CN102519905A - 一种汽车尾气检测方法 - Google Patents
一种汽车尾气检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102519905A CN102519905A CN2011104165211A CN201110416521A CN102519905A CN 102519905 A CN102519905 A CN 102519905A CN 2011104165211 A CN2011104165211 A CN 2011104165211A CN 201110416521 A CN201110416521 A CN 201110416521A CN 102519905 A CN102519905 A CN 102519905A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- spectrometer
- chamber
- infrared
- infrared light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 43
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 18
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 abstract 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 6
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 230000008676 import Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3504—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明属于光谱测试技术范围的一种汽车尾气检测方法。该方法采用光谱技术进行汽车尾气成分的测量，首先设计基于红外辐射的选择性吸收产生的红外吸收光谱来进行气体的定性分析，从而进行测量系统设计，其系统由近红外光源、密闭气室、透镜、内置CCD探测器的光谱仪和计算机串联构成；其次，由近红外光源发出的近红外光线通过密闭气室，同时，密闭气室上方输入需检测的气体样品，图像采集装置获得透过密闭气室后的近红外光谱信息，再通过数据线传入电脑中，由电脑中与光谱仪相应的软件进行进一步的处理；得到可以反映出气体成分的光谱图，本发明具有速度快，效率高的优点。同时，废气收集室也方便了实验废气的回收。
Description
技术领域
本发明属于光谱测试技术范围，特别涉及一种汽车尾气检测方法。
背景技术
随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，汽车已经成为人们日常出行的代步工具。20世纪70年代以来，由于人们对环境要求的提高，汽车尾气污染越来越受到大家的关注。现代汽车的主要污染物包括CO2、CO、HC、NOX、SO2、固体颗粒、醛类等，它们不仅会对人类的身体健康造成危害，而且会对环境造成危害。因此，对于汽车尾气成分的检测及控制已成为社会关注的焦点问题。我国通常使用的汽车尾气检测方法，测试速度慢、效率低，不仅影响生产，还容易漏检。光谱汽车尾气检测可改善上述缺点，它具有监测范围广、速度快、成本低，且便于进行长期的动态监测等优势。
本专利利用光谱测试技术检测汽车尾气成分，具有快速、效率高的优点。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车尾气检测方法，其特征在于，采用基于红外辐射的选择性吸收产生的红外吸收光谱来进行气体的定性分析，即采用光谱仪测量技术来进行汽车尾气成分的测量；包括步骤如下：
1)首先建立光谱仪测量系统；该测量系统由近红外光源1、密闭气室2、透镜3、内置CCD探测器的光谱仪4和计算机5串联构成；
2)在检测中，由近红外光源1发出的近红外光线通过密闭气室2，同时，密闭气室2上方输入需检测的气体样品，经过气室中的近红外光线，样品进入密闭气室2下方的废气收集室，图像采集装置在这个过程中获得透过密闭气室2后的近红外光光谱信息，完成气体检测的透射过程；接着，通过Y型分叉光纤，选用光谱仪上不同的光程范围进行检测，或将上述不同的光程范围结合，同时检测气体；然后经过光谱存储单元，进行对检测到的光谱信息的处理，再通过数据线传入电脑中，由电脑中与光谱仪相应的软件进行进一步的处理；最后，经过计算机5分析，获得气体的浓度信息；
3)所述获得气体的浓度信息为反映出气体成分的光谱图；根据吸收峰的大小，利用公式：计算出相应气体的浓度，其中I是输出光光强，I0是输入光光强，α是与波长有关的吸收系数，L是光与气体作用的长度即光在气体中传输的距离，C是气体浓度。
所述透镜3和内置CCD探测器的光谱仪4组成图像采集装置。
所密闭气室2由不吸收近红外光的材料构成，既防止外部光干扰，又防止检测结果受气室内材料影响。
所述内置CCD探测器的光谱仪4，其覆盖波长为200-100nm或1000-1800nm。
本发明的有益效果是采用光谱技术进行汽车尾气成分的测量，具有速度快，效率高的优点。同时，废气收集室也方便了实验废气的回收。
附图说明
图1为测量系统方案图。
图2为分析处理流程图。
图3气体成分的光谱图。
具体实施方式
本发明提供一种采用光谱技术进行汽车尾气成分的汽车尾气检测方法。下面结合附图予以说明。
图1所示为测量系统方案图。该测量系统是基于红外辐射的选择性吸收产生的红外吸收光谱来进行气体的定性分析进行设计，其测量系统结构为由近红外光源1、密闭气室2、透镜3、内置CCD探测器的光谱仪4和计算机5串联构成；其中透镜3和内置CCD探测器的光谱仪4组成图像采集装置；密闭气室2由不吸收近红外光的材料构成，既防止外部光干扰，又防止检测结果受气室内材料影响。图像采集装置获得透过密闭气室2后的光谱信息，经过计算机5成像并分析就获得气体的浓度信息。
图2为分析处理流程图。即图1的具体结构示意图。首先，由光源卤钨灯提供近红外光，通过普通光纤，传入已设计的透射气室(即图1中所述的密闭气室2)中，经过一对自聚焦透镜，将近红外光线输出，同时，透射气室上方输入需检测的气体样本，经过气室中的近红外光线，进入透射气室下方的废气收集室，完成气体检测的透射过程，同时，废气收集室也方便了实验废气的回收；接着，通过Y型分叉光纤，可以选用光谱仪上不同的光程范围进行检测，也可将两个光程范围结合，同时检测气体；然后经过光谱存储单元(相当于图1中图像采集装置)，进行对检测到的光谱信息的处理，再通过数据线传入电脑中，由电脑中与光谱仪相应的软件进行进一步的加工及处理；最后，得到可以反映出气体成分的光谱图(如图3)。图3中，可根据吸收峰的大小，利用公式：
其中I是输出光光强，I0是输入光光强，α是吸收系数(与波长有关)，L是光与气体作用的长度(即光在气体中传输的距离)，C是气体浓度，计算出相应气体的浓度。
Claims (4)
1.一种汽车尾气检测方法，其特征在于，采用基于红外辐射的选择性吸收产生的红外吸收光谱来进行气体的定性分析，即采用光谱仪测量技术来进行汽车尾气成分的测量；包括步骤如下：
1)首先建立光谱仪测量系统；该测量系统由近红外光源(1)、密闭气室(2)、透镜(3)、内置CCD探测器的光谱仪(4)和计算机(5)串联构成；
2)在检测中，由近红外光源(1)发出的近红外光线通过密闭气室(2)，同时，密闭气室(2)上方输入需检测的气体样品，经过气室中的近红外光线，样品进入密闭气室(2)下方的废气收集室，图像采集装置在这个过程中获得透过密闭气室(2)后的近红外光光谱信息，完成气体检测的透射过程；接着，通过Y型分叉光纤，选用光谱仪上不同的光程范围进行检测，或将上述不同的光程范围结合，同时检测气体；然后经过光谱存储单元，进行对检测到的光谱信息的处理，再通过数据线传入电脑中，由电脑中与光谱仪相应的软件进行进一步的处理；最后，经过计算机(5)分析，获得气体的浓度信息；
3)所述获得气体的浓度信息为反映出气体成分的光谱图；根据吸收峰的大小，利用公式：
计算出相应气体的浓度，其中I是输出光光强，I0是输入光光强，α是与波长有关的吸收系数，L是光与气体作用的长度即光在气体中传输的距离，C是气体浓度。
2.根据权利要求1所述一种汽车尾气检测方法，其特征在于，所述透镜(3)和内置CCD探测器的光谱仪(4)组成图像采集装置。
3.根据权利要求1所述一种汽车尾气检测方法，其特征在于，所密闭气室(2)由不吸收近红外光的材料构成，既防止外部光干扰，又防止检测结果受气室内材料影响。
4.根据权利要求1所述一种汽车尾气检测方法，其特征在于，所述内置CCD探测器的光谱仪(4)，其覆盖波长为200-100nm或1000-1800nm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011104165211A CN102519905A (zh) | 2011-12-14 | 2011-12-14 | 一种汽车尾气检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011104165211A CN102519905A (zh) | 2011-12-14 | 2011-12-14 | 一种汽车尾气检测方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102519905A true CN102519905A (zh) | 2012-06-27 |
Family
ID=46290899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011104165211A Pending CN102519905A (zh) | 2011-12-14 | 2011-12-14 | 一种汽车尾气检测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102519905A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103344579A (zh) * | 2013-07-23 | 2013-10-09 | 房甲敏 | 一种毒品在线监测仪器及其方法 |
| CN104874238A (zh) * | 2015-06-02 | 2015-09-02 | 成都虹华环保科技股份有限公司 | 一种有机废气处理系统用排放通道 |
| CN104880416A (zh) * | 2015-06-02 | 2015-09-02 | 成都虹华环保科技股份有限公司 | 一种有机废气处理系统用气体分析装置 |
| CN104874268A (zh) * | 2015-06-02 | 2015-09-02 | 成都虹华环保科技股份有限公司 | 一种有机废气处理系统用进气通道 |
| CN108872097A (zh) * | 2018-09-27 | 2018-11-23 | 南京工程学院 | 一种特定气体源成分光谱分析方法及装置 |
| CN110552760A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-12-10 | 扬州工业职业技术学院 | 一种汽车尾气检测净化方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030184733A1 (en) * | 2002-03-29 | 2003-10-02 | Masaru Kameoka | Combined analizing apparatus |
| CN2689222Y (zh) * | 2003-09-25 | 2005-03-30 | 复旦大学 | 一种0.7－1.7微米波段的近红外光谱仪 |
| WO2006130016A1 (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-07 | Norsk Elektro Optikk As | Apparatus and method for reducing interfering signals from atmospheric gases in optical measurement of gas in sealed processes or containers |
| CN101105446A (zh) * | 2007-01-19 | 2008-01-16 | 华南理工大学 | 差分吸收光谱空气质量检测系统 |
| CN201285372Y (zh) * | 2008-10-16 | 2009-08-05 | 陈红岩 | 测机动车尾气的无线传感器系统 |
| CN102192892A (zh) * | 2010-01-28 | 2011-09-21 | 诺基亚公司 | 红外光谱术 |
-
2011
- 2011-12-14 CN CN2011104165211A patent/CN102519905A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030184733A1 (en) * | 2002-03-29 | 2003-10-02 | Masaru Kameoka | Combined analizing apparatus |
| CN2689222Y (zh) * | 2003-09-25 | 2005-03-30 | 复旦大学 | 一种0.7－1.7微米波段的近红外光谱仪 |
| WO2006130016A1 (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-07 | Norsk Elektro Optikk As | Apparatus and method for reducing interfering signals from atmospheric gases in optical measurement of gas in sealed processes or containers |
| CN101105446A (zh) * | 2007-01-19 | 2008-01-16 | 华南理工大学 | 差分吸收光谱空气质量检测系统 |
| CN201285372Y (zh) * | 2008-10-16 | 2009-08-05 | 陈红岩 | 测机动车尾气的无线传感器系统 |
| CN102192892A (zh) * | 2010-01-28 | 2011-09-21 | 诺基亚公司 | 红外光谱术 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 万隆: "五组分汽车尾气分析系统设计", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103344579A (zh) * | 2013-07-23 | 2013-10-09 | 房甲敏 | 一种毒品在线监测仪器及其方法 |
| CN104874238A (zh) * | 2015-06-02 | 2015-09-02 | 成都虹华环保科技股份有限公司 | 一种有机废气处理系统用排放通道 |
| CN104880416A (zh) * | 2015-06-02 | 2015-09-02 | 成都虹华环保科技股份有限公司 | 一种有机废气处理系统用气体分析装置 |
| CN104874268A (zh) * | 2015-06-02 | 2015-09-02 | 成都虹华环保科技股份有限公司 | 一种有机废气处理系统用进气通道 |
| CN104874268B (zh) * | 2015-06-02 | 2017-07-21 | 成都虹华环保科技股份有限公司 | 一种有机废气处理系统用进气通道 |
| CN108872097A (zh) * | 2018-09-27 | 2018-11-23 | 南京工程学院 | 一种特定气体源成分光谱分析方法及装置 |
| CN110552760A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-12-10 | 扬州工业职业技术学院 | 一种汽车尾气检测净化方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102519905A (zh) | 一种汽车尾气检测方法 | |
| CN104198388B (zh) | 一种基于复合光谱测量的在线水质监测装置 | |
| CN105158206B (zh) | 一种车载式机动车尾气中氧气浓度的激光检测系统 | |
| CN102359948B (zh) | 一种测量温室气体的系统及方法 | |
| CN112504922B (zh) | 一种大气颗粒物粒径分布的在线测量系统及方法 | |
| CN105424635A (zh) | 紫外光谱烟气分析仪 | |
| CN101819140A (zh) | 气态单质汞浓度的连续监测装置和方法 | |
| CN104251819A (zh) | 一种基于红外光源的光声光谱气体检测装置 | |
| CN211263195U (zh) | 一种近红外光谱-拉曼光谱双通道光谱检测仪 | |
| CN106769721A (zh) | 一种颗粒污染物浓度光散射测量装置及测量方法 | |
| CN105628658A (zh) | 一种生物气溶胶光学检测系统及检测方法 | |
| CN102507478A (zh) | 被动式长程差分吸收光谱气体污染监测系统及方法 | |
| CN201269854Y (zh) | 机动车尾气光学传感器 | |
| CN204142624U (zh) | 一种基于复合光谱测量的在线水质监测装置 | |
| CN204101438U (zh) | 一种可同时检测多种氮氧化物浓度的装置 | |
| CN205879777U (zh) | 一种基于腔减相移光谱技术的大气中no2浓度测量装置 | |
| CN205786294U (zh) | 多波段多气体检测装置 | |
| CN104833657B (zh) | 具有侧向补偿的激光无线测沙仪 | |
| CN209027988U (zh) | 一种带有温控系统的红外气体传感器 | |
| CN201917508U (zh) | 散射测尘仪 | |
| CN203224448U (zh) | 用于物质成分分析的光谱探测系统 | |
| CN101281124B (zh) | 宽带腔增强吸收光谱大气环境光电监测系统 | |
| CN2833577Y (zh) | 激光吸收光谱大气甲烷浓度在线监测仪的光学结构 | |
| CN203132988U (zh) | 一种在线气体检测装置 | |
| CN221650198U (zh) | 一种光声光谱气体检测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20120627 |