通用型车辆尾气在线检测装置的制作方法

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本实用新型属于环保检测领域，特别涉及一种通用型车辆尾气在线检测装置。


背景技术：

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当前，由于大气环境污染防控的形式严峻，我国对包括各种车辆在内的移动污染源尾气排放污染物的标准要求日益严格，对增量车辆提出了更高的排放环保等级标准。而已经投入使用的存量车辆数量已非常巨大，对其排放的监控和治理也同样不可忽视。目前虽然在市场上已存在不少车辆尾气排放污染物检测配套设备，但大都仅针对某种品牌车辆或某等级排放标准适用，属于传统专用配套设备或零部件，通用性、灵活性差。另外，大部分现有设备往往由于体积、重量的原因，只能用于车辆排放尾气成分的抽测，而不适用于直接安装在车辆上对尾气排放进行实时在线检测。


技术实现要素：

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为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种通用型车辆尾气在线检测装置。
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本实用新型具体技术方案如下：
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本实用新型提供了一种车载式柴油发动机排气污染物实时监测装置，包括箱体，所述箱体外设有取样管，所述箱体内设有相互连接的气路部分和电子测量部分，所述气路部分包括进气管和出气管，所述取样管一端插入车辆排气管内、另一端通过过滤装置与所述进气管连接，所述进气管上设有电磁阀，所述出气管上设有为抽取尾气提供动力的气泵；所述电子测量部分包括控制单元以及与所述控制单元电性连接的尾气检测装置、定位装置以及无线通讯装置，所述进气管端部连接有气室，所述尾气检测模块设在所述气室内，所述电磁阀和所述气泵均与所述控制单元电性连接。
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进一步地，所述控制单元包括相互电性连接的嵌入式处理器和数据采集电路，所述数据采集电路用于采集所述尾气检测装置检测的数据，所述嵌入式处理器用于控制所述电磁阀和所述气泵的开闭，并将所述数据采集电路采集的数据发送给接收端。
[0007]
进一步地，所述无线通讯装置包括设在所述箱体内的无线模块和设在所述箱体外侧的天线。
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进一步地，所述箱体内还设有电池组件，所述控制单元还包括用于监测外接电源供电情况的电压监控模块，在所述外接电源开始供电时通知所述控制单元启动监测、在所述外接电源停止供电时通知所述控制单元停止监测。
[0009]
进一步地，所述控制单元还包括时钟模块，所述时钟模块用于为所述嵌入式处理器设置工作周期。
[0010]
进一步地，所述尾气检测模块包括一氧化碳传感器、氮氧化合物传感器、二氧化硫传感器、甲烷传感器以及颗粒物传感器。
[0011]
本实用新型的有益效果如下：本实用新型提供了一种通用型车辆尾气在线检测装置，包括气路部分和电子测量部分，全部装置设在一个箱体内，气体检测装置的种类可以根
据尾气成分的不同进行调整；通过控制单元控制电磁阀和气泵的开闭，从而控制尾气样品进入气室进行检测的时间，以防止非检测状态时尾气进入、影响后续不同时刻的检测结果；定位装置获取取样检测时刻的实时位置信息，并由无线通讯装置将检测结果和对应时刻的实时位置信息一起发给接收端。该检测装置可安装在被检测的汽车上，体积较小，结构简单，在行车的过程中对尾气进行实时采样与检测，并将检测结果和对应的位置信息同时发送给接收端，从而获取准确、可靠的第一手数据。
附图说明
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图1为实施例提供的一种通用型车辆尾气在线检测装置的结构示意图；
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图2为实施例提供的一种通用型车辆尾气在线检测装置的电路示意图。
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其中：1、箱体；2、取样管；21、过滤装置；3、进气管；31、电磁阀；32、气室4、出气管；41、气泵；5、控制单元；51、嵌入式处理器；52、数据采集电路；53、电压监控模块；54、时钟模块；6、尾气检测装置；61、一氧化碳传感器；62、氮氧化合物传感器；63、二氧化硫传感器；64、甲烷传感器；7、定位装置；8、无线通讯装置； 81、无线模块；82、天线；9、电池组件。
具体实施方式
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下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细说明。
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实施例
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如图1～图2所示，本实施例提供了一种通用型车辆尾气在线检测装置，包括箱体1，箱体1外设有取样管2，箱体1内设有相互连接的气路部分和电子测量部分，气路部分包括进气管3和出气管4，取样管 2一端插入车辆排气管内、另一端通过过滤装置21与进气管3连接，进气管3上设有电磁阀31，出气管4上设有为抽取尾气提供动力的气泵41；电子测量部分包括控制单元5以及与控制单元5电性连接的尾气检测装置6、定位装置7(选用gps定位芯片或北斗芯片)以及无线通讯装置8，进气管3端部连接有气室32，尾气检测装置6设在气室32内，电磁阀31和气泵41均与控制单元5电性连接。过滤装置21 用于过滤尾气中的粉尘等细小颗粒，防止其对尾气检测装置6造成损害；控制单元5仅在车辆启动后控制电磁阀31开启，并且电磁阀31 仅在检测循环开始时启动，确保尾气仅在检测装置处于工作状态时才能进入气室中开始检测，以防止非检测状态时尾气进入、影响后续不同时刻的检测结果。
[0018]
在具体实施时，控制单元5选用型号为stc12c5a60s2的单片机芯片，其上集成有嵌入式处理器51和数据采集电路52，数据采集电路 52用于采集尾气检测装置6检测的数据，嵌入式处理器51用于控制电磁阀31和气泵41的开闭，并将数据采集电路52采集的数据发送给接收端。
[0019]
在一些具体的实施例中，无线通讯装置8包括设在箱体1内的无线模块81(选用gprs、4g、nb-iot等形式的无线模块)和设在箱体1 外侧的天线82。
[0020]
在一些具体的实施例中，箱体1内还设有电池组件9(蓄电池)，控制单元5还集成有用于监测外接电源(车载电源)供电情况的电压监控模块53(选用hj-9512型号的电压监控模块)，在外接电源开始供电时通知控制单元5启动监测、在外接电源停止供电时通知控制单元5 停止监测。
[0021]
在一些具体的实施例中，控制单元5还包括时钟模块54(选用 ds1302型号的时钟
模块)，时钟模块54用于为嵌入式处理器51设置工作周期。
[0022]
在具体实施时，尾气检测装置6包括一氧化碳传感器61(优选为 co-sf-2000型号)、氮氧化合物传感器62(优选为2nox-1500型号)、二氧化硫传感器63(优选为4ne-so2-2000型号)、甲烷传感器64(优选为jxm-ch4型号)以及颗粒物传感器65(优选为sps30型号的细颗粒物传感器，用于检测尾气中的pm2.5)。还可以根据尾气成分不同选用不同种类的气体传感器。
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该装置具体的工作步骤如下：
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(1)将该检测装置安装载重型车辆上，通过调整外围器件和接口逻辑使之适应各种类型的车辆；
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(2)接通电源，首先默认进入休眠模式，此时通过无线通讯装置 8周期性向接收端发送卫星定位信息；
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(3)当控制单元5收到外部电源供电信号时，说明车辆已经启动，此时该检测装置进入唤醒模式，启动周期性抽气检测工作流程(设定检测周期为5min)；
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(4)当新的检测循环开始时，控制电磁阀31开通进入尾气的气路，启动气泵41开始抽气，使尾气进入气室32，与安装在气室32内的尾气检测装置6充分接触，通过控制单元5对传感器信号和定位信息进行采集；
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(5)控制单元5将采集到的传感器信号和定位信息通过无线通讯装置8同时发送至上位机(接收端)进行存储；
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(6)工作模式中重复循环(4)～(5)步骤，直到检测到外部供电断电，此时转为休眠模式，等待下一次被车辆开机信号唤醒、再进入工作模式。
[0030]
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。