[发明专利]机动车尾气浓度检测系统、方法、设备和可读存储介质

权利要求书

1.一种机动车尾气浓度检测系统，其特征在于，包括全息光栅(10)、阵列传感器(20)和控制装置(30)，其中，

所述全息光栅(10)，用于对被测机动车尾气吸收后的光进行分光处理；

所述阵列传感器(20)，与所述全息光栅(10)对应设置，用于将所述全息光栅(10)分光处理后的光信号转换成电信号，获得介质的连续光谱数据；

控制装置(30)，与所述阵列传感器(20)电连接，用于对所述阵列传感器(20)获得的所述连续光谱数据进行处理，同时测量出多种监测因子的气体浓度。

2.如权利要求1所述的机动车尾气浓度检测系统，其特征在于，

所述控制装置(30)包括测量模块(31)和计算模块(32)，

所述测量模块(31)，用于采用设定光程的被测气体环境对所述阵列传感器(20)获得的所述连续光谱数据进行处理，测量出多种监测因子在预定波长处的相对强度；

所述计算模块(32)，与所述测量模块(31)相连，用于根据所述测量模块(31)测量出的所述多种监测因子在预定波长处的相对强度，采用差分光学吸收光谱算法得到多种监测因子的气体浓度。

3.如权利要求2所述的机动车尾气浓度检测系统，其特征在于，

所述采用差分光学吸收光谱算法得到的多种监测因子的气体浓度，由以下关系式表述：

I(λ)＝I₀(λ)exp{-L[σ_i(λ)C_i+ε(λ)]}

式中，I₀(λ)为入射光在波长λ处相对强度；I(λ)为出射光在波长λ处相对强度；L为光程；C_i为第i种气体浓度；σ_i(λ)为第i种气体的吸收系数；ε(λ)为粒子散射因素导致的消光系数。

4.如权利要求3所述的机动车尾气浓度检测系统，其特征在于，

所述第i种气体的吸收系数通过以下公式获得：

σ_i(λ)＝σ_ir(λ)+σ_is(λ)

式中，σ_ir(λ)是第i种气体随波长较快变化部分的吸收系数，σ_is(λ)是第i种气体随波长较慢变化部分的吸收系数。

5.一种机动车尾气浓度检测方法，应用于权利要求1至4任一项所述的机动车尾气浓度检测系统中，其特征在于，所述机动车尾气浓度检测方法包括以下步骤：

利用全息光栅对被测机动车尾气吸收后的光进行分光处理；

采用阵列传感器将全息光栅分光处理后的光信号转换成电信号，获得介质的连续光谱数据；

运用控制装置对阵列传感器获得的所述连续光谱数据进行处理，同时测量出多种监测因子的气体浓度。

6.如权利要求5所述的机动车尾气浓度检测方法，其特征在于，

所述运用控制装置对阵列传感器获得的所述连续光谱进行处理，同时测量出多种监测因子的气体浓度的步骤包括：

采用设定光程的被测气体环境对所述阵列传感器获得的所述连续光谱数据进行处理，测量出多种监测因子在预定波长处的相对强度；

根据测量出的所述多种监测因子在预定波长处的相对强度，采用差分光学吸收光谱算法得到多种监测因子的气体浓度。

7.如权利要求6所述的机动车尾气浓度检测方法，其特征在于，

所述采用差分光学吸收光谱算法得到的多种监测因子的气体浓度，由以下关系式表述：

I(λ)＝I₀(λ)exp{-L[σ_i(λ)C_i+ε(λ)]}

式中，I₀(λ)为入射光在波长λ处相对强度；I(λ)为出射光在波长λ处相对强度；L为光程；C_i为第i种气体浓度；σ_i(λ)为第i种气体的吸收系数；ε(λ)为粒子散射因素导致的消光系数。