TV5G.docx

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TV5G

一、概述

TV-5G型汽车排放气体分析仪（以下简称仪器）采用不分光红外吸收法原理，通过微电脑分析，可直接测出机动车排放废气中的HC、CO及CO2的浓度；采用电化学原理测量废气中的NO和O2的浓度,并可根据测得的CO、CO2、HC和O2的浓度计算出过量空气系数λ。

该仪器引进国外先进技术,由全套进口机芯组装而成，具有测量准确、操作简便、耐用程度高，检测速度快等优点，并配备了微处理器，采用液晶显示、中文界面的智能化仪器。

本仪器另配置感应式转速表、温度传感器探头和内置微型打印机等选购件供用户选用，同时还增加了存储功能，可在检测尾气的同时检测发动机的转速、润滑油的温度和存储、打印当前检测结果。

本仪器出具有实时测试功能外,还按照国家标准《GB/T18285-2005点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法）》中双怠速法中的规定，编写了双怠速工况下检测的专用程序，对检测过程进行自动控制。

因此，用做双怠速排放测量非常方便。

本仪器体积小、重量轻、能存储500组的测量排放检测数据、尤其适用于路边检查。

检测适用于汽车制造厂、机动车检测站、汽车修理厂等使用。

二、主要规格和技术参数

1.使用环境条件

温度：

-5～40℃

湿度:

不大于95%

大气压力:

70.0～106kPa

电源:

AC220V±10%;50Hz±1Hz

2.测量范围

HC:

0～1000010-6（ppm）volCO:

0～10.010-2（%）vol

CO2:

0～20.010-2（%）volO2：

0～25.010-2（%）vol

NO:

0～500010-6（ppm）vol转速：

0～10000rpm

油温：

0～120℃

3.取样方式

尾气:

直接取样。

取样管长度5m，取样探头长度900mm。

油温：

温度传感器插入发动机机油尺孔中，插入长度与油标尺长度相同，用橡胶塞睹死，以防机油喷出，导线长度：

5m。

转速：

非接触型测量方法，只要靠近汽油发动机的高压软线距离不大于20cm，即可测量汽油发动机的转速。

4.预热时间：

10分钟

5.分辨率：

CO：

0.01%vol

HC:

1ppmvol正己烷当量

CO2:

0.01%vol

O2:

0.01%vol

NO:

1ppmvol

转速：

1rpm

油温：

0.1℃

6.示值允许误差

CO：

±0.06%vol或±5%相对误差

HC:

±12ppmvol或±5%相对误差

CO2:

±0.5%vol或±5%相对误差

O2:

0.1%vol或±5%相对误差

NO：

±25ppmvol或±5%相对误差

转速：

±10rpm（0～10000rpm）

±1%测量值（>10000rpm）

7.时间稳定性

经预热后，仪器4h的零位漂移和量距漂移不超过其示值误差。

8.重复性

仪器的示值重复性不大于其示值允许误差的绝对值的1/2。

9.输出信号

数字量：

RS232串行通讯

三、部件名称及作用：

1.仪器的前面板的布局及各个部分的名称如图1所示：

图１　前面板布局图

前面板各部分的功能：

（1）液晶屏：

显示中文菜单和测量数据。

（2）“OK”：

执行所选择的项目。

（3）“NO”：

取消所选择的项目。

（4）“上”、“下”、“左”、“右”：

根据液晶屏幕上的“状态”在各个界面具有不同的功能。

2.仪器的后面板各部件的名称与作用，如图2所示

图2仪器后面板布局图

（1）排气口：

主排气口,排放水分和部分气体。

（2）二次过滤器:

过滤待测气体的水分。

（3）信号:

RS232通讯口，用于与上位机进行串行通讯。

（4）转速:

转速测量接口,与转速传感器相连接。

（5）油温:

油温测量接口,与油温传感器相连接。

（6）保险管:

保险丝盒,内装2A保险管。

（7）电源220V:

电源插座,用于输入220V交流电源。

（8）开关:

用于接通或断开电源。

（9）冷却风扇:

从分析仪内向外排风,冷却仪器内部。

（10）氧气出口:

氧气传感器排气口,排放测量后的尾气。

（11）打印机：

打印当前或存储的测量数据。

（12）标准气口：

用于通入标准气，进行校准。

（13）采样：

与取样管相连，被测车辆排气由此进入仪器。

（14）油水分离器：

分离待测样气中的油、水，滤去粉尘。

（15）氮氧出口：

氮氧传感器排气口排放测量后的尾气。

四、使用

1.准备

1.1安装

a）首先将取样管一端与取样探头的末端连接，另一端与附件中的前置过滤器的入口相连。

然后将短导管一端与前置过滤器的出口相连，另一端与仪器的样气入口相连。

检查各连接处，确认连接牢靠，无泄漏。

将1米长软管接于氧气出口处。

b）确认前置过滤器、油水分离器、及二次过滤器里已分别装入洁净的滤芯和滤纸。

c）将电源线、油温测量探头和转速表分别连接到仪器的电源插座、油温信号插座和转速信号插座上。

1.2仪器预热

将电源线插到220V交流电源的插座上，连通仪器的电源开关，预热仪器。

仪器液晶显示屏下部将出现提示：

“剩余时间：

10分”，并以倒记时方式显示剩下的预热时间，预热时间为10分钟。

1.3泄漏检查

仪器预热完成后会自动进入“泄漏检查”子菜单，检查气路系统是否泄漏，这时液晶显示屏下部将出现提示：

“堵住取样探头口，并按OK键”。

用户应按此提示操作，按一下“OK”键之后，会出现提示：

“泄漏检测开始”，以倒计时方式显示剩下的检漏时间。

检漏完毕，如有泄漏，将出现提示：

“检漏失败”。

1.4自动调零

仪器进入自动调零时，显示屏下部将出现提示：

“调零中”。

调零结束后，提示将消失。

显示屏进入住菜单。

注：

预热期间请勿将取样探头放在车辆的排气管中，应放在清洁的空气中，以免影响仪器的零位漂移和示值误差。

1.5HC残余检测

调零结束后，仪器自动进行HC残余检测。

HC残余超过20ppm，提示栏中将出现“HC残余超标”提示。

2.仪器的主菜单

仪器的主菜单如图3所示。

图3仪器主菜单界面

按”↑↓”选择功能键，使光标移动到所需的选项上，再按一下OK键，就可以从主菜单进入该子菜单。

反之，无论从那个项目（子菜单）退出，都会返回到主菜单。

3.调零

当仪器使用一端时间后，由于零点漂移，测量数据会有所变化，可能有时会影响测量结果，所以用户在使用一段时间后，需对仪器进行调零（一般每半小时调零一次）。

方法：

按“NO”键返回主菜单，按“↑↓”键使光标移到“调零”选项，再按“OK”键，仪器自动进入调零程序，显示屏下部状态栏提示：

“调零中…”，调零完毕，状态栏中的提示消失。

4.校准

仪器在使用过程中会产生漂移、传感器会老化，因此，仪器使用一段时间后应进行量距校准。

由于老化的原因，O2传感器使用1年左右就需要更换。

校准用的标准气体浓度含量应在规定的范围之内：

CO:

1.2~1.8%；CO2:

7.2~10.0%；HC:

800~1200ppm

校准和使用前，O2传感器徘气出口应接上1米的排气管（附件中配有），否则，O2传感器可能受到外界空气的影响而导致测量不准确。

校准步骤如下：

a）、调零：

仪器在校准前，应进行零位校准。

b）、在主菜单下按“←→”“↑↓”选择功能键，使光标移动到校准选项上，再按一下OK键，进入“仪器校准”子菜单,如图4。

图4

c）、这时用户可以将标准气瓶与标准器口连接，通入标准气。

标准气入口是一个单向阀门装置，在向仪器通入标准气时，应将仪器配套的标准气瓶的喷嘴对准标准气入口，稍稍用力压下，阀门即打开，标准气随即进入仪器内部。

按下OK键，光标将会在CO的最高位闪动，此时可按”↑↓”键增减当前位数字，但是并不改变其他位，按“←→”键可移位，使之改变下一位（或下一参数）的数字。

全部更改完毕后，请按OK键进行保存。

再按下OK键开始校准，如图5。

图5

在对CO、CO2、HC、NO进行校准时，其校准值与标准气罐上标示的数值相同（≤±2%误差）。

HC显示值应当是标准气罐标示的C3H8值乘以仪器铭牌所标示的（n-C6H14/C3H8）转换系数后的数值（±2%范围以内）。

即：

气罐标准值X仪器铭牌标示的换算系数=显示值（正乙烷）

注：

本仪器有自动进行丙烷与正乙烷的换算功能，因此在对HC进行校准时，其校准值与标准气罐上的标示的数值相同（≤±2%误差）.

d）、在仪器的显示值稳定后，用户可将结果与标准气瓶的标示值相比较，如果显示值与标示值相近（±2%范围以内），可按NO键退出，并进行一次调零。

否则可按OK键继续进行数据校准。

e）、如果用户想再次通入标准气，以验证校准后的准确性，步骤如下：

先排气，然后再通入标准气，检查仪器显示数值和标示值是否相同。

5.仪器设置

5.1亮度调节

调节显示屏上文字、图形的对比度；用户可根据需要，调节到观察得最清晰为止。

数字越大，显示越清晰。

按“OK”键确认保存当前所设定值，按取消键不保存当前设定值。

图6

5.2串口设置

本仪器具有微型打印机和上位机通讯功能，因此，用户可根据需要选择设置串口功能（如图7）。

当设置为微型打印机1时，可以打印数据。

当选择与计算机通讯后，进入测量数据界面（如图8），此时，可接受计算机发来的信号。

要退出与计算机通讯时，按“NO”键，再次进入串口设置，选择微型打印机1即可。

图7

图8

5.3转速设置

为了能够满足多种汽车冲程不同得需要，我们设定了发动机冲程和气缸数，本仪器设立了“转速设置”子菜单（如图9）。

图9

根据用户不同的需要可按“↑↓”选择功能键，选择冲程，再按一下OK键，进入该子菜单，可选择汽缸数。

四冲程子菜单如图10：

图10

两冲程菜单如图11：

图11

请用户务必选择与被测车辆一致的发动机冲程数和气缸数，否则测量数据将不正确。

出厂时，仪器以将发动机冲程设置为：

“四冲程、四气缸”

5.4测量方式

本仪器有两种测量方式：

通用测量和双怠速测量。

通用测量以不断显示即时测量数据的方式工作，适用于观察或机动车排放的实时值。

双怠速测量方式是按照GB/T18285-2005《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速及简易工况法）》中双怠速排放测量程序的规定编排的。

测量方式的设置步骤如下：

在“仪器设置”子菜单下，按照显示屏上部的提示，用“↑”或“↓”键使光标移到测量方式前，按“OK”选择，出现测量方式设置子菜单（如图12）

图12

图12

在此菜单下,按“↑↓”键可使光标在“通用”、“双怠速”前移动，按“OK”键选择用何种测量方式。

按“NO”键取消测量方式选择，保留设置以前的测量方式。

出厂时，仪器已将测量方法设置为通用。

5.5燃料选择

如图13，可以通过“↑↓”键选择燃料。

图13

5.6时间设置

进入时间设置界面后屏幕上显示的时间格式为:

年/月/日时:

分。

如图14

在此菜单下，按“←→”键可使光标左右移动，按“↑↓”键可以调节在光标位置上的数值增减。

按“OK”键可以保存当前设置的时间并退出，按“NO”键保持原来时间不变直接退出。

5.7工程调零

工程调零是本仪器研发时设置的一项特殊功能,仅在仪器出厂前的调试过程中需要用到。

用户在使用过程中不需要用到此项功能。

（如图15）

1.亮度调节

2.串口设置

3.转速设置

4.测量方式

5.燃料选择

6.时间设置

→7.工程调零

状态提示：

图15

6.泄漏检查

本仪器在预热完成后会自动进入泄漏检查，如有需要，用户可随时进行泄漏检查。

泄漏检查的步骤：

1.在主菜单下按“↑↓”选择键，使光标移到“泄漏检查”选项上。

按“OK”键确认，仪器将进入泄漏检查。

显示屏状态提示：

“堵住取样探头口，并按OK键”。

2.根据显示屏状态提示：

用密封帽堵住取样探头的入口，再按“OK”键，40秒后将完成检漏。

如果没有泄漏，会出现提示：

“OK，按NO键退出”，按一下“NO”键，可退出泄漏检查。

3.如存在泄漏，将出现提示：

“堵住取样探头口，并按OK键”。

用户应仔细检查气路，予以排除。

否则仪器将始终显示：

“堵住取样探头口，并按OK键”。

排除完毕后，再次进行泄漏检查，直至检查通过。

4.泄漏检查完毕后，仪器自动进行HC残余检测。

HC残余超过20ppm，提示栏中将出现“HC残余超标”提示。

7.版本信息

选择版本信息后将显示如图16的菜单：

图16

8查看记录

本仪器可对仪器内已存储的记录进行查询和浏览.在主界面中选择“查看记录”选项，按“OK”键可看到已存储的结果。

如图17。

如果没有记录则显示“无记录”并且返回上一层。

按↑↓可翻页选择查看测量结果。

按“←”则删除所有记录。

图17

9.测量

9.1准备

将油温探头插入发动机的润滑油标尺孔中，一直插到探头接触到润滑油为止。

将转速表插好后，对准发动机火花塞高压线。

将转速表波动开关拨至右端（与仪器通讯）（参看转速表说明书）。

9.2输入车牌

本仪器可输入待测车的车牌。

在主菜单下，按”↑↓”选择功能键，使光标移到“测量数据”选项上，再按一下OK键，仪器进入车牌输入菜单，如图18。

图18

当用户需要对车辆测量后的数据储存或打印并记录车牌号码时，可在此界面输入待测车辆的车牌。

←：

选字键。

按此键后，车牌符会在汉字，字母和数字之间变化，例如“京”、“A”、“0”。

用户可以使用此键确定要输入车牌符。

↑↓：

选择键。

↑为向前切换，↓为向后切换。

当用户选择要输入汉字时，按选择键可轮流显示全国各个省、直辖市、自治区和军车的中文字简称即车牌汉字；当用户选择要输入字母时，按选择键可轮流显示26个大写英文字母；当用户选择要输入数字时，按选择键可轮流显示0-9十个数字和空格符号。

→：

确定键。

当前一个车牌符确定以后，按此键车牌符向后移动，用户可进行下一个车牌符输入。

OK：

测量键。

输入完车牌后，按OK键可进入测量界面；当用户认为不需要输入车牌时，可直接按OK键进入测量界面。

9.3通用测量

如将测量方式选为通用测量。

进入测量界面后，仪器将运行通用测量模式。

如图19：

图19

进入测量菜单后，按“OK”键，仪器开始进行测量工作，仪器的气泵将启动。

这时应把取样探头插入被测车辆的排气管中，插入深度为400mm左右，显示屏将实时显示出排气中HC、CO、CO2和O2的实时数值。

如果已安装好转速测量探头和油温测量探头，显示屏上还将实时显示出发动机转速和机油温度的实时值。

如果要停止测量，按“→”键，仪器的气泵将停止工作。

如果想退出该子程序，可按NO键，显示屏将返回到主菜单。

本仪器配有微型打印机，如果想打印数据，可按一下“←”键，即可打印测量数据。

9.4双怠速测量

将测量方式选为双怠速测量。

进入测量界面后，仪器将运行双怠速测量模式。

如图20：

图20

9.4.1用户需在此界面输入待测车辆发动机的额定转速（↑↓修改数值←→进行移位），按“OK”键确认。

9.4.2确认完毕后，进入发动机预热阶段，显示屏提示变换为：

“请加速到3500rpm”。

见此提示后驾驶员应使发动机加速，并注视显示屏转速处不断变化的转速值，直到3500rpm左右为止。

注意：

只有额定转速值为默认值——5000rpm时，仪器才提显示为：

“请加速到3500rpm”。

如果额定转速设定为其他值，提示将显示为：

“请加速到xxxxrpm”，xxxx等于0.7倍的额定转速值设定值，下面9.4.4中2500rpm（0.5倍额定转速）也是如此。

9.4.3当转速达到3500rpm时，显示屏将出现提示：

“请保持3500rpm”，下部则以倒计时方式显示：

“剩余时间：

30秒”，倒计时完成后，将进入排放测量阶段。

9.4.4发动机预热结束后，将进入高怠速下的排放测量阶段，显示屏将出现提示：

“请减速到2500rpm”。

见此提示，驾驶员应将发动机减速，同时注释显示屏中转速处不断变化的转速值，直到转速值下降到2500rpm为止。

这时，显示屏的提示将改变为：

“请保持2500rpm”,下部将显示：

“请插入取样探头.OK确定，NO退出”。

见此提示后，驾驶员应将转速保持在2500rpm左右。

与此同时，操作人员要将取样探头插入排气管中，插入深度为400mm。

插入探头后，按OK键确定。

9.4.5确定后，显示屏提示栏处将继续提示：

“请保持2500rpm”，下部的提示将变为：

“正在取样……45秒”（倒计时，总共45秒，前15秒为预备阶段，后30秒为实际取样阶段）。

9.4.6取样倒计时结束时高怠速下的排放测量完毕，将进入怠速下的排放测量阶段。

这时显示屏下部的提示消失，上部将显示：

“请减速至怠速”。

9.4.7测量怠速下的排放

显示屏上部显示：

“请减速至怠速”的同时，驾驶员应将车辆减速至怠速。

此时，显示屏上部的提示会变为：

“请保持怠速”，下部将显示“正在取样……45秒”（倒计时，总共45秒，前15秒为预备阶段，后30秒为实际取样阶段）。

取样倒计时结束时，怠速下的排放测量完毕。

这时显示屏将转换为“测量完成”界面。

如图21

图21

9.4.8

此时，按“←”键可以打印双怠速测量结果。

a）读取高怠速排放的测量数据

按“↑↓”选择键将光标移到高怠速处，再按一下“OK”键，显示屏将转换为高怠速数据界面，显示高怠速工况下的HC、CO、CO2、NO、O2和转速的平均值以及λ和油温的数值。

按←键可打印测量结果，按↑键可保存测量结果，按ＮＯ键返回上一菜单。

（见图22）

b）读取怠速排放的测量数据

按“↑↓”选择键将光标移到低怠速处，再按一下“OK”键，显示屏将转换为怠速数据界面，显示怠速工况下的HC、CO、CO2、NO、O2和转速的平均值以及λ和油温的数值。

按←键可打印测量结果，按↑键可保存测量结果，按ＮＯ键返回上一菜单。

图22

注：

仪器有自动存储测量结果的功能，用户不必每次测量完后均存储测量结果。

五、联网测试说明

信号输出口说明：

RS232接口与计算机联网时的数字量通讯协议：

串行通讯参数及连接

a）串行通讯口参数：

波特率：

9600bps

字符长度：

1位起始位，8位数据位，1位停止位

校验方式：

无校验

b）连接方式：

如图23所示：

图23

c）数据格式及命令如下：

通讯数据及命令均以标准的ASCII码表示。

[xx]为单字节数据，（xx）为双字节数据，高位在前。

CS=前面所有的数据字节的和（进位丢弃）（校验和）。

如果仪器收到了非法命令，则响应0x15。

仪器向主机发送数据以数据组方式进行传送，数据组组成如下：

1.开泵：

发送：

01H

响应：

06H

2.停泵

发送：

02H

响应：

06H

3.取实时数据

发送：

03H

响应：

[06]（CO）（CO2）（HC）（NO）（O2）（λ）（油温）（转速）[年][月][日][时][分][CS]

4.设发动机为四冲程

发送：

05H

响应：

06H

4.1设发动机为四冲程一汽缸

发送：

2DH

响应：

06H

4.2设发动机为四冲程二汽缸

发送：

2EH

响应：

06H

4.3设发动机为四冲程三汽缸

发送：

24H

响应：

06H

4.4设发动机为四冲程四汽缸

发送：

25H

响应：

06H

4.5设发动机为四冲程五汽缸

发送：

26H

响应：

06H

4.6设发动机为四冲程六汽缸

发送：

27H

响应：

06H

4.7设发动机为四冲程八汽缸

发送：

28H

响应：

06H

4.8设发动机为四冲程十二汽缸

发送：

29H

响应：

06H

5.设发动机为二冲程

发送：

04H

响应：

06H

5.1设发动机为二冲程一汽缸

发送：

2AH

响应：

06H

5.2设发动机为二冲程二汽缸

发送：

2BH

响应：

06H

5.3设发动机为二冲程三汽缸

发送：

2CH

响应：

06H

注：

设置冲程汽缸时，需要先设置冲程数，再设置汽缸。

例:

如要设发动机为四冲程八汽缸需先发指令04H,设发动机为四冲程。

待回传06H后，再发指令28H，将发动机设为四冲程八汽缸。

6.HC残留物检查.

发送：

08H

正在检测时响应：

00H

HC检测完毕:

06H（成功）,15H（失败）。

HC残余检测过程大约需30s。

7.读取全部存储数据

发送：

0FH

响应：

[06]（数组组数）车牌号码（七字节）（CO）（CO2）（HC）（NO）（O2）（λ）（油温）（转速）[年][月][日][时][分][CS]

8.随机读取存储数据

发送：

1FH

响应：

[06]

发送:

（记录位置）高位在前,低位在后

响应:

[06]车牌号码（七字节）（CO）（CO2）（HC）（NO）（O2）（λ）（油温）（转速）[年][月][日][时][分][CS]

例如取第二组数据

发送：

1FH响应：

[06H]

发送：

0002响应：

[06]车牌号码（七字节）（CO）（CO2）（HC）（NO）（O2）（λ）（油温）（转速）[年][月][日][时][分][CS]

值便是所需要查看的第二组数据

注：

记录不存在，响应15H。

发送本命令之后必须要发送两个字节的纪录位置。

注：

1：

关于车牌号码的说明

00H=京，01H=沪，02H=津，03H=渝，04H=蒙，05H=宁，06H=豫，

07H=冀，08H=鲁，09H=晋，0AH=辽，0BH=吉，0CH=黑，0DH=陕，

0EH=甘，0FH=青，10H=新，11H=苏，12H=浙，13H=皖，14H=赣，

15H=闽，16H=鄂，17H=湘，18H=粤，19H=桂，1AH=琼，1BH=川，

1CH=黔，1DH=滇，1EH=藏，1FH=港，20H=台，21H=澳，22H=武，

23H=北，24H=申，25H=秦，26H=陇，27H=蜀，28H=贵，29H=云，

2AH=使2BH=甲，2CH=乙，2DH=丙，2EH=巳，2FH=庚，30H=辛，

31H=壬，32H=寅，33H=辰，34H=戌，35H=午，36H=未，37H=A，

38H=B，39H=C，3AH=D，3BH=E，3CH=F，3DH=G，3EH=H，3FH=I，

40H=J，41H=K，42H=L，43H=M，44H=N，45H=O，46H=P，47H=Q，

48H=R，49H=S，4AH=T，4BH=U，4CH=V，4DH=W，4EH=X，4FH=Y，50H=Z，51H=0，52H=1，53H=2，54H=3，55H=4，56H=5，57H=6，58H=7，59H=8，5AH=9，5BH=空白

2：

关于测量数据的说明：

CO，CO2，O2，λ除以100方为真实值，油温除以10方为真实值。

3:

与外部计算机联网通讯时，如需按双怠速法，仪器只负责进行HC残余检查，设置汽缸、冲程数，以及此后送出实时测量数据。

测量过程的控制和数据处理由外部计算机负责。

4:

本仪器设置的双怠速法测量和数据存储功能只适用于进行单机测量时（与打印机通讯）使用。

六、保养与维护

1.开启仪器机箱的方法

用我公司配套的扳手拧下粉尘过滤器盖，旋下机箱的罩壳与底板和后板间的六个紧固螺钉，将罩壳的两个侧壁略向外扳动，同时向上拉罩壳，即可卸下罩壳，打开仪器机箱。

2.更换过滤器的过滤元件

当仪器的取样系统被汽车排气中的粉尘、油泥等污染物阻塞，导致取样系统的流量大大下降时，会引起测量数据不准确，仪器响应时间变长。

此时，应关掉仪