給檢定證書；不合格的煙度計發(fā)給檢定結(jié)果通知書。(2)檢定項目中除外觀之外任一單項不合格即判定煙度計不合格。(3)檢定周期為一年，每次送檢應(yīng)帶上一次檢定證書。(2)輸出接口2.2.3透射式煙度計(依