一种三组分机动车尾气远程检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种气体远程检测装置，具体涉及一种基于非分光红外原理的无线式三组分机动车尾气远程检测装置。
【背景技术】
[0002]随着机动车数量的快速增长，我国大气污染呈现由煤烟向煤烟和机动车尾气混合型污染转变的趋势。机动车尾气排放造成的污染在空气污染中所占的比重呈现逐年上升趋势。机动车尾气主要的污染物包括C0、C02和碳氢化合物等等，每一种污染物排放量也随之逐年增加。车辆长期排放不达标，既日益加重空气污染、恶化大气环境，又影响人体健康，威胁到了人类的生存，而且损坏车辆、增加油耗。因此，进行机动车尾气检测是为了减少机动车排放的污染物，更好的改善我们的居住环境，促进经济社会可持续发展，保护人类的身心健康。所以，对于多组分的机动车尾气检测至关重要。
[0003]对于该气体浓度检测，目前最常用的检测技术主要有红外线气体传感器、电化学气体传感器、催化燃烧式气体传感器等。随着红外探测技术的发展，与其它检测技术相比，基于非分光红外原理的气体检测技术在价格、功耗、寿命、精度、选择性等方面有着明显的优势。尤其是在机动车尾气这种多组分混合气体的复杂情况中，红外检测技术以其极高的气体选择性而具有难以替代的作用。非分光红外原理检测机动车尾气能够以单通道四光路的方式对尾气中CO、C02、碳氢化合物三种气体组分同时检测，是其它检测技术难以相比的。
[0004]我国在该领域起步较晚，近年来得到了广泛的发展，应用于多组分机动车尾气检测的技术和装置尚存在诸多不足。例如现有方案，检测装置中气体通过的气室长度固定，当气体浓度过低时，气体吸收的量少，检测精度不高，当气体浓度过高时，信号强度大大降低，检测精度亦不高，气室长度固定不能根据不同的气体浓度调节最佳气室长度，而且在不同的环境中，最佳气室长度也是不同的。其次，检测机动车尾气各组分浓度时，检测人员需要在现场近距离操作和观察检测装置显示的各组分浓度值，而不能远程检测，这样尾气会对检测人员带来危害。第三，为了减小因温度影响而造成的误差，检测装置的气室之中设置有温度探测器，温度探测器将探测到气室的温度输入到数据处理模块，数据处理模块对被测气体各组分浓度进行温度修正，通过温度补偿得到被测气体各组分的真实浓度。但是这种方法使数据处理模块运算量大、效率低、时间复杂度高。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能对机动车尾气进行远程检测的装置。
[0006]为了达到上述目的，本发明提供了一种三组分机动车尾气远程检测装置，包括红外光源、气室、四元红外探测器、气室长度调节信号模块、信号调理模块、A/D转换模块、光源驱动模块、信号处理模块和第一无线数传模块；红外光源发出红外光，经所述气室进入四元红外探测器；四元红外探测器依次通过信号调理模块、A/D转换模块与信号处理模块相连；气室内设有气室长度调节信号模块；气室长度调节信号模块通过A/D转换模块与信号处理模块相连；信号处理模块通过光源驱动模块与红外光源相连；信号处理模块与第一无线数传模块相连。
[0007]其中，气室包括中空的左侧腔体、右侧腔体和旋转体；右侧腔体套于左侧腔体右端，并通过旋转体与左侧腔体固定；左侧腔体右端设有螺纹孔；右侧腔体上沿长度方向设有通孔；旋转体前端为螺母，螺母上设有与螺纹孔对应的外螺纹；旋转体后端为表面光滑的螺杆，穿过右侧腔体的通孔；螺杆顶端设有气室长度调节旋钮；气室长度调节旋钮位于右侧腔体外侧。
[0008]其中，气室长度调节信号模块采用超声波测距传感器。
[0009]红外光源设于所述气室的左侧；四元红外探测器设于气室的右侧；气室左侧上端设有进气口，右侧上端设有出气口 ；四元红外探测器的四个通道前端分别设有三个测量滤光片和一个参比滤光片。
[0010]本发明三组分机动车尾气远程检测装置还包括无线显示终端；该无线显示终端包括第二无线数传模块、数据处理模块、显示模块；第二无线数传模块与第一无线数传模块通信相连；第二无线数传模块通过数据处理模块与显示模块相连。
[0011]红外光源采用EMIRS200型号的电调制红外光源；信号处理模块、数据处理模块均采用单片机；四元红外探测器采用LMM-244型号的热释电红外探测器；第一无线数传模块、第二无线数传模块均采用WLKO1L39。
[0012]本发明相比现有技术具有以下优点:
1.本发明三组分机动车尾气远程检测装置，可根据气体的不同浓度和检测环境通过旋转调节旋钮调节最佳的气室长度:当气体浓度低时，气室长度适当调长，使气体吸收量更多，检测精度更高；当气体浓度过高时，气室长度适当调短，保持一定的信号强度，亦使检测精度更高。而且在不同的检测环境中，也可以调节不同的最佳气室长度。以单光束四波长方式实现了一个装置同时检测三种气体组分，并配合调节采样气室长度使检测精度更高，检测结果更加准确、可靠。
[0013]2.本发明三组分机动车尾气远程检测装置，采用无线显示终端远程观测的方式，检测人员只需手持无线显示终端，就能够远距离查看检测点的机动车尾气CO、C02、碳氢化合物三种气体组分的浓度，无需近距离接触机动车尾气，避免了机动车尾气给检测人员造成的危害。
[0014]3.本发明三组分机动车尾气远程检测装置，采用自带温度补偿的热释电红外探测器，无需附加使用温度传感器及算法对三组分气体浓度进行温度修正，简化了装置，提高了数据处理效率，进一步减小了测量误差。
【附图说明】
[0015]
图1为本发明三组分机动车尾气远程检测装置的结构框图；
图2为图1中采样气室的结构示意图；
图3为图2中A出的结构详图；
图4为图1中光源驱动模块的电路图。
[0016]图中，1-红外光源，2-镀膜气室，21-螺纹孔，22-螺母，23-旋转体，24-超声波测距传感器，25-左侧腔体，26-右侧腔体，3-进气口，4-出气口，5、6、7-测量滤光片，8-参比滤光片，9-四元红外探测器，10-气室长度调节旋钮。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明进行详细说明。
[0018]如图1所示，本发明三组分机动车尾气远程检测装置，包括检测端和无线显示终端。检测端包括依次连接的光源驱动模块、采样气室、信号调理模块、A/D转换模块、信号处理模块以及第一无线数传模块。信号处理模块同时连接光源驱动模块。采样气室通过气室长度调节信号模块连接A/D转换模块。无线显示终端包括依次连接的第二无线数传模块、数据处理模块和显示模块。无线显示终端与检测端通过第一无线数传模块、第二无线数传模块无线通信。信号处理模块、数据处理模块均采用单片机(型号MSP430F149)。A/D转换模块的核心芯片采用AD7794。第一无线数传模块、第二无线数传模块的型号均为WLK01L39o
[0019]结合图4，光源驱动模块包括电阻和三极管，三极管采用S8050:基极通过IK电阻连接A端，A端连接信号处理模块发送调制信号的引脚；发射极接地；集电极通过IK电阻接5V的电平，同时集电极通过B端连接红外光源的驱动调制信号接收引脚。A接收单片机发送的频率IHz调制脉冲，当A接收到脉冲的高电平时，B处于低电平状态，A接收到脉冲的低电平时，B处于高电平状态，从而实现光源的调制。
[0020]结合图2，采样气室内部中空，内壁为镀金反射膜的