基于Lab VIEW的汽車排放檢測探究

劉普

摘要：汽車尾氣排放的檢測和研究，一直以來都是汽車領域的熱點問題。就目前而言，汽車尾氣檢測與分析系統對排放物的檢測是比較精確的，但很多情況下，完成檢測后缺乏數據的顯示、對比、分析的功能，即便是具備該功能，相關系統在直觀性也會有所缺失。利用Lab VIEW軟件和NI公司的USB-6008數據采集卡，基于Lab VIEW開發汽車排放檢測系統，可以實現對汽車尾氣的快速檢測分析，并有效提升數據顯示的直觀性，為尾氣排放數據的對比和后處理分析提供便利。

關鍵詞：汽車排放;Lab VIEW;檢測探究

我國汽車的保有量的迅速增加，不僅便利了人們的生活，也帶來了日趨嚴重的汽車尾氣污染問題。在當前，汽車尾氣污染已然成為空氣污染的主要來源之一，威脅著人類身體健康。控制汽車尾氣中污染物的排放量，將綠色環保發展理念滲透于汽車領域，已經成為維護人類身體健康、促進汽車領域可持續發展的重要條件。因此，本文針對汽車排放污染物檢測設備價格昂貴、體積龐大、檢測結果不夠直觀問題，基于Lab VIEW技術加強對汽車排放檢測領域的研究。

一、汽車尾氣檢測系統的總體結構

基于Lab VIEW所設計的汽車尾氣檢測系統由硬件和軟件兩大部分構成，該系統需要獲取的參數主要有車速參數、空氣流量參數以及待檢車輛的環境參數，它們所需要的裝置分別為過車車速傳感器、進氣流量傳感器以及外置溫度計裝置。相關裝置獲取的參數需要經過信號調理電路轉變之后，通過數據采集卡輸入計算機。系統采用直接取樣法進行廢氣采集，即在汽車排氣管上直接采樣，然后將樣品輸送到廢氣分析儀進行成分分析，再經由RS232數據接口將結果輸入計算機。計算機裝有Lab VIEW軟件程序，該程序對接收到的數據進行分析處理得到廢氣成分數據，再將其與國家相關法規的規定值進行對比得到排放是否超標的結論，結論同步顯示于電腦屏幕上。利用Lab VIEW軟件豐富的內置函數庫，可以實現十分直觀地進行數據顯示與對比分析。

（一）汽車尾氣檢測系統的硬件選擇

該系統的硬件組成主要包括，數據調理電路、廢氣分析儀Ⅰ套、USB6008數據采集卡1塊、電腦1臺、試驗用發動機1臺。系統中應用的Lab VIEW軟件對系統配置要求不高，普通筆記本電腦即可滿足使用需求。系統中裝有美國NI公司的USB6008數據采集卡，它在該公司屬于數據采集卡系列中的低端產品。該USB6008數據采集卡可提供12個數字輸入/輸出通道、2個模擬輸出通道、8個模擬輸入通道，完全可以達到本系統的使用要求。廢氣分析儀采取AVL AMA i60型，NOx采用化學發光法檢測，HC采用氫火焰離子化法檢測，CO采用不分光紅外線法檢測。系統采用全自動測量，該測量裝置可提供多種測量模式，可以外接PC鍵盤實時自動校準系統，能夠實現自動校準，且速度較快。系統采用標準的R232通信接口，具備PCMCIA升級接口，可根據需求升級為符合歐Ⅲ、歐Ⅳ及OBD的接口，酒精、液化氣、天然氣、汽油等多種燃料均在該系統的測量范圍之內。

（二）汽車尾氣檢測系統的軟件設計

設計線束檢測臺的基本要求是：實現導通電阻、短路、檢測短路功能，顯示錯誤情況及其位置，具有通用性。在此基礎上，追求高檢測效率、清晰的界面以及便捷的操作。

為了清楚的體現進氣溫度、發動機轉速、節氣門開度之間的關系，技術人員需要在進行產品設計時將上述3個數據通過三個虛擬儀表顯示出來，虛擬儀量程分別為進氣溫度0～50℃、發動機轉速0～7000 r/min、節氣門開度0～100%。3個波形圖窗口分別顯示碳化氫、一氧化碳﹑氮氧化合物的排放量，最下方設置3個超標指示燈，如果系統測得排放物高于國家標準值，就會點亮相應指示燈。

Lab VIEW采用圖形化的程序語言——G語言，這種語言的特點是，以流程圖取代程序代碼，避免了大量的程序代碼編寫。Lab VIEW自帶數據采集模塊，可滿足線束導通檢測儀的信號采集、接收需求，其采集到的數據通過MATLAB節點發送給MATLAB，MATLAB帶有矩陣運算功能，可完成檢測結果的判斷，并將數據返回，Lab VIEW的顯示模塊可對檢測結果進行顯示。

二、結語

隨著綠色環保理念的提出與落實，汽車尾氣排放檢測功能已經成為發動機性能優劣重要判斷標準。傳統尾氣排放裝置所能測量的數據種類比較單一，而且難以實現對測量結果與國家規定的對比分析，排放趨勢的觀察較為困難。通過普通筆記本電腦，安裝Lab VIEW軟件，借助其種類繁多的函數形成界面、強大圖形化功能，可以十分便捷地對汽車尾氣進行排放測量，測量結果可形成相關曲線，以便使用主體進行對比分析，這使得汽車尾氣排放系統的后處理能力得到有效提升。

參考文獻：

[1]方毅然，李志斌.基于Lab VIEW的汽車排放檢測系統通訊測試軟件設計[J].儀表技術與傳感器，2017（06）：78-82.

[2]劉建宇，李柱，王德智，呂德剛，齊曉杰，解偉明.基于Lab VIEW的汽車排放檢測方法研究[J].商丘師范學院學報，2017，33（03）：26-28.