戴曉鋒

摘 要：GB 3847-2018《柴油車(chē)污染物排放限值及測(cè)量方法（自由加速法及加載減速法）》于2019年5月1日實(shí)施。不透光煙度計(jì)日常檢查對(duì)保證自由加速法和加載減速法排放檢驗(yàn)結(jié)果提供強(qiáng)有力的保證。本文研究不透光煙度計(jì)日常檢查策略，旨在幫助機(jī)動(dòng)車(chē)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)提高柴油車(chē)排放檢驗(yàn)的正確率。

關(guān)鍵詞：柴油車(chē)；加載減速法；自由加速法；不透光煙度計(jì)；日常檢查

Study on daily inspection strategy of opacity meter

DAI Xiaofeng

（Yangzhou Polytechnic Institute， Yangzhou 225127， China）

Abstract： GB 3847-2018 "Limits and measurement methods for emissions from diesel vehicles under free acceleration and lugdown cycle" was implemented on May 1， 2019. The daily inspection of opacity meter provides a strong guarantee for the emission inspection results of free acceleration method and lugdown cycle method. This paper studies the daily inspection strategy of opacity meter， aiming to help the vehicle inspection agency improve the accuracy of NOx emission inspection.

Keywords： Diesel vehicles； lugdown cycle method； free acceleration method； opacity meter； daily inspection

不透光煙度計(jì)是柴油車(chē)排氣污染物自由加速法和加載減速法檢測(cè)所需的必要儀器。HJ/T 395-2007《壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)自由加速法排氣煙度測(cè)量設(shè)備技術(shù)要求》、GB 3847-2018《柴油車(chē)污染物排放限值及測(cè)量方法（自由加速法及加載減速法）》規(guī)定，不透光煙度計(jì)應(yīng)采用分流式原理。不透光煙度計(jì)的采樣頻率至少為10Hz，應(yīng)使得被測(cè)氣體充滿(mǎn)在一個(gè)內(nèi)表面不反光的容器內(nèi)，應(yīng)能自動(dòng)測(cè)量壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)的排氣煙度；不透光煙度計(jì)須配備與測(cè)功機(jī)控制系統(tǒng)兼容的數(shù)據(jù)傳輸裝置；不透光煙度計(jì)的采樣系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)產(chǎn)生的附加阻力應(yīng)盡可能小，采樣系統(tǒng)能夠承受試驗(yàn)過(guò)程中可能遇到的最高排氣溫度和排氣壓力；具有冷卻裝置（氣冷或水冷），以保證將所采集樣氣溫度降到不透光煙度計(jì)能處理的溫度范圍內(nèi)。

本文主要研究不透光煙度計(jì)日常檢查方法、技巧及規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的策略。

1 不透光煙度計(jì)技術(shù)要求

1.1 不透光度讀數(shù)（以下參數(shù)均以不透光度的線(xiàn)性分度值為計(jì)量單位，GB 3847-2018中沒(méi)有明示，請(qǐng)讀者在實(shí)際工作中務(wù)必注意，不能理解為相對(duì)誤差值。）

——示值范圍：0～99.9%（注意：GB 3847-2018表述不正確，少了一位小數(shù)，與實(shí)際不相符。）

——分辨力：0.1%

——最大允許誤差：±2.0%

——重復(fù)性：±1.0%

——零點(diǎn)漂移：在30 min內(nèi)，煙度計(jì)的漂移不得超過(guò)±1.0%

1.2 光吸收系數(shù)

——示值范圍：0～16.0 m-1（注意：GB 3847-2018為9.99 m-1，與不透光度的線(xiàn)性分度值的最大值99.9%不對(duì)應(yīng)，可能是筆誤。）

——分辨力：0.01m-1

——零點(diǎn)漂移：在30 min內(nèi)，煙度計(jì)的漂移不得超過(guò)±0.08m-1（注意：GB 3847-2018沒(méi)有規(guī)定以絕對(duì)光吸收系數(shù)單位為計(jì)量單位時(shí)的零點(diǎn)漂移量，但HJ/T 395-2007有規(guī)定，且為1h測(cè)量值，為了與GB 3847-2018規(guī)定相一致，筆者作了時(shí)間調(diào)整，請(qǐng)讀者斟酌使用。）

1.3 光吸收系數(shù)與不透光度示值差異

儀器的光吸收系數(shù)k的示值與按儀器的不透光度讀數(shù)N的示值用公式計(jì)算得到的光吸收系數(shù)k值之間的差異，不得大于0.05m-1。

1.4 響應(yīng)時(shí)間

不透光煙度計(jì)測(cè)量電路的響應(yīng)時(shí)間為不透光的遮光片使光通過(guò)暗通道被全遮擋時(shí)，儀表從10%滿(mǎn)量程到90%滿(mǎn)量程的時(shí)間，響應(yīng)時(shí)間為1.0 s±0.1 s。

1.5 不透光煙度計(jì)的輔助功能

煙度計(jì)的煙氣溫度示值誤差不超過(guò)±2℃。對(duì)帶有發(fā)動(dòng)機(jī)油溫顯示功能的煙度計(jì)，其機(jī)油溫度示值誤差應(yīng)不超過(guò)±2℃。對(duì)帶有發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速顯示功能的煙度計(jì)，其轉(zhuǎn)速示值誤差應(yīng)不超過(guò)±50 r/min。

2 日常檢查策略

2.1 日常檢查時(shí)機(jī)

GB 3847-2018規(guī)定不透光煙度計(jì)在進(jìn)行加載減速法時(shí)，應(yīng)在每次檢測(cè)前對(duì)不透光煙度計(jì)進(jìn)行0%和100%點(diǎn)的不透光度檢查，檢查結(jié)果應(yīng)滿(mǎn)足GB 3847-2018附錄C的要求。

而HJ/T 395-2007規(guī)定檢測(cè)站不透光煙度計(jì)的日常校準(zhǔn)，應(yīng)先進(jìn)行零點(diǎn)和滿(mǎn)量程校準(zhǔn)（這里的滿(mǎn)量程是99.9%，而不是100%與GB 3847-2018的說(shuō)法是有區(qū)別的，筆者認(rèn)為，HJ/T 395-2007對(duì)滿(mǎn)量程的處理更具有可操作性，因?yàn)椤辪-1畢竟不好計(jì)量，也沒(méi)有實(shí)際意義。本文仍以GB 3847-2018規(guī)定為例進(jìn)行介紹。）；繼之以不透光度的線(xiàn)性分度為 30%、50%、70%和 90%標(biāo)準(zhǔn)濾光片檢查，這個(gè)過(guò)程應(yīng)有控制軟件自動(dòng)實(shí)現(xiàn)（配合相應(yīng)的人工操作）。中間量程標(biāo)準(zhǔn)濾光片檢查通過(guò)后，應(yīng)退出不透光煙度計(jì)校準(zhǔn)/檢查界面，以進(jìn)行下一步操作，并同時(shí)使得不透光煙度計(jì)校準(zhǔn)時(shí)限自動(dòng)更新。若中間量程標(biāo)準(zhǔn)濾光片檢查未通過(guò)，控制軟件應(yīng)自動(dòng)轉(zhuǎn)入“校準(zhǔn)”界面，再進(jìn)行校準(zhǔn)和量程檢查。若量程檢查再未通過(guò)，系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)鎖止，不允許進(jìn)行煙度排放檢測(cè)。

雖然GB 3847-2018沒(méi)有規(guī)定自由加速法是否需要每次檢測(cè)前對(duì)不透光煙度計(jì)進(jìn)行0%和100%點(diǎn)的不透光度檢查，但在實(shí)際檢測(cè)時(shí)，仍需要每次檢測(cè)進(jìn)行檢查。

2.2 日常檢查方法

2.2.1 0%點(diǎn)檢查

不透光煙度計(jì)0%點(diǎn)檢查方法較簡(jiǎn)單，也較方便，就是每次檢測(cè)前讀取零點(diǎn)數(shù)值，煙度計(jì)的漂移不得超過(guò)±1.0%（以不透光度的線(xiàn)性分度值為計(jì)量單位）或±0.08m-1即為合格。

2.2.2 100%點(diǎn)檢查

不透光煙度計(jì)100%點(diǎn)檢查方法常見(jiàn)的有兩種，第一種就是采用全黑濾光片（遮光屏）插入不透光煙度計(jì)；第二種方法為關(guān)閉光源。其中，關(guān)閉光源有兩種辦法，一種為手動(dòng)關(guān)閉，另一種為軟件有自動(dòng)關(guān)閉功能，建議機(jī)動(dòng)車(chē)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)在購(gòu)買(mǎi)不透光煙度計(jì)時(shí)，選擇后者。

2.3 日常檢查不合格的原因

2.3.1 0%點(diǎn)檢查不合格的原因

不透光煙度計(jì)0%點(diǎn)檢查不合格的原因一般是光學(xué)部件臟污所致；使用時(shí)間久的不透光煙度計(jì)，除了上述原因外，還有一個(gè)原因是光源老化，發(fā)光強(qiáng)度不夠造成的。

排除故障的步驟一般是，首先清潔光學(xué)部件，從兩側(cè)排氣孔插入清潔的酒精棉球，清洗光學(xué)鏡片，直至光學(xué)鏡片清潔為止，否則，應(yīng)拆解進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)清潔；清潔完畢后，接著進(jìn)行0%點(diǎn)檢查，如果此時(shí)0%檢查仍然不能通過(guò)，則說(shuō)明光學(xué)元件已老化，應(yīng)予以更換。

2.3.2 100%檢查不合格的原因

如果100%檢查不合格，則應(yīng)重新校準(zhǔn)。

3 不透光煙度計(jì)的中間檢查方法

應(yīng)將一片遮光屏放置在煙室中進(jìn)行中間檢查，此遮光屏代表一種光吸收系數(shù) k已知的氣體，k值在 1.6～1.8m-1。k值必須已知，其精度在0.025m-1以?xún)?nèi)。

本檢查在于校驗(yàn)當(dāng)遮光屏插入光源和光電池之間時(shí)，不透光煙度計(jì)顯示儀上的讀數(shù)與此值相差不超過(guò)0.05m-1。

4 不透光煙度計(jì)響應(yīng)時(shí)間檢查

插入遮光屏使光電池全被遮住后，顯示儀表指針偏轉(zhuǎn)到滿(mǎn)量程的 90%時(shí)所需要的時(shí)間即為不透光煙度計(jì)響應(yīng)時(shí)間，應(yīng)在0.9～1.1s之間。

由于煙室中的物理現(xiàn)象而產(chǎn)生的不透光煙度計(jì)響應(yīng)時(shí)間，是從氣體進(jìn)入煙室開(kāi)始到完全充滿(mǎn)煙室為止所經(jīng)歷的時(shí)間，應(yīng)不超過(guò)0.4s。也即注滿(mǎn)煙室需要的時(shí)間。

這兩個(gè)時(shí)間決定了自由加速法取樣分析時(shí)間，取樣分析時(shí)間過(guò)短，不能取得最大煙度，取樣分析時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，能取得最大煙度，但影響檢測(cè)效率。因此，應(yīng)測(cè)量不透光煙度計(jì)的響應(yīng)時(shí)間。

5 總結(jié)

本文通過(guò)對(duì)不透光煙度計(jì)日常檢查策略研究，分析其風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，旨在幫助機(jī)動(dòng)車(chē)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)正確進(jìn)行不透光煙度計(jì)日常檢查，消除日常檢查誤區(qū)，正確獲取檢查結(jié)果，了解并掌握不透光煙度計(jì)日常檢查不合格的處理方法，對(duì)保持設(shè)備完好率和檢驗(yàn)結(jié)果的正確率起到好的示范作用。