不分光红外线废气体分析仪的构造和工作原理及检测方法

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1 不分光废气分析仪原理

不同颜色的光线具有不同波长，人们通常把0.8～600μm的一段电磁波称为红外线。

废气中的CO、HC、CO2、NOX等气体，分别具有吸收一定波长范围内红外线的性质。

不同的气体，在不同的波长范围内，吸收强度也不一样，且吸收红外线的程度与废气浓度之间有一定的不良影响。

汽车发动机工作时排出的气体成分不下数十种。不同气体对不同波长的红外线吸收有选择性，即每种气体都有一个特定的吸收波长，如CO气体的吸收波长为47μm，而HC气体吸收波长为3.4μm等。红外线气体分析仪正是根据这个原理制成的。

2 不分光红外线气体分析仪的构造
红外线废气分析仪的结构简图。它由红外光源1经反射镜2后分成两束平行的红外线进入光通道。旋转截光器4以一定转速旋转，形成间断红外光束分别通过试样室5、基准室6，然后进入检测器7。在光学通道上设有光学滤波器，以减少废气中非测量成分的影响，如在试样室壁上装有石英滤光片，可以滤掉5μm以上的红外线，减少H2C对HC的干扰。被测的废气连续流过试样室，在那里红外线被部分地吸收，吸收多少与被测气体的浓度有关。基准室一般充满了纯的被测气体或纯氮气，并加以密封。所以通过基准室的红外线光强始终稳定。
检测器由两个基本相同的密封腔组成，里面充满了被测气体。两个腔用一柔性膜片隔开，只有一小孔相连，使两腔压力均衡。柔性膜片和微型流量传感器组成微音器8。检测器内的气体吸收红外线被加热。如果透过试样室和基准室的能量不等，则膜片两侧的气体不均匀地加热，膜片就向一侧弯曲，这种弯曲程度可通过电容器的电效应检测出来。由于采用旋转截光器，间歇光束使红外线光能变成脉冲光能，检测室内的气体被周期加热，结果使膜片产生振动，被微音器转换成电信号经放大后在仪表上显示出来。

为了提高测量精度和保护仪器，从汽车排气管里取出的废气必须经过冷凝、干燥、过滤去水分，并以一稳定的速度通过试样室。

3 汽油机怠速污染物的检测方法
按照国家标准规定，检测汽油车排放废气中的CO、HC的浓度值要在怠速工况下进行，怠速工况指发动机在运转中，离合器处于接合位置，油门踏板和手油门处于松开位置。采用化油器供油系统的汽油发动机，阻风门处于全开位置，手动变速器置空挡，自动变速器处于停车挡或空挡位置。
（1）仪器检查与校准。在检测之前，仪器必须进行仔细检查。在确认无问题后，接通电源，预热30min以上，并按说明书要求进行调校。
（2）
车辆准备。检查汽车排气系统不得有泄漏，按规定调整发动机怠速和点火正时，并运行发动机至规定的热状态。

（3）将发动机由怠速加速至70%的额定转速，维持60s后降至怠速运转，将取样探头插入汽车排气管中，深度为400mm。在发动机降至怠速15s后开始读数，读取30s内的最高值和最低值，其平均值为测量结果。检测结束后，把取样探头从排气管中抽出，让它吸入新鲜空气5min，待仪器指针回零后再关掉电源。