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符合EPA1065标准的发动机分时复用排放分析控制系统

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学位论文的主要创新点

摘要

第一章 绪论

1.1 课题研究的目的和意义

1.2 国内外发动机排放检测系统的发展现状

1.2.1 国外发动机排放检测系统的发展现状

1.2.2 国内发动机排放检测系统的发展现状

1.3 课题的主要研究内容

第二章 我国发动机排放法规及检测方法

2.1 我国发动机排放法规

2.2 我国发动机排放检测方法

2.2.1 怠速法和双怠速法

2.2.2 简易工况法

2.2.3 我国发动机排气检测方法

2.3 本章小结

第三章 分时复用发动机排放检测系统结构

3.1 系统概述

3.2 分时复用CVS流量控制单元

3.2.1 定容稀释取样(CVS)

3.2.2 分时复用CVS流量控制系统结构

3.3 分析仪器单元

3.3.1 氢火焰化离子化探测器(FID)

3.3.2 化学发光法探测器(CLD)

3.3.3 不分光红外气体分析仪(NDIR)

3.3.4 NOx转换效率仪

3.3.5 气体分割器

3.4 中央控制单元

3.4.1 测控网络整体结构

3.4.2 测控网络工作流程

3.5 本章小结

第四章 过程控制系统软件设计

4.1 基于TCP/IP协议的工业以太网络

4.1.1 工业以太网

4.1.2 工业以太网协议

4.2 研华ADAM模块结构及选择

4.2.1 ADAMTCP-5000TCP结构

4.2.2 ADAM-5000模块选择

4.3 基于VB的测控程序设计

4.3.1 主要控制过程及流程图

4.3.2 基于VB测控系统软件编程

4.4 分析仪器标定及工况编辑

4.4.1 分析仪器标定

4.4.2 工况编辑

4.5 本章小结

第五章 分时复用发动机排放分析控制系统的测试与运行

5.2 分时复用发动机排放检测系统的标定实验

5.2.1 系统准确性标定

5.2.2 CVS系统流量标定——层状流量计(LFE)的应用

5.2.3 分析仪器标定

5.3 检测系统运行测试

5.3.1 CVS系统连续工作测试

5.3.2 系统的联机调试

5.4 本章小结

第六章 总结和展望

6.1 本文主要完成的工作

6.2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢

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摘要

随着社会的快速发展,机动车的数量也在日益的增加,发动机排气污染物逐渐成为大气污染的主要来源之一,因此加强机动车的排气污染物的检测和限制已成为当务之急。本课题研究的目的是开发具有自主知识产权的产品,为我国机动车行业建立高水平的排放测量手段提供强有力的技术支持,实现发动机排放的下线检测,提高我国发动机排放检测的力度,降低发动机排气污染物对环境的污染。本论文具体研究内容包括:
   1)基于气体伯努利流动方程,开发带临界流文丘里管流量计的定容稀释取样系统,即CFV-CVS。在CVS流量控制系统的基础上,根据发动机排放检测过程的分时性,设计分时复用CVS流量控制系统,采用一台气袋柜连接多台CVS柜,可以同时检测多台发动机。
   2)针对不同污染物的检测选取不同分析仪器,研发我们自己的分析仪器,开发满足分析仪器的操作要求的NOx转换效率仪和气体分割器。
   3)基于研华ADAM完成中央控制系统的的硬件和软件开发,实现发动机排气污染物检测系统的分时控制。采用基于TCP/IP协议的工业以太网进行数据和控制指令的传输。
   4)为了保证系统的可靠性和稳定性,对系统进行了运行测试和整体标定。采用三次样条插值法标定分析仪器,LFE标定临界流文丘里管Kv值,整套系统测量精度采用丙烷喷射法进行标定。

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