微型红外汽车尾气分析仪的制作方法
【专利摘要】微型红外汽车尾气分析仪，涉及汽车尾气成分分析装置。设有样气前处理装置、谐振积分腔、红外LED光源、第1PD传感器、第2PD传感器、LED驱动电路和信号处理电路；前处理装置尾气出口进入积分腔，红外LED光源红外光通过准直镜形成平行光，再经分光片后一路入射积分腔内，另一路入射到第1PD传感器上，产生光生电流并由第1I-V转换电路转换成电压信号并接转换开关的第2输入端，转换开关输出端经采集电路接驱动电路输入端，驱动电路输出端接光源，谐振积分腔内设有前后平凹反射镜，离开积分腔并入射到第2PD传感器上，产生光生电流并由第2I-V转换电路转换成电压信号，再接转换开关的第1输入端。
【专利说明】微型红外汽车尾气分析仪
【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽车尾气成分分析装置，尤其是涉及一种采用谐振积分腔技术的微型 红外汽车尾气分析仪。
【背景技术】
[0002] 根据国标GB1 82852005《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法 (双怠速法及简易工况法）》，要求在进行汽车尾气分析测量推荐定容采样法，进行尾气取 样。定容采样法是美国制定的，并在1972年启用的标准采样方法。随后，日本和欧洲分别 在1973年和20世纪80年代也采用了这种方法。可以说，定容采样法是一种世界通行的汽 车尾气样气采样方法。定容采样法（Constant Volume Sampling)是一种稀释采样方法，该 法有控制地用周围空气对汽车排气进行连续稀释，因而可以更接近于汽车排气向大气中扩 散，对大气进行污染这一实际过程。
[0003] 该系统要求被测车辆在转鼓试验台上，按规定的工况法，进行循环运转测试，汽车 排气直接进入稀释风道中，按规定的比例与空气混合，稀释比依排气流量不同而变化，一般 比例为（6?20) : 1(王险峰.汽车尾气远程监测系统研究与开发[D].重庆交通大学车 辆工程，2011)。然后用定容泵提出定量的部分稀释尾气以待测试，其余的排走。定容采样 法，对排气做了稀释处理，更接近与排放气对大气污染的实际情况，且可以减小由于排放中 高沸点物质凝聚、吸附现象的发生而引起的测量误差。
[0004] 但是，定容采样法对汽车排放尾气进行稀释，因此待测气体浓度同比例地降低了， 也就是说，汽车尾气的测量性能需要比以前至少要提高6?20倍。因此，对汽车尾气分析 仪器提出了更高的要求，要求有更高的灵敏度和测量精度。
[0005] 由于CO、CH、NOx等气体，对某种特殊波长的红外光有较强的吸收作用，而对其他 波长光的吸收作用则较弱（丁万山，陈小刚，张健，等.基于光谱吸收法的微型车载尾 气诊断系统[J].传感器与微系统，2009, 28(2) :81-83)。因此一般根据朗伯-比尔定律，
【权利要求】
1. 微型红外汽车尾气分析仪，其特征在于设有样气前处理装置、谐振积分腔、红外LED 光源、第iro传感器、第2ro传感器、LED驱动电路和信号处理电路； 所述样气前处理装置的样气输入口外接汽车尾气样品出口，所述谐振积分腔设有进气 口和出气口，样气前处理装置的尾气出口经进气口进入谐振积分腔，所述谐振积分腔设有 红外光入射孔和红外光出射孔，红外LED光源发出的红外光通过准直镜形成平行光，平行 光再经分光片后一路由红外光入射孔入射谐振积分腔内，另一路入射到第iro传感器的光 敏面上，第iro传感器接收到入射光后，产生对应的光生电流，并由第1I-V转换电路将光 生电流转换成电压信号，第1I-V转换电路的电压信号输出端接转换开关的第2输入端；转 换开关的输出端接信号采集电路的输入端，信号采集电路的输出端接LED驱动电路的输 入端，LED驱动电路的输出端接红外LED光源，所述LED驱动电路用于控制红外LED光源， LED驱动电路与分光片和第iro传感器组成恒功率控制环路，按设定功率输出恒定的功率； 谐振积分腔内设有前平凹反射镜和后平凹反射镜，前平凹反射镜和后平凹反射镜均镀全反 膜；红外光进入谐振积分腔后，进行谐振震荡，途经的气体分子对红外光进行吸收，从而对 入射的红外光进行衰减，最后红外光通过红外光出射孔，离开谐振积分腔并入射到第2PD 传感器的光敏面上，第2H)传感器接受到入射光后，产生与光强对应的光生电流，并由第 2I-V转换电路将光生电流转换成电压信号，第2I-V转换电路的电压信号输出端接转换开 关的第1输入端。
2. 如权利要求1所述微型红外汽车尾气分析仪，其特征在于所述前平凹反射镜和后平 凹反射镜均镀全反膜。
3. 如权利要求1所述微型红外汽车尾气分析仪，其特征在于所述进气口上设有进气 阀，所述出气口上设有出气阀。
【文档编号】G01N21/17GK104215582SQ201410411351
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月20日 优先权日:2014年8月20日
【发明者】刘鸿飞 申请人:刘鸿飞