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1、(10)申请公布号 CN 102749378 A (43)申请公布日 2012.10.24 CN 102749378 A *CN102749378A* (21)申请号 201210237030.5 (22)申请日 2012.07.10 G01N 27/409(2006.01) (71)申请人 浙江省计量科学研究院 地址 310013 浙江省杭州市西湖区天目山路 222 号 (72)发明人 严瑾 (74)专利代理机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 代理人 杜军 (54) 发明名称 模拟尾气排放的汽油车简易瞬态工况排放检 测标准装置 (57) 摘要 本发明涉及一种模拟尾气排放的汽油车简。
2、易 瞬态工况排放检测标准装置。本发明包括上位机 和单片机组成的操作控制台、 气源、 标气控制单 元。 气源输出的标准气体进入标气控制单元， 标气 控制单元的混合标准气体出气口与汽油车简易瞬 态工况排放检测系统中的五气分析仪的进气口连 接， 标气控制单元的标准浓度稀释氧出气口与汽 油车简易瞬态工况排放检测系统中的流量分析仪 的稀释氧进气口连接， 所述的标气控制单元由操 作控制台控制。本发明的参考气体采用精确配比 的混合标准气体、 标准浓度稀释氧， 同时在标气控 制单元中装有高精度比例调压阀， 可确保达到精 确控制标准气体的流量要求， 可以精确测试氧化 锆传感器静态响应特性。 (51)Int.Cl。
3、. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 模拟尾气排放的汽油车简易瞬态工况排放检测标准装置， 包括上位机和单片机组 成的操作控制台、 气源、 标气控制单元， 其特征在于 ： 气源输出的标准气体进入标气控制单 元， 标气控制单元的混合标准气体出气口与汽油车简易瞬态工况排放检测系统中的五气分 析仪的进气口连接， 标气控制单元的标准浓度稀释氧出气口与汽油车简易瞬态工况排放检 测系统中的流量分析仪的稀释氧进气口连接， 所述的标气控制单元由操作控制台控制 ； 所。
4、述的标气控制单元包括八路标准气体通道和两个电磁阀， 四路标准气体通道对应一 个电磁阀 ； 所述的标准气体通道上安装有球阀、 减压阀、 储气罐、 比例调压阀和单向阀， 球阀 的进气端作为标准气体通道的进气端， 球阀的出气端与减压阀的进气端连接， 减压阀的出 气端与储气罐的进气端连接， 储气罐的出气端与比例调压阀的进气端连接， 比例调压阀的 出气端与单向阀的进气端连接， 单向阀的出气端作为标准气体通道的出气端 ； 所述的气源包括混合标准气体气源和标准浓度稀释氧气源， 所述混合标准气体气源提 供四种符合汽车排放气体测试仪检定规程 JJG688-2007 的混合标准气体， 该四种混合标准 气体分别连接。
5、四路混合标准气体通道 ； 所述标准浓度稀释氧气源提供四种符合汽车排放气 体测试仪检定规程 JJG688-2007 的标准浓度稀释氧， 该四种标准浓度稀释氧分别连接剩下 的四路标准气体通道。 权 利 要 求 书 CN 102749378 A 2 1/4 页 3 模拟尾气排放的汽油车简易瞬态工况排放检测标准装置 技术领域 0001 本发明涉及一种标准装置， 具体涉及一种模拟尾气排放的汽油车简易瞬态工况排 放检测标准装置。 背景技术 0002 利用汽油车简易瞬态工况排放检测系统 （简称 VMAS 系统） 来检测汽车尾气排放是 目前世界上技术较为新型的尾气排放检测方法， 它可以获得当前碳氢化合物 （H。
6、C） 、 一氧化 碳 (CO)、 二氧化碳 （CO2） 、 一氧化氮 （NO） 、 氧气 （O2） 和稀释氧浓度等数据， 并通过计算处理获 得最终的排放质量， 以此来判断汽车尾气排放达标情况。利用 VMAS 系统检测汽车尾气排放 的基本原理为 ： VMAS 系统由四个部分组成， 汽车底盘测功机， 五气分析仪， 流量分析仪， 主 控计算机系统。系统通过实时采集得到原始 HC、 CO、 CO2、 NO、 O2和稀释氧的浓度、 稀释气体 的流量、 温度、 湿度和压力。根据采集到的数据， 使用以下流量公式计算每秒的质量流量 ： 质量排放 （g/s） = 浓度 密度 排放流量 其中 ： 浓度 （HC、 。
7、CO、 CO2、 NO、 O2） 由五气分析仪测量得到， 系统进行计算和显示时， 气体 实测流量需校正为标准状态下的流量。 0003 气体流量 = 稀释排放气体流量 稀释比 稀释排放气体流量为 VMAS 气体流量分析仪采集到的稀释气体。VMAS 气体流量分析仪 中的氧化锆传感器用来测试在测试过程中稀释气体的氧气浓度改变的传感装置。 可以测量 测试 开始时环境空气的氧气浓度， 通过与五气分析仪氧气浓度的边角， 来计算稀释比 具体在检测汽车尾气排放时， 将汽车尾气排放管接入软管， 一部分气体通过五气分析 仪， 一部分气体混合空气， 通入流量分析仪， 采集得到的测量数据送至主控计算机系统， 根 据上。
8、述公式， 进行后期分析。 0004 VMAS 在实际投入使用前都需要对其进行检测， 确定其检测精度， 另外， VMAS 系统 在使用一段时间 （JJG 106-2009 规程标明不超过一年） 后也要对其进行再检测， 确定其检 测误差， 以便调整其精度。但目前， 国内外只对 VMAS 系统各组成部分的计量要求进行了研 究， 现有国标、 省级地方标准， 地方文件对 VMAS 系统未提及其整体测量误差要求， 计量检定 规程的缺乏使得国内相关产品良莠不齐， 汽油车排放检定工作的准确性、 可靠性受到质疑。 0005 综上， 目前 VMAS 系统各组成部件单独检定的性能， 不能精确、 全面的评价 VMAS。
9、 系 统的整体精度， 且以 g/km 为单位的检测数据的测量误差研究一直处于空白。 发明内容 0006 本发明的目的在于改善上述现有研究存在的缺陷， 提供一种在线、 检测系统整体 误差的汽油车简易瞬态工况排放检测标准装置。 说 明 书 CN 102749378 A 3 2/4 页 4 0007 本发明解决技术问题所采取的技术方案为 ： 模拟尾气排放的汽油车简易瞬态工况排放检测标准装置， 包括上位机和单片机组成的 操作控制台、 气源、 标气控制单元。气源输出的标准气体进入标气控制单元， 标气控制单元 的混合标准气体出气口与汽油车简易瞬态工况排放检测系统中的五气分析仪的进气口连 接， 标气控制单元。
10、的标准浓度稀释氧出气口与汽油车简易瞬态工况排放检测系统中的流量 分析仪的稀释氧进气口连接， 所述的标气控制单元由操作控制台控制。 0008 所述的标气控制单元包括八路标准气体通道和两个电磁阀， 四路标准气体通道对 应一个电磁阀 ； 所述的标准气体通道上安装有球阀、 减压阀、 储气罐、 比例调压阀和单向阀， 球阀的进气端作为标准气体通道的进气端， 球阀的出气端与减压阀的进气端连接， 减压阀 的出气端与储气罐的进气端连接， 储气罐的出气端与比例调压阀的进气端连接， 比例调压 阀的出气端与单向阀的进气端连接， 单向阀的出气端作为标准气体通道的出气端。 0009 所述的气源包括混合标准气体气源和标准浓。
11、度稀释氧气源， 所述混合标准气体气 源提供四种符合汽车排放气体测试仪检定规程 JJG688-2007 的混合标准气体， 该四种混合 标准气体分别连接四路混合标准气体通道 ； 所述标准浓度稀释氧气源提供四种符合汽车排 放气体测试仪检定规程 JJG688-2007 的标准浓度稀释氧， 该四种标准浓度稀释氧分别连接 剩下的四路标准气体通道。 0010 本发明的有益效果 ： 1、 标准气体的精确控制 ： 该标准装置的参考气体采用精确配比的混合标准气体、 标准 浓度稀释氧， 而不是直接由鼓风机从汽车尾气管吸入， 同时在标气控制单元中装有日本 CKD 出产的 EDV-C1 高精度比例调压阀， 可确保达到精。
12、确控制标准气体的流量要求， 可以精确测 试氧化锆传感器静态响应特性。 0011 2、 由于采用了日本CKD出产的EDV-C1高精度的比例调压阀， 通过标气控制单元的 控制信号， 可以快速的控制混合标准气体， 同时保证标准气体的浓度的精确性， 使得输入标 准气体中的氧含量可以实现快速突变， 可以精确测试氧化锆传感器动态响应特性。 0012 3、 标气控制单元 ： 该标准装置设有标气控制单元， 根据不同工况， 选定不同浓度的 标准气体， 能更加真实的模拟汽车在各种工况下的尾气环境， 可以更好的反映氧化锆传感 器的性能。 附图说明 0013 图 1 为本发明系统示意图。 0014 图 2 为本发明控。
13、制流程示意图。 具体实施方式 0015 以下结合附图对本发明作进一步说明。 0016 模拟尾气排放的汽油车简易瞬态工况排放检测标准装置， 如图 1 所示， 包括上位 机和单片机组成的操作控制台、 气源、 标气控制单元， 气源输出的标准气体进入标气控制单 元， 标气控制单元的混合标准气体出气口与汽油车简易瞬态工况排放检测系统中的 ML-100 五气分析仪的进气口连接， 标气控制单元的标准浓度稀释氧出气口与汽油车简易瞬态工况 排放检测系统中的 ML-100 流量分析仪的稀释氧进气口连接， 所述的标气控制单元由操作 说 明 书 CN 102749378 A 4 3/4 页 5 控制台控制。 0017。
14、 所述的标气控制单元包括八路标准气体通道和两个 GAB412-1-0-03A-DC24V 电磁 阀， 四路标准气体通道对应一个电磁阀 ； 所述的标准气体通道上安装有球阀、 减压阀、 储气 罐、 比例调压阀和单向阀， 球阀的进气端作为标准气体通道的进气端， 球阀的出气端与减压 阀的进气端连接， 减压阀的的出气端与储气罐的进气端连接， 储气罐的出气端与 EDV-C1 比 例调压阀的进气端连接， 比例调压阀的出气端与单向阀的进气端连接， 单向阀的出气端作 为标准气体通道的出气端。 0018 所述的气源包括混合标准气体气源和标准浓度稀释氧气源， 所述混合标准气体气 源提供四种符合汽车排放气体测试仪检定。
15、规程 JJG688-2007 的混合标准气体， 该四种混合 标准气体分别连接四路混合标准气体通道 ； 所述标准浓度稀释氧气源提供四种符合汽车排 放气体测试仪检定规程 JJG688-2007 的标准浓度稀释氧， 该四种标准浓度稀释氧分别连接 剩下的四路标准气体通道。结合图 2 给出以下两个实施例 实施例一 本实施例对汽油车简易瞬态工况排放系统进行检定， 在某地厂家 A 安装模拟尾气排放 的汽油车简易瞬态工况排放检测标准装置 （流量计温度 ： 30.9， 流量计压力 ： 100.2Kpa， 流量计流量 ： 119.7L/s， 环境氧浓度 ： 20.8%， 稀释氧 10.1%， PEF: 0.5） 。
16、， 将标气控制单元的 混合标准气体出气口与汽油车简易瞬态工况排放监测系统中的 ML-100 五气分析仪的进气 口相连， 标气控制单元的标准浓度稀释氧出气口与汽油车简易瞬态工况排放检测系统中的 ML-100 流量分析仪的稀释氧进气口相连， 通过操作控制台的控制， 195 秒内均通混合标准 气体 2（CO: 2.34 %， C3H8： 939*10-6， NO: 0*10-6， CO2： 5.84%， O2： 5.05%） ， 汽油车简易瞬态工 况排放检测系统所检测到的HC的质量为25.3g， CO2的质量为1577.2g， CO的质量为390.3g， 汽油车简易瞬态工况排放检测系统所检测到的质量。
17、值与混合标准气体的理论质量值进行 比较， 得出汽油车简易瞬态工况排放检测系统误差分别为 -0.8%， +0.4%， -2.5%。 0019 通过操作控制台的控制， 195 秒内均通混合标准气体 3（CO: 4.85 %,C3H8： 1920*10-6,NO: 0*10-6,CO2： 7.29%,O2： 10.2%） ， 汽油车简易瞬态工况排放检测系统所检测到 的 HC 的质量为 51.2g， CO2的质量为 2335.4g， CO 的质量为 827.4， 汽油车简易瞬态工况排 放检测系统所检测到的质量值与混合标准气体的理论质量值进行比较， 得出汽油车简易瞬 态工况排放检测系统误差分别为 +0.。
18、1%， +3.2%， +0.6%。 0020 实施例二 本实施例对汽油车简易瞬态工况排放系统进行检定， 在某地厂家 B 安装模拟尾气排 放的汽油车简易瞬态工况排放检测标准装置 （流量计温度 ： 36.7， 流量计压力 ： 97.0Kpa， 流量计流量 ： 108L/s， 环境氧浓度 ： 20.8%， 稀释氧 10.2%， PEF: 0.546） ， 将标气控制单元 的混合标准气体出气口与汽油车简易瞬态工况排放监测系统中的五气分析仪的进气口相 连， 标气控制单元的标准浓度稀释氧出气口与汽油车简易瞬态工况排放检测系统中的流量 分析仪的稀释氧进气口相连， 通过操作控制台的控制， 195 秒内均通混合。
19、标准气体 2（CO: 4.79%,C3H8： 1966 *10-6,NO: 0 *10-6,CO2： 7.21%， O2： 0 %） ， 汽油车简易瞬态工况排放检测 系统所检测到的 HC 的质量为 39.9g， CO2 的质量为 1417.8g， CO 的质量为 561.7g， 汽油车简 易瞬态工况排放检测系统所检测到的质量值与混合标准气体的理论质量值进行比较， 得出 汽油车简易瞬态工况排放检测系统误差分别为 +0.4%， +3.9%， -2.6%。 说 明 书 CN 102749378 A 5 4/4 页 6 0021 通过操作控制台的控制， 195 秒内均通混合标准气体 3（CO: 7.71 %,C3H8： 3325*10-6,NO: 0 *10-6, CO2： 12.1 %,O2： 0 %） ， 汽油车简易瞬态工况排放检测系统所检测 到的 HC 的质量为 61.6g， CO2 的质量为 2160.6g， CO 的质量为 870.3g， 汽油车简易瞬态工况 排放检测系统所检测到的质量值与混合标准气体的理论质量值进行比较， 得出汽油车简易 瞬态工况排放检测系统误差分别为 -5.6%， -2.9%， -3.6%。 说 明 书 CN 102749378 A 6 1/1 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102749378 A 7 。