[科普中国]-烟度计

简介

烟度****计是测定汽车排出废气中烟度的仪器。主要用于柴油机排出废气的测定。用活塞抽气泵从柴油机排气管中，按规定时间抽取一定容积的排气气体，并使之通过一定面积的滤纸，排气中的烟尘粒截留在滤纸上并使滤纸染黑。用光电测量装置测量滤纸的吸光率，该吸光率表示排气中烟度的大小。烟度计主要由活塞抽气泵、取样装置和光电测量装置组成。测量一般重复3次，求得算术平均值作为测得的烟度值。烟度值的数值范围为0-10，空白滤纸的烟度为零，全黑滤纸的烟度为10。1

烟度计的作用和分类烟度计的作用

柴油车的排放污染物主要是微粒，微粒比汽油机多30～60倍，主要为含碳物质（碳烟）、铅氧化物和高分子量有机物（润滑油的氧化和裂解产物）。碳烟是柴油发动机燃烧不完全的产物，主要由直径为0.1～1.0 μm的多孔性碳粒构成。当汽车启动、加速、上坡时，由于混合气过浓，碳烟排放量增加；或者柴油喷雾质量不高、雾化不良时，也会增大碳烟的排放量。碳烟中的有害物质致癌，降低空气能见度，附着同体表面，影响美观，腐蚀金属。铅氧化物会损害心、肺、造血系统，降低智力。

柴油车排气中含有的有害成分不但严重污染了大气，恶化了环境，而且直接威胁人们的身体健康。因此，对柴油车排放进行检测从而减少污染具有十分重要的意义。

烟度计的分类

用来检测柴油车排气污染物的仪器，称为烟度计。按仪器测量原理分有两种，一种是滤纸式，另一种是透射式。国家标准规定，2001年10月1日以前生产的柴油车要用滤纸式烟度计检测，2001年10月1日以后生产的柴油车用不透光度计进行检测。

烟度计结构1、滤纸式烟度计结构 1

滤纸式烟度计的结构如图所示，由采样抽气系统和测量系统两部分组成。采样抽气系统由抽气气缸、抽气电机、取样探头以及气路管道系统和控制电路组成。测量系统主要由走纸机构、压纸机构、光电测量探头以及测量电路和结果显示电路组成。1一测量装置；2一走纸机构；3一显爪而板；4一抽气电机；5一连接气管；6一取样探头。

2. 不透光烟度计结构1不透光烟度计又称消光式烟度计、透射式烟度计， 主要由测量单元、控制单元、取
样探头、连接电缆等组成。I －控制单元，2 － 连接电缆，3 － 测瘟单元，4 － 取样探头。

工作原理滤纸式烟度计工作原理从测量原理上来说，滤纸式烟度计是一种非直接测量的计量仪器，它通过检测测量介质被所测量烟度污染的程度来间接得出烟度的大小。仪器的取样系统通过抽气泵、取样探头从柴油车的排气管内，在规定时间抽取规定容积废气，经过测量介质（测试过滤纸）过滤，废气中的碳魁附着在过滤纸上，形成一个规定面积的烟斑， 然后通过测量系统的光电测量探头对烟斑的污染程度进行测量，转化为电信号，经过放大、处理，再将测试结果通过显示装置显示出来。采样时，在控制电路的控制下，电机带动气缸运动，气缸通过气路管道系统，取样枪于柴油年的排气管内抽取规定容积的废气，并通过测试过滤纸过隙，完成采样过程。盘时压纸机构张开，走纸电机带动走纸机构，将被采样系统污染后的测试过德纸带到光电测量探头下，光电测量探头对其进行测量，通过其内部的测量装置，将滤纸污染程度转化为电信号，经过测量电路放大、处理，最后通过显示电路在数字表上将测量结果显示出来。21

不透光烟度计原理不透光烟度计测量排烟（主要是烟碳微粒）污染程度的原理是使光柬通过一段给定长度的排烟，通过测量排烟对光的吸收程度来决定排烟对环境的污染程度。不透光烟度计测量单元的测量室是一根分为左右两半部分的困管，被测排气从中间的进气口进入，分别穿过左圆管和右圆管，从左出口和右出口排出。左右两侧装有两个凸透镜，左端装有绿色发光二极管， 右端装有光电转换器，发光二极管至左透镜及光电转换器至右透锐的光程都等于透镜的焦距。因此，发光二极管发出的光通过左透镜后就成为一束平行光，再通过右透镜后，汇聚于光电转换器上，并转换成电信号。排气中含烟越多，平行光穿过测量室时光能衰减越大，经光电转换器转换的电信号就越弱。排气中夹带着许多烟碳微粒，如果让排烟直接接触左右透镜的表面，炯碳微粒将会沉积在上面，吸收光能，从而影响测量结果。为使光学系统免遭烟的污染，仪器采用了“空气气幕”保护技术。图中的排风扇将外界的清洁空气吹入左右透镜与测量室出口之间的通道，使透镜表商形成“风帘"，避免其沾上烟碳微糙。1

烟度计系列目前SV系列烟度计结构主要采用的是分体式的结构即测量与控制单元分开，这样是为了便于操作，一般有不透光度和光吸收系数两种读数，显示方式有LCD或LED两种方式，可以进行自由加速状态下的测量或者是瞬间测量，需有内置打印机进行打印和查询，配置RS-232C数字串行通信接口。以上是烟度计的大致功能结构，以下提供烟度计的主要系列：3

不透光烟度计系列（SV-5Y）主要技术参数：

测量范围 不透光度N 0～99.9%

光吸收系数K 0～16.06m-1

油温 0℃～150℃

转速 100～20000rpm

分 辨 力 不透光度N 0.1% 光吸收系数K 0.01m-1

示值误差 不透光度N ±2.0%(绝对误差) 油温±2℃(绝对误差)

转速±30rpm(绝对误差)

电 源 AC220V±10%；50Hz±1Hz

重 量 测量单元 7.5Kg 控制单元 5Kg(包括打印机)

体 积 主机 610 * 500 * 330mm

辅机 500 * 350 * 330mm

光通道有效长度 215mm±0.1mm

预热时间 15min

取样方式 烟度：直接取样，取样管长度2m。

油温：测温头插入发动机润滑油标尺孔中，插入长度

与油标尺长度相同，用橡胶塞堵死，以防机油喷出，

导线长度：5m。

转速：将转速夹固定在发动机喷油嘴上拧紧即可。

全自动烟度计系列（SV-2LZ）主要技术参数

烟度测量范围 0～10(RB)

滤纸有效面积直径 φ32mm

抽气时间 1.4±0.2S

抽 气 量 330±15ml

分 辨 率 0.01(RB)

示值误差 不大于满量程的±3%

重 复 性 最大偏差不大于满量程的±2%

稳 定 性 连续工作3小时，漂移量不超过满量程的±3%

重 量 20Kg

体 积 610 * 500 * 325mm

外接电源 AC220V±10%；50Hz±1Hz

半自动烟度计系列（SV-2LB）主要技术参数

烟度测量范围 0～10(RB) 滤纸有效面积直径 φ32mm

抽气时间 1.4±0.2S

抽 气 量 330±15ml

分 辨 率 0.1(RB)

示值误差 不大于满量程的±3%

重 复 性 最大偏差不大于满量程的±2%

稳 定 性 连续工作3小时，漂移量不超过满量程

的±3%

环境条件 温 度：0℃～40℃

相对湿度：20%～80%

大气压力：70～105kpa

电 源：AC220V±10%；50Hz±1Hz

重 量 18Kg

体 积 610 * 500 * 325mm22

日常使用与保养滤纸式烟度计使用与保养( 1 ）为保证测量数据准确和防止管路堵塞，仪器应外接清洗系统。可用管道将压缩空气（压力0. 05 -0. IMPa）接至仪器清洗接头，每次测量时，仪器将自动打开清洗取样管及取样探头。
(2 ）更换过滤纸。
(3 ）当测试过滤纸使用完毕，再连续测量多次，至仪器面板平均值灯闪烁。打开仪器的箱盖，按“穿纸”键， 使仪器压纸机构打开，把测试过滤纸穿好，再按“穿纸”键使仪器压纸机构复位，再按“走纸”键不放，仪器走过滤纸。注意： 不要松动卷纸轴上的螺母。
( 4 ）仪器应放在阴凉干燥处，避免高温及阳光直射。31

不透光度计使用与保养维护保养的周期取决于仪器的使用次数，如果仪器使用频繁，建议每周进行一次。
维护保养按以下步骤进行：
( 1 ）将生产厂家提供的清洁刷子，从废气出口处小心插入测量室的管内边清扫烟碳，边向里逐渐伸进，直至另一端废气出口为止。操作过程中务必注意： 不要接触和损伤两端的光学透镜。不能将刷子从废气人口插入， 以防损坏其内部的温度传感器。
( 2 ）用柔软干净的湿布（不要太湿） 轻轻拭擦两端的透镜，务必注意： 不要损伤透镜，且待透镜表面的水分己蒸发后，才能接通仪器电源。
(3 ）用清水和干净的布清洁取样探头、导管的内部和外部。13

计量检定1. 不透光烟度计检定
不透光炯度计检定参照《透射式烟度计栓定规程》（ JJG 976 - 201 0 ） 。
2. 滤纸式烟度计检定
游、纸式烟度计检定参照《撼纸式烟度计检定技术条件》（ CB'I' 川798. 5 -2001 ） 。31