柴油车排气烟度的检测原理

柴油机的烟度是发动机的尾气排放中的各个有害物质的含量.

烟度定义：定容量排气所透过的滤纸的染黑度

柴油车排气烟度的检测原理

柴油车的排气烟度是用烟度计来检测的。烟度计的类型很多，按测量原量分，目前流行的有两种。

一种是透光式烟度计。透光式烟度计在光学系统中装上光源和光接收器，使待测的柴油车排气连续不断地从光路中通过，利用排气中的碳烟微粒对光的吸收使透光率发生变化而测定排气中的烟度。透光式烟度计的优点是可以测定变化工况中烟度排放的瞬时值，缺点是结构较复杂，制造成本较高，维护较困难。这种烟度计主要用于发动机的研究。

另一种是反射式烟度计，也称滤约式烟度计。它利用滤纸将排气过滤，排气中的碳烟便存留在滤纸上，然后根据光的反射原理用测定滤纸被碳烟污染的程度来表示排气烟度。滤纸式烟度计结构结构简单，高速和作用都较方便，特别适用于稳定工况下的烟度测定，缺点是不能对变化工况下的过渡过程作连续的测量。

根据国家标准的规定，目前汽车检测站和于测量柴油车自由加速烟度的仪器为滤纸式烟度计。滤纸式烟度计检测柴油车排气烟度的基本原理是：

用抽气泵在一定时间内从柴油车排气管中抽取一定量的废气，使它通过一张一定面积的纯白滤纸，废气中的碳烟微粒便险境丰在滤纸上，使滤纸染黑。然后用光电检测装置测出滤纸的染黑度，用波许（Rb）表示。该染黑度即代表柴油车的排气烟度。

抽气时间、抽气量对检测的准确性都有直接的影响。为保证检测精度，国家标准对抽气泵的抽气时间、抽气量都有规定。柴油车自由加速时，由于是在怠速情况下突然加油，转速迅速增加，排烟浓度也突然增加，当转速稳定后，排烟浓度明显降低。为准确反映加油时的排烟情况，就要求加油时立即取样，即加油与取样同步。如果取样提前，浓度还未排出就结束取样，就会使测量结果偏低；同样，如果取样推迟了，浓烟已经过去了才取样，结果也会偏低。另外，取样时间过长或过短，得到的排气平均烟度都会不同。国家标准规定，抽气泵每次抽气的动作时间为1.4±0.2s，抽气泵每次的抽气量为330±15mL。如果每次抽取的废气不等量，则通过相同面积的滤纸时，滤纸的染黑度就不同，所测得的烟度值也就不同，因此对抽气泵每次的抽气量也必须规定。

柴油车烟度计的基本结构和工作原理

柴油车烟度计由采样管、滤纸、定量吸气泵和光电装置构成。工作时定量吸气泵定时将一定容量的柴油车排出的气体吸入，在气体穿过滤纸时，将排出的污染物隔离在滤纸上，形成一块污斑，这块污斑的颜色深浅（黑的程度）与车辆的排污程度有关，测量这块污斑的黑度指标，也就测量出了该辆汽车的污染程度。

烟度计的测量机构是光电装置，通常有一束光照射在滤纸上，在滤纸上方放置了一块硒光电池，由于未经污染的滤纸较白，照射光大部分反射到光电池上，光电压较高，仪表指零（仪表最大偏角时读数为零，若不为零，可微调入射光灯泡电流）；滤纸经污染后颜色发黑，入射光大部被黑色吸收，只有少量反射，光电池光电压较小，仪表指针偏角减小，烟度计示置增大。

柴油机废气分析仪最新的有:不透光烟度计

测量原理:

当将一束光穿过密度和温度一致的气体时，由于光被气体吸收和散射，使其强度衰减。吸收就是光转换成另一种形式的能量，散射就是由于反射、折射、绕射而引起的光发散，吸收系

数就是反映光吸收和散射的情况。

透光式烟度计是以光衰减的物理作用为工作原理，一束光被废气的微粒所遮蔽，出射光束的强度与长度的关系可用Beer-Lambert定律表示：

N=（1-e-kL）·100％=（1－I/I0）·100％

式中：N -----不透光度；

I0 -----入射光的光强；

I -----出射光的光强；

L -----光路长度；

k -----是光吸收系数，单位为m-1。

光吸收系数k是不透光值的基本单位，它与通道长度无关，通道长度L定义为光路长度即烟柱长度，是以米作单位。如公式所示，不透光度与所使用的光路长度有关而光吸收系数则与光路长度无关。光路长度现在国际上通常是采用0.43m，亦即是Hartridge 不透光烟度计的光路长度。