專利名稱：汽油車簡易工況法排放檢測系統的檢測氣路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及測量裝置，特別是涉及一種汽油車簡易工況法排放檢測系統的檢測氣路。
背景技術：
目前，國內外氣體分析儀設備制造商所生產的用于汽車尾氣排放檢測的檢測氣路普遍存在結構設計簡單、使用功能單一的問題，缺乏保證氣路準確、可靠工作的技術手段和檢測方法，導致氣路容易出現泄漏、進管、進水等惡劣情況，甚至于造成測量傳感器受損，設備使用壽命嚴重降低。
下面舉例說明現有汽油車尾氣排放檢測氣路存在的問題眾所周知，汽車排氣管出口排放的尾氣溫度高達幾百攝氏度，尾氣經過采樣探頭及其采樣軟管，能起到一定的降溫作用，尾氣中的部分飽和水蒸汽會變成液態的水積留下來。通常，上述設備的檢測氣路中只通過增加一級水分離器進行強制冷卻，起到一定的效果。但是，經過水分離器送入氣體測量單元的氣體仍然具有較高的溫度和水份。在設備測量強度較大的情況下，這些因素都將對測量傳感器造成損害，影響到傳感器的測量準確性和使用壽命。在檢測氣路中增強除水和冷卻功能，顯得尤為重要。
通常在對汽車進行尾氣排放進行檢測前，即在兩輛被檢汽車的檢測之間，需要用壓縮環境空氣對采樣探頭及其采樣軟管進行反吹清洗，同時用常壓環境空氣對測量氣路內部進行清洗，以達到快速排盡殘留尾氣和冷凝水的目的，避免對下一輛車的測量產生影響，確保檢測的準確性。但是，上述設備的檢測氣路中不具備反吹清洗功能，故此存在檢測氣路清洗時間長，清洗效果差，影響檢測效率和檢測準確性的問題。
另外，為保證設備的測量精度和準確性不受干擾，檢測氣路還應具有檢測整個采樣通道氣路是否密閉良好的密封性測量功能，以防止在尾氣采樣測量過程中由于環境空氣的侵入導致測量結果出現誤差。通常，上述設備的檢測氣路中不具備能夠進行密封性檢查的氣體壓力傳感器，無法獲取密封氣路中的壓力變化情況，一旦氣路由于壓力過大出現進管或松動現象，不能及時處理，從而影響測量結果的準確性。
實用新型內容本實用新型的目的是解決現有汽油車尾氣檢測氣路存在的問題，提供一種具有反吹清洗和密封檢測功能，測量準確，使用壽命長的汽油車尾氣檢測氣路。
本實用新型汽油車簡易工況法排放檢測系統的檢測氣路，包括尾氣采樣與預處理單元、標準氣體校準單元和通過第五電磁閥連接在該兩個單元之間的氣體測量單元，尾氣采樣與預處理單元包括水分離器和相連的第一濾芯，氣體測量單元包括CO、CO2和HC測量平臺，標準氣體校準單元包括環境空氣、標準零氣、高標和低標氣體接口，所述水分離器的入口接有反吹清洗單元，所述反吹清洗單元包括空氣壓縮機端口、采樣探頭端口及安裝在該二端口與所述水分離器之間的第四電磁閥；所述尾氣采樣與預處理單元設有安裝在所述水分離器和所述第一濾芯之間的冷凝器，所述冷凝器和水分離器分別經第三濾芯和第二濾芯、第七電磁閥和第六電磁閥、排水泵和排水端口相連；所述標準氣體校準單元設有限壓裝置，所述限壓裝置分別安裝在與所述標準零氣、高標和低標氣體接口相連的輸入氣路中；所述氣體測量單元設有壓力傳感器，所述壓力傳感器通過第八電磁閥分別接至所述第一濾芯的出口和所述CO、CO2和HC測量平臺的入口。
本實用新型的檢測氣路，其中所述第四～八電磁閥為二位三通電磁閥。
本實用新型的檢測氣路，其中所述冷凝器采用半導體冷凝器。
本實用新型汽油車簡易工況法排放檢測系統的檢測氣路的優點是增加了反吹清洗和密封檢測功能，測量準確，使用壽命長，可以滿足各類大、中型機動車檢測場對汽車尾氣排放檢測設備的使用需求。
以下結合附圖和實施例對本實用新型的技術方案做詳細說明。
圖1為本實用新型汽油車簡易工況法排放檢測系統的檢測氣路結構示意圖。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型汽油車簡易工況法排放檢測系統的檢測氣路，包括尾氣采樣與預處理單元、氣體測量單元、標準氣體校準單元和反吹清洗單元。
預處理單元具有水分離器9和安裝在水分離器9和第一濾芯F1之間的冷凝器10。冷凝器10和水分離器9分別經第三濾芯F3和第二濾芯F2、第七電磁閥SV7和第六電磁閥SV6、排水泵11和排水端口4、3相連。
氣體測量單元具有真空開關傳感器12、采樣泵13、第四濾芯F4、CO、CO2和HC測量平臺15、O2傳感器16、NO傳感器15、O2排氣端口19、NO排氣端口18和氣體壓力傳感器14，壓力傳感器14通過第八電磁閥SV8分別接至第一濾芯F1的出口和CO、CO2和HC測量平臺15的入口。
標準氣體校準單元具有限壓裝置R1和R2，限壓裝置R1和R2分別安裝在與標準零氣、高標和低標氣體接口6~8相連的輸入氣路中。
反吹清洗單元位于水分離器的入口。反吹清洗單元包括空氣壓縮機端口1、采樣探頭端口2，在該二端口與水分離器9之間安裝有第四電磁閥SV4。
檢測氣路的功能如下尾氣樣氣通過采樣端口2、第四電磁閥SV4進入由水分離器9、冷凝器10和第一濾芯F1組成的預處理單元進行除水、除塵和降溫處理后，通過第五電磁閥SV5、采樣泵13、第四濾芯F4進入由CO、CO2和HC測量平臺15、O2傳感器16、NO傳感器17組成的氣體測量單元進行氣體濃度檢測。經水分離器9和冷凝器10冷卻后形成的積水，分別通過第二濾芯F2、第三濾芯F3由雙聯排水泵11經排水端口3和4排出氣路。環境空氣、標準零氣、高標和低標氣體則可以通過由第五濾芯F5、電磁閥SV1、電磁閥SV2和電磁閥SV3，以及限壓裝置R1、R2組成的標準氣體校準單元進入到氣體測量單元，進行各氣體傳感器的標定和校準。來自空氣壓縮機端口1的高壓氣體可以通過反吹清洗單元的第四電磁閥SV4，對接入到采樣端口2的采樣探頭及其采樣軟管中的殘留氣體和積水進行反吹清洗。
現對本實用新型檢測氣路的工作過程詳細描述如下參照表1，表1給出了測量氣路在各種工作過程中電磁閥和泵的受控情況。1.尾氣測量進行尾氣測量時，來自采樣探頭及其采樣軟管中的汽車尾氣樣氣，通過采樣輸入端口2進入氣路，經過第四電磁閥SV4、水分離器9、冷凝器10、第一濾芯F1進行降溫、除水和除塵處理后，再經三通T1、第電磁閥SV5、三通T2，由采樣泵13抽入，經三通T3進入到CO、CO2、HC測量平臺15進行氣體濃度測量，再經三通T4分別進入到O2傳感器16和NO傳感器17進行氣體濃度測量，最終氣體分別通過排氣端口19和18排出到室外。
表1各種工作過程下電磁閥和泵的控制說明
尾氣中分離出的冷凝水一部分經水分離器9底部、第二濾芯F2、第六電磁閥SV6，由排水泵11通過排水端口3排出到室外，其余大部分冷凝水則經冷凝器10底部、第三濾芯F3、第七電磁閥SV7，由排水泵11通過排水端口4排出到室外。
2.環境測量進行環境空氣測量時，環境空氣通過環境空氣輸入端口5進入氣路，經電磁閥SV1、電磁閥SV3、第五電磁閥SV5、三通T2，由采樣泵13抽入，經第四濾芯F4、三通T3進入到CO、CO2、HC測量平臺15進行氣體濃度測量，再經三通T4分別進入到O2傳感器16和NO傳感器17進行氣體濃度測量，最終氣體分別通過排氣端口19和18排出到室外。
3.調零對各氣體傳感器進行調零時，來自零空氣發生器或氣瓶中的標準零氣體將通過調零輸入端口6進入氣路，氣體經限壓裝置R1、電磁閥SV1、電磁閥SV3、第五電磁閥SV5、三通T2，由采樣泵13抽入，經第四濾芯F4、三通T3進入到CO、CO2、HC測量平臺15進行傳感器調零，再經三通T4分別進入到O2傳感器16和NO傳感器17進行傳感器調零，最終零氣體分別通過排氣端口19和18排出到室外。其中，限壓裝置R1的作用是避免由于輸入氣體壓力不慎調高后產生的高壓對測量平臺和傳感器造成損害。
4.低標對CO、CO2、HC和NO傳感器進行低量程標定時，來自氣瓶中的標準低量程標定氣體將通過低標輸入端口7進入氣路，氣體經電磁閥SV2、限壓裝置R2、電磁閥SV3、電磁閥SV5、三通T2，由采樣泵13抽入，經濾芯F4、三通T3進入到CO、CO2、HC測量平臺15進行傳感器低量程標定，再經三通T4分別進入到O2傳感器16和NO傳感器17，進行NO傳感器的低量程標定，最終低標氣體分別通過排氣端口19和18排出到室外。其中，限壓裝置R2的作用是避免由于輸入氣體壓力不慎調高后產生的高壓對測量平臺和傳感器造成損害。
5.高標對CO、CO2、HC和NO傳感器進行高量程標定時，來自氣瓶中的標準高量程標定氣體將通過高標輸入端口8進入氣路，氣體經電磁閥SV2、限壓裝置R2、電磁閥SV3、第五電磁閥SV5、三通T2，由采樣泵13抽入，經濾芯F4、三通T3進入到CO、CO2、HC測量平臺15進行傳感器高量程標定，再經三通T4分別進入到O2傳感器16和NO傳感器17，進行NO傳感器的高量程標定，最終高標氣體分別通過排氣端口19和18排出到室外。其中，限壓裝置R2的作用是避免由于輸入氣體壓力不慎調高后產生的高壓對測量平臺和傳感器造成損害。
6.反吹清洗進行反吹清洗時，來自空氣壓縮機的高壓新鮮空氣通過空壓機端口1進入氣路，再經第四電磁閥SV4，從采樣輸入端口2以反吹的形式吹入采樣軟管和采樣探頭，從而達到將殘留其中的尾氣和冷凝水排出的目的。同時，新鮮環境空氣通過環境空氣輸入端口5進入氣路，經電磁閥SV1、電磁閥SV3、第五電磁閥SV5、三通T2，由采樣泵13抽入，經濾芯F4、三通T3進入到CO、CO2、HC測量平臺15，再經三通T4分別進入到O2傳感器16和NO傳感器17，最終氣體分別通過排氣端口19和18排出到室外，從而達到清洗測量氣路內部殘留尾氣的目的。其中，高壓反吹清洗氣路中的第四電磁閥SV4設置在水分離器9的前端，用于避免高壓空氣對氣路和氣體傳感器造成損害，既保護了檢測氣路，又達到了有效清洗內部氣路，以及高壓清洗污染嚴重的采樣軟管和探頭的最佳效果。
7.密封檢測進行密封檢測時，首先，尾氣測量通道處于測量狀態，各電磁閥和泵的工作狀態如前面第1項描述所示，同時，第八電磁閥SV8處于上電動作狀態，打開了由三通T1經第八電磁閥SV8至壓力傳感器14的通道。此時，封閉采樣探頭的進氣口，于是，從外接的采樣探頭及其采樣軟管、經采樣輸入端口2、第四電磁閥SV4、水分離器9、冷凝器10、第一濾芯F1、三通T1、第五電磁閥SV5、三通T2至采樣泵13的通道；從水分離器9和冷凝器10底端出口，分別經第二濾芯F2和第三濾芯F3、第六電磁閥SV6和第七電磁閥SV7至排水泵11的通道；以及從三通T1經第八電磁閥SV8至壓力傳感器14的通道一起，共同形成了一個密閉的空間。隨著采樣泵13和排水泵11的持續工作，空間內的氣體逐漸被排出，從而在空間內部形成一個負壓力場，并越來越趨向真空狀態，通過對壓力傳感器14測量數據的讀取，可以清晰地了解壓力下降的情況。當一定時間內密閉空間內的氣壓接近真空時，觸發真空開關動作，此時，關閉采樣泵13和排水泵11，然后連續讀取一段時間內的通道的氣體壓力值，如果整個尾氣測量通道密封性符合規定要求，那么通道內氣體壓力的恢復值將落在規定的范圍內，密封性檢測合格，一旦通道內氣路出現泄漏時，氣體壓力值將很快超過規定的限值，于是就可以判斷測量氣路的密封性檢測不合格。
8.全關閉檢測氣路不工作時，所有的電磁閥和泵都不上電，處于關閉狀態，由于從壓力傳感器14、第八電磁閥SV8、三通T3，經CO、CO2、HC測量平臺15、三通T4、O2傳感器16和NO傳感器17至排氣端口19和18直接與環境大氣相通，因此，可以通過壓力傳感器14直接讀取當前環境的大氣壓力值，該值在進行氣體修正計算時有用。
本實用新型汽油車尾氣檢測氣路增加了反吹清洗和密封檢測功能，測量準確，使用壽命長，可以滿足各類大、中型機動車檢測場對檢測設備的使用需求。
權利要求1.汽油車簡易工況法排放檢測系統的檢測氣路，包括尾氣采樣與預處理單元、標準氣體校準單元和通過第五電磁閥(SV5)連接在該兩個單元之間的氣體測量單元，所述尾氣采樣與預處理單元包括水分離器(9)和相連的第一濾芯(F1)，所述氣體測量單元包括CO、CO2和HC測量平臺(15)，所述標準氣體校準單元包括環境空氣、標準零氣、高標和低標氣體接口(5-8)，其特征在于位于所述水分離器(9)的入口接有反吹清洗單元，所述反吹清洗單元包括空氣壓縮機端口(1)、采樣探頭端口(2)及安裝在該二端口與所述水分離器(9)之間的第四電磁閥(SV4)；所述尾氣采樣與預處理單元設有安裝在所述水分離器(9)和所述第一濾芯(F1)之間的冷凝器(10)，所述冷凝器(10)和所述水分離器(9)分別經第三濾芯(F3)和第二濾芯(F2)、第七電磁閥(SV7)和第六電磁閥(SV6)、排水泵(11)和排水端口(4、3)相連；所述標準氣體校準單元設有限壓裝置(R1、R2)，所述限壓裝置(R1、R2)分別安裝在與所述標準零氣、高標和低標氣體接口(6-8)相連的輸入氣路中；所述氣體測量單元設有壓力傳感器(14)，所述壓力傳感器(14)通過第八電磁閥(SV8)分別接至所述第一濾芯(F1)的出口和所述CO、CO2和HC測量平臺(15)的入口。
2.根據權利要求1所述的檢測氣路，其特征在于其中所述第四～第八電磁閥(SV4～SV8)為二位三通電磁閥。
3.根據權利要求1所述的檢測氣路，其特征在于其中所述冷凝器(10)采用半導體冷凝器。
專利摘要本實用新型汽油車簡易工況法排放檢測系統的檢測氣路，包括尾氣采樣與預處理單元、氣體測量單元、標準氣體校準單元和反吹清洗單元。尾氣采樣與預處理單元接有冷凝器。氣體測量單元設有一個壓力傳感器，該壓力傳感器通過一個二位三通電磁閥接入測量氣路。反吹清洗單元通過另一個二位三通電磁閥將空氣壓縮機端口和采樣探頭端口連接到檢測氣路的入口。本實用新型汽油車簡易工況法排放檢測系統的檢測氣路的優點是增加了反吹清洗和密封檢測功能，測量準確，使用壽命長，可以滿足各類大、中型機動車檢測場對汽車尾氣排放檢測設備的使用需求。
文檔編號G01M3/00GK2800278SQ20052002301
公開日2006年7月26日 申請日期2005年6月8日 優先權日2005年6月8日
發明者吳冰, 劉昭度, 姚圣卓, 胡劍威, 林靜濤 申請人:北京金鎧星科技有限公司