第二節(jié)排放檢測(cè)儀器

標(biāo)準(zhǔn)氣體入標(biāo)準(zhǔn)氣體入口排水泵指示部分COHC)第二章排放檢測(cè)儀器2.1排氣污染物檢測(cè)儀結(jié)構(gòu)與工作原理2.1.1廢氣分析儀的結(jié)構(gòu)與原理1、兩氣體分析儀的結(jié)構(gòu)與原理分析儀是從汽車(chē)排氣管內(nèi)收集汽車(chē)的尾氣，并對(duì)氣體中所含有的CO和HC的濃度進(jìn)行連續(xù)測(cè)定。它主要由尾氣采集部分和尾氣分析部分構(gòu)成。(1)尾氣采集部分如圖2-1所示，由探測(cè)頭、過(guò)濾器、導(dǎo)管、水分離器和泵等構(gòu)成。用探頭、導(dǎo)管、泵從排氣管采集尾氣。排氣中的粉塵和碳粒用過(guò)濾器濾除，水分用水分離器分離出去。最后，將氣體成分輸送到分析部排排放收取部導(dǎo)管水分離器泵濾清器排水分析部分閥流量計(jì)(2)尾氣污染物的分析部分這種分析儀的測(cè)量原理是建立在一種氣體只能吸收其獨(dú)特波長(zhǎng)的紅外線特性基礎(chǔ)上的，即是基于大多數(shù)非對(duì)稱(chēng)分子對(duì)紅外線波段中一定波長(zhǎng)具有吸收功能，而且其吸收程度與被測(cè)氣體的濃度有關(guān)。如CO源，測(cè)量室(測(cè)定室、比較室)，回轉(zhuǎn)扇和檢測(cè)器構(gòu)成。從采集部分輸送來(lái)的多種氣體共存在尾氣中，通過(guò)非分散型紅外線分析部分分析測(cè)定氣體(C0，HC)的濃度，用電信號(hào)將其輸送到濃度指示部分。工作原理如圖2-2所示，它由兩個(gè)紅外線光源發(fā)出兩組分開(kāi)的射線，這些射線被兩旋轉(zhuǎn)扇片同相地遮斷，從而形成射線脈沖，射線脈沖經(jīng)濾清室，測(cè)量室而進(jìn)入檢測(cè)室，測(cè)量室由兩個(gè)腔室組成，一個(gè)是比較室，另一個(gè)是測(cè)定室。比較室中充有不吸收紅外線的氮?dú)?，使射線能順利通過(guò)。測(cè)定室中連續(xù)填充被測(cè)試的尾氣，尾氣中CO含量越高，被吸收的紅外線就越多。檢測(cè)室由容積相等的左右兩個(gè)腔室組成，其間用一金屬膜片隔開(kāi)，兩室中充有同摩爾數(shù)的CO。由于射到檢測(cè)室左室的紅外線在通過(guò)測(cè)定室時(shí)一部分射線已被排氣中的CO吸收，而通過(guò)比較室到達(dá)檢測(cè)室右室的紅外線并未減少，這樣檢測(cè)室左右兩室吸收的紅外線能量不同，從而產(chǎn)生了溫差，溫度的差異導(dǎo)致了壓力差的存在，使作為電容器一個(gè)表面的金屬膜片彎曲。電容的改變引起電壓的變化，從而產(chǎn)生交變電壓。交變電壓經(jīng)放大，整流成直流信號(hào)，變?yōu)楸粶y(cè)成分濃度的函數(shù)，因此可用儀表測(cè)量。而HC由于受到其他共存氣體的影響，所以使用固體濾光片，巧妙地利用2入檢測(cè)器，樣品室中的HC(正己烷)吸收量也就被檢測(cè)器檢測(cè)出來(lái)。檢測(cè)室2、四氣體與五氣體分析儀簡(jiǎn)介鑒于實(shí)施怠速工況測(cè)定CO、HC兩氣體的排氣檢測(cè)手段已無(wú)法有效反映汽車(chē)的排氣測(cè)定，還需要測(cè)定汽車(chē)排氣中的NOx和CO。那么四、五氣體分析儀可滿(mǎn)足測(cè)量要求。四氣與五氣的分析儀區(qū)別在于五氣2分析儀可檢一氧化氮(NO)。精度。而NOx與O的濃度采用氧傳感器和一氧化氮傳感器測(cè)定。2氧(O)傳感器，其基本形式是包括一個(gè)電解質(zhì)陽(yáng)極和一個(gè)空氣陰極組成的金屬－空氣有限度滲透型2電化學(xué)電池。氧傳感器電流是一個(gè)電流發(fā)生器，其所產(chǎn)生的電流正比于氧的消耗率。此電流可通過(guò)在輸出端子跨接一個(gè)電阻以產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)。如果通入傳感器的氧只是被有限度地滲透，利用上述信號(hào)可測(cè)在汽車(chē)廢氣檢測(cè)上應(yīng)用的氧電池，使用一種塑料膜作為滲透膜，其滲透量受控于氣體分子撞擊膜壁上的微孔，如果氣體壓力增加，分子的滲透率增加。因此，輸出的結(jié)果直接正比于氧的分壓卻在整個(gè)濃度范圍內(nèi)呈線性響應(yīng)。由氧傳感器輸出的信號(hào)經(jīng)放大后，送至儀器的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的A/D輸入端，進(jìn)行數(shù)字處理及顯示。NO的傳感器是基于O傳感器基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的電化學(xué)電池式傳感器。2λ測(cè)量范圍：0.85~0.970.97~1.031.03~1.202.1.2柴油車(chē)煙度計(jì)結(jié)構(gòu)與檢測(cè)原理1、濾紙式煙度計(jì)的結(jié)構(gòu)與原理濾紙式煙度計(jì)在測(cè)量原理上來(lái)說(shuō)是一種非直接測(cè)量計(jì)量?jī)x器，它通過(guò)檢測(cè)測(cè)量介質(zhì)被所測(cè)量煙度污染的程度大小來(lái)間接器，它通過(guò)檢測(cè)測(cè)量介質(zhì)被所測(cè)量煙度污染的程度大小來(lái)間接得出煙度的大小。儀器的取樣系統(tǒng)通過(guò)抽氣泵、取樣探頭從柴油車(chē)的排氣管內(nèi)取樣，在規(guī)定時(shí)間中，抽取規(guī)定容積廢氣，經(jīng)過(guò)測(cè)量介質(zhì)(測(cè)試過(guò)濾紙)過(guò)濾，廢氣中的炭粒附著在過(guò)濾紙上，形成一個(gè)規(guī)定面積的煙斑，然后通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)的光電測(cè)量探頭對(duì)煙斑的污染程度進(jìn)行測(cè)量，轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大、處理，再將測(cè)試結(jié)果通過(guò)顯示裝置顯示出來(lái)。濾紙式煙度計(jì)其結(jié)構(gòu)如圖2-3所示，由采樣器和檢測(cè)器兩部分組成。采樣抽氣系統(tǒng)由抽氣氣缸、抽氣電機(jī)、取樣探頭以及氣路管道系統(tǒng)和控制電路組成；采樣時(shí)，在控制電路的控制下，電機(jī)帶動(dòng)氣缸運(yùn)動(dòng)，氣缸通過(guò)氣路管道系統(tǒng)，取樣槍從柴油車(chē)的排氣管內(nèi)抽取規(guī)定容積的廢氣，并通過(guò)測(cè)試過(guò)濾紙過(guò)濾，完成采樣測(cè)量系統(tǒng)主要由走紙機(jī)構(gòu)、壓紙機(jī)構(gòu)、光電測(cè)量探頭以及測(cè)量電路和結(jié)果顯示電路組成。測(cè)量時(shí)壓紙機(jī)構(gòu)張開(kāi)，走紙電機(jī)帶動(dòng)走紙機(jī)構(gòu)，將被采樣系統(tǒng)污染后的測(cè)試過(guò)濾紙帶到光電測(cè)量探所示的光電池)將濾紙污染程度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)測(cè)量電路放控制測(cè)量汽缸行程檢測(cè)電路輸出信號(hào)2、透射式煙度計(jì)的結(jié)構(gòu)與原理透射式煙度計(jì)(又稱(chēng)消光式煙度計(jì)、不透光度計(jì))是利用透光衰減率來(lái)測(cè)量排氣煙度的典型儀器。其原理是使光束通過(guò)一段給定長(zhǎng)度的排煙管，通過(guò)測(cè)量排煙對(duì)光的吸收程度來(lái)決定排煙對(duì)環(huán)境的污染程度。出穿過(guò)左右圓管(測(cè)量室)中的煙氣從右出口射出，被反射鏡10反射后折返，從測(cè)量室的右出口重新進(jìn)入測(cè)量室，再次穿過(guò)煙氣從左出口射出。射出的平行光經(jīng)過(guò)透鏡4，穿過(guò)半透射鏡3，聚焦在光電轉(zhuǎn)換器1上，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。排氣中含煙越多，平行光穿過(guò)測(cè)量室的光能衰減越大，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器1轉(zhuǎn)換的光55692314 光二極管3-半反射半透射鏡4-透鏡5-測(cè)量室左出口7-測(cè)量室入口8-測(cè)量室右出口9-右風(fēng)扇10-反射鏡的波長(zhǎng)和吸光物質(zhì)的吸光特性，亦受溶劑和溫度的影響。顯然，顯色反應(yīng)產(chǎn)物的ε值愈大，基于該顯色反應(yīng)的光度測(cè)定法的靈敏度就愈高。2.2排放檢測(cè)儀計(jì)量檢定2.2.1尾氣分析儀(依據(jù)JJG688-2007)1、通用技術(shù)要求(1)外觀①測(cè)試儀應(yīng)有下列標(biāo)志：測(cè)試儀名稱(chēng)、型號(hào)、編號(hào)、制造廠名(或商標(biāo))、出廠日期和電源電壓、制造計(jì)量器具許可證號(hào)和丙烷/正已烷當(dāng)量系數(shù)(P.E.F)。②外觀不應(yīng)有明顯的機(jī)械損傷，通電后測(cè)試儀顯示屏應(yīng)顯示清晰，各調(diào)節(jié)旋鈕、按鍵和開(kāi)關(guān)均能正常工作，無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象。電纜線的接插件應(yīng)接觸良好。(2)絕緣電阻OO2、計(jì)量性能要求(1)測(cè)試儀測(cè)量范圍、準(zhǔn)確度等級(jí)及示值允許誤差示值允許誤差示值允許誤差測(cè)量范圍絕對(duì)誤差相對(duì)誤差——————————注：表中所列絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差，滿(mǎn)足其中一項(xiàng)要求即可(0~2000)×10-6(2001~5000)×10-6(0.00~10.00)×10-2(10.01~14.00)×10-2(0.0~16.0)×10-2(16.1~18.0)×10-2(0~4000)×10-6(4001~5000)×10-6(0.0~25.0)×10-22O22OO22OO2(0~5000)×10-6 (0.00~10.00)×10-2 (10.01~14.00)×10-2(0.0~18.0)×10-2(0~4000)×10-6 (4001~5000)×10-6 (0.0~25.0)×10-2差——————±0.1×10-2注：表中所列絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差，滿(mǎn)足其中一項(xiàng)要求即可示值允許誤差測(cè)量范圍絕對(duì)誤差相對(duì)誤差(0~2000)×10(0~2000)×10-6(2001~9999)×10-6(0.00~10.00)×10-2(10.01~16.00)×10-2(0.0~18.0)×10-2(0~4000)×10-6(4001~5000)×10-6(0.0~25.0)×10-2————————————注：表中所列絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差，滿(mǎn)足其中一項(xiàng)要求即可2OO2(2)測(cè)試儀分辨力示值允許誤差測(cè)量范圍絕對(duì)誤差相對(duì)誤差(0~9999)×10-6(0~9999)×10-6(0.00~16.00)×10-2(0.0~18.0)×10-2(0~5000)×10-6(0.0~25.0)×10-2注：表中所列絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差，滿(mǎn)足其中一項(xiàng)要求即可測(cè)測(cè)試儀精確度等級(jí)氣體種類(lèi)6×10-22210-2COO(3)零位漂移(4)示值漂移(5)重復(fù)性2(6)響應(yīng)時(shí)間223、檢定項(xiàng)目和檢定方法(檢定項(xiàng)目見(jiàn)表2-6)+++++測(cè)定許誤差++++++++-----檢定方法有：(1)外觀及通電檢查通過(guò)目測(cè)和功能操作進(jìn)行。(2)示值允許誤差①接通電源，按測(cè)試儀說(shuō)明書(shū)規(guī)定的時(shí)間預(yù)熱測(cè)試儀。②預(yù)熱完成后啟動(dòng)氣泵，調(diào)好測(cè)試儀的零位后將氣泵關(guān)閉。③向測(cè)試儀通入符合表2-7中規(guī)定的4號(hào)標(biāo)準(zhǔn)氣體，調(diào)整測(cè)試儀的示值。使其與標(biāo)準(zhǔn)氣的標(biāo)稱(chēng)值相爾分?jǐn)?shù)4.8×10-22氮中丙烷氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)氮中二氧化碳?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)60×10-20-26×10-610-2×10-2-20×10-60-6×10-2-2×10-2-6⑤按公式(1)和(2)計(jì)算示值誤差。idisixisii----第i標(biāo)定點(diǎn)3ix----標(biāo)準(zhǔn)氣體的標(biāo)稱(chēng)值；s6----第i標(biāo)定點(diǎn)的示值相對(duì)誤差；i (3)零位漂移和示值漂移(1) ①測(cè)試儀完成預(yù)熱后啟動(dòng)氣泵，通入清潔的空氣。對(duì)測(cè)試儀進(jìn)行零位調(diào)整后，記錄測(cè)試儀相應(yīng)示值。②關(guān)閉氣泵，向測(cè)試儀通入符合表2-7中規(guī)定的3號(hào)標(biāo)準(zhǔn)氣體。待示值穩(wěn)定后，記錄測(cè)試儀相應(yīng)示零位示值應(yīng)在開(kāi)泵時(shí)讀取，通入標(biāo)準(zhǔn)氣體試應(yīng)先關(guān)閉氣泵。按公式(5)和(6)計(jì)算各通道示值漂移的絕對(duì)誤差和示值漂移的相對(duì)誤差。ZZZ(3)jj0jjZ----檢定開(kāi)始的零位示值。0jZ0jjjj00(4)(5)jM---標(biāo)定開(kāi)始時(shí)，通入標(biāo)準(zhǔn)氣體時(shí)測(cè)試儀的示值；0M一Z)一(M一Z)6S=jj00j(M一Z)0(6)j(4)重復(fù)性①啟動(dòng)氣泵，通入清潔的空氣，對(duì)測(cè)試儀進(jìn)行零位調(diào)節(jié)。②關(guān)閉氣泵，通入按表2-7中規(guī)定的1號(hào)標(biāo)準(zhǔn)氣體。待示值穩(wěn)定后，記錄測(cè)試儀相應(yīng)示值。重復(fù)上③按公式(7)和(8)計(jì)算重復(fù)性。SAi=1(7)式中：S---重復(fù)性(以實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差表示)；Ai(8)(8)a一ax式中：S---重復(fù)性(以相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差表示)。a (5)響應(yīng)時(shí)間①接通電源，按測(cè)試儀說(shuō)明書(shū)規(guī)定的時(shí)間預(yù)熱測(cè)試儀，對(duì)測(cè)試儀進(jìn)行調(diào)零和示值調(diào)整。用流量計(jì)測(cè)樣流量。開(kāi)啟標(biāo)準(zhǔn)氣體鋼瓶的閥門(mén)，先給電磁閥通電，再啟動(dòng)氣泵。調(diào)節(jié)流量計(jì)的節(jié)流閥，使通入的標(biāo)準(zhǔn)氣體的開(kāi)電磁閥電源，使清潔空氣通入測(cè)試儀，調(diào)零。重新打開(kāi)鋼瓶閥門(mén)，然后給電磁閥通電，使標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)3456計(jì)5-氣囊(6)絕緣電阻測(cè)定對(duì)于直接使用交流供電的測(cè)試儀，使測(cè)試儀處于非工作狀態(tài)，電源開(kāi)關(guān)置于接通位置。用絕緣電阻表在測(cè)試電源插頭的相、中線端與機(jī)殼或保護(hù)接地端之間施加500V直流電壓，穩(wěn)定5s后測(cè)量測(cè)試儀的絕緣電阻值(7)檢定結(jié)果處理經(jīng)檢定合格的測(cè)試儀，發(fā)給檢定證書(shū)；檢定不合格的測(cè)試儀，發(fā)給檢定結(jié)果通知書(shū)，并注明不合格(8)檢定周期汽車(chē)排放氣體測(cè)試儀的檢定周期一般不超過(guò)一年。在此期間內(nèi)，測(cè)試儀經(jīng)修理后按首次檢定規(guī)定進(jìn)2.2.2濾紙式煙度計(jì)(依據(jù)JJG847-1993)1、外觀及性能(1)煙度計(jì)各部分應(yīng)清潔，顯示部分應(yīng)清晰。指針式儀表應(yīng)無(wú)指針彎曲及卡滯現(xiàn)象；數(shù)字顯示應(yīng)無(wú)缺劃及亂顯現(xiàn)象。(2)煙度計(jì)在其明顯部位應(yīng)具有如下標(biāo)志:儀器名稱(chēng)、儀器型號(hào)、生產(chǎn)許可證標(biāo)志、出廠編號(hào)、生產(chǎn)廠名、出廠日期。2、測(cè)量系統(tǒng)(1)穩(wěn)定性:煙度計(jì)連續(xù)工作30min，其漂移量應(yīng)不超過(guò)滿(mǎn)量程的2%。(2)重復(fù)性:在相同條件下煙度計(jì)連續(xù)測(cè)量不少于5次,其重復(fù)性應(yīng)不大于滿(mǎn)量程的2%.(3)示值誤差:煙度計(jì)對(duì)于煙度約3,5,7FSN的三種標(biāo)準(zhǔn)煙度卡,其示值誤差均應(yīng)不超過(guò)滿(mǎn)量程的3%。3、取樣系統(tǒng)(1)抽氣量：取樣系統(tǒng)應(yīng)保證每次抽氣量在儀器所提供的實(shí)際抽氣量的±5%范圍以?xún)?nèi)。(2)抽氣時(shí)間：取樣系統(tǒng)每次抽氣時(shí)間為1.4±0.2s。4、檢定項(xiàng)目和檢定方法(1)外觀檢查用目視檢查并按“1、外觀及性能”的要求進(jìn)行判定。(2)穩(wěn)定性檢定儀器預(yù)熱后，將儀器測(cè)量探頭置于煙度卡或某煙樣上，同時(shí)調(diào)節(jié)到儀器滿(mǎn)量程50%的初始值處，連續(xù)(3)重復(fù)性檢定值的最大偏差，并按2.2.2-2-(2)款要求進(jìn)行評(píng)定。(4)示值誤差檢定用煙度值約為3，5，7FSN的三種標(biāo)準(zhǔn)煙度卡中中間那種煙度卡校準(zhǔn)煙度計(jì)，然后對(duì)其余兩種標(biāo)準(zhǔn)煙度卡進(jìn)行測(cè)量。重復(fù)測(cè)量3次，分別求出各平均值與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值之差，并按2.2.2-2-(3)款要求進(jìn)行判(5)抽氣量和抽氣時(shí)間檢定在濾紙插放部裝好濾紙，再將連接用軟管與取樣探頭的入口端相連接，軟管的另一端按圖2-7所示抽氣系統(tǒng)的抽氣泵使之抽氣，觀察并測(cè)定浸入容器內(nèi)的水容積，同時(shí)借助計(jì)時(shí)器測(cè)出一次抽氣的時(shí)間。重復(fù)上述操作3次，取其平均抽氣量及平均值及平均抽氣時(shí)間并按2.2.2-3-(1)和2.2.2-3-(2)(6)密封性檢定(3)款要求進(jìn)行判定。抽后容器液面液面水槽支持臺(tái)水5、檢定結(jié)果處理和檢定周期(1)按本規(guī)程檢定合格的煙度計(jì)發(fā)給檢定證書(shū)；不合格的煙度計(jì)發(fā)給檢定結(jié)果通知書(shū)。(2)檢定項(xiàng)目中除外觀之外任一單項(xiàng)不合格即判定煙度計(jì)不合格。(3)檢定周期為一年，每次送檢應(yīng)帶上一次檢定證書(shū)。(2)輸出接口2.2.3透射式煙度計(jì)(依