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全激光机动车尾气遥感在线监测系统

一、系统简介: 

机动车尾气遥感监测系统可实现对行驶车辆机动车尾气排放的实时在线监测,并将监测数据上传至环保监管部门。传统的机动车尾气遥感监测系统采用红外吸收光谱技术、紫外差分吸收光谱技术,容易受背景气体、环境温湿度差异、光源强度的不稳定性等因素影响,遥感监测的效果有局限性。筱晓光子基于自身掌握的可调谐激光吸收光谱(TDLAS)气体检测技术,结合先进的机器学习算法,开发的全激光机动车尾气遥感监测系统具有灵敏度高、精度好、测量范围宽、响应速度快、不受背景环境干扰、使用寿命长等特点。


二、测量原理:

调谐激光吸收光谱 (TDLAS)技术基于朗伯比尔定律,当光通过物质时,物质对光强有吸收,其吸收的光强与物质的浓度成一定的比例关系。

朗伯比尔定律:

qc1.png

其中光谱吸收系数:

qc2.png

激光器作为光源发出待测气体特征波长的光,光通过气体后有光强吸收,通过探测器检测光强吸收,根据朗伯比尔定律,得到该气体的浓度。


三、系统组成:

机动车尾气遥感监测系统由排气污染物测量模块、速度加速度测量模块、环境参数测量模块、摄像及车牌识别模块、信息和软件平台组成。

qc3.png

四、系统特点:

1、测量精度高,不受天气环境和背景气体影响

系统采用可调谐激光吸收光谱(TDLAS)技术遥感检测尾气排气中CO、CO2、HC、NO浓度,CO、CO2、HC、NO分别采用2um-6um波长激光器,由于激光谱宽特别窄(小于0.0001nm),且只发射待测气体吸收的特定波长,使测量不受测量环境中其它成分的干扰。

2.内置参比模块,系统无漂移,避免了定期校正需要

系统采用波长调制光谱技术,内置参比模块,并且进行动态补偿,实时锁住气体吸收谱线,不受温度、压力以及环境变化的影响,不存在漂移现象。

3、响应速度快,测量无滞后

可调谐激光吸收光谱技术,检测频率极高,每秒可完成100-1000次分析,系统响应时间小于0.7秒。

4、同光路设计,燃烧方程解算,测量更准确

车辆行驶过程中排出的尾气迅速扩散,扩散后气团不同位置气体浓度不同。系统设计将几种气体的测量光束合束为同一光束,穿过气团同一位置测量,并通过燃烧方程解算,避免了光路不同束时各束光测量气团不同位置,测量值不符合燃烧光程,无法通过燃烧方程解算的问题。

5、水平式安装,维护成本低

采用水平光路安装方式,反射装置位于保护箱体内,减少了反光部分的维护和清洁次数。

6、光源寿命长,可靠性高

系统采用激光器光源寿命长、稳定性好,无需定期更换光源,运行维护成本低。

7、自动标定,省时省力

系统具有自动标定功能,根据设置的时间自动标定,无需人工定期标定。

8.所需要光学产品清单


项目

尾气检测

采购

量子级联可调谐半导体激光器

(吸收)(CO CO2 NO   HC  PM各一台)

TDLAS综合控制盒

(自带控温、调制功能)

CO: 2327nm可调谐半导体激光吸收   

CO2: 2004nm可调谐半导体激光吸收

NO: 5.26um可调谐QCL激光吸收

HC:1.65um可调谐半导体激光吸收

PM:激光光强衰减法

探测器(PVMI-10.6) Veego,Poland

Zurich MFLI-500K

(增益可调,自带滤波功能)

(可以识别CO CO2 NO HC PM探测器一台)

CO: 0%-10%

CO2: 0%-16%

NO: 0-7000ppm

HC:0-7000ppm  (C3H8)

PM: 0~100%

探测器

检测精度

CO: 绝对误差为±100ppm

CO2: 绝对误差为±250ppm

NO: 绝对误差为±30ppm

HC:绝对误差为±200ppm

PM: ±2.5%

探测器检测光程

2-30m,


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