机动车尾气红外检测系统的研究 (1).pdf

天津理工大学
硕士学位论文
机动车尾气红外检测系统的研究
姓名:马常松
申请学位级别:硕士
专业:检测技术与自动化装置
指导教师:张宝峰;张洪刚
20081201
摘要目前城市中汽车的保有量大幅度增加,给人们的日常生活带来了极大的便利,同时也带来了严峻的环境问题,其产生的尾气已经构成公害,造成的环境问题变得日益严重,因此世界各国和地区都加强对汽车尾气排放的检测。本文在分析了红外光谱特性和机动车尾气成分吸收光谱特性的基础上设计了红外尾气分析系统,用来测量尾气中和宓呐ǘ龋佣F滴财呐欧趴刂铺峁┝擞辛Φ囊谰荨在分析了机动车尾气检测的发展现状和气体检测方法的基础上,提出了非分光红外检测技术的方案。通过对和逶谥泻焱馇展馄椎姆治觯范ǜ髯缘奶卣确定了系统检测方案后进行检测系统的结构设计,非分光红外检测系统的结构主要由红外光源及驱动电路、测量气室、红外传感器、信号调理电路和数据采集卡几部分组成。根据红外光源的特性设计了稳压调制电路,通过分析比较各种类型的传感器选用热电偶型的红外传感器,并根据传感器的输出特性设计了信号调理电路。设计了一套气体浓度线性度评定装置,该装置是针对当前系统标定的种种不足而设计的,该装置操作简单,在保证标定精度的同时,既降低了标定成本又提高了标定的效率。检测系统的软件设计是基于砑教ɡ词迪帧8菹低骋G笫迪值闹饕功能有借助于采集卡实现的数据采集、数据分析、基于数据库技术的数据存储和查询、系统的标定以及用于调制光源的讲ǖ氖涑觥H砑缑婕虻ブ惫郏刹僮餍郧浚功能实现的稳定性高。通过实验对硬件部分和软件部分进行了测试,利用设计的线性度评定装置对系统进达到了预期的目标,具有较好的稳定性和测量精度。吸收峰。行了标定,对拟合直线进行了相关性分析,并利用标定的系统进行了实验检测,结果表明拟合直线的相关性非常好,符合标定的要求,检测结果证明非分光红外尾气检测系统关键字:非分光红外尾气检测虚拟仪器标定
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导师签名:薇饧峙学位论文作者签名:玛率艳叫年学位论文作者签名:马洋松卅年工月彳日学位论文版权使用授权书独创性声明伽旯ぴ隆倘隆倘天盗理工大鲎天津理工大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津理工大学签字日期:本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本学位论文作者完全了解可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编,以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得
第一章绪论引言研究的目的和意义目前,大气污染已不仅仅是在几个工业化国家中,它已逐渐发展成为世界性的问题,尤其是在一些大中城市。随着汽车保有量的增加甑菰雎蚀锏ヒ陨,汽车排气污染物造成的环境污染情况将同趋严重。所以对汽车排气污染物的预防、监控、治理已处于刻不容缓的地步。随着中国的经济迅速增长,汽车普及率越来越高,汽车的设计开发、生产、销售也进入了发展的快车道。但是,新问题也随之产生,即汽车污染加重了,道路上拥挤的汽车产生的尾气污染影响着人们的生活,一些大城市的机动车尾气污染正越来越令人担忧。机动车常用的动力来源是柴油和汽油,燃料成分组成十分复杂。而汽油是目前汽车闳际椒⒍最普遍使用的常规燃料,其中主要有%的丁、戊烷,%高碳烷、烯烃、芳烃及其它添加剂,氢碳比控制在约,以辛烷值衡量抗爆性能,理论上正庚烷的抗爆性能最差%煨镣樽罡。汽车排放的主要污染物是:一氧化碳在内燃发动机中,因空气不足或其他原因造成不完全燃烧时,所产生的一种无色、无味的气体。吸入人体后,非常容易和血液中的血红蛋白结合,它的亲和力是氧的丁R虼耍卫锏难:斓鞍撞挥胙踅岷隙隒岷希率谷颂迦毖酰鹜吠础吸的,就会出现中毒症状,并危害中枢神经系统,造成感觉、反应、理解、记忆等机能障碍,严重时引起神经麻痹。如内吸入腃突岱⑸劳觥世界工业化进程引起的能源大量消耗,导致大气木缭觥F渲性ダ醋云蹬气。N奚薅酒澹匀颂逦拗苯游:Γù笃械腃大幅度增加,因其对红大陆腹地沙漠趋势加剧,使人类和动植物赖以生存的生态环境遭到破坏。因此近年来对目刂埔惨焉仙F蹬欧叛芯康闹匾?翁饪。人们期待着可以更加自由地享受经济发展带来的舒适便利的生活,而又不被空气污染所困扰。为此,如何应用汽车新技术降低机动车排放尾气污染,正成为科研工作者、汽车生产商、政府有关管理部门的重要工作。要搞好汽车排放污染物的监控与防治,首先必须做好检测工作。用机动车