집에서 만든 가스 분석기. 자동차용 집에서 만든 CO2 가스 분석기. 산소 센서 설계 기능

가스 분석기는 엔진 배기 가스에서 구성 요소의 부피 분율을 측정하기 위한 전기 광학 장치입니다.

가스 분석기는 1,2,3,4,5 구성 요소입니다. 측정된 구성 요소 배기 가스: CO, CH, CO2, O2, NOx. 우리는 정상 상태(전부하 제외)에서 모든 최신 가솔린 자동차(실린더에 직접 연료를 주입하고 혼합물을 층화 분배하는 자동차 제외)는 화학량론적 공연비(Lambda 1). 또한 이 비율을 유지하는 정확도는 상당히 높습니다(Lambda = 0.97-1.03). 람다는 작업 혼합물의 품질을 평가할 수 있는 필수 매개변수입니다. 그리고 혼합물의 연소 품질은 배기 가스의 조성으로 평가할 수 있습니다. 진단 작업의 경우 Lambda 계수를 계산할 수있는 4 및 5 성분 가스 분석기를 사용하는 것이 정확합니다.

4성분 가스 분석기는 자동 진단을 대체할 수 없습니다. 작동 중인 엔진의 연소실 내부를 살펴보고 연료-공기 혼합물의 연소 과정이 어떻게 진행되고 있는지 확인하는 데 도움이 됩니다. 이 혼합물은 가능한 한 엔진에서 완전히 연소되어 낮은 연료 소비로 가능한 최대 엔진 출력을 얻을 수 있고 결과적으로 발생하는 오염 물질이 처음부터 가능한 한 낮게 유지됩니다. 완벽한 공기라도 절대 완벽한 연소는 불가능 연료 혼합물, 연소에 중요한 모든 구성 요소의 최상의 설계와 최적의 제어에도 불구하고 사용 가능한 시간이 너무 짧기 때문입니다. 이론적인 관점에서, 연소는 1:14.7의 연료 대 공기 비율 또는 부피 측면에서 10,000리터의 공기와 혼합된 1리터의 연료로 완벽할 것입니다. 이 비율은 람다로 표시됩니다.

분석된 가스는 분석된 큐벳으로 들어가고, 여기에서 결정된 구성 요소는 방사선과 상호 작용하여 해당 스펙트럼 범위에서 흡수를 유발합니다. 특성 스펙트럼 영역의 방사선 플럭스는 간섭 필터에 의해 분리되고 분석된 구성 요소의 농도에 비례하는 전기 신호로 변환됩니다. 전기화학 센서는 산소와 상호작용할 때 산소 농도에 비례하는 신호를 생성합니다. l 값은 측정된 CO, CH, CO2 및 O2로부터 가스 분석기에 의해 자동으로 계산됩니다.

최신 고급 가스 분석기에는 신뢰성과 사용 편의성 외에도 많은 추가 기능이 있습니다. 그들은 속도를 측정할 수 있습니다 크랭크 샤프트엔진, 오일 온도 및 중간 측정 프로토콜을 기억하고 그 결과를 개인용 컴퓨터로 전송하거나 내장된 프린터로 인쇄합니다.

작업자의 관점에서 볼 때 가스 분석기의 매우 중요한 품질은 신뢰성입니다. 가스 분석기는 설계상 복잡한 전자 장치이기 때문에 일반적으로 자체 수리가 불가능하고 브랜드 서비스 센터에 문의해야 하므로 매우 불편하므로 가스 분석기 모델을 선택할 때 외부 영향으로부터의 보호와 예비 준비 단위 가스의 존재에주의를 기울여야합니다.

인터넷에서 그런 프로그램을 찾았습니다. 아무도 그것을 시도 했습니까? 자, 이 프로그램에 대해 어떻게 생각하시나요? 아래 설명 및 스크린샷

필터 필름을 통한 적외선의 투과 계수를 기반으로 하는 가스 분석기. 엔진 배기 가스의 CO2 비율을 측정하는 이 원시적인 방법은 큰 오차를 제공하지만 제조하기 쉽습니다. CO2 함량을 결정하는 정확도가 높은 공장 가스 분석기는 약 $ 300이며 간단한 부품으로 직접 조립할 수 있습니다. 이 가스 분석기의 제조, 조정 및 테스트 후 현재와 측정의 불일치는 한 방향 또는 다른 방향으로 약 0.5%로 밝혀졌습니다.

가스분석기 제작의 용이함을 위해 계산부분 전체, 설정 및 결과 표시는 이 방법을 사용하는 프로그램에 의해 수행됩니다.

컴퓨터에 가스 분석기의 조립 및 연결 다이어그램.

필터 제작

제조에서 가장 어려운 것은 이산화탄소(CO2)에 의해 굴절된 적외선만 투과시켜야 하는 필터 필름을 만드는 것입니다. 영화를 만들려면 다음을 수행해야 합니다.

과망간산칼륨 1.2g

2. 알루미늄 분말 0.5g

3. 에폭시 수지(이미 경화제로 희석) 투명 10g.

이 모든 것이 작은 용기에 혼합되어 일반 유리에 적용됩니다. 경화막의 두께는 0.2mm이어야 합니다.

기타 구성 요소

다이오드는 찾기 쉽고 기능을 구별하는 적외선이어야하며 흰색이어야 함을 기억하십시오. 불이 켜지면 빛이 없습니다. (일상 생활에서 이러한 다이오드는 리모콘에 설치됩니다).

포토 트랜지스터는 다르게 보이지만 가장 중요한 것은 수신된 복사의 작동 주파수 범위가 적외선 LED의 작동 주파수 범위와 동일하다는 것입니다. 아무 라디오 가게에나 와서 적외선 광커플러(적외선 LED 및 광 트랜지스터)를 달라고 하면 됩니다.

우리의 회로는 다소 원시적이기 때문에 온도 변화에 매우 민감하며 더 높은 정확도를 위해 온도 센서가 도입되었습니다. 이 회로는 기존의 DT-838 DIGITAL MULTIMETER 테스터(200루블의 일반적인 저렴한 "tseshka")의 온도 측정 센서를 사용합니다. 물론 서미스터 또는 열 트랜지스터를 센서로 사용할 수 있지만 이 회로에서 "상점"의 온도 센서로 테스트 및 조정을 수행했기 때문에 큰 편차를 얻을 수 있습니다.

데이터 처리

그런 다음 장치를 컴퓨터에 연결한 후 "FRIZO Gas Analyzer" 프로그램을 실행합니다. 모든 것이 연결된 COM 포트를 선택하고 시작을 누릅니다. 센서가 성공적으로 작동하면 프로그램에 연결이 설정되었음을 표시합니다.

가스 분석기의 성공적인 조립, 설치 및 구성을 축하합니다. 이제 센서를 다음 위치에 설치할 수 있습니다. 배기 파이프배기 가스의 CO2 비율을 측정하기 위해 자동차의. 장치의 정확도는 + -0.5%임을 기억하십시오.

이 기사에서 람다 프로브 걸림이 어떻게 자신의 손으로 만들어지고 자동차에 설치할 가치가 있는지 배울 것입니다. 엔진의 효율은 공기-연료 혼합물이 얼마나 잘 연소되는지에 달려 있습니다. 엔진 부하에 따라 가솔린과 공기 함량의 최적 비율을 선택하는 것이 매우 중요합니다.

오래된 자동차에서 연료의 품질과 양에 대한 모든 설정이 기화기 조정에 달려 있다면 현대 자동차에서는 상황이 다소 다릅니다. 모든 것이 마이크로프로세서 기술과 수많은 센서의 안정적인 손에 달려 있습니다.

연료 분사 시스템은 어떻게 작동합니까?

사출 시스템에는 다음과 같은 몇 가지 가장 중요한 단위가 있습니다.

1. 연료 탱크.
2. 펌프와 필터가 있는 하나의 하우징에 연료를 공급합니다.
3. 연료 레일(흡기 매니폴드의 엔진 실에 설치됨).
4. 연소실에 가솔린 혼합물을 공급하는 인젝터.
5. 제어 블록. 일반적으로 승객 실에 장착되어 공기 - 연료 혼합물의 공급을 제어 할 수 있습니다.
6. 유해 물질의 완전한 파괴를 보장하는 배기 시스템.

후자에 람다 프로브 걸림이 설치됩니다. 자신의 손으로 ( "Lancer 9"또는 "Lada"는 중요하지 않음) 아주 간단하게 만들 수 있습니다. 그러나 "스텁" 설치의 모든 결과도 알고 있어야 합니다. Priora에 대한 Do-it-yourself 람다 프로브 스푸핑은 간단한 설계로 만들 수 있으며 어떤 경우에도 엔진 작동에 상당한 영향을 미칩니다.

자동차에 얼마나 많은 센서가 있습니까?

배기 시스템에 장착 현대 자동차연료 분사 시스템으로. 시스템에는 하나 또는 두 개의 산소 센서가 있을 수 있습니다. 하나가 설치된 경우 촉매 변환기 뒤에 있습니다. 2인 경우 전후입니다.

또한 실린더 출구에서 즉시 산소의 백분율을 측정하고 그 신호를 전자 제어 장치로 보냅니다. 촉매 뒤에 장착되는 두 번째 것은 첫 번째 판독 값을 수정하는 데 필요합니다.

람다 프로브의 작동 원리

혼합물의 올바른 형성을 담당하는 모든 자동차 전자 장치는 인젝터에 연료를 분배하는 데 관여합니다. 산소 센서의 도움으로 필요한 양의 공기가 결정되어 고품질 혼합물을 형성합니다. 람다 프로브의 미세 조정 덕분에 높은 수준의 환경 친화성과 경제성을 달성할 수 있습니다.

연료는 완전히 연소되고 파이프 출구에는 실제로 깨끗한 공기가 있습니다. 이는 환경에 대한 플러스입니다. 공기와 가솔린의 가장 정확한 투여량은 연비 측면에서 이점입니다. 물론 산소 센서와 함께 안정적인 엔진 작동을 보장합니다. 그러나 귀금속으로 만들어지기 때문에 비용이 매우 높습니다. 그리고 실패하면 교체 비용이 꽤 많이 듭니다. 따라서 "그러나 람다 프로브의 걸림돌이 있습니다. 자신의 손으로 만드는 것이 어렵지 않을 것입니다 (VAZ-2107은 산소 센서를 교체해야 함)."

산소 센서 설계 기능

이 장치의 모양은 간단합니다. 전선이 연장되는 긴 전극 몸체입니다. 케이스는 백금 도금 처리되어 있습니다(위에서 논의한 것은 이 귀금속이었습니다). 그러나 내부 구조는 더 "풍부"합니다.

1. 센서의 활성 전기 요소와 연결하기 위해 와이어를 연결하는 금속 접점입니다.
2. 안전을 위한 유전체 씰. 케이스 내부에 공기가 들어가는 작은 구멍이 있습니다.
3. 세라믹 팁 내부에 위치한 히든 타입의 지르코늄 전극. 이 전극을 통해 전류가 흐르면 300 ... 1000도 범위의 온도까지 가열됩니다.
4. 배기 가스 배출구를 위한 구멍이 있는 보호 스크린.

센서 유형

오늘날 자동차 기술에 사용되는 산소 센서에는 두 가지 주요 유형이 있습니다.

1. 광대역.
2. 2점.

종류에 관계없이 거의 동일한 내부 구조를 가지고 있습니다. 아시다시피 외부 유사점도 있습니다. 그러나 작동 원리는 크게 다릅니다. 광대역 산소 센서는 업그레이드된 점대점 센서입니다.

여기에는 전압 변동으로 인해 전자 제어 장치에 신호를 보내는 펌핑 구성 요소가 포함되어 있습니다. 이 요소에 대한 전류 공급은 증가하거나 약해질 수 있습니다. 이 경우 소량의 공기가 틈새로 들어가 분석됩니다. 이 단계에서 배기 가스의 CO 농도가 측정됩니다. 그러나 때때로 람다 프로브 걸림이 만들어지고 자신의 손으로 설치됩니다. 예를 들어 "Chevrolet Lanos"는 안정적으로 작동하며 나쁜 휘발유로 급유한 후에도 오류가 발생하지 않습니다.

산소 센서 오작동 감지

물론이 요소는 구성의 높은 비용과 백금에도 불구하고 영원히 지속되지 않습니다. 물론 람다 프로브도 예외는 아니며 한 시점에서 오래 살 수 있습니다. 그리고 몇 가지 증상이 나타납니다.

1. 배기 가스의 CO 함량 수준이 급격히 증가합니다. 산소 센서가 자동차에 설치되어 있고 CO 수준이 매우 높으면 제어 장치가 고장 났음을 나타냅니다. 가스 분석기의 도움으로 만 유해 물질의 함량을 결정하십시오. 그러나 개인적인 목적으로 그것을 얻는 것은 유익하지 않습니다.
2. 주의 온보드 컴퓨터... 현재 가스 마일리지가 무엇인지 확인하십시오. 이것이 가장 쉬운 방법입니다. 연료 보급 빈도로 판단할 수도 있습니다.
3. 그리고 마지막 신호는 불타는 것입니다 계기반엔진에 오작동이 있음을 알리는 램프.

특별한 장치를 사용하여 배기 가스를 분석할 수 없는 경우 시각적으로 수행할 수 있습니다. 가벼운 연기는 연료 혼합물에 공기가 너무 많다는 신호입니다. 반면에 검은색은 많은 양의 휘발유를 말합니다. 따라서 시스템이 제대로 작동하지 않는다고 판단할 수 있습니다. 그러나 람다 프로브 혼합이 있는 경우 그림이 다릅니다. 우리 자신의 손 (Volkswagen, VAZ, Toyota - 모든 자동차 용)으로 그러한 장치를 아주 간단하게 만들 수 있습니다.

고장의 원인

산소 센서가 연료 연소의 진원지에 있다는 사실에 주목할 가치가 있습니다. 결과적으로 가솔린의 조성은 람다 프로브의 작동에 상당한 영향을 미칩니다. 가솔린에 불순물이 많이 포함되어 있고 품질이 좋지 않은 GOST를 준수하지 않으면 산소 센서가 전자 제어 장치에 오류 또는 잘못된 신호를 보냅니다. 최악의 경우 장치가 고장납니다. 그리고 이것은 센서에 침착되어 기능을 방해하는 납 함량이 높기 때문에 발생합니다. 그러나 고장의 다른 이유가 있을 수 있습니다.

1. 기계적 충격- 진동, 차량의 과도한 작동은 케이스의 손상 또는 소손으로 이어집니다. 수리 또는 복원을 수행하는 것은 불가능하며 합리적인 방법은 새 제품을 구입하여 설치하는 것입니다.
2. 연료 공급 시스템의 잘못된 작동.공기-연료 혼합물이 완전히 타지 않으면 그을음이 람다 프로브 하우징에 정착하기 시작하고 공기 흡입구를 통해 들어갑니다. 물론 처음에는 장치를 청소하는 것이 도움이 됩니다. 그러나이 절차가 점점 더 자주 필요하면 새 장치를 설치해야합니다.

때때로 당신의 차를 진단하십시오. 이 경우 어떤 요소의 실패에도 놀라지 않을 것입니다.

문제 해결

물론 고장에 대한 가장 정확한 답변은 전문 장비에 대한 진단을 통해서만 제공됩니다. 그러나 센서의 고장을 스스로 식별하는 것이 가능하므로 센서의 기능과 특성에 대해주의 깊게 읽는 것으로 충분합니다. 그러나 람다 프로브 걸림은 거의 설치되지 않습니다. 자신의 손(VAZ-2114 또는 있는 경우 다른 자동차)으로 사용 가능한 도구로 걸쇠 플러그를 문자 그대로 만들 수 있습니다. 문제 해결 알고리즘은 다음과 같습니다.

1. 후드를 열고 배기 매니폴드를 찾으십시오. 심각한 부상을 입을 수 있으므로 냉각된 엔진에서 작업을 수행해야 합니다. 촉매 변환기에서 람다 프로브를 찾으십시오.
2. 경비 육안 검사... 오염, 그을음, 가벼운 침전물은 연료 시스템의 부적절한 작동의 징후입니다. 또한, 마지막 표시는 가스에 너무 많은 납이 있음을 나타냅니다.
3. 산소 센서를 교체하고 전체 연료 시스템을 다시 진단하십시오. 오염이 없으면 문제 해결을 계속해야 합니다.
4. 센서 플러그를 뽑고 최대 2볼트 눈금이 있는 전압계를 연결합니다. 엔진을 시동하고 RPM을 2500rpm으로 높인 다음 값을 낮추십시오. 유휴 이동... 전압 변화는 0.8..0.9볼트 범위에서 미미해야 합니다. 변화가 없거나 전압이 0이면 센서 고장에 대해 이야기 할 수 있습니다.

다른 특성으로 고장을 판단할 수도 있습니다. 진공관에 인공 진공을 만듭니다. 이 경우 전압은 0.2볼트 미만으로 매우 낮아야 합니다.

산소 센서 리소스

자동차의 부드럽고 안정적인 작동을 보장하려면 정기적인 기술 검사를 수행해야 합니다. 예를 들어, 람다 프로브는 30,000km마다 검사해야 합니다. 또한 그는 십만 개 이상의 자원을 가지고 있지 않습니다. 오래된 센서로 자동차를 작동해서는 안됩니다. 이는 엔진을 훨씬 더 일찍 수리해야한다는 사실로 이어질 것입니다. 그리고 질문이 생깁니다. 람다 프로브 블렌드가 귀하의 자동차에 적합합니까? 몇 분 안에 "Kalina"에서 손으로 이러한 장치를 만들 수 있습니다.

그러나 한 가지 주의사항이 있습니다. 운전자는 자신이 차에 채우는 연료가 고품질이라고 보장할 수 없습니다. 물론 누구나 좋아하는 주유소에서 파는 휘발유를 채우는 데 익숙합니다. 그러나 거기에 어떤 종류의 휘발유가 병에 들어 있는지 누가 압니까? 따라서 이름을 소중히 여기는 "브랜드" 주유소를 신뢰하십시오. 그러나 근처에 좋은 주유소가 없으면 근처에있는 것으로 만족해야합니다. 그리고 불타는 ICE 오류 램프는 자주 발생하므로 트릭 설치를 제거하는 데 도움이됩니다.

수제 블렌드 장치

그것은 모두 당신이 가진 수단에 달려 있습니다. VAZ에서 자신의 손으로 람다 프로브 혼합이 가장 민주적일 수 있지만 여전히 완벽하게 작동한다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 가장 저렴한 옵션은 집에서 만드는 것입니다. 본체는 청동으로 되어 있습니다. 가열에 대한 저항이 매우 높기 때문에이 금속을 선택하는 것이 좋습니다. 또한이 블랭크의 치수는 배기 가스가 누출되지 않도록 센서 자체의 치수와 정확히 같아야합니다. 사실, 이것은 3mm 이하의 작은 구멍이 있는 스페이서입니다. 이 스페이서는 센서 대신 나사로 고정됩니다. 그리고 람다 프로브 자체가 스페이서에 설치됩니다.

센서와 블랭크의 구멍 사이에는 촉매 층이 적용되는 세라믹 칩 층이 있습니다. 이로 인해 얇은 구멍을 통과하여 부스러기에 의해 산화됩니다. 그 결과 CO 수준이 크게 감소합니다. 따라서 표준 산소 센서는 속고 있습니다. 그러나 그러한 장치는 다음 위치에 설치할 수 있습니다. 저렴한 자동차... 더 비싼 자동차는 변경해서는 안됩니다.

전자 걸림돌

그러나 전기 회로를 설치하는 기술이 있다면 집에서 만든 장치... 저항 또는 커패시터의 두 요소 중 하나만 필요합니다. 그러나 이러한 람다 프로브 트릭은 모든 사람에게 적합하지 않습니다. 자신의 손으로 ( "Subaru Forester"또는 VAZ는 중요하지 않음) 제안 된 옵션 중 하나에 따라 만들 수 있습니다. 그러나 트릭 작업에 대한 오해는 전체 제어 장치의 기능에 영향을 미치므로 주의하십시오. 확실하지 않은 경우 마이크로 컨트롤러에서 기성품을 얻는 것이 좋습니다. 그녀는 다음 작업을 독립적으로 수행 할 수 있다는 점에서 좋습니다.

1. 첫 번째 센서에서 가스 농도를 추정합니다.
2. 다음으로 이전에 수신된 신호에 해당하는 임펄스가 형성됩니다.
3. 엔진이 정상적으로 작동할 수 있도록 전자 제어 장치에 대한 평균 판독값을 제공합니다.

전자 제어 장치 펌웨어

가장 효과적인 방법은 제어 장치에서 프로그램을 완전히 변경하는 것입니다. 전체 절차의 핵심은 산소 센서의 판독값 변경에 대한 반응의 전부 또는 일부를 제거하는 것입니다. 그러나 차량에 대한 보증은 무효가 됩니다. 따라서 새 자동차의 경우이 방법은 다른 방법과 마찬가지로 작동하지 않습니다.

결론

그리고 가장 중요한 것은 - 게임이 촛불의 가치가 있는지 생각해보십시오. 내 손으로 람다 프로브 걸림과 같은 세부 사항을 수행해야합니까? 예를 들어 '랜서9'는 중저가 차량이 아닌 고급차인데 다양한 수제 제품으로 디자인을 깨는 데 의미가 있을까. 합리적인가? 값비싼 차를 살 돈이 있다면 제대로 작동할 수 있는 돈이 있어야 합니다. 그렇지 않다면 왜 그런 차를 샀습니까?

여러분, 안녕하세요! 이 기사에서는 사용 가능한 부품으로 간단한 DIY 가스 누출 감지기를 만드는 방법을 알려 드리겠습니다.
아마도 이제 모든 학생조차도 메탄과 같은 위험한 가스에는 냄새가 없으며 특별한 장치 없이는 공기 중에서 감지하는 것이 불가능하다는 것을 알고 있습니다. 메탄은 천연가스의 주성분입니다. 파이프와 가정에서 흐르는 것과 동일한 가스인 메탄에 약간의 변화를 주어 후각을 사용하여 사람이 감지할 수 있도록 냄새 첨가제를 특별히 첨가했습니다.

그러나 냄새를 맡을 수 있다면 왜 센서를 만드느냐고 묻습니다. 사실 사람은 이미 위험한 농도의 가스 냄새를 맡을 수 있습니다. 센서의 감도가 더 높습니다. 그리고 몇 시간 동안 방에 작은 가스 누출이 있으면 이 농도는 냄새가 나지 않을 수 있지만 100% 폭발 위험이 있습니다. 이것을 피하고 공기 중 가스 농도가 낮은 초보자를 추적하고 가스 센서를 사용하십시오.
물론 이것은 가스 센서 작업의 기본 원리를 보여주는 테스트 프로젝트일 가능성이 높지만 앞으로는 누구도 개선하고 진지한 프로젝트를 만드는 것을 막을 수 없습니다.
센서를 만드는 데 필요한 부품 및 재료 목록을 제공하겠습니다. (스토어링크)
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2. 9V 배터리 및 커넥터.
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6. (n-p-n의 모든 구조).
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9. .
10. .
11. 납땜 인두, 땜납, 플럭스 및 와이어와 같은 기타 재료.

이제 이 프로젝트 설정을 시작하겠습니다!

회로는 매우 간단합니다. 그 심장은 가스 센서 MQ-02이지만 센서 MQ-05, MQ-04도 사용할 수 있습니다.

MQ-02- 프로판, 메탄, 알코올 증기, 수소, 연기가 반응합니다. 가스 센서 MQ-02는 완전한 모듈입니다. 그는 보드에 증폭기와 가변 저항을 가지고있어 감도를 조정할 수 있습니다.
내 회로는 555 타이머 칩에 조립된 멀티바이브레이터로 구성되어 있습니다.

간단한 자동차 1액형 가스 분석기는 주로 배기 가스 중 불완전 연소 성분을 후연소하는 방법을 사용하여 배기 가스 중 일산화탄소 CO의 함량을 측정하도록 설계되었습니다. CO의 애프터버닝은 특수 가열 필라멘트를 사용하여 장치의 측정 챔버에서 수행되는 반면 필라멘트 온도의 변화는 가스의 CO 함량을 특성화합니다. 이러한 가스 분석기의 판독 정확도는 낮고 다른 구성 요소인 CH 탄화수소의 함량에 크게 의존합니다.

그림 3. CO 및 탄화수소용 2성분 가스 분석기의 개략도

1 - 프로브; 2 ... 4 - 필터; 5 - 배기 가스 공급용 펌프; 6 - 측정 큐벳(챔버); 7 - 적외선 소스; 8 - 동기 모터; 9 - 폐색기; 10 - 비교 큐벳(챔버) CO; 11 - 적외선 CO 수신기; 12 - 멤브레인 콘덴서; 13, 16 - 증폭기; 14 - 비교 큐벳(챔버) C n H m; 15 - 적외선 수신기 С n Н m, 17, 19 - 탄화수소 및 CO 함량 표시기; 18 - 측정 큐벳(챔버) С n Н m

자동차용 현대식 다성분 가스 분석기를 사용한 배기 가스의 유해 물질 함량 측정은 주로 열(적외선) 측정을 통해 화학 시약을 사용하지 않고 수행됩니다. 이 방법은 배기 가스의 다양한 구성 요소에 의한 열복사 흡수량을 측정하는 원리를 기반으로 합니다. 최신 가스 분석기의 분광 장치는 가스를 통과하는 광속 에너지의 부분 흡수 원리에 따라 작동합니다. 모든 가스의 분자는 엄격하게 정의된 파장 범위에서만 적외선을 흡수할 수 있는 진동 시스템을 나타냅니다. 따라서 안정적인 적외선 흐름이 가스가 있는 플라스크를 통과하면 그 일부가 가스에 흡수됩니다. 더욱이 이 경우 주어진 가스의 최대 흡수라고 하는 광속의 전체 스펙트럼의 작은 부분만 흡수됩니다. 또한 플라스크의 가스 농도가 높을수록 흡수가 더 많이 관찰됩니다.

해당 파장의 흡수를 측정하여 가스 혼합물에서 특정 가스의 농도를 측정하는 것은 서로 다른 가스가 서로 다른 최대 흡수에 해당한다는 사실이 가능합니다. 따라서 엔진 배기 가스의 각 가스 농도는 특정 가스의 최대 흡수에 해당하는 스펙트럼 부분의 광속 강도 감소를 측정하여 결정할 수 있습니다.

장치의 분광 장치는 다음과 같이 작동합니다.

이전에 여과되고 그을음과 습기가 없는 배기 가스는 광학 유리로 끝이 막힌 튜브인 측정 큐벳을 통해 펌핑됩니다. 튜브의 한쪽에는 전류에 의해 가열되는 나선형 인 라디에이터가 설치되어 있으며 온도는 한 표시에서 엄격하게 안정화됩니다. 이러한 방출기는 적외선 복사의 안정적인 흐름을 생성합니다.

측정 큐벳의 다른 쪽에는 전체 복사 플럭스에서 연구 중인 가스의 최대 흡수에 해당하는 파장을 선택하는 광 필터가 설치되어 있습니다. 스트림은 라이트 필터를 통과한 후 적외선 수신기로 들어가 이 스트림의 강도를 측정하고 이를 차량 배기 가스의 농도에 대한 정보로 변환합니다.

이 방법은 CO 2, CO 및 CH의 농도 측정에만 적용할 수 있으므로 다음 단계에서 측정 큐벳의 배기 가스 혼합물이 산소 O 2 및 질소 산화물 NO X를 측정하기 위한 전기 화학 센서에 순차적으로 공급됩니다. 동시에 전기화학 센서는 산소 및 질소 산화물의 농도에 비례하는 전압으로 전기 신호를 생성합니다.

따라서 모든 중요한 가스의 농도가 측정됩니다. CO, CH 및 CO 2는 건습법에 의해, O 2 및 NO X는 전기화학 센서에 의해 측정됩니다. 최신 가스 분석기의 분광 장치 및 전기화학 센서의 신호는 마이크로프로세서 기반 전자 회로를 사용하여 처리됩니다.

신호를 처리한 후 가스 함량에 대한 정보가 장치 화면에 표시됩니다. CO, CO 2 및 O 2 - 퍼센트로, CH 및 NO X - ppm(백만분의 일), "백만분의 일". ppm으로 지정하는 것은 배기 가스의 이러한 가스 농도가 매우 낮기 때문에 백분율을 사용하여 양을 나타내는 것이 불편하기 때문입니다.

백분율과 ppm 사이의 비율은 다음 등식으로 설명할 수 있습니다.

예를 들어, 기존 엔진의 배기 가스에서 내부 연소승용차의 CH 함량은 약 0.001% -0.01%입니다. 작업에서 이러한 값을 사용하는 어려움은 ppm의 질량 분포를 농도 단위로 미리 결정했습니다.

가스 분석기는 복잡한 기기이며 품질은 주로 분광 장치의 정확성과 신뢰성에 의해 결정됩니다. 분광 장치는 장치에서 가장 복잡하고 값비싼 부분이므로 작동 중에 안전과 내구성을 위한 조건을 만드는 것이 매우 중요합니다. 그을음, 습기 및 기타 기계적 입자는 블록 벽에 침전되어 분광 블록 판독에 눈에 띄는 분산을 초래하고 궁극적으로 분해됩니다. 따라서 측정 장치에 들어가기 전에 배기 가스는 일반적으로 여러 단계로 구성된 특수 교육을 받아야 합니다.

배기 가스의 거친 청소. 장치 입구에 설치되거나 샘플링 프로브에 직접 설치된 필터를 사용하여 수행됩니다. 이 단계에서 배기 가스는 그을음 및 기타 큰 기계적 입자로 청소됩니다.

습기로부터 배기 가스 정화. 수분 분리기로 생산되어 다양한 디자인이 가능합니다. 이 단계에서 수분 방울은 가스 흐름에서 분리된 다음 제거되어 프로브와 연결 호스의 내부 표면에 응축됩니다. 저장 탱크에서 응축수 제거는 작업자가 자동 ​​또는 수동으로 수행합니다.

미세 여과. 미세 필터의 도움으로 가장 작은 기계적 입자의 최종 여과가 수행됩니다. 필터 미세 청소여러 개가 있을 수 있지만 차례로 차례로 설치됩니다.