基于Lab VIEW的汽车排放检测探究

刘普

摘要：汽车尾气排放的检测和研究，一直以来都是汽车领域的热点问题。就目前而言，汽车尾气检测与分析系统对排放物的检测是比较精确的，但很多情况下，完成检测后缺乏数据的显示、对比、分析的功能，即便是具备该功能，相关系统在直观性也会有所缺失。利用Lab VIEW软件和NI公司的USB-6008数据采集卡，基于Lab VIEW开发汽车排放检测系统，可以实现对汽车尾气的快速检测分析，并有效提升数据显示的直观性，为尾气排放数据的对比和后处理分析提供便利。

关键词：汽车排放;Lab VIEW;检测探究

我国汽车的保有量的迅速增加，不仅便利了人们的生活，也带来了日趋严重的汽车尾气污染问题。在当前，汽车尾气污染已然成为空气污染的主要来源之一，威胁着人类身体健康。控制汽车尾气中污染物的排放量，将绿色环保发展理念渗透于汽车领域，已经成为维护人类身体健康、促进汽车领域可持续发展的重要条件。因此，本文针对汽车排放污染物检测设备价格昂贵、体积庞大、检测结果不够直观问题，基于Lab VIEW技术加强对汽车排放检测领域的研究。

一、汽车尾气检测系统的总体结构

基于Lab VIEW所设计的汽车尾气检测系统由硬件和软件两大部分构成，该系统需要获取的参数主要有车速参数、空气流量参数以及待检车辆的环境参数，它们所需要的装置分别为过车车速传感器、进气流量传感器以及外置温度计装置。相关装置获取的参数需要经过信号调理电路转变之后，通过数据采集卡输入计算机。系统采用直接取样法进行废气采集，即在汽车排气管上直接采样，然后将样品输送到废气分析仪进行成分分析，再经由RS232数据接口将结果输入计算机。计算机装有Lab VIEW软件程序，该程序对接收到的数据进行分析处理得到废气成分数据，再将其与国家相关法规的规定值进行对比得到排放是否超标的结论，结论同步显示于电脑屏幕上。利用Lab VIEW软件丰富的内置函数库，可以实现十分直观地进行数据显示与对比分析。

（一）汽车尾气检测系统的硬件选择

该系统的硬件组成主要包括，数据调理电路、废气分析仪Ⅰ套、USB6008数据采集卡1块、电脑1台、试验用发动机1台。系统中应用的Lab VIEW软件对系统配置要求不高，普通笔记本电脑即可满足使用需求。系统中装有美国NI公司的USB6008数据采集卡，它在该公司属于数据采集卡系列中的低端产品。该USB6008数据采集卡可提供12个数字输入/输出通道、2个模拟输出通道、8个模拟输入通道，完全可以达到本系统的使用要求。废气分析仪采取AVL AMA i60型，NOx采用化学发光法检测，HC采用氢火焰离子化法检测，CO采用不分光红外线法检测。系统采用全自动测量，该测量装置可提供多种测量模式，可以外接PC键盘实时自动校准系统，能够实现自动校准，且速度较快。系统采用标准的R232通信接口，具备PCMCIA升级接口，可根据需求升级为符合欧Ⅲ、欧Ⅳ及OBD的接口，酒精、液化气、天然气、汽油等多种燃料均在该系统的测量范围之内。

（二）汽车尾气检测系统的软件设计

设计线束检测台的基本要求是：实现导通电阻、短路、检测短路功能，显示错误情况及其位置，具有通用性。在此基础上，追求高检测效率、清晰的界面以及便捷的操作。

为了清楚的体现进气温度、发动机转速、节气门开度之间的关系，技术人员需要在进行产品设计时将上述3个数据通过三个虚拟仪表显示出来，虚拟仪量程分别为进气温度0～50℃、发动机转速0～7000 r/min、节气门开度0～100%。3个波形图窗口分别显示碳化氢、一氧化碳﹑氮氧化合物的排放量，最下方设置3个超标指示灯，如果系统测得排放物高于国家标准值，就会点亮相应指示灯。

Lab VIEW采用图形化的程序语言——G语言，这种语言的特点是，以流程图取代程序代码，避免了大量的程序代码编写。Lab VIEW自带数据采集模块，可满足线束导通检测仪的信号采集、接收需求，其采集到的数据通过MATLAB节点发送给MATLAB，MATLAB带有矩阵运算功能，可完成檢测结果的判断，并将数据返回，Lab VIEW的显示模块可对检测结果进行显示。

二、结语

随着绿色环保理念的提出与落实，汽车尾气排放检测功能已经成为发动机性能优劣重要判断标准。传统尾气排放装置所能测量的数据种类比较单一，而且难以实现对测量结果与国家规定的对比分析，排放趋势的观察较为困难。通过普通笔记本电脑，安装Lab VIEW软件，借助其种类繁多的函数形成界面、强大图形化功能，可以十分便捷地对汽车尾气进行排放测量，测量结果可形成相关曲线，以便使用主体进行对比分析，这使得汽车尾气排放系统的后处理能力得到有效提升。

参考文献：

[1]方毅然，李志斌.基于Lab VIEW的汽车排放检测系统通讯测试软件设计[J].仪表技术与传感器，2017（06）：78-82.

[2]刘建宇，李柱，王德智，吕德刚，齐晓杰，解伟明.基于Lab VIEW的汽车排放检测方法研究[J].商丘师范学院学报，2017，33（03）：26-28.