机动车尾气遥感检测系统气体校准辅助装置的研制

金佩玉; 姚金玲; 李丽英

doi:10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0016

机动车尾气遥感检测系统气体校准辅助装置的研制

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0016

安徽省计量科学研究院，合肥 230001

详细信息

作者简介:
金佩玉（1965-），安徽省计量科学研究院高级工程师，研究方向：机动车检验检测设备检定、校准等，邮箱：986407922@qq.com

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出版历程
- 收稿日期: 2022-01-21
- 录用日期: 2022-03-23
- 修回日期: 2022-02-24
- 网络出版日期: 2022-07-05

Development of Calibration Auxiliary Device for Remote Sensing Measurement System of Vehicle Exhaust

Anhui Institute of Metrology, Hefei 230001, China

摘要

摘要: 随着机动车保有量不断增加，尾气污染问题成为当下关注的重点，科学治理机动车尾气污染物的超标排放，加强机动车尾气检测至关重要。机动车尾气遥感检测系统结合了可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）技术、紫外差分吸收光谱（DOAS）技术和计算机自动识别技术，可以在不影响车辆正常行驶的条件下，实现机动车行驶过程中尾气污染物浓度在线遥感检测。为了满足JJF 1835-2020《机动车尾气遥感检测系统校准规范》要求，研制了一种校准辅助装置，该装置配合标准气体，用于气体测量示值误差静态和动态的校准，取得了良好的效果，本文全面介绍了气体校准辅助装置的工作原理、装置组成和软硬件设计。
- 机动车 /
- 遥感检测 /
- 示值误差 /
- 校准 /
- 辅助装置
Abstract: With the increasing number of motor vehicles, exhaust pollution has become the focus of attention, and it is crucial to scientifically manage the excessive emissions of motor vehicle exhaust pollutants and strengthen motor vehicle exhaust detection. The remote sensing measurement system of vehicle exhaust combined Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS), Differential Optical Absorption Spectroscopy (DOAS), and automatic identification technology, which can realize online remote sensing measurement of exhaust pollutant concentration during the driving process of motor vehicles without affecting the normal driving conditions. To fulfill the requirements of JJF 1835-2020 “Calibration Specification for Remote Sensing Measurement Systems of Vehicle Exhaust”, a new auxiliary device for calibration has been developed, which is used for static and dynamic calibration of gas measurement indication error with standard gas and has achieved good results. This paper comprehensively introduced the working principle, device composition, and software and hardware design of the auxiliary device for gas calibration.
- vehicle /
- remote sensing measurement /
- indication error /
- calibration /
- auxiliary device

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图 1 机动车尾气遥感检测系统检测原理示意图

Figure 1. Schematic diagram of detection principle of the vehicle exhaust remote sensing measurement system

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图 2 装置面板示意图

Figure 2. Schematic of device interface

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图 3 控制系统硬件组成图

Figure 3. Composition diagram of control system hardware

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图 4 气体测量示值误差校准流程图

Figure 4. Flow chart for calibration of the gas measurement indication error

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表 1 示值误差静态校准

Table 1. Static calibration of indication error

气体组分	标准值(×10⁻²)	测量值(×10⁻²)			平均值(×10⁻²)	绝对示值误差(×10⁻²)	相对示值误差(%)
气体组分	标准值(×10⁻²)	第1次测量	第2次测量	第3次测量	平均值(×10⁻²)	绝对示值误差(×10⁻²)	相对示值误差(%)
HC	0.151	0.1492	0.1490	0.1495	0.14923	−0.00177	−1.2
HC	0.248	0.2453	0.2450	0.2462	0.2455	−0.0025	−1.0
CO	1.01	1.09	1.03	1.08	1.067	+0.057	+5.6
CO	2.48	2.37	2.35	2.44	2.387	−0.093	−3.8
CO₂	14.3	14.15	14.11	14.16	14.14	−0.160	−1.1
CO₂	13.0	12.86	12.83	12.91	12.867	−0.133	−1.0
NO	0.1	0.1016	0.1008	0.1028	0.10173	+0.00173	+1.7
NO	0.3	0.3022	0.3015	0.3031	0.30227	+0.00227	+0.8

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表 2 示值误差动态校准

Table 2. Dynamic calibration of indication error

气体组分	标准值(×10⁻²)	测量值(×10⁻²)			平均值(×10⁻²)	绝对示值误差(×10⁻²)	相对示值误差(%)
气体组分	标准值(×10⁻²)	第1次测量	第2次测量	第3次测量	平均值(×10⁻²)	绝对示值误差(×10⁻²)	相对示值误差(%)
HC	0.151	0.1488	0.1482	0.1493	0.14877	−0.00223	−1.5
HC	0.248	0.2448	0.2443	0.2455	0.24487	−0.00313	−1.3
CO	1.01	1.04	0.98	1.05	1.023	+0.013	+1.3
CO	2.48	2.29	2.33	2.38	2.333	−0.147	−5.9
CO₂	14.3	14.09	14.02	14.11	14.073	−0.227	−1.6
CO₂	13.0	12.67	12.61	12.76	12.680	−0.320	−2.5
NO	0.1	0.991	0.987	0.996	0.9913	−0.00087	−0.9
NO	0.3	0.2975	0.2970	0.2982	0.29757	−0.00243	−0.8

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