机动车尾气遥测仪计量方法的研究

韦杭 余挺

摘要：机动车排出的污染物会引起长距离的光度变化，目前的机动车尾气遥测仪正是通过遥测技术对上述光度变化进行测量，从而间接得出尾气中各种污染气体的参数。机动车尾气遥测仪不仅测试过程简单方便，而且测量的车型范围广，已经被国家环保相关部门广泛应用。基于此，本文首先简单的分析一下机动车尾气遥测仪的计量方法，随后给出机动车尾气遥测仪与排放气体测试仪在测量尾气时的异同。以此仅供相关人士进行交流与参考。

关键词：机动车;尾气遥测仪;计量方法;应用研究

0  引言

随着科学技术的不断进步，我國机动车尾气遥控仪的研究也得到了飞速的发展，同时其计量检定和校准也在不断的完善。从全国范围内出发，北京地区对于机动车尾气遥控仪的研究起步最早，同时也制定了一系列的机动车尾气中的污染气体检测仪的检测流程和校准规范。这些章程为机动车尾气遥测仪的计量校准技术的发展提供了一定的技术依据，在一定程度上促进了机动车尾气遥测仪的发展速度。

1  机动车尾气遥测应用的意义

2011年国家已出台了柴油汽车尾气遥测法，并已将遥测数据用于执法检测，对尾气不合格的将予以处罚。部分地区已将遥感监测车部署于各个入市路口，被检车辆的信息可实时直观在显示屏上显示，信息包括：车牌、检测合格、检测不合格等，这可以有效的提醒司机，特别是异地车辆，如有不合格，不可入市，以免引起不必要的处罚，其实施过程主要有以下几个方面：

①发现尾气超标车辆。

通过遥感监测车筛选出尾气排放超标车辆，督促车辆进行维护或者实施强制报废，从而降低车辆尾气带来的污染。

②限制重污染车辆入市。

重污染车辆排放污染占所有车辆污染的80%以上，利用遥感监测装置检测车辆尾气排放并实时报警，通过劝退或者强制手段，严查尾气超标车辆，能有效的杜绝超污染车辆入市，从而有效的减少了城市的空气污染。

③快速筛选黄标、绿标车辆。

通过遥测设备的实时监测，并结合交管部门检测线数据，通过APP实时和历史数据查询，找出违规的黄标车辆，通过劝说、教育、处罚等手段，彻底杜绝黄标车辆的违规行为。

④豁免清洁车辆。

利用遥测技术发现清洁车辆，可使其免去检测站进行年检，这样既能减少检测站的工作压力，又能鼓励车主积极保养，养成良好的保养习惯。

⑤尾气装置研发。

通过对过往车辆的尾气实时进行检测，然后通过大数据进行分析，可得出尾气净化装置的作用及衰减情况，此数据结果为一线实际检测结果，为尾气治理装置的研发提出了可靠的参考依据，大大提高了尾气治理装置的研发工作。可以说机动车尾气遥测技术的应用，对提高城市空气质量，以及提升交管部门对尾气超标车辆的管理能力都有很大帮助。

2  机动车尾气遥测仪的计量方法

2.1 计量项目简述

由于北京地区对机动车尾气遥控仪的研究起步最早，因此本文重点从北京地区提出的机动车尾气检测仪检定规章进行分析。JJG（京）45-2011遥感式汽油车排放有害气体检测仪检定规程和JJG976-2010透射式烟度计检定规程规定了机动车尾气遥控仪的检定项目和计量性能要求。

机动车尾气遥控仪的检定项目主要包括排气污染物浓度示值误差及重复性、测速装置的示值误差以及气象仪器的示值误差这三方面，具体包括的检定项目为通用技术要求、气体浓度示值误差、气体浓度测量重复性、不透光度示值误差、不透光度测量重复性、速度示值误差、加速度示值误差、VSP示值误差、温度示值误差、湿度示值误差、大气压示值误差、风速示值误差等[1]。

2.2 排气示值误差和重复性计量

在进行机动车尾气指标测量之前，首先要按照机动车尾气遥测仪装置图（见图1）将各个装置连接好，同时进行预热处理。然后根据机动车尾气遥测仪的工作原理，在反射器和测量主机连接的光路中放入专用标准气罐，并始终保持各个光轴处于重合状态。待光轴重合之后可以将规定的标准气体按照一定的顺序通入专用标准气罐中，然后重复测定机动车尾气遥测仪的测量值（最少三次），并记录数据，同时计算出每一个检定点的示值误差，最后将上述多次测量的实验标准偏差值作为各个检定点的重复性。

标准气罐在机动车尾气遥测仪进行尾气指标测量时发挥着重要的辅助作用，其质量好坏直接影响着最终的检测结果，因此标准气罐的制作工艺要求十分严格，通常采用的制作材料为上好的金属材料，同时为了防止其内部产生漫反射影响测量精度，要对其做发黑处理。同时考虑到机动车尾气遥测仪检测光的光谱特性，通常采用蓝宝石或者是GaF等透明材料来密封标准气罐的两端。

2.3 其他主要指标计量

其他的主要指标计量包括不透光度示值误差、速度示值误差，以及湿度、温度、大气压力等气象检定指标等。不透光度示值误差的测量主要是利用专有滤光片来进行计量校准，这个专有滤光片必须具有特定的波长要求和特定的形状。对于速度示值误差而言，首先需要确定四个速度点（如20km/h、30km/h、40km/h、50km/h），然后利用遥测仪和非接触式速度计对上述四个测速点进行速度测定，并最终得出遥测仪的速度误差。对于湿度、温度、大气压力等气象检定指标测量时，首先要保证是在标准环境条件下，否则会导致测量的尾气有害气体的测量数据出现偏差，因此首先需要利用标准环境测试仪来对测量的环境参数进行判定，从而检测其测量的数据是否准确。[2]

3  机动车尾气遥测仪与排放气体测试仪的尾气检测异同

3.1 量值溯源方法比较

机动车尾气遥测仪与排放气体测试仪都可以对机动车尾气进行测量，但是二者采取的方法不同，而且二者允许的误差范围和扩展不确定度也不相同。首先对于排放气体测试仪而言，采用丙烷检测HC，它的扩展不确定度为1%，00级的最大允许误差为±4%。而对于机动车尾气遥测仪，检测HC的标准物不仅仅是丙烷，而且还有1，3-丁二烯，它的扩展不确定度为2%，最大允许误差为±10%。对于CO、NO以及CO2等气体而言，需要采用与各个气体相对应的规定标准值和不确定度的相同标准气体进行量值溯源，然后根据标准气体的浓度大小分类别进行测量[3]。最后要注意，在进行设备量值溯源时，机动车尾气遥测仪需要利用标准气罐使得光线穿过标准物质，然后进行检测;而排放气体测试仪只需要将测量的气体通入设备即可。

3.2 检测能力比较

机动车尾气遥测仪与排放气体测试仪都可以对机动车的尾气（CO、NO、HC、CO2）进行测量，但是二者的的测量范围和允许等级等方面有较大的区别[4]。首先对于机动车尾气遥测仪而言，主要是利用光谱的吸收原理来进行气体测量。而对于排放气体测试仪而言，除了能够测量上述四种尾气，同时还能对氧气进行检测。详细的测量比较表见表1。

4  结束语

总而言之，机动车尾气遥测仪是目前检测机动车尾气的一项重要设备，深受环境监管部门等的青睐。而且随着遥测技术的不断进步与发展，机动车尾气遥测仪也得到了较快的发展。因此本文首先对机动车尾气遥测仪的计量方法进行了简单的分析，随后给出了机动车尾气遥测仪与排放气体测试仪的尾气检测异同，以此来更好的了解机动车尾气遥测仪的使用原理。

参考文献：

[1]甄杨，魏树龙，张笑平，等.机动车尾气遥感检测系统高低温试验分析[J].自动化与仪表，2018，033（007）：55-58.

[2]张浩，屠垒.机动车尾气遥感检测点位比选方法研究[J].污染防治技术，2018，31（06）：16-18.

[3]汪卫华.机动车排气污染遥感检测技术分析[J].建筑工程技术与设计，2018（034）：496.

[4]张洪宝，林夕腾，郑晓晓，许鹏飞.机动车尾气遥测仪计量方法的研究[J].计量技术，2019（06）：61-63.

[5]张洪宝，林夕腾，郑晓晓，等.机动车尾气遥测仪计量方法的研究[J].计量技术，2019（6）：61-63.

[6]深圳市安车检测股份有限公司.一种用于固定安装式尾气遥测设备的智能防护装置：CN201720943672.5[P].2018-03-30.

[7]安徽宝龙环保科技有限公司.一种机动车尾气遥测仪及机动车尾气遥测系统：CN201020516787.4[P].2011-04-06.