一种紫外光源透射式装置论文和设计-王振生

全文摘要

本实用新型公开了一种紫外光源透射式装置，包括沿道路长度方向设置的U形架，所述U形架横跨道路垂直设置，所述U型架顶部设有车牌识别装置和探测装置，所述道路一侧设置有主机站和服务站，另一侧设有从机站，该紫外光源透射式装置还包括发射装置和反射装置，所述发射装置包括紫外激光源、发射扩束望远镜；所述反射装置包括接收缩孔望远镜、紫外滤光片、分光仪和光电探测器，紫外激光源的光路输出对着发射扩束望远镜的光路输入，发射扩束望远镜和接收缩孔望远镜的光轴均对准被测机动车的尾气排放处，接收缩孔望远镜的光路输出穿过紫外滤光片对准分光仪的光路进口，分光仪的光路出口通过光电探测器连接服务站，本实用新型结构简单，价格低廉。

主设计要求

1.一种紫外光源透射式装置，其特征是，包括沿道路(18)长度方向设置的U形架(12)，所述U形架(12)横跨道路(18)且垂直设置，所述U形架(12)顶部设有车牌识别装置(13)和探测装置(19)，所述探测装置(19)用于探测检测区域是否有多辆车驶入，所述道路(18)包括多个车道，所述道路(18)一侧设置有主机站(16)和服务站(15)，另一侧设有从机站(17)，所述服务站内设有微机系统(4)和与微机系统连接的电源(3)，该紫外光源透射式装置还包括：气体污染物检测单元，所述气体污染物检测单元包括发射装置和反射装置，所述发射装置位于所述主机站(16)内，所述发射装置包括紫外激光源(2)、发射扩束望远镜(1)；所述反射装置位于所述从机站(17)内，所述反射装置包括接收缩孔望远镜(10)、紫外滤光片(8)、分光仪(6)和光电探测器(5)，所述紫外激光源(2)的光轴和发射扩束望远镜(1)的光轴相一致，紫外激光源(2)的光路输出对着发射扩束望远镜(1)的光路输入，发射扩束望远镜(1)和接收缩孔望远镜(10)的光轴均对准被测机动车的尾气排放处，接收缩孔望远镜(10)的光路输出穿过紫外滤光片(8)对准分光仪(6)的光路进口，分光仪(6)的光路出口通过光电探测器(5)连接服务站(15)。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种紫外光源透射式装置，其特征是，所述紫外激光源(2)设置于发射扩束望远镜(1)后面。

3.根据权利要求1所述的一种紫外光源透射式装置，其特征是，所述发射扩束望远镜(1)和接收缩孔望远镜的光轴和聚焦点均对准被测机动车尾气排放处。

4.根据权利要求1所述的一种紫外光源透射式装置，其特征是，所述接收缩孔望远镜(10)的光路输出通过反光板(7)变向输出至紫外滤光片(8)上。

5.根据权利要求1所述的一种紫外光源透射式装置，其特征是，所述紫外滤光片(8)设置于分光仪(6)的光路进口处，它们同时位于接收缩孔望远镜(10)的输出光束的焦点上。

6.根据权利要求5所述的一种紫外光源透射式装置，其特征是，所述分光仪(6)由单个或多个滤光片构成的滤光盘组成，各滤光片的透射波长与尾气中各对应有害物的散射光波长相一致。

7.根据权利要求1所述的一种紫外光源透射式装置，其特征是，所述发射扩束望远镜(1)和接收缩孔望远镜(10)的光轴均与道路(18)相垂直，在它们的安放位置处同时设有启动光源(11)，启动光源(11)与微机系统(4)相连，它的发射方向与发射扩束望远镜(1)的光轴方向相一致。

8.根据权利要求1所述的一种紫外光源透射式装置，其特征是，所述车牌识别装置(13)与服务站(15)通信连接。

9.根据权利要求1所述的一种紫外光源透射式装置，其特征是，所述微机系统(4)采用的型号为PC104。

10.根据权利要求1所述的一种紫外光源透射式装置，其特征是，还包括设置在道路(18)一侧的显示屏(14)，所述显示屏(14)和服务站(15)电连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及机动车环保检测领域，具体为一种紫外光源透射式装置。

背景技术

随着工业运输的发展,空气中的有害物质种类日益增多,在城市里机动车的激增给空气的污染带来了巨大的危害。机动车的尾气里含有大量的有害气体,如CO、CO2、NO、NO2、NO3、H2、SO等等。特别是性能较差的机动车,排放的有害物质的浓度高得惊人。一辆性能差的小汽车排放的CO可达65mg\/m^{3<\/sup>,NO可达1l mg\/m ^{3<\/sup>以上。这些有害物质损害人的健康,危害植物生长,损害材料寿命,对城市的繁荣与发展带来了极大的危害。为解决这个问题,需要用机动车尾气检测仪对机动车尾气进行检测。}}

现有的机动车尾气检测仪国际上只有美国两家公司生产的可调谐差分吸收机动车尾气综合测试仪，这种仪器价格昂贵，每台约180万元，它也只能用于道路空气污染物的监控，无法检测机动车排气污染物的浓度。而且这种仪器只能在无太阳条件下工作，有太阳时无法工作，它只能测出机动车过后尾气在光路上的平均值，不能测出确定单辆车的尾气污染物浓。

现有检测装置只能用于道路空气污染物的监控,只能测出机动车过后尾气在光路上的平均值,检测精度较低，无法再有阳光条件下工作，检测设备价格高，不能检测单辆机动车排放超标数值，因此一种可用于检测单辆机动车排放超标数值的检测装置具有很广阔的市场前景。

实用新型内容

本实用新型采用了一种紫外光源透射式装置，能够检测单辆机动车尾气排放超标数值，监测精度高，价格便宜。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种紫外光源透射式装置，包括沿道路长度方向设置的U形架，所述U形架横跨道路且垂直设置，所述U形架顶部设有车牌识别装置和探测装置，所述探测装置用于探测检测区域是否有多辆车驶入，所述探测装置采用现有视频设备技术，将视频图像信号转换为数字信号，传输给服务站，若为多辆车驶入，则服务站不启动发射装置，若为单辆车驶入，则服务站控制发射装置启动，开始检测尾气浓度，所述道路包括多个车道，所述道路一侧设置有主机站和服务站，另一侧设有从机站，所述服务站内设有微机系统和电源，该紫外光源透射式装置，还包括：

气体污染物检测单元，所述气体污染物监测单元包括发射装置和反射装置，所述发射装置位于所述主机站内，所述发射装置包括紫外激光源、发射扩束望远镜；所述反射装置位于所述从机站内，所述反射装置包括接收缩孔望远镜、紫外滤光片、分光仪和光电探测器，所述紫外激光源的光轴和发射扩束望远镜的光轴相一致，紫外激光源的光路输出对着发射扩束望远镜的光路输入，发射扩束望远镜和接收缩孔望远镜的光轴均对准被测机动车的尾气排放处，接收缩孔望远镜的光路输出穿过紫外滤光片对准分光仪的光路进口，分光仪的光路出口通过光电探测器连接服务站。

本实用新型可对动态或静态机动车进行检测，安放时，将发射扩束望远镜和接收缩孔望远镜的光轴均与机动车行驶公路相垂直，在它们的安放位置处同时设有启动光源，启动光源可采用发光二极管或其它光源，它与微机系统相连，它的发射方向与发射扩束望远镜的光轴方向相一致，当车辆驶入监测区域时，探测装置探测是否是多辆车，若是多辆车驶入，将信息反馈给微机系统，则停止检测，若单辆车驶入，微机系统收到探测装置的反馈信息，启动车牌识别装置，记录车牌，当机动车头部行驶至本实用新型的安装处时，先启动光源挡住，微机系统即刻控制紫外激光源准备工作，一旦机动车尾部刚刚脱离启动光源发射的光路时，微机系统瞬间启动紫外激光源发出紫外激光通过发射扩束望远镜照射到机动车尾气的实时排放区域，由于机动车尾气中的各种污染物的闪射光波长不同，它们在紫外激光束的作用下产生不同频率的散射光，被接收缩孔望远镜同步接收，接收缩孔望远镜将接收的光线送至紫外滤光片，紫外滤光片将与紫外激光源发出的同频率的紫外光滤除，只让不同频率的光通过，再经分光仪和微机系统处理，就能及时、准确得到被测机动车的尾气的排放情况，微机系统根据车牌识别装置反馈的信息，将尾气排放不合格的车辆信息传输至显示屏。

进一步地，作为优选技术方案，所述紫外激光源设置于发射扩束望远镜后面，紫外激光源可采用发出紫外光的任一种激光源，它的最佳方案是，紫外激光源由掺钕钇铝石榴石激光棒、泵浦灯或半导体激光、腔片、调Q晶体和三倍频或四倍频晶体构成，其输出的紫外激光波长为265-355纳米，它正好是太阳光经大气吸收后的盲区，故不受太阳光干扰。

进一步地，作为优选技术方案，所述发射扩束望远镜和接收缩孔望远镜的光轴和聚焦点均对准被测机动车尾气排放处。

进一步地，作为优选技术方案，所述接收缩孔望远镜的光路输出通过反光板变向输出至紫外滤光片上。

进一步地，作为优选技术方案，所述紫外滤光片设置于分光仪的光路进口处，它们同时位于接收缩孔望远镜的输出光束的焦点上。

进一步地，作为优选技术方案，所述分光仪由单个或多个滤光片构成的滤光盘组成，各滤光片的透射波长与尾气中各对应有害物的散射光波长相一致。

进一步地，作为优选技术方案，所述发射扩束望远镜和接收缩孔望远镜的光轴均与道路相垂直，在它们的安放位置处同时设有启动光源，启动光源与微机系统相连，它的发射方向与发射扩束望远镜的光轴方向相一致。

进一步地，作为优选技术方案，所述车牌识别装置和探测装置分别与服务站通信连接，所述车辆识别装置用于记录车辆信息，所述探测装置用于探测是否有多辆车驶入检测区域，所述探测装置采用现有视频设备技术，将视频图像信号转换为数字信号，传输给服务站，若为多辆车驶入，则服务站不启动发射装置，若为单辆车驶入，则服务站控制发射装置启动，开始检测尾气浓度。

进一步地，作为优选技术方案，所述微机系统采用的型号为PC104，它对在内部软件控制下对由光信号转变成的电信号进行数字处理，并与参照标准值进行对比，得到被测机动车的尾气污染浓度，对超标排放的机动车发出警告信号，微机系统可将处理结果贮存下来，也可通过显示屏显示出来，或直接与监督控制中心联机，及时处理超标排放的机动车。

进一步地，作为优选技术方案，还包括设置在道路一侧的显示屏，所述显示屏和服务站电连接，用于显示尾气不合格的车辆信息。

本实用新型与现有技术相比的有益效果为：能精确的检测单辆机动车尾气排放超标数值，还能在阳光下正常工作，本实用新型结构简单，价格低廉，检测精度高，把超标排放污染物的机动车检别出来显示于显示屏上,从而有效控制机动车尾气对环境的危害。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型工作原理示意图。

附图标记及相应的零部件名称：1-发射扩束望远镜，2-紫外激光源，3-电源，4-微机系统，5-光电探测器，6-分光仪，7-反光板，8-紫外滤光片，9-机动车尾气，10-接收缩孔望远镜，11-启动光源，12-U形架，13-车牌识别装置，14-显示屏，15-服务站，16-主机站，17-从机站，18-道路，19-探测装置

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1，图2所示，本实用新型中，一种紫外光源透射式装置，包括沿道路18长度方向设置的U形架12，所述U形架12横跨道路18且垂直设置，所述U形架12顶部设有车牌识别装置13和探测装置19，所述探测装置19用于探测检测区域是否有多辆车驶入检测区域，所述探测装置19采用现有视频设备技术，将视频图像信号转换为数字信号，传输给服务站15，若为多辆车驶入，则服务站15不启动发射装置，若为单辆车驶入，则服务站15控制发射装置启动，开始检测尾气浓度，所述道路18包括多个车道，所述道路18一侧设置有主机站16和服务站15，另一侧设有从机站17，所述服务站内设有微机系统和电源，该紫外光源透射式装置，还包括：

气体污染物检测单元，所述气体污染物监测单元包括发射装置和反射装置，所述发射装置位于所述主机站16内，所述发射装置包括紫外激光源2、发射扩束望远镜1；所述反射装置位于所述从机站内17，所述反射装置包括接收缩孔望远镜10、紫外滤光片8、分光仪6和光电探测器5，所述紫外激光源2的光轴和发射扩束望远镜1的光轴相一致，紫外激光源8的光路输出对着发射扩束望远镜1的光路输入，发射扩束望远镜1和接收缩孔望远镜10的光轴均对准被测机动车的尾气排放处，接收缩孔望远镜10的光路输出穿过紫外滤光片8对准分光仪6的光路进口，分光仪6的光路出口通过光电探测器5连接微机系统。

本实用新型中，所述紫外激光源2设置于发射扩束望远镜1后面，紫外激光源2可采用发出紫外光的任一种激光源,它的优选方案是,紫外激光源2由掺钕钇铝石榴石激光棒、泵浦灯或半导体激光、腔片、调Q晶体和三倍频或四倍频晶体构成,其输岀的紫外激光波长为265-350纳米,它正好是太阳光经大气吸收后的盲区,故不受太阳光干扰，保证检测装置的正常工作。

本实用新型中，所述发射扩束望远镜1和接收缩孔望远镜10的光轴和聚焦点均对准被测机动车尾气排放处，所述发射扩束望远镜1和接收缩孔望远镜10采用常规结构,其扩大倍数根据被测机动车的距离来定。

本实用新型中，所述接收缩孔望远镜10的光路输出通过反光板变向输出至紫外滤光片8上,接收缩孔望远镜10的光路输出也可通过反光板7变向输出至紫外滤光片8上,以保证整机的紧凑性。紫外滤光片8应尽量靠近分光仪6光路进口处,它们最好同时位于接收缩孔望远镜10的输出光束的焦点上,以保证分光仪6的正常工作,防止杂散光进入分光仪6。

本实用新型中，所述紫外滤光片8设置于分光仪6的光路进口处，它们同时位于接收缩孔望远镜10的输出光束的焦点上。

本实用新型中，所述分光仪6由单个或多个滤光片构成的滤光盘组成，各滤光片的透射波长与尾气中各对应有害物的散射光波长相一致，分光仪6光路出口的光电探测器5采用德国生产的特种增强超快CCD相机,能在高动态范围快速5ns512×512象素,也可采用光电倍增管,它将输出的光信号变成电信号送至微机系统4。

本实用新型中，所述发射扩束望远镜1和接收缩孔望远镜10的光轴均与道路18相垂直，在它们的安放位置处同时设有启动光源11，启动光源11与微机系统4相连，它的发射方向与发射扩束望远镜1的光轴方向相一致。

本实用新型中，所述车牌识别装置13与服务站15通信连接，车牌识别装置用于记录检测车辆的车牌，若尾气不合格，则服务站15通过车牌识别装置13的反馈信息，将尾气超标车辆信息传输至显示屏14。

本实用新型中，所述微机系统4采用型号为PC104的微机系统,它对在内部软件控制下对由光信号转变成的电信号进行数字处理,并与参照标准值进行对比,得到被测机动车的尾气9污染浓度,对超标排放的机动车发出警告信号。微机系统4可将处理结果贮存下来,也可通过显示屏14显示出来,或直接与监督控制中心联机,及时处理超标排放的机动车，本部分为现有技术，本行业专业人员易知部分。

本实用新型中，还包括设置在道路18一侧的显示屏14，所述显示屏和服务站电连接，显示屏14大小根据安置距离而定，显示屏14用于显示不合格车辆的基本信息，对车主或监护人起到告知作用。

本实用新型工作时，可对动态或静态机动车进行检测，安放时，将发射扩束望远镜1和接收缩孔望远镜10的光轴均与道路18相垂直，在它们的安放位置处同时设有启动光源11，启动光源11可采用发光二极管或其它光源，它与微机系统4相连，它的发射方向与发射扩束望远镜1的光轴方向相一致，当车辆驶入监测区域时，探测装置(19)探测是否是多辆车，若是多辆车驶入，将信息反馈给微机系统(4)，则停止检测，若单辆车驶入，微机系统(4)收到探测装置(19)的反馈信息，启动车牌识别装置(13)，记录车牌，当机动车头部行驶至本实用新型的检测区域时，启动光源11挡住，微机系统4即刻控制紫外激光源2准备工作，一旦机动车尾部刚刚脱离启动光源11发射的光路时，微机系统4瞬间启动紫外激光源2发出紫外激光束通过发射扩束望远镜1照射到机动车尾气9的实时排放区域，由于机动车尾气9中的各种污染物的闪射光波长不同，它们在紫外激光束的作用下产生不同频率的散射光，被接收缩孔望远镜10同步接收，接收缩孔望远镜10将接收的光线送至紫外滤光片8，紫外滤光片8将与紫外激光源2发出的同频率的紫外光滤除，只让不同频率的光通过，再经分光仪6和微机系统4处理，就能及时、准确得到被测机动车的尾气9的排放情况，微机系统4根据车牌识别装置13反馈的信息，将尾气排放不合格的车辆信息传输至显示屏14，以告知车主或监护人。

如上所述，可较好的实现本实用新型。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。

设计图

一种紫外光源透射式装置论文和设计

一种紫外光源透射式装置论文和设计-王振生

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主设计要求

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