透射式烟度计的研究与探讨

　　目前,柴油机动车尾气污染的检测仪器滤纸式烟度计,大有被一种新型的技术性能指标更好的透射式烟度计所代替的趋势。国家质量技术监督局在“2000年国家计量技术法规制定、修订计划(补充)项目表”中已经列出了“透射式烟度计检定规程”的编写计划,要求规程起草单位在2002年完成。据悉,国内已经有几家单位开始了透射式烟度计的研制开发,其中就有原来生产滤纸式烟度计的厂家。透射式烟度计的技术性能指标应当是怎样的,才能替代滤纸式烟度计,我们进行了研究和探讨。

　　1　滤纸式烟度计的原理特征简介

　　现行普遍使用的滤纸式烟度计,由取样系统和测试系统两大部分组成。取样部分包括取样探头、抽气装置(含抽气机、清洗机构和滤纸插放系统)及取样连接管;测试系统包括测量探头、指示器及试样台。具体操作过程:将规定面积的规格化洁白滤纸通过取样器插放机构,放入取样器内,由取样器从柴油车排气管内抽取规定容积的排气,然后由抽气泵抽掉取样器内的烟气,使烟气在透过洁白滤纸时留下烟尘。留有烟尘的滤纸进入测量系统中,由一束光线照射到滤纸上,探测器接受到的是从滤纸反射回来的光线。所产生的电信号的大小由反射因数表示,可以从0到100%,洁白滤纸的反射为100%。

　　烟度的表达式为:

　　式中　Rb, Rc分别为污染滤纸和洁白滤纸的反射因数, Rb/Rc的值由0到100%,分别对应于零反射和洁白滤纸的反射。

　　测量结果的示值误差不超过满量程的±3%;还要求每次抽气时间为(1·4±0·2) s,抽气量在仪器提供的实际抽气量的±5%范围内,且在相同条件下,烟度计连续测量不得少于5次,其重复性不得大于满量程的2%。取样系统的密封性要求在1min内,外界空气渗入量应不超过抽气量的±10%。

　　从以上各项指标看,这种仪器的测量精密度是不高的。各种人为的随机干扰因素很多,且操作麻烦。

　　据检测人员几年的现场实践证明,滤纸式烟度计的稳定性较差,探测器采用的是相对性能较差的硒光电池,光源不是很稳定。所以,实际检测中,至少要检6次以上,是很费时费力的。

　　2　透射式烟度计的原理特征

　　我们研究的这种透射型的烟度计不用滤纸,取样时只用一根取样软管取样,再将烟样注入烟度计,光源发出的可见光经过处理后,变成一特定波长,穿过烟样,直接照射到探测器上,产生的电信号经过处理后输出,变成透射比(或烟度),在显示器上显示或打印出来。操作过程简便、迅速,人为不确定因素较少。

　　其测量结果不确定度可控制在1%之内(和同类进口产品相同,这对于一般的检测场合是足够用的。而滤纸式烟度计示值误差是±3%)。