[00132359]激光式高灵敏消光烟度计技术研究

随着排放法规的日益严格,车用柴油机自由加速烟度、标准循环烟度已经纳入了排放控制检测项目中。目前,包括气态有害物测量仪、分流式微粒取样器、光学式非接触缸内参数测量设备等绝大部分精密车用测试仪器均由Horiba、AVL、Kisler等国外大公司垄断。由于没有国内公司可以生产,这些仪器设备均属暴利销售。因此,自主开发发动机专用测试仪器是培育我国专用仪器设备开发能力、降低仪器设备费用的必然需求。 本课题在分析国内外测量柴油机烟度的的消光式烟度计构架基础上,依据Beer-lambert定律,提出并设计了一套用于柴油机尾气烟度测量的激光式消光烟度计系统,该系统的特殊之处在于采用激光作为光源,利用文丘里管式结构通过保护气不仅保护了光学元件免受污染而且通过控制保护气在射流器喉管的压力,保证检测室内的压力在要求的范围之内。然后对设计并加工组装起来的激光式消光烟度计系统进行试验评测,具体内容如下： （1）系统构架确定及实现; （2）系统评价及分析; （3）消光度对柴油机中的主要成分的敏感性分析; （4）自动校准系统设计及创新性分析。所研发的原型样机指标如下：量程消光度0～100%,消光系数0～10m-1,精度0.02%（不相关度）,成本2.6万元,充分达到预期指标。项目所开发的实验室原型烟度计前处理单元、标准采样管、采样室取样气回送管线等仍在设计加工中,成果产业化应用尚需时日。考虑到我国排放法规的日益严格,烟度计作为可在线反应微粒成分的测试仪器,若能产业化、商品化其应用前景将十分广阔。