微型紅外汽車尾氣分析儀的制作方法
【專利摘要】微型紅外汽車尾氣分析儀，涉及汽車尾氣成分分析裝置。設(shè)有樣氣前處理裝置、諧振積分腔、紅外LED光源、第1PD傳感器、第2PD傳感器、LED驅(qū)動電路和信號處理電路；前處理裝置尾氣出口進(jìn)入積分腔，紅外LED光源紅外光通過準(zhǔn)直鏡形成平行光，再經(jīng)分光片后一路入射積分腔內(nèi)，另一路入射到第1PD傳感器上，產(chǎn)生光生電流并由第1I-V轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成電壓信號并接轉(zhuǎn)換開關(guān)的第2輸入端，轉(zhuǎn)換開關(guān)輸出端經(jīng)采集電路接驅(qū)動電路輸入端，驅(qū)動電路輸出端接光源，諧振積分腔內(nèi)設(shè)有前后平凹反射鏡，離開積分腔并入射到第2PD傳感器上，產(chǎn)生光生電流并由第2I-V轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成電壓信號，再接轉(zhuǎn)換開關(guān)的第1輸入端。
【專利說明】微型紅外汽車尾氣分析儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車尾氣成分分析裝置，尤其是涉及一種采用諧振積分腔技術(shù)的微型 紅外汽車尾氣分析儀。

【背景技術(shù)】
[0002] 根據(jù)國標(biāo)GB1 82852005《點(diǎn)燃式發(fā)動機(jī)汽車排氣污染物排放限值及測量方法 (雙怠速法及簡易工況法）》，要求在進(jìn)行汽車尾氣分析測量推薦定容采樣法，進(jìn)行尾氣取 樣。定容采樣法是美國制定的，并在1972年啟用的標(biāo)準(zhǔn)采樣方法。隨后，日本和歐洲分別 在1973年和20世紀(jì)80年代也采用了這種方法?？梢哉f，定容采樣法是一種世界通行的汽 車尾氣樣氣采樣方法。定容采樣法（Constant Volume Sampling)是一種稀釋采樣方法，該 法有控制地用周圍空氣對汽車排氣進(jìn)行連續(xù)稀釋，因而可以更接近于汽車排氣向大氣中擴(kuò) 散，對大氣進(jìn)行污染這一實際過程。
[0003] 該系統(tǒng)要求被測車輛在轉(zhuǎn)鼓試驗臺上，按規(guī)定的工況法，進(jìn)行循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)測試，汽車 排氣直接進(jìn)入稀釋風(fēng)道中，按規(guī)定的比例與空氣混合，稀釋比依排氣流量不同而變化，一般 比例為（6?20) : 1(王險峰.汽車尾氣遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)研究與開發(fā)[D].重慶交通大學(xué)車 輛工程，2011)。然后用定容泵提出定量的部分稀釋尾氣以待測試，其余的排走。定容采樣 法，對排氣做了稀釋處理，更接近與排放氣對大氣污染的實際情況，且可以減小由于排放中 高沸點(diǎn)物質(zhì)凝聚、吸附現(xiàn)象的發(fā)生而引起的測量誤差。
[0004] 但是，定容采樣法對汽車排放尾氣進(jìn)行稀釋，因此待測氣體濃度同比例地降低了， 也就是說，汽車尾氣的測量性能需要比以前至少要提高6?20倍。因此，對汽車尾氣分析 儀器提出了更高的要求，要求有更高的靈敏度和測量精度。
[0005] 由于CO、CH、NOx等氣體，對某種特殊波長的紅外光有較強(qiáng)的吸收作用，而對其他 波長光的吸收作用則較弱（丁萬山，陳小剛，張健，等.基于光譜吸收法的微型車載尾 氣診斷系統(tǒng)[J].傳感器與微系統(tǒng)，2009, 28(2) :81-83)。因此一般根據(jù)朗伯-比爾定律，

【權(quán)利要求】
1. 微型紅外汽車尾氣分析儀，其特征在于設(shè)有樣氣前處理裝置、諧振積分腔、紅外LED 光源、第iro傳感器、第2ro傳感器、LED驅(qū)動電路和信號處理電路； 所述樣氣前處理裝置的樣氣輸入口外接汽車尾氣樣品出口，所述諧振積分腔設(shè)有進(jìn)氣 口和出氣口，樣氣前處理裝置的尾氣出口經(jīng)進(jìn)氣口進(jìn)入諧振積分腔，所述諧振積分腔設(shè)有 紅外光入射孔和紅外光出射孔，紅外LED光源發(fā)出的紅外光通過準(zhǔn)直鏡形成平行光，平行 光再經(jīng)分光片后一路由紅外光入射孔入射諧振積分腔內(nèi)，另一路入射到第iro傳感器的光 敏面上，第iro傳感器接收到入射光后，產(chǎn)生對應(yīng)的光生電流，并由第1I-V轉(zhuǎn)換電路將光 生電流轉(zhuǎn)換成電壓信號，第1I-V轉(zhuǎn)換電路的電壓信號輸出端接轉(zhuǎn)換開關(guān)的第2輸入端；轉(zhuǎn) 換開關(guān)的輸出端接信號采集電路的輸入端，信號采集電路的輸出端接LED驅(qū)動電路的輸 入端，LED驅(qū)動電路的輸出端接紅外LED光源，所述LED驅(qū)動電路用于控制紅外LED光源， LED驅(qū)動電路與分光片和第iro傳感器組成恒功率控制環(huán)路，按設(shè)定功率輸出恒定的功率； 諧振積分腔內(nèi)設(shè)有前平凹反射鏡和后平凹反射鏡，前平凹反射鏡和后平凹反射鏡均鍍?nèi)?膜；紅外光進(jìn)入諧振積分腔后，進(jìn)行諧振震蕩，途經(jīng)的氣體分子對紅外光進(jìn)行吸收，從而對 入射的紅外光進(jìn)行衰減，最后紅外光通過紅外光出射孔，離開諧振積分腔并入射到第2PD 傳感器的光敏面上，第2H)傳感器接受到入射光后，產(chǎn)生與光強(qiáng)對應(yīng)的光生電流，并由第 2I-V轉(zhuǎn)換電路將光生電流轉(zhuǎn)換成電壓信號，第2I-V轉(zhuǎn)換電路的電壓信號輸出端接轉(zhuǎn)換開 關(guān)的第1輸入端。
2. 如權(quán)利要求1所述微型紅外汽車尾氣分析儀，其特征在于所述前平凹反射鏡和后平 凹反射鏡均鍍?nèi)茨ぁ?br> 3. 如權(quán)利要求1所述微型紅外汽車尾氣分析儀，其特征在于所述進(jìn)氣口上設(shè)有進(jìn)氣 閥，所述出氣口上設(shè)有出氣閥。
【文檔編號】G01N21/17GK104215582SQ201410411351
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】劉鴻飛 申請人:劉鴻飛