技术成果篇
1.1技术提供方
天津同阳科技发展有限公司
1.2技术简介
基于光谱吸收和机动车尾气排放污染物之间的特征组分定量分析及其过程研究方法,通过过程采集的机动车尾气污染物数据分析和计算,结合机动车尾气遥感监测系统管理平台,建立一个开放式、智能化的机动车尾气遥感在线监测系统。
1.3适用范围
应用环境包括城市主道路多车道机动车尾气检测、城市主要入口尾气检测、检查站筛选高排放车辆、移动式监测车检测道路中筛选高排放车辆,适用于移动执法和单车道固定执法、各类执法检测站、快速筛查高排放柴油车。
应用领域包括审计检查、筛选高排放车辆、豁免清洁车辆、入境检查、检查汽车的环保装置。
1.4技术内容
1.4.1技术原理及工艺流程
机动车尾气遥感检测系统分为固定式遥感检测系统和移动式遥感检测系统,采用多光谱技术和标准检测方法。
(1)采用TDLAS技术实现高精度在线测量机动车污染物(CO、CO2)排放浓度。结合多路分光、多波长耦合、开放光路或多次反射池、分束探测、信号采集及自适应算法等技术。方法简单、测试精度高、动态响应特性好以及环境适应能力强。其结构示意图及检测示意图见图11和图12。
图11结构示意图
图12检测示意图
(2)采用高精度紫外差分吸收光谱气体分析技术测量NO、NO2的气体浓度,其基本原理是利用空气中的气体分子的窄带吸收特性来鉴别气体成分,并根据窄带吸收强度来计算出微量气体的浓度。具有检测灵敏度高、吸收信号强、光源使用寿命长等特点。其结构原理如图13:
图13结构原理图
(3)提出了一种通过曲线拟合计算不透光烟度对尾气标准进行检测的方法及设备,该方法包括:采集N组机动车尾气的烟度数据;采用不同类型的曲线
函数,通过最小二乘法对N组数据进行曲线拟合,生成与实际数据拟合度最高的曲线方程;计算拟合曲线的曲边梯形与实际数据的直角梯形的面积比,得出尾气的不透光度;将尾气的不透光度与参比数据进行对比,判断尾气标准是否合格。检测设备可设计为便携式一体机或现场检测装置,设计灵活。检测设备流程示意图见图14,组装调试流程见图15。
图14检测设备流程示意图
图15组装调试流程图
1.4.2技术创新性及先进性
(1)提出超宽覆盖面光学检测系统,实现排气管高度不一致的不同车型尾气排放的准确测量。
(2)提出多维矩阵式检测模式,可测量排气管位置(含侧排)不同的各类车辆尾气排放。多维矩阵遥测仪示意图见图16。
图16多维矩阵遥测仪示意图
(3)提出一种通过曲线拟合计算不透光烟度对尾气标准进行检测的方法及设备,可实现快速精准的检测,运算可在100毫秒内完成。
表16描述了该技术与国内外同类技术对比情况。
表16国内外同类技术对比
序号该项目国内外现有产品
1采用矩阵式监测模式,全面检测柴油车排放尾气,能覆
盖市场上99%的车辆。
垂直式或水平式单独监测
2实时采集车辆经过遥测设备过程中光的能量图谱,分析车辆轮廓、车型、尾气烟团位置,测量更加准确。基于燃烧方程的污染物浓度反演,无过程数据
3采用闭环管控方案,自动检测、手工复检、放行一体化
设计,能提高3-6倍工作效率。
无
1.4.3知识产权情况
该技术取得发明专利1项,实用新型专利9项,软件著作权33项。
1.5节能或污染防治效果
(1)采用新型光学系统,降低能耗。通过采用超宽覆盖面光学烟气监测系统,实现自动化检测,降低人工投入,提高了测量效率;通过将传统10路光学系统改为4路系统,既可以缩小设备体积,减少工艺加工过程中能源消耗,又可以降低设备运行能耗(光学系统优化前后对比图见图17)。
图17优化后4路系统(左)优化前10路系统(右)
(2)传统尾气检测设备为一体式设计,设备内部各部件组装在一块面板上,一旦一个部件损坏便需更换整体。通过采用模块化设计,将设备内部各部件独立安装在底板上,实现单部件更换,降低报废率(
对比图见图18)。
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