汽车检测设备与维修（第2版第五章(7,8,9)

第五章 整车性能检测设备,第七节 汽油车排放污染物检测设备第八节 柴油车排放污染物检测设备第九节 噪声检测设备,第七节 汽油车排放污染物检测设备,汽油车排放污染物检测设备，主要使用废气分析仪。按国家标准GBl82852000在用汽车排气污染物限值及测试方法中规定：装配点燃式发动机的车辆，在检测中要进行怠速试验、双怠速试验和加速模拟工况(ASM)试验。怠速试验按国家标准GBT 38451993汽油车排气污染物的测量怠速法的规定进行，双怠速试验按国家标准GBT 38451993汽油车排气污染物的测量怠速法附录C的规定进行。,下一页,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备,一、 废气分析仪的类型 接触燃烧式分析仪。 不分光红外线气体分析仪（NDIR）。在国家标准GB1476111993汽油车怠速污染物测量方法中规定：“测量仪器应采用不分光红外线CO和HC气体分析仪。”,下一页,上一页,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备,二、 废气分析仪结构与工作原理不分光红外线气体分析仪，有单独检测CO和HC浓度的单项分析仪，也有能测这两种气体浓度的综合分析仪。它是一种能够从汽车排气管采集气样，而后对其中所含CO和HC浓度进行连续测量的仪器。图5-7-1为综合分析仪的外部构造图。它由废气取样装置、废气分析装置、废气浓度指示装置和校准装置等组成。废气在分析仪内的流动路线如图5-7-2所示。,下一页,上一页,返回,图5-7-1,返回,图5-7-2,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备,1 废气取样装置如图5-7-1所示，废气取样装置由取样头、滤清器、导管、水分离器和泵等组成。用取样头、导管和泵从汽车的排气管里采集废气，再用滤清器和水分离器(排水器)把废气中的炭渣、灰尘和水分除掉，只把废气送入分析装置。2 废气分析装置废气分析装置由红外线光源、气样室、旋转扇轮和传感器等组成。分析装置按照不分光红外线分析法，从来自取样装置的混有多种成分的废气，检测出CO和HC的浓度，并以电信号方式输送给浓度指示仪表进行指示。该分析装置按传感器的形式可分为电容微音器式和半导体式等不同形式。同时按结构形式又分为整体式，CO和HC分开式等形式。,下一页,上一页,返回,图5-7-1,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备,（1） 电容微音器式分析装置结构与原理如图5-7-3所示，从两个红外线光源发出的红外线，分别通过标准气样室和测量气样室后到达测量室。在标准气样室里充有不吸收红外线的N2（氮气），在测量气样室里充有被测量的发动机排气。测量室由两个分室构成，它们之间留有通道。在通道中装有金属膜片式电容微音器作为传感器。为了便于从废气中选择出需要检测的气体成分和角度，在测量气室内充入适当浓度的与被测气体相同的气体(即检测CO的浓度，充入CO气体；检测HC的浓度，充入正己烷气体)。,下一页,上一页,返回,图5-7-3,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备,当两束红外线分别通过测量气样室和标准气样室以及旋转扇轮，断续到达测量室时，由于通过测量气样室的红外线被所检测气体按浓度大小吸收掉一部分，而通过标准气样室的红外线完全没有被吸收。因此，在测量室的两个分室内因红外线的能量差别产生温度的差别，从而造成气体膨胀不一，于是两个分室产生压力差，促使金属膜片变形。电容式微音器通过容积变化感受到这种压力差，再以电信号形式通过放大器后输送到指示装置。（2） 半导体式分析装置结构与原理如图5-7-4所示：从两个红外线光源发出的红外线。分别通过标准气样室和测量气样室后用聚光管聚光，然后输送到测量室。同样，在标准气样室里充满不吸收红外线的N2，在测量气样室里充满被检测的废气。,下一页,上一页,返回,图5-7-4,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备,分析装置的传感器里采用的是一种能按照红外线能量强度改变电信号的半导体元件，由于该半导体元件本身不具有对被测气体吸收红外线波长范围的选择性，因此在半导体元件前面放置了一片光学滤色片，仅选择被测气体中可被吸收的波长范围内的红外线，使其通过。红外线穿过旋转扇轮后，断续地通过标准气样室和测量气样室，经过聚光管和光学滤色片后，到达半导体传感器。通过标准气样室的红外线被吸收，能量保持不变。通过测量气样室的红外线，由于它已按照被测气体的浓度被吸收掉一部分，分别通过不同气室的红外线的能量形成差异后到达传感器；半导体传感器将检测出的红外线能量变换成电信号，经放大器输出给指示装置。,下一页,上一页,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备,3 浓度指示装置浓度指示装置如图5-7-5所示：从浓度分析装置送来的电信号，CO浓度在CO指示仪表上以容积百分数()为单位指示；HC浓度在HC指示仪表上以正己烷当量容积的百万分数(10-6)为单位指示。CO和HC的仪表指示值可以分别利用零点调整旋钮7和2，标准调整旋钮6和1以及读数转换开关4和3进行控制；此外还可以通过气流通道一端设计的流量计10了解废气通道内的异常情况。,下一页,上一页,返回,图5-7-5,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备,4 校准装置校准装置是使分析仪经常保证正确指示值和一定指示精度的装置。它有用加入标准气(校准用标准气样)进行校准的标准气样校准装置，也有用机械检查器进行校准的简易校准装置。标准气样校准装置是把分析仪生产厂附带来的供校准用的标准气样(CO和HC)，从分析仪上专设的标准气样注入口直接送到浓度分析装置，再通过比较标准气样浓度值和仪表指示值的方法，来进行校准的一种装置。简易校准装置通常是用遮光板把分析装置中通过测量气样室的红外线挡住一部分，用减少一定量红外线的方法，进行简易校准指示仪表的一种装置。简易校准装置的形式，有装在测量仪外壳表面上的，也有不装在测量仪外壳表面上的。,下一页,上一页,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备,三、 使用方法与注意事项1 仪器使用使用测量仪时，除按表5-7-1中气体分析仪的检查调修所规定的项目及期限进行检查校准外，还要进行下述准备与校准工作。（1） 仪器的准备 接通电源，预热分析仪0.5 h以上。 用标准气样校准。先让仪器吸入清洁空气，用零点调整旋钮把仪表指针调到与零点重合，然后关掉泵开关，并从仪器的标准气样注口注入标准气体，再用标准调整旋钮把仪表指针调到标准指示值。CO的校准就是标准气样瓶上标明的CO浓度值。,下一页,上一页,返回,表5-7-1,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备,HC的校准标准值，由于是用丙烷作为标准气样，因此要按下式求出正已烷的换算值，再以它作校准的标准值。校准的标准值(正己烷换算值)=标准气样浓度(丙烷)含量换算系数 (5-7-1)式中，换算系数是分析仪的给出值，标在铭牌上，一般为0.4720.578。标明的丙烷浓度值700 ppm(10-6)时：HC校准的标准值=7000.530=371ppm(10-6),下一页,上一页,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备, 简易校准，接通简易校准开关，对于有校准位置刻度线的分析仪，用标准调整旋钮将指示仪表的指针调整到正对校准刻度线即可。如果没有校准位置刻度线，则要在标准气样校准时，在标准指示值上作记号，然后立即进行简易校准，使仪表指针与标准指示值记号重合即可。把取样头和取样导管安装到分析仪上，注意仪表指针如果超过零点，则表明导管内壁吸附有较多的HC，需要用压缩空气或布条等清洁取样探头和导管。,下一页,上一页,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备,（2） 被检车辆准备 启动、预热发动机，使之达到规定的热状态。 按该车使用说明书的规定调整好怠速转速和点火正时。 受检汽车的排气系统不得有泄漏。 将分析仪的取样探头插入排气管(消声器)，不同冲程数的发动机要用不同的取样探头，插入排气管的深度不小于400 mm。否则排气管应加接管，并保证接口不漏气。,下一页,上一页,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备,（3） 检测步骤 发动机由怠速加速到中等转速，维持5 s以上，再降至怠速状态。 将分析仪指示仪表的读数转换开关旋到最高量程挡位。 将取样头插入排气管中，插入400 mm。 选择适当的量程，待指针稳定后读数。 若为多排气管时,则取各管值的算术平均值。 检测完毕，抽出取样探头，让它吸入5 min新鲜空气，等到仪表指针回到零位后再关掉电源。,下一页,上一页,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备,2 注意事项 测量时，发动机一定不能高速运转，转速一定要控制在规定的怠速范围内。测量结束后，一定要立即把取样探头从排气管中抽出来。 一定不要把导管折起来测量。 取样探头、软管分为低浓度和高浓度用两种，两种要分别采用。 需连续检测时，应检测完一辆车，抽出取样探头，待仪表指针回到零位后，再测下一辆车。 取样探头不用时，要垂直吊挂起来，防止平卧地下，以免管内积水腐蚀探头。 在室内检测时，要注意通风换气，以免工作人员中毒。,下一页,上一页,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备, 分析仪应平放在湿度小、温差小、无振动的地方。 校准用气样有毒，要加强管理。四、 废气分析仪检定该仪器的维护标定周期为一年。应按GB/T 1179832001汽油车排气分析仪检定技术条件中规定的内容对仪器进行如下检定：1 环境条件环境温度为1530 (温度波动不大于5 )；相对湿度应85；大气压力为86.010.60kPa；电源额定电压220(110) V，额定频率50(1l）z；检定应在周围无影响测量的污染、振动、噪声、电磁干扰的环境下进行。,下一页,上一页,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备,2 检定用设备及要求（1） 标准气体检定用标准气体必须是由国家标准化行政管理机关认可的相关单位提供的标准物质。其不确定度不大于2，背景气N2。浓度范围要求如表5-7-2。表中气体除O.2为单组分外，其余可以是单组分、双组分或多组分混合气。氮气：浓度大于99.99(体积分数)。量矩气的选用：采用与产品说明书规定的标定点浓度接近的一组标准气作为量矩气。碳氢化合物浓度=丙烷浓度(正己烷/丙烷)转换系数(5-7-2),下一页,上一页,返回,表5-7-2,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备,（2） 检定用设备绝缘电阻表(500 V兆欧表，量程大于100 M)一个。（3） 外观及一般要求的检查 仪器应有清晰的铭牌，标明设备名称、型号、出厂编号、制造厂名、出厂日期。 各操纵件如开关、按钮及插座、接线端子等应有明显的文字或符号标志，符号标志应符合有关的规定。操纵件应灵活可靠，无松动、卡滞等现象。 指针式显示仪表，表盘应清晰，指针能调零，回转平稳、灵活，不应有卡滞、跳动等现象。数字式显示仪表，不应有影响读数的缺陷。 仪器通电预热后，各指示器能正常工作，数字显示器应显示清晰。,下一页,上一页,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备, 仪器的各调节器应能正常调节，零点及量矩调节应有一定余量。 仪器或仪器说明书中必须标明有至少二位有效数字的(正己烷/丙烷)转换系数。3 电气系统安全性检验（1） 人工检查仪器的保护接地端子和保护接地状况，仪器应有保护接地端子，该端子旁应有清晰的接地标志，保护接地端子应通过专用的黄绿色导线与保护接地点可靠连接。,下一页,上一页,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备,（2） 绝缘电阻试验仪器与电网电源断开，仪器电源开关置于接通位置，在仪器电源插头的电源相线端子与保护接地端子之间用绝缘电阻表测量。使用电网电源的仪器，电气系统安全性应符合GB/T 658771986中额定工作电压不超过500 V的类安全仪器的规定。绝缘电阻值不小于5M。4 零点漂移和量矩漂移的检定（1） CO、CO2、HC检定仪器通电预热后，通入新鲜空气，调零，通入量矩气。校准仪器，再通入新鲜空气，调零(指针式仪器应调至最低量程10处)，记录读数为Z0，通入量矩气。分别记录CO、CO2、HC示值为M0，测得量矩值为S0S0=M0-Z0 (5-7-),下一页,上一页,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备,仪器继续通气运行，1 h后记录零点Z1，通入量矩气，分别记录CO、CO2、HC示值为M1，测得量矩值为S1S1=M1-Z1 (5-7-)零点漂移值为Z=Z1-Z0 (5-7-)量矩漂移值为S=S1-S0 (5-7-)或（）/0 (5-7-7),下一页,上一页,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备,式中Z0零位检定初始值；Zi1h后零位读数值；M0通入标准气体初始测量值；M1 h后通入标准气体测量值；S0量矩检定初始值；S 1h后量矩检定值。,下一页,上一页,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备,（2） O2检定按使用说明书规定校准O2通道后，通入N2，记录读数为Z0，通入新鲜空气，稳定后记录O2示值为M2；隔1h后通入N21min，记录稳定读数Z1，之后通入新鲜空气，记录稳定示值M1，按式(5-7-3)、式(5-7-4)、式(5-7-5)、式(5-7-6)、式(5-7-7)计算零点漂移和量矩漂移，应分别符合如下两条规定：,下一页,上一页,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备, 零点漂移。仪器在规定检定条件下，1 h内零点漂移要求不超过下列值。一氧化碳：0.06(体积分数)碳氢化合物：3010-6(体积分数)二氧化碳：0.5(体积分数)氧气：0.5(体积分数) 量矩漂移。仪器在规定的检定条件下，1 h内量矩的最大漂移不超过表5-7-3规定。,下一页,上一页,返回,表5-7-3,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备,5 示值误差的检定（1） CO、CO2、HC检定对于单量程仪器，首先用第3组或第4组标准气进行校准，然后分别通入其余3组标准气进行示值误差检定，对于多量程仪器，首先应在最大量程内测定三点，然后在其他量程范围内任选一点进行检定，每点测量三次，取算术平均值，按式（-7-8）计算示值误差： a= C a Cs （5-7-8）或 C a-Csb=- (5-7-9) Cs ,下一页,上一页,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备,式中Ca三次读数算术平均值；Cs标准气体浓度值； a绝对误差； b相对误差。仪器示值误差不超过表5-7-4规定。（2） O2通道检定按使用说明书规定校准O2通道，之后分别通入第1组氧气标准气和第2组氧气标准气，每点测量三次，取算术平均值，按式(5-7-8)、式(5-7-9)计算示值误差，应符合表5-7-4的规定。,下一页,上一页,返回,表5-7-4,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备,6 重复性误差的检定仪器通入空气稳定后，通入2组或3组标准气体，稳定后得到测量值Ci，在不调节零点及量矩下重复六次，平均值为C，重复性误差用相对标准偏差表示，即 6C i/6 (5-7-10) i=1 设dii-C,下一页,上一页,返回,第七节 汽油车排放污染物检测设备, 6 S=di/6 (5-7-11) i=1 相对标准偏差为CS/C (5-7-12)此值应不超过2%。,上一页,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备,柴油车排气管排出的可见污染物表现在排气烟色上。排气烟色主要有黑烟、蓝烟和白烟三种。黑烟的发暗程度用排气烟度表示，排气烟度用烟度计检测。烟度计是对柴油车排放污染物进行检测的仪器。烟度计可分为滤纸式、透光式、重量式等多种形式。一、 滤纸式烟度计1 滤纸式烟度计类型滤纸式烟度计是世界上应用最广泛的烟度计之一，主要有如下三种形式： 手动滤纸式烟度计； 半自动滤纸式烟度计； 全自动滤纸式烟度计。,下一页,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备,滤纸式烟度计是用一个活塞式抽气泵，从柴油机排气管中抽取一定容积的排气，使它通过一张一定面积的白色滤纸，排气中的炭烟存留在滤纸上，使其染黑。用检测装置测定滤纸的染黑度，该染黑度即代表柴油车的排气烟度，如图5-8-1所示。2 结构与工作原理滤纸式烟度计由排气取样装置、染黑度检测与指示装置和控制装置等组成，一般还配备有微型打印机。,下一页,上一页,返回,图5-8-1,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备,（1） 取样装置由取样探头、活塞式抽气泵、取样软管和清洗机构等组成。取样探头分台架试验用和整车试验用两种形式。整车试验用取样探头带有散热片，其上装有夹具以便固定在排气管上。取样探头在活塞式抽气泵的作用下抽取排气，其结构形式应能保证在取样时不受排气动压的影响，如图5-8-2所示。活塞式抽气泵由泵筒、活塞、活塞杆、手柄、复位弹簧、锁止装置、电磁阀和滤纸夹持机构等组成。活塞式抽气泵在使用前，须先压下(手动或自动)抽气泵手柄，直至克服复位弹簧的张力使活塞到达泵筒最下端，并由锁止机构锁止，完成复位过程，以准备下一次抽取排气。,下一页,上一页,返回,图5-8-2,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备,当需要取样时，或在自由加速工况开始的同时通过捏压橡皮球向抽气泵锁止机构充气(手动式)，或通过套在加速踏板上的脚踏开关，在自由加速工况开始的同时操纵电磁阀向抽气泵锁止机构充入压缩空气(半自动式和全自动式)，使抽气泵锁止机构取消对活塞的锁止作用，于是活塞在复位弹簧张力作用下迅速而又均匀地回到泵筒的最上端，完成取样过程。此时，若滤纸式烟度计为波许(BOSCH)式，则抽气泵活塞移动全程的抽气量为(33015) mL，抽气时间为(1.40.2) s，且在1 min时间内外界空气的渗入量不大于15 mL。活塞式抽气泵下端装有滤纸夹持机构。当活塞式抽气泵每次完成复位过程后，通过手动或自动实现对滤纸的夹紧和密封，使取样过程中的排气经滤纸进入泵筒内，炭烟存留在滤纸上并将其染黑，并能保证滤纸的有效工作面直径为632 mm。,下一页,上一页,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备,一旦完成抽气过程，滤纸夹持机构松开，染黑的滤纸位移至光电检测装置下的试样台上。取样软管把取样探头和活塞式抽气泵连接在一起，由于泵的抽气量与软管的容积有关，所以国家标准GBT 38461993柴油车自由加速烟度的测量滤纸烟度法规定，取样软管长度为5.0 m，内径为5.-0.2mm，取样系统局部内径不得小于4 mm。压缩空气清洗机构能在排气取样之前，用压缩空气吹洗取样探头和取样软管内的残留排气颗粒。清洗用压缩空气的压力为0.30.4 MPa。,下一页,上一页,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备,（2） 检测与指示装置由光电传感器、指示电表或数字式显示器、滤纸和标准烟样等组成。光电传感器由光源(白炽灯泡)、光电元件(环形硒光电池)和电位器等组成，其工作原理如图5-8-3所示。电源接通后白炽灯泡发亮，其光亮通过带有中心孔的环形硒光电池照射到滤纸上。当滤纸的染黑度不同时，反射给环形硒光电池感光面的光线强度也不同，因而环形硒光电池产生的光电流强度也就不同。线路中一般配备有电阻和只作为白炽灯泡电流的粗调和细调，以便获得适度的光强，使光源和硒光电池的灵敏度相匹配。,下一页,上一页,返回,图5-8-3,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备,检测装置还应备有供标定或校准用的标准烟样和符合规定的滤纸。标准烟样也称为烟度卡，应在烟度计上检定，精确度为0.5。当标准烟样用于检定烟度计时，按量程均匀分布不得少于6张；当用于校准烟度计时，每台烟度计3张，检定值选在Rb5左右。当烟度计指示电表需要校准时，只要把标准烟样放在光电传感器下，用调节旋钮把指示电表的指针调整到标准烟样所代表的染黑度数值即可达到目的。这可使指示电表保持指示精度，以得出准确的测量结果。烟度卡必须定期检定，在有效期内使用。,下一页,上一页,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备,滤纸有带状和圆片状两种。带状滤纸在进给机构的作用下能实现连续传送，适用于半自动式和全自动式烟度计。圆片状滤纸，仅适用于手动式烟度计。对滤纸总的要求是：反射因数为(923)，当量孔径为45m，透气度为3000 mL（cm2min）(滤纸前后压差为1.963.90 kPa)，厚度为0.180.20 mm。（3） 控制装置半自动和全自动滤纸式烟度计的控制装置，包括用脚操纵的抽气泵脚踏开关和滤纸进给机构。控制用压缩空气的压力为0.40.6 MPa。,下一页,上一页,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备,3使用方法与注意事项（1） 使用方法 1） 仪器准备 仪器校准a 未接通电源时，先检查指示电表指针是否在机械零点上，否则用零点调整螺钉使指针与“10”的刻度重合。b 接通电源，仪器进行预热，然后打开测量开关，在光电传感器下垫上10张洁白滤纸，调节粗调电位器和细调电位器，使表头指针与“0”的刻度重合。c 在10张洁白滤纸上放上标准烟样，光电传感器对准标准烟样中心垂直放置在其上。此时、表头指针应指在标准烟样所代表的染黑度数值上，否则应调节仪器后面板上的小型电位器。,下一页,上一页,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备, 检查取样装置和控制装置中各部机件的工作情况，特别要检查脚踏开关与活塞抽气泵动作是否同步。 检查控制用压缩空气和清洗用压缩空气的压力是否符合要求。 检查滤纸进给机构的工作情况是否正常。 检查滤纸是否合格，应洁白无污。,下一页,上一页,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备,2） 车辆准备 进气系统应装有空气滤清器，排气系统应装有消声器并且不得有泄漏。 柴油应符合GB10327的规定，不得使用燃油添加剂。 测量时发动机的冷却水和润滑油温度应达到汽车使用说明书所规定的热状态。 自1995年7月1日起新生产柴油车装用的柴油机，应保证启动加浓装置在非启动工况不再起作用。,下一页,上一页,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备,3） 测量程序 用压力为0.3.4 MPa的压缩空气清洗取样管路。 把活塞式抽气泵置于待抽气位置，将洁白的滤纸置于待取样位置，并夹紧。 将取样探头固定于排气管内，插入深度等于300 mm，并使其轴线与排气管轴线平行。 将脚踏开关引入汽车驾驶室内，但暂不固定在油门踏板上。 在被染黑的滤纸上记下试验序号、试验工况和试验日期等，以便保存。 检测结束，及时关闭电源和气源。,下一页,上一页,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备,(2) 注意事项 取样软管的内径和长度有规定，不能随意用其他型号的管子代替。 指示装置不用时，应把测量开关打到关的位置，以免在移动或运输时损坏指示电表。 指示装置应避开有振动和湿度大的地方。 滤纸和校准用标准烟样，不要放置在阳光下曝晒或灰尘多的地方。 标准烟样必须定期标定，在有效期内使用。,下一页,上一页,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备,二、 滤纸式烟度计检定按GB/T1179852001滤纸式烟度计检定技术条件规定每年对烟度计检定。具体检定内容如下：1 环境条件环境温度为040 ；相对湿度应85；电源电压额定电压220(10）V；检定应在周围无影响测量的污染、振动、噪声、电磁干扰的环境下进行。2 量具和工具见表5-8-1。,下一页,上一页,返回,表5-8-1,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备,3 外观及一般要求的检查(1) 烟度计应有清晰的铭牌，标明设备名称、型号出厂编号、制造厂名、出厂日期。(2) 各操纵件如开关、按钮及插座、接线端子等应有明显的文字或符号标志，符号标志应符合有关的规定。操纵件应灵活可靠，无松动、卡滞等现象。(3) 指针式显示仪表，表盘应清晰，指针能调零，回转平稳、灵活，不应有卡滞、跳动等现象；数字式显示仪表，不应有影响读数的缺陷。(4) 采样探头、导管不得有破裂、漏气、堵塞现象。气泵、送纸装置、压缩空气清洁系统工作正常。人工检查，应符合本项其他条目的规定。,下一页,上一页,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备,4 电气系统安全性检验(1) 人工检查烟度计的保护接地端子和保护接地状况，烟度计应有保护接地端子，该端子旁应有清晰的接地标志。保护接地端子应通过专用的黄绿色导线与保护接地点可靠连接。(2) 绝缘电阻试验烟度计与电网断开，烟度计电源开关置于接通位置，在烟度计的电源插头的电源相线端与保护接地端子之间用绝缘电阻表测量。使用电网电源的烟度计，其电气系统安全性应符合GB/T 658771986中额定工作电压不超过500 V的类安全仪器的规定，绝缘电阻值不小于5 M。,下一页,上一页,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备,5 零点漂移的检定烟度计通电预热后，将烟度计指示仪表示值调至满量程的4，将此时的示值作为起始示值记录在表中，连续运行1 h，将其示值记录在表中，按式(5-8-1)计算零点漂移填入表中，零点漂移应不大于3(F.S)/h。F.S表示满量程，是英文“full scale”的缩写。 S- (5-8-1) 式中零点漂移；S 起始示值，Rb；S 连续运行1h时的示值，Rb；R烟度计满量程值，Rb。,下一页,上一页,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备,6 示值误差的检定用Rb约为5的标准烟度卡对烟度计进行校准，调整旋钮，使烟度计示值与标准烟度卡的标称值相符，然后对另外两张标准烟度卡进行测定，把两张标准烟度卡标称值及相应的烟度计示值记录在表中，按式(5-8-2)计算相应示值误差填入表中，示值误差应不超过3(F.S)。 SiBi2i- (5-8-2) 式中2i示值误差，i=1，2；S i烟度计示值，Rb，i=1，2；B i标准烟度卡标称值，Rb，i=1，2；R烟度计满量程值，Rb。,下一页,上一页,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备,7 重复性误差的检定把Rb约为5的标准烟度卡固定在烟度计检测台上测定，将标准烟度卡的标称值及烟度计示值记录在表中，重复五次，取对平均值偏离最大的示值，按式(5-8-3)计算重复性误差填入表中，示值误差应不超过2(F.S)。 C-S - (5-8-3) R式中 重复性误差；C偏离平均值最大的示值，Rb；S示值平均值，Rb；R烟度计满量程值，Rb。,下一页,上一页,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备,8 活塞式抽气泵性能的检定(1) 抽气量的检定装好滤纸，如图5-8-4所示，将取样软管一端与仪器取样入口端相连接，另一端与抽气试验装置上端管相连接，确保无漏气现象，操作阀A使容器内的压力与外界压力平衡之后随即关闭阀A。操作抽气系统的抽气泵使之抽气，使计量筒内液面上升，抽气前后进入计量筒内水容积的变化量即为抽气量。重复三次，将每次的抽气量记录在表中。抽气量应为(30015) mL。(2) 抽气时间的检定装好滤纸，使抽气泵动作，用秒表测定的活塞运动时间即为抽气时间(抽气时间可与抽气量的检定同时进行)，重复三次，每次的抽气时间记录在表中。抽气动作时间应为(1.40.2) s。,下一页,上一页,返回,图5-8-4,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备,三、 透光式烟度计GB182852000在用汽车排气污染物限值及测试方法规定用光吸收系数来度量可见污染物的大小。规定使用不透光度仪测量压燃式发动机和装用压燃式发动机车辆的可见污染物要求不透光度仪的显示仪表应有两种刻度：一种为绝对光吸收的单位，从0到4(m-1)；另一种为线性刻度从0到100。两种刻度的范围均以光全通过时为0，全暗时为满刻度。,下一页,上一页,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备,1 结构与工作原理不透光度仪可以分为取样式和全流式两类。取样式不透光度仪的取样探头与排气管的横截面积之比应不小于0.05，应位于烟气分布大致均匀的断面上，尽可能放置在排气管的最下游，必要时可放在延长管中。探头、冷却装置等和不透光度仪之间的距离应尽可能的短，管路应从取样点倾斜向上至不适光度仪，应避免使碳烟积聚的急弯。标准规定不透光度仪的光源应为色度在2 8003 250 K范围内的白炽灯；接受器应由光电池组成，其光响应曲线应类似于入眼的光适应曲线。同时要求被测气体封闭在一个内表面不反光的容器内，由于内部反射或漫反射作用产生的漫反射光对光电池的影响应减小到最小，并且对不透光度仪的有效长度、响应时间、被测气体的温度和压力、清扫空气的压力等也作了规定。,下一页,上一页,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备,(1) 哈特里奇透光式烟度计透光式烟度计是一种利用透光衰减率来测定排气烟度的典型仪器。图5-8-5为英国研制的哈特里奇透光式烟度计结构简图。它各有一个测试管s和校正管A，将需要测定的一部分排气导向测试管，用电风扇向校正管吸入干净的空气，在测试管两端放上光源和光电池，当光线透过导入排气的烟层，由光电池测定光线的衰减量。图中虚线位置，将光源和光电池转向校正管用作零点校正；烟度记录器指示值：无烟为0，全黑为100。由于排烟是连续不断通过测试管的，所以不论稳态、非稳态和过渡现象烟度计的测定都很方便，这是它的优点。,下一页,上一页,返回,图5-8-5,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备,但是由于光学系的污染，这种烟度计测定中容易产生误差，因此必须注意清洗，还有排气烟中所含的水滴和油滴也可能作为烟度显示出来。当抽样检验的排烟超过500 时，必须采用其他热交换器来冷却排烟。 (2) PHS式烟度计美国使用的PHS式烟度计是将柴油机全部排气都导入检测部分进行烟度测定的透光式烟度计。它是基于光电转换原理，用透光度来测定排烟浓度。把光源和光电变换装置直接放在离发动机排气口一定距离的排气通道上，以减小排气散热的影响。该烟度计无专设的校正管，使用时应注意消除光源以外的光线的干扰。,下一页,上一页,返回,第八节 柴油车排放污染物检测设备,PHS式烟度计的测定值受到排气管直径的影响，在排气量和排气管直径都大时，即使排烟浓度很低，由于通过检测部分的烟层厚，所得测定值仍然较高。为此，通常规定发动机标定功率在73.5kW以下时用50.8 mm管；在73.5147kW时用76.2 mm管；在147220.5kW时用101.6 mm管；220.5 kW以上用127 mm管。2 使用、注意事项与维护标定透光式烟度计的使用方法，注意事项与维护标定均参考前面滤低式烟度计的做法。需要强调的是：在使用仪器前，一定要认真阅读烟度计的使用说明书，严格按操作程序检测。,上一页,返回,第九节 噪声检测设备,国家标准GB14952002规定了机动车辆噪声测量方法。在测量方法中，规定使用声级计或其他等效的测量系统应不低于GB3785规定的1级声级计的要求。声级计是一种能把工业噪声、生活噪声和交通噪声等，按人耳听觉特性近似地测定其噪声级的仪器，其面板图如图5-9-1所示。噪声级是指用声级计测得的并经过听感修正的声压级(dB)或响度级(phon)。,下一页,返回,图5-9-1,返回,第九节 噪声检测设备,一、 声级计结构与工作原理声级计一般由传声器、放大器、衰减器、计权网络、检波器、指示表头和电源等组成，其框图如图5-9-2所示。1 传声器它是把声压信号转变为电压信号的装置，也称为话筒，是声级计的传感器。电容式传声器主要由金属膜片和靠得很近的金属电极组成，实质上是一个平板电容。金属膜片与金属电极构成了平板电容的两个极板。当膜片受到声压作用时，膜片发生变形，使两个极板之间的距离发生改变，电容量也随之发生变化，从而产生交变电压，其波形在传声器线性范围内与声压级波形成比例，实现了将声压信号转变为电压信号的作用。,下一页,上一页,返回,图5-9-2,返回,第九节 噪声检测设备,电容式传声器是声学测量中比较理想的传声器，具有动态范围大、频率响应平直、灵敏度高和在一般测量环境中稳定性好等优点，得到广泛应用。由于电容式传声器输出阻抗很高，因此需要通过前置放大器进行阻抗变换，前置放大器装在声级计内部靠近安装电容式传声器的部位。2 放大器和衰减器一般声级计的放大线路中都采用两级放大器，即输入放大器和输出放大器，其作用是将微弱的电信号放大。输入衰减器和输出衰减器是用来改变输入信号的衰减量和输出信号的衰减量，以便使表头指针指在适当的位置，其每一挡的衰减量为10dB。输入放大器使用的衰减器调节范围为测量低端(如070dB)，输出放大器使用的衰减器调节范围为测量高端(如70120dB)。输入和输出两个衰减器的刻度盘常做成不同颜色，目前以黑色与透明配对为多。,下一页,上一页,返回,第九节 噪声检测设备,由于许多声级计的高、低端以70dB为界限，故在旋转时要防止超过界限，以免损坏装置。3 计权网络为了模拟人耳听觉在不同频率有不同的灵敏性，在声级计内设有一种能够模拟入耳的听觉特性，把电信号修正为与听感近似值的网络，这种网络叫做计权网络。通过计权网络测得的声压级，已不再是客观物理量的声压级(叫线性声压级)，而是经过听感修正的声压级，叫做计权声级或噪声级。从声级计上得出的噪声级读数，必须注明测量条件。,下一页,上一页,返回,第九节 噪声检测设备,4 检波器和指示表头为了使经过放大的信号通过表头显示出来，声级计还需要有检波器，以便把迅速变化的电压信号转变成变化较慢的直流电压信号。这个直流电压的大小要正比于输入信号的大小。指示表头是一只电表，只要对其刻度进行一定的标定，就可从表头上直读出噪声级的dB值：声级计表头阻尼一般都有“快”和“慢”两个挡。“快”挡的平均时间为0.27s，很接近于人耳听觉器官的生理平均时间；“慢”挡的平均时间为1.05s。当对稳态噪声进行测量或需要记录声级变化过程时，使用 “快” 挡比较合适；在被测噪声的波动比较大时，使用“慢”挡比较合适。,下一页,上一页,返回,第九节 噪声检测设备,声级计面板上一般还备有一些插孔。这些插孔如果与便携式倍频带滤波器相连，可组成小型现场使用的简易频谱分析系统；如果与录音机组合，则可把现场噪声录制在磁带上储存下来。待以后再进行更详细的分析；如果与示波器组合，则可观察到声压变化的波形，并可用照相机将波形摄制下来；还可以把分析仪、记录仪等仪器与声级计组合、配套使用，这要根据测试条件和测试要求而定。,下一页,上一页,返回,第九节 噪声检测设备,二、 声级计使用方法与注意事项检测用的声级计应符合国家标准的规定，并要求在检测前按规定进行校准。1 仪器使用（1） 仪表的检查 接通电源前，检查仪表指针是否在机械零点上。若不在零点，可用零点调整螺钉使指针与零点重合。 检查电池容量。把声级计功能开关对准“电池”，衰减器任意，此时电表指针应达到额定红线或规定区域，否则读数不准。打开后盖便可更换电池。 接通电源，对仪器进行必要的预热。,下一页,上一页,返回,第九节 噪声检测设备, 对仪器进行校准。每次检测前或使用一段时间后，必须对仪器的电路和传声器进行校准：声级计上一般都配有电路校准的“参考”位置，可检验放大器的工作是否正常。如不正常，应调节微调电位器。电路校准后，再用标准发声器对声级计进行校准。 将声级计的功能开关对准“线性”、“快”挡。检测站(线)内都有一定的环境噪声，因此声级计上应有相应的示值。变换衰减刻度盘，表头示值应相应变化10 dB左右。 检测计权网络。按以上步骤，将“线性”位置依次变为“C”、“B”、“A”。由于室内环境噪声多为低频成分，故经频率计权后的噪声级示值将低于线性值，而且应依次递减。,下一页,上一页,返回,第九节 噪声检测设备, 查“快”、“慢”挡。将衰减器刻度盘调至高dB值处(例如90 dB)，检测人员发声，并注意观察“快”挡时的指针摆动能否跟上发音速度，“慢”挡时的指针摆动是否明显迟缓。这是“快”、“慢”两挡所要求的表头阻尼程度的基本特征。 经过上述检查和校准后，声级计便可投入使用。（2） 检测步骤 将声级计的计权网络开关置于“A”位置。 将声级计话筒放到距被检汽车正前方2 m、离地面高1.2 m的位置上。 选择适于被测声级的量程。在不知道被测声级多大时，必须把衰减器刻度盘预先放大到最大衰减位置，然后在实测中再逐步旋至被测声级所需要的衰减挡，读取仪表指示值，并监听喇叭声音是否悦耳。,下一页,上一页,返回,第九节 噪声检测设备,2 注意事项（1） 避免在本底噪声大的场所检测。本底噪声是指测量对象的噪声不存在时，周围环境的背景噪声。检测场地的本底噪声应比所测车辆的喇叭声响至少低10 dB，并保证测量不被偶然的其他声源所干扰。（2） 检测时要注意仪表量程的选择应由高到低，防止指针超出刻度线以外。仪器的测量范围35130 dB分为三挡：3580 dB；60105 dB；85130dB。测量前应根据被测声音的大小将量程开关置于合适的挡位，如无法估计其大小，应先将量程开关置于最高挡。测量喇叭声级时，使用85130dB挡。（3） 检测时要避免声级计受反射音、大风和电磁波的影响。（4） 声级计要避免受振动和冲击，注意防潮和避免阳光直射。,下一页,上一页,返回,第九节 噪声检测设备,（5） 电池式声级计在不使用期间，应取下干电池。如果显示器左下方显示出电压低落标志“”，则表明电池已低于规定的工作电压，需要更换。在更换电池时，要特别注意应将电源开关置于“关”的位置。用完后应及时关掉电源开关，否则电池的电能将耗尽。（6） 声级计前端的多孔泡沫塑料圆球是风罩，在室外测量或当风速超过0.5 ms时应使用风罩，以减少风噪声的影响。风罩还能保护传声器不受尘埃的损害，因此在检测站内也应使用风罩。,下一页,上一页,返回,第九节 噪声检测设备,三、 声级计检定1 检定设备及条件（1） 在参考频率上，检定测试点的自由声场偏差应优于0.2dB。（2） 标准传声器自由场灵敏度应优于0.3dB。（3） 信号发生器的频率准确度应优于2%。（4） 检定装置在参考频率上的总失真度应小于1%。（5） 精密衰减器的准确度应优于0.05 dB。（6） 有效值电压表的准确度应优于2%，峰值因数容量应大于10。（7） 电平记录仪的分辨率应优于0.25 dB。,下一页,上一页,返回,第九节 噪声检测设备,（8） 脉冲信号发生器的脉冲重复率范围不小于0.1500 Hz；脉冲宽度范围不小于500s100 ms；上升时间不大于10 s；脉冲极性，正及负。（9） 猝发声信号发生器：正弦波信号频率为1000 Hz和2 000 Hz；重复频率范围为0.1100 Hz持续时间为0.52s。（10） 时间间隔测量仪：具有测量脉冲周期和脉冲宽度的功能，其测量范围为50s2 ms。（11） 失真度测量仪：准确度优于10%(满刻度)。（12） 检定环境条件：气压86106 kPa；温度1535 ；相对湿度45%75%。,下一页,上一页,返回,第九节 噪声检测设备,2 检定项目和检定方法（1） 外观检查声级计不应有机械损坏、接触不良、灵敏度显著下降等现象。 （2） 声级计固有误差的检定在基准环境条件下用替代法按方框 图5-9-3进行检定。将标准传声器放置在自由行波声场中，标准传声器的参考轴应与声源的参考轴重合，且使传声器膜片正对自由行波，传声器膜片与声源参考点的距离为1 m。,下一页,上一页,返回,图5-9-3,返回,第九节 噪声检测设备,正弦信号发生器置于参考频率上，调节其输出，使标准系统指示94 dB作为参考声压级，保持声源、声压不变，取出标准传声器，将被检声级计放置在标准传声器原来位置上，并使两个传声器接收面先后一致，读出被检声级计指示值，即为声级计的绝对灵敏度。指示值与94 dB之差为声级计的固有误差。（3） 整机“线性”响应及频率计权 对于具有整机“线性”响应的声级计，首先按频率点，用替代法在图5-9-3所示的条件下，相对于恒定声压逐点作出响应的曲线，然后测量A、B、C、D频率计权，按允差要求，检查合格与否。 在传声器频响与声级计散射特性已知的情况下，A、B、C、D频率计权特性曲线可用电方法自动扫描画出。,下一页,上一页,返回,第九节 噪声检测设备,（4） 声级计的动态范围按图5-9-4所示装置，检定声级计输出的失真度，用高声压传声器校准器，或一种特制的耦合腔提供频率为1 0002 000 Hz