本实用新型属于机动车尾气遥测技术领域,尤其涉及一种垂直式机动车尾气遥感监测装置。
背景技术:
目前,传统的机动车尾气遥测仪都是水平安装使用的,即检测光束是平行于道路表面的,当机动车排放的尾气切割检测光束时,会引起检测光束的光谱结构变化,从而得到机动车排放尾气中的污染物成分和浓度。但是,水平安装的遥测仪仅适用于单车道,当应用于多车道时,在两辆以上车辆并排通过时无法区分各车的排放状态。只能作为无效数据去掉,由于水平安装使用的设备需要占道,会影响交通,不可能在每条车道上安装一台设备,因此现有的遥测设备无法同时应对多车道的尾气监测,因此,如何设计一种在不占用路面不影响交通的情况下,能够方便准确的监测尾气装置便成为了目前亟待解决的问题,现有技术存在现有的遥测设备无法同时应对多车道的尾气监测,更具体的是传统水平装置在检测机动车尾气时面临两台车及以上同时经过无法检测到有限数据的问题。
技术实现要素:
本实用新型提供一种垂直式机动车尾气遥感监测装置,以解决上述背景技术中提出了现有技术存在的遥测设备无法同时应对多车道的尾气监测,更具体的是传统水平装置在检测机动车尾气时面临两台车及以上同时经过无法检测到有限数据的问题。
本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种垂直式机动车尾气遥感监测装置,包括单一车道上方的支架上的一体化发射光路装置和接收光路装置,所述发射光路装置包括光源,所述接收光路装置包括气体探测器和光谱仪,所述光源发出的检测光束的红外光束经单一车道路面上的回归反射装置直接反射于气体探测器的带通滤光片,其紫外光束经单一车道路面上的回归反射装置直接反射于光谱仪。
进一步,所述光源发出的检测光束具备双光程。
进一步,所述光源发出的双光程检测光束为发射光程与反射光程同时经过同一检测区域。
进一步,所述光源发出的双光程检测光束经反射后空间形成特征吸收带。
进一步,所述单一车道上方的支架呈倒“L”型。
进一步,所述倒“L”型支架的立杆一端垂直伸出单一车道侧方的地面,其另一端水平连接横杆,所述横杆上连接一体化的发射光路装置和接收光路装置。
进一步,所述尾气探测装置仅占用单一车道的部分区域。
进一步,所述回归反射装置表面镀有宽波段反射材料。
进一步,所述带通滤光片的配置对应于不同气体检测光源。
进一步,所述支架上安装有雷达测速装置和车牌识别装置。
有益技术效果:
1、本专利采用所述发射光路装置包括光源,所述接收光路装置包括气体探测器和光谱仪,所述光源发出的检测光束的红外光束经单一车道路面上的回归反射装置直接反射于气体探测器的带通滤光片,其紫外光束经单一车道路面上的回归反射装置直接反射于光谱仪;
本系统包含倒“L”型支架光源、气体探测器、光学发射系统、光接收系统及光路回归反射装置,其中倒“L”型支架安装于道路的一侧,上述除光路回归装置外均安装于倒“L”型支架的横杆上,光路回归反射装置铺设在倒“L”型支架的正下方,反射回归装置的水平放置且上表面与道路水平,光源经光路发射系统发出的检测光束经路面的回归反射装置进入到上述探测器中;
本系统工作原理是光源、气体探测器及光谱仪以及倒L型支架,其中,横杆位于道路上方且高于车辆的高度,所述光源及气体探测器均安装在倒L型支架横杆上,所述气体探测器内置有气体浓度和气体成分检测单元,能够对光谱成分进行检测和分析,在所述倒“L”型支架下方的道路表面设有所述回归反射装置,所述回归反射装置设置在车辆待测区域,光源发出的监测光束从道路上方射向路面,经路面的回归反射装置反射到道路上方的所述探测器中,其中,所述光源和探测器集成在同一部件中,特定的气体分子只能吸收特定频率的光辐射,当测量光束通过光路中的特定化合物时,只有那些频率相符的辐射光被吸收,从而产生特征吸收带,得到一个光吸收谱图,可以用来测量已知化合物的浓度值,本装置从上方发出一束包含了检测机动车尾气所需要的光源(紫外和红外),通过地面反射装置到探测器接收,探测器分别设有对应于不同气体检测光源的带通滤光片,通过检测未经机动车尾气吸收的光强和经过机动车尾气吸收衰减后的光强,可以计算出对应的气体浓度,同时在红外光束进入带通滤光片时,紫外光束进入光谱仪中;
本系统的工作流程是设备开始工作,气体探测器连续监测车道环境中的背景气体浓度,当气体探测器接收到的数值小于某一限值时,(说明有车驶入,遮挡住了光源发出的光)停止检测,根据已经检测到的光谱信号分析计算当前气体浓度作为背景浓度,当气体探测器接收到的数值大于某一限值时,恢复检测机动车通过后由于尾气引起变化的气体的浓度,以机动车通过以后检测到的气体浓度减去机动车进入检测前的背景浓度就是当前机动车排放的浓度;
由于其实现了对单一车道每一辆通过检测点的机动车的精确检测,避免了多辆车同时经过时的干扰问题。
2、本专利采用所述光源发出的检测光束具备双光程,所述光源发出的双光程检测光束为发射光程与反射光程同时经过同一检测区域程,所述光源发出的双光程检测光束经反射后空间形成特征吸收带,由于在其反射装置上方附近是发射与反射光路的重叠区,在此区检测气体由于光路具备双光程,因而更充分的与机动车气体进行了反应,增加了检测精度。
3、本专利采用所述单一车道上方的支架呈倒“L”型,所述倒“L”型支架的立杆一端垂直伸出单一车道侧方的地面,其另一端水平连接横杆,所述横杆上连接一体化的发射光路装置和接收光路装置,由于将遥测设备安装于某一车道上方,当汽车经过倒“L”型支架下方时,通过光源、回归反射装置、探测器系统的配合工作,不但实现了整条车道横截面的尾气检测,而且不占用路面,不影响交通。
4、本专利采用所述尾气探测装置仅占用单一车道的部分区域,由于从道路上方发出检测光束到地面,而不在地面的整条车道上放置仪器,既不影响交通,也减少了每次测量安装调试所带来的不便。
5、本专利采用所述回归反射装置表面镀有宽波段反射材料,由于如果没有回归反射装置,仅靠地面对检测光束的反射是十分微弱的,不能满足检测的需要,该反射装置可对气体检测所需的所有波段高效率反射,高效支持了该使用新型同时测多种气体的能力,具体方案是在反射回归装置上镀有宽波段反射材料,调整光路发射接受系统与反射回归装置的关系,可以在一定角度范围内光源发出的光束经过反射回归装置后高效的反射到探测器及光谱仪中,既解决了检测光强的问题,也同时解决了测量多种气体的问题。
6、本专利接收装置中既有探测器又有光谱仪可检测每辆车尾气中多种气体指标,可以同时测量汽油车和柴油车污染物的排放情况。
7、本专利采用所述接收光路装置包括气体探测器和光谱仪,所述带通滤光片的配置对应于不同气体检测光源,由于气体探测器分别设有对应于不同气体检测光源的带通滤光片,通过检测未经机动车尾气吸收的光强和经过机动车尾气吸收衰减后的光强,可以计算出对应的气体浓度,光谱仪用于特定的气体分子只能吸收特定频率的光辐射,当测量光束通过光路中的特定化合物时,只有那些频率相符的辐射光被吸收,从而产生特征吸收带,得到一个光吸收谱图,可以用来测量已知化合物的浓度值,因此,本系统不但实现了定性测量,而且实现了定量测量。
8、本专利采用所述支架上安装有雷达测速装置和车牌识别装置,由于在倒“L”型支架上可以安装有雷达测速装置和车牌识别装置,与垂直式尾气检测装置构成一个机动车尾气遥感检测系统。
附图说明
图1是本实用新型一种垂直式机动车尾气遥感监测装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步描述:
图中:1-支架,2-发射光路装置,3-接收光路装置,4-光源,5-气体探测器,6-光谱仪,7-回归反射装置,8-红外光程,9-紫外光程,10-特征吸收带,11-立杆,12-横杆,13-带通滤光片(未示出)。
实施例:
本实施例:如图1所示,一种垂直式机动车尾气遥感监测装置,包括单一车道上方的支架1上的一体化发射光路装置2和接收光路装置3,所述发射光路装置2包括光源4,所述接收光路装置3包括气体探测器5和光谱仪6,所述光源4发出的检测光束的红外光束经单一车道路面上的回归反射装置7直接反射于气体探测器5的带通滤光片13,其紫外光束经单一车道路面上的回归反射装置7直接反射于光谱仪6。
所述光源4发出的检测光束具备双光程。
所述光源4发出的双光程检测光束为发射光程与反射光程同时经过同一检测区域。
所述光源4发出的双光程检测光束经反射后空间形成特征吸收带10。
所述单一车道上方的支架1呈倒“L”型。
所述倒“L”型支架1的立杆11一端垂直伸出单一车道侧方的地面,其另一端水平连接横杆12,所述横杆12上连接一体化的发射光路装置2和接收光路装置3。
所述尾气探测装置仅占用单一车道的部分区域。
所述回归反射装置7表面镀有宽波段反射材料。
所述带通滤光片13的配置对应于不同气体检测光源4。
所述支架1上安装有雷达测速装置,支架正前方20米处安装车牌识别装置。
工作原理:
本专利通过所述发射光路装置包括光源,所述接收光路装置包括气体探测器和光谱仪,所述光源发出的检测光束的红外光束经单一车道路面上的回归反射装置直接反射于气体探测器的带通滤光片,其紫外光束经单一车道路面上的回归反射装置直接反射于光谱仪,本系统包含倒“L”型支架,光源,气体探测器,光学发射系统,光接收系统及光路回归反射装置,其中倒“L”型支架安装于道路的一侧,上述除光路回归装置外均安装于倒“L”型支架的横杆上,光路回归反射装置铺设在倒“L”型支架的正下方,反射回归装置的水平放置且上表面与道路水平,光源经光路发射系统发出的检测光束经路面的回归反射装置进入到上述探测器中;
本系统工作原理是光源、气体探测器及光谱仪以及倒“L”型支架,其中,横杆位于道路上方且高于车辆的高度,所述光源及气体探测器均安装在倒“L”型支架横杆上,所述气体探测器内置有气体浓度和气体成分检测单元,能够对光谱成分进行检测和分析,在所述倒“L”型支架下方的道路表面设有所述回归反射装置,所述回归反射装置设置在车辆待测区域,光源发出的监测光束从道路上方射向路面,经路面的回归反射装置反射到道路上方的所述探测器中,其中,所述光源和探测器集成在同一部件中,特定的气体分子只能吸收特定频率的光辐射,当测量光束通过光路中的特定化合物时,只有那些频率相符的辐射光被吸收,从而产生特征吸收带,得到一个光吸收谱图,可以用来测量已知化合物的浓度值,本装置从上方发出一束包含了检测机动车尾气所需要的光源(紫外和红外),通过地面反射装置反射到探测器接收,探测器分别设有对应于不同气体检测光源的带通滤光片,通过检测未经机动车尾气吸收的光强和经过机动车尾气吸收衰减后的光强,可以计算出对应的气体浓度,同时在部分光束进入带通滤光片时,另一部分光束进入光谱仪中,本系统的工作流程是设备开始工作,气体探测器连续监测车道环境中的背景气体浓度,当气体探测器接收到的数值小于某一限值时,即说明有车驶入,遮挡住了光源发出的光,此时停止检测,根据已经检测到的光谱信号分析计算当前气体浓度作为背景浓度,当气体探测器接收到的数值大于某一限值时,恢复检测机动车通过后由于尾气引起变化的气体的浓度,以机动车通过以后检测到的气体浓度减去机动车进入检测前的背景浓度就是当前机动车排放的浓度,本实用新型解决了现有技术存在现有的遥测设备无法同时应对多车道的尾气监测,更具体的是传统水平装置在检测机动车尾气时面临两台车及以上同时经过无法检测到有限数据的问题,具有抗干扰、检测精度高、节省空间、完整性好的有益技术效果。
利用本实用新型的技术方案,或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下,设计出类似的技术方案,而达到上述技术效果的,均是落入本实用新型的保护范围。