[发明专利]一种便携式农业机械柴油机实时尾气排放测试系统

说明书

本发明公开了一种便携式农业机械柴油机实时尾气排放测试系统，包括尾气流量计、五组分尾气分析仪、颗粒物传感器和数据记录模块；尾气流量计采用文丘里原理设计，并配置有流量积算仪；排气从农业机械柴油机排气管进入尾气流量计，流量积算仪能够根据标准节流装置上的差压变送器、上游导管上的温度变送器以及下游导管上的压力变送器分别输入的差压信号、温度补偿信号、压力补偿信号，自动积算出排气的瞬时流量与累积流量；五组分尾气分析仪用于检测农业机械柴油机排气中五组分气体的体积浓度；颗粒物传感器用于检测农业机械柴油机排气中颗粒物PM质量浓度；本发明系统操作简便，集成度高，维护成本低，对工作环境适应性强。

技术领域

本发明涉及便携式尾气排放测试技术，具体涉及一种便携式农业机械柴油机实时尾气排放测试系统。

背景技术

柴油机具有载重量大、比油耗低、热效率高等优势得以不断推广。以柴油机为动力的农业机械在我国保有量巨大，随着农业机械化的不断推进，全国农业机械总动力达到9.72亿千瓦，柴油机动力占比已经达到77.35％。而柴油机氮氧化物(NOx)与颗粒物(PM)排放量较高，氮氧化物可导致肺部病变，并且是形成光化学烟雾和酸雨的主要原因，颗粒物可长期悬浮在大气中而不沉降，会深入人肺深部造成损伤。

农业机械柴油机尾气中各种污染物的含量对体现其工作性能、对大气环境的影响意义重大，因此需要对农业机械柴油机尾气中的气态污染物和颗粒污染物的含量进行检测，并估算总量，从而研究有效降低这些尾气污染物排放的方法，改进农业机械柴油机的工作性能，减小农业机械柴油机尾气排放对大气环境的影响。

目前便携式尾气排放测试系统的仪器主要是非分散型红外线气体分析仪与颗粒物分析仪，它们的缺点是只能对尾气中所含有的CO、HC等五组分气体以及颗粒物进行浓度测定，而不能对这些污染物的总含量进行测定。现有便携式尾气排放测试系统精密昂贵，操作复杂，维护成本高，以及难以适应室外农田中恶劣的工作环境。长期日晒、剧烈振动、泥水泼溅等因素都会对现有测试系统中安装在排气管附近的尾气流量计部分产生不可逆的损伤，轻则采集数据不够精确，重则整个系统罢工，因此不能将普通便携式尾气排放测试系统直接应用到农业机械柴油机的排放测试中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有便携式尾气排放测试系统所存在的上述缺陷，提供一种能够对尾气中五组分CO、HC、O₂、NO、NO₂气体的体积浓度以及颗粒物PM的质量浓度进行测量的便携式农业机械柴油机实时尾气排放测试系统，同时该测试系统还可以测定气体排放物与颗粒排放物在整个测试过程中的总含量，此外，测试系统中安装在排气管上的尾气流量计还能在长期日晒、剧烈振动和泥水泼溅等恶劣工作环境中，正常测量排气流量，且能保持目标采样精度。整套测试系统造价低，集成度高，操作简单，使用效率高，维护成本低。

为解决上述技术问题，本发明提供一种便携式农业机械柴油机实时尾气排放测试系统，包括尾气流量计、五组分尾气分析仪、颗粒物传感器和数据记录模块；

尾气流量计：主要指根据文丘里原理自行设计的流量计，还包括相应的流量积算仪；排气从农业机械柴油机排气管进入尾气流量计，压力变送器、差压变送器以及温度变送器输出电流/电压信号到流量积算仪中，流量积算仪能够根据这三种信号以及事先设定好的公式参数自动积算出尾气排放的瞬时流量与累积流量，并将结果输送到数据记录模块；

五组分尾气分析仪：主要指用于检测农业机械柴油机排气中五组分CO、HC、O₂、NO、NO₂气体的体积浓度的仪器，还包括取样管、过滤器等配件。五组分尾气分析仪测量的实时气体组分浓度能够自动存储到数据记录模块；

颗粒物传感器：主要指用于检测农业机械柴油机排气中颗粒物PM质量浓度的仪器，还包括取样管、加热套、空气泵等配件；颗粒物传感器测量的实时颗粒物质量浓度能够通过电压信号输入到数据记录模块；