一种基于皮托管的pems设备用流量测量装置
技术领域：
：1.本实用新型属于流量计
技术领域：
：，特别涉及一种基于皮托管的pems设备用流量测量装置。
背景技术：
：：2.随着机动车保有量的不断增加，机动车污染物问题也日益严重。现阶段的排放法规认证阶段都是基于实验室环境的数据，而机动车在行驶过程中工况较为复杂，这就使得排放受实际工况的影响比较大，使得认证工况点与实际行驶工况点之间存在着较大的差异，实验室数据可能并没有真实反映发动机实际的排放工况。在这种背景之下，国六排放标准引入了rde(realdriveemission，实际行驶污染物排放)测试，包括市区、市郊、高速3种工况的测试，用以监控车辆实际行驶过程的排放水平。3.传统排放试验都是在实验室中进行，实验室环境恒温恒湿、转毂阻力和坡度恒定，试验中有固定的车速曲线跟随。而rde试验则在外面环境道路上，根据实际路况行驶，环境温度、风阻、路面坡度等都不可控，且路试驾驶时交通路况复杂，对试验影响很大。按照法规的要求，车辆需要加装采集气态排放物、颗粒排放物、发动机排气流量等基本参数的便携式排放测试系统pems(portableemissionsmeasurementsystem)，pems设备至少应包含以下零部件：(1)分析仪确定排气中各种污染物的浓度；(2)一个或多个仪器或传感器，确定排气质量流量；(3)北斗卫星、全球定位系统(gps)或其他系统，确定车辆的位置、海拔高度和行驶速度；(4)车辆本身以外的传感器和其他设备，确定环境温度、相对湿度、大气压力和车速等；(5)使用独立的电源为pems设备供电。4.pems测试为一种必须进行的一项测试项目，根据国六标准gb18352.6-2016中描述要求，是该标准的ⅱ试验(rde试验)。pems系统主要包含：测试软件、气体检测模块、pn检测模块、流量计模块、环境变量检测模块、位置信息模块、obd模块、电源模块。其中的流量计模块需插入汽车尾气管内进行流量测量，，现有的流量计模块不能很好的在高温环境下工作。5.为解决现有的流量计模块不能很好的在高温环境下工作的技术问题，公开号为cn216246556u的中国实用新型专利公开了一种pems设备专用的皮托管流量计，其技术方案包括皮托管和流量盒，所述皮托管包括本体、三通管、固定安装螺母，所述本体包括静压输入单元、颗粒过滤网、动压输入单元，所述三通管包括动压输出单元、静压输出单元，所述流量盒包括电源管理电路、温度采集电路、显示电路、数据处理和主控电路、a/d转换电路、压力采集电路、通讯电路、滤波电路。但是其皮托管与汽车尾气管的固定方式为螺纹固定，随着使用次数的增加，螺纹随之磨损，导致皮托管的动静压采样口偏离尾气管内的迎风和背风方向；而且圆柱形的采样柱容易在尾气管内的气流中形成圆柱绕流，对静压采样口产生干扰。技术实现要素：6.本实用新型提供一种基于皮托管的pems设备用流量测量装置，旨在解决现有技术中将皮托管插入排气管时动静压口的朝向调整不方便，以及汽车尾气流在圆柱形采样柱周围形成圆柱绕流对静压测量的影响等技术问题，提高皮托管测量动静压的准确性。7.为解决上述技术问题，本实用新型提供的基于皮托管的pems设备用流量测量装置采用以下技术方案：8.一种基于皮托管的pems设备用流量测量装置，包括皮托管、设备盒和温度传感器，所述皮托管进一步包括：固定卡套、设置于所述固定卡套上部的动压输出接口和静压输出接口、设置于所述固定卡套下部的采样柱；所述采样柱采用多边形棱柱构造，其两个最小的侧面设置有动压输入口、静压输入口，所述动压输入口和静压输入口外侧覆盖有颗粒过滤网；所述设备盒进一步包括内部模块和外部接口，所述内部模块进一步包括显示模块、数据处理和主控模块、电源管理模块、通讯模块、a/d转换模块、压力采集模块、温度采集模块以及滤波电路，所述外部接口进一步包括供电连接电路、采温连接电路、动压连接管、静压连接管、通讯连接电路。9.优选地，所述采样柱采用多边形棱柱构造，其底面为呈十字对称的非正八边形，八边形每两条对边长度相等且互相平行。10.优选地，所述采样柱底面最短两条边对应的两个侧面上分别设置多个动压输入口和静压输入口。11.优选地，所述外部接口的供电连接电路对外连接设备盒的外部供电电源，对内连接所述电源管理模块。12.优选地，所述外部接口的采温连接电路对外连接所述温度传感器，对内连接所述温度采集模块。13.优选地，所述动压连接管对外连接至所述皮托管的动压输出接口，所述静压连接管对外连接至所述皮托管的静压输出接口，对内均连接至所述压力采集模块。14.优选地，所述通讯模块接口采用rs-485接口，通过通讯连接电路连接至外部上位机。15.优选地，所述采样柱采用耐高温、耐腐蚀材料。16.优选地，所述动压输入口和静压输入口外侧覆盖的颗粒过滤网为可拆卸安装。17.优选地，所述a/d转换模块采用逐次比较型转换器，逐次比较型转换器由一个比较器和d/a转换器通过逐次比较逻辑构成，顺序地对每一位输入电压与内置d/a转换器输出进行比较，经n次比较而输出数字值。18.与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：19.1.皮托管通过固定卡套与排气管固定连接，相比现有技术方案采用的螺纹固定方式，在保证连接口密闭的前提下，能够更加灵活的调整进气口的朝向，从而保证动压输入口对准迎风方向以及静压输入口对准背风方向，提高采集压力数据的精确度。20.2.采用棱柱形设计的采样柱，可以降低圆柱绕流对静压输入口的干扰，使得静压数据更加准确，可以最大程度保证后续流量计算的准确性。附图说明21.图1是本实用新型所述的一种基于皮托管的pems设备用流量测量装置的皮托管结构示意图；22.图2是本实用新型所述的一种基于皮托管的pems设备用流量测量装置的皮托管采样柱底部视图；23.图3是本实用新型所述的一种基于皮托管的pems设备用流量测量装置的测量安装在排气管上的示意图；24.图4是本实用新型所述的一种基于皮托管的pems设备用流量测量装置的设备盒结构框图。25.图中：1、温度传感器；2、动压输出口；3、静压输出口；4、固定卡套；5、采样柱；6、内部模块；51、动压输入口；52、静压输入口；61、显示模块；62、数据处理和主控模块；63、电源管理模块；64、通讯模块；65、a/d转换模块；66、压力采集模块；67、温度采集模块；68、滤波电路；71、供电连接电路；72、采温连接电路；73、动压连接管；74、静压连接管；75、通讯连接电路。具体实施方式26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“轴向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。27.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。28.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例，并参照附图，对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。29.请参阅图1，为本实用新型提出的一种基于皮托管的pems设备用流量测量装置的皮托管结构示意图，包括皮托管、设备盒和温度传感器1，皮托管进一步包括：固定卡套4、设置于固定卡套4上部的动压输出接口2和静压输出接口3、设置于固定卡套4下部的采样柱5。30.其中固定卡套4用于将皮托管固定于待采样的排气管上，如图3所示，为本实用新型的皮托管固定于排气管上的示意图，采用固定卡套的方式固定，与现有技术的直接螺纹固定相比，避免了随着使用次数的增加，螺纹随之磨损，导致皮托管的动静压采样口偏离尾气管内的迎风和背风方向的问题，可在保证密闭的前提下，能够更加灵活地旋转采样柱以调整动压输入口51的朝向，从而保证动压输入口51对准迎风方向，静压输入口对准背风方向。使得动压输入口51和静压输入口52上采集的压力数据更加准确，保证后续流量计算的准确性。31.采样柱5采用多边形棱柱构造，其两个最小的侧面设置有动压输入口51、静压输入口52，动压输入口51和静压输入口52外侧覆盖有颗粒过滤网；由于汽车尾气在排放过程中，其尾气中夹杂的大量颗粒污染物、粘性粉尘和水分，极为容易大面积地吸附在皮托管的动压输入口51和静压输入口52上，造成皮托管的堵塞，从而十分容易影响到动静压的准确性，且该大面积吸附的颗粒污染物的腐蚀性极为容易造成皮托管的使用寿命的缩短，因此现有通过在采样柱5上设置有颗粒过滤网，通过该过滤网，能够有效拦截尾气中的颗粒状污染物，以避免皮托管上大面积吸附颗粒状污染物，从而在一定程度上延长皮托管的使用寿命。因此，动压输入口51和静压输入口52外侧覆盖的颗粒过滤网为可拆卸安装，便于对颗粒过滤网进行清洗或者更换。32.采样柱5采用多边形棱柱构造，其底面为呈十字对称的非正八边形，八边形每两条对边长度相等且互相平行。采样柱5底面最短两条边对应的两个侧面上分别设置多个动压输入口51和静压输入口52。如图2所示，为本实用新型的皮托管采样柱5底部视图，采样柱5底面呈十字对称的非正八边形，该八边形每组对边相互平行且边长相等，动压输入口51和静压输入口52分别排布于最短的两条边对应的棱柱侧面上。当皮托管采样柱5插入排气管采样时，动压输入口51朝向尾气迎风方向，相应地，静压输入口52则朝向尾气顺风方向。33.采样柱5的多边形棱柱构造，相比现有技术的圆柱形构造，可降低尾气在采样柱周围形成的圆柱绕流对静压输入口52的干扰，使得静压输入口52处采集的静压数据更加准确，最大程度地保证了后续流量计算的准确性，为pems测试的尾气流量提供更精确的数据。34.设备盒包括内部模块6和外部接口，内部模块6包括显示模块61、数据处理和主控模块62、电源管理模块63、通讯模块64、a/d转换模块65、压力采集模块66、温度采集模块67以及滤波电路68，外部接口包括供电连接电路71、采温连接电路72、动压连接管73、静压连接管74、通讯连接电路75。35.外部接口的供电连接电路71对外连接设备盒的外部供电电源，对内连接电源管理模块63；外部接口的采温连接电路72对外连接温度传感器1，对内连接温度采集模块67。动压连接管73对外连接至皮托管的动压输出接口2，静压连接管74对外连接至皮托管的静压输出接口3，对内均连接至压力采集模块66。36.电源管理模块63通过供电连接电路71连接外部电源，为设备盒内部模块供电；温度采集模块67经滤波电路68后通过采温连接电路72与排气管上的温度传感器1连接，用于获取排气管内的温度信息，并将温度信息传输至数据处理与主控模块62进行下一步处理；压力采集模块66经滤波电路68后通过动压连接管73和静压连接管74分别与皮托管的动压输出口2和静压输出口3连接，用于获取皮托管的动压、静压模拟量，并将动压、静压模拟量信号传输至a/d转换模块65；滤波电路用于对温度、动压和静压信号进行滤波，消除噪声的干扰，使得采样结果更为精确；a/d转换模块65接收压力采集模块66的压力模拟量信号并将其离散化，转换为相应的数字量，然后将数字量信号传输至数据处理与主控模块62进行下一步处理；数据处理和主控模块62接收温度、动压、静压信号，将动压、静压信号处理计算后得到实际流量值数据，将温度信号用于流量值的补偿，可得到修正流量值数据，同时将温度值、动压值、静压值、实际流量值以及修正流量值等数据传输至显示模块61用于用户交互显示或者传输至通讯模块；通讯模块64接口采用rs-485接口，通过通讯连接电路75连接至外部上位机，可将从数据处理和主控模块62获取的温度值、动压值、静压值、实际流量值以及修正流量值等数据上传至上位机，进行进一步处理，并接受上位机下发的参数或者控制信号；显示模块61用于实时显示温度值、动压值、静压值、实际流量值以及修正流量值等数据，提供直观的用户交互界面。37.皮托管流量的温度和压力修正(补偿)采用以下公式进行计算(此部分及以下原理仅为说明相关技术，并不在权利要求限定中，权利要求保护该装置硬件形状构造等)：[0038][0039]式中：q′vn为标准状态下气体实际流量；[0040]qvn为标准状态下气体设计流量；[0041]p′为气体实际压力，单位取kpa；[0042]p为气体设计压力，单位取kpa；[0043]t为气体设计温度，20℃；[0044]t′为气体实际温度，℃。[0045]a/d转换模块65采用逐次比较型转换器，逐次比较型转换器由一个比较器和d/a转换器通过逐次比较逻辑构成，顺序地对每一位输入电压与内置d/a转换器输出进行比较，经n次比较而输出数字值。逐次比较型转换器将输入模拟信号与不同的参考电压作多次比较，使转换所得的数字量在数值上逐次逼近输入模拟量对应值。由启动脉冲启动后，在第一个时钟脉冲作用下，控制电路使时序产生器的最高位置1，其他位置0，其输出经数据寄存器将1000…0，送入d/a转换器。输入电压首先与d/a转换器输出电压相比较，如比较器输出为1，若则比较器输出为0，由此产生数字量输出，送入数据处理和主控模块62进行处理。[0046]采样柱5采用耐高温、耐腐蚀材料。综合各种工况，机动车尾气在排气管内最高可达500摄氏度，同时机动车尾气中含有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、烃类化合物、臭氧、光化学烟雾和固体悬浮颗粒等大量的有害物质，其中各种腐蚀性气体以及水分会对采样柱产生腐蚀，为保证采样柱5的使用寿命，需要使用耐高温、耐腐蚀的材料，可以为特种不锈钢、钛及钛合金、镍基耐高温耐腐蚀材料。[0047]以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。当前第1页12当前第1页12
技术领域：
：1.本实用新型属于流量计
技术领域：
：，特别涉及一种基于皮托管的pems设备用流量测量装置。
背景技术：
：：2.随着机动车保有量的不断增加，机动车污染物问题也日益严重。现阶段的排放法规认证阶段都是基于实验室环境的数据，而机动车在行驶过程中工况较为复杂，这就使得排放受实际工况的影响比较大，使得认证工况点与实际行驶工况点之间存在着较大的差异，实验室数据可能并没有真实反映发动机实际的排放工况。在这种背景之下，国六排放标准引入了rde(realdriveemission，实际行驶污染物排放)测试，包括市区、市郊、高速3种工况的测试，用以监控车辆实际行驶过程的排放水平。3.传统排放试验都是在实验室中进行，实验室环境恒温恒湿、转毂阻力和坡度恒定，试验中有固定的车速曲线跟随。而rde试验则在外面环境道路上，根据实际路况行驶，环境温度、风阻、路面坡度等都不可控，且路试驾驶时交通路况复杂，对试验影响很大。按照法规的要求，车辆需要加装采集气态排放物、颗粒排放物、发动机排气流量等基本参数的便携式排放测试系统pems(portableemissionsmeasurementsystem)，pems设备至少应包含以下零部件：(1)分析仪确定排气中各种污染物的浓度；(2)一个或多个仪器或传感器，确定排气质量流量；(3)北斗卫星、全球定位系统(gps)或其他系统，确定车辆的位置、海拔高度和行驶速度；(4)车辆本身以外的传感器和其他设备，确定环境温度、相对湿度、大气压力和车速等；(5)使用独立的电源为pems设备供电。4.pems测试为一种必须进行的一项测试项目，根据国六标准gb18352.6-2016中描述要求，是该标准的ⅱ试验(rde试验)。pems系统主要包含：测试软件、气体检测模块、pn检测模块、流量计模块、环境变量检测模块、位置信息模块、obd模块、电源模块。其中的流量计模块需插入汽车尾气管内进行流量测量，，现有的流量计模块不能很好的在高温环境下工作。5.为解决现有的流量计模块不能很好的在高温环境下工作的技术问题，公开号为cn216246556u的中国实用新型专利公开了一种pems设备专用的皮托管流量计，其技术方案包括皮托管和流量盒，所述皮托管包括本体、三通管、固定安装螺母，所述本体包括静压输入单元、颗粒过滤网、动压输入单元，所述三通管包括动压输出单元、静压输出单元，所述流量盒包括电源管理电路、温度采集电路、显示电路、数据处理和主控电路、a/d转换电路、压力采集电路、通讯电路、滤波电路。但是其皮托管与汽车尾气管的固定方式为螺纹固定，随着使用次数的增加，螺纹随之磨损，导致皮托管的动静压采样口偏离尾气管内的迎风和背风方向；而且圆柱形的采样柱容易在尾气管内的气流中形成圆柱绕流，对静压采样口产生干扰。技术实现要素：6.本实用新型提供一种基于皮托管的pems设备用流量测量装置，旨在解决现有技术中将皮托管插入排气管时动静压口的朝向调整不方便，以及汽车尾气流在圆柱形采样柱周围形成圆柱绕流对静压测量的影响等技术问题，提高皮托管测量动静压的准确性。7.为解决上述技术问题，本实用新型提供的基于皮托管的pems设备用流量测量装置采用以下技术方案：8.一种基于皮托管的pems设备用流量测量装置，包括皮托管、设备盒和温度传感器，所述皮托管进一步包括：固定卡套、设置于所述固定卡套上部的动压输出接口和静压输出接口、设置于所述固定卡套下部的采样柱；所述采样柱采用多边形棱柱构造，其两个最小的侧面设置有动压输入口、静压输入口，所述动压输入口和静压输入口外侧覆盖有颗粒过滤网；所述设备盒进一步包括内部模块和外部接口，所述内部模块进一步包括显示模块、数据处理和主控模块、电源管理模块、通讯模块、a/d转换模块、压力采集模块、温度采集模块以及滤波电路，所述外部接口进一步包括供电连接电路、采温连接电路、动压连接管、静压连接管、通讯连接电路。9.优选地，所述采样柱采用多边形棱柱构造，其底面为呈十字对称的非正八边形，八边形每两条对边长度相等且互相平行。10.优选地，所述采样柱底面最短两条边对应的两个侧面上分别设置多个动压输入口和静压输入口。11.优选地，所述外部接口的供电连接电路对外连接设备盒的外部供电电源，对内连接所述电源管理模块。12.优选地，所述外部接口的采温连接电路对外连接所述温度传感器，对内连接所述温度采集模块。13.优选地，所述动压连接管对外连接至所述皮托管的动压输出接口，所述静压连接管对外连接至所述皮托管的静压输出接口，对内均连接至所述压力采集模块。14.优选地，所述通讯模块接口采用rs-485接口，通过通讯连接电路连接至外部上位机。15.优选地，所述采样柱采用耐高温、耐腐蚀材料。16.优选地，所述动压输入口和静压输入口外侧覆盖的颗粒过滤网为可拆卸安装。17.优选地，所述a/d转换模块采用逐次比较型转换器，逐次比较型转换器由一个比较器和d/a转换器通过逐次比较逻辑构成，顺序地对每一位输入电压与内置d/a转换器输出进行比较，经n次比较而输出数字值。18.与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：19.1.皮托管通过固定卡套与排气管固定连接，相比现有技术方案采用的螺纹固定方式，在保证连接口密闭的前提下，能够更加灵活的调整进气口的朝向，从而保证动压输入口对准迎风方向以及静压输入口对准背风方向，提高采集压力数据的精确度。20.2.采用棱柱形设计的采样柱，可以降低圆柱绕流对静压输入口的干扰，使得静压数据更加准确，可以最大程度保证后续流量计算的准确性。附图说明21.图1是本实用新型所述的一种基于皮托管的pems设备用流量测量装置的皮托管结构示意图；22.图2是本实用新型所述的一种基于皮托管的pems设备用流量测量装置的皮托管采样柱底部视图；23.图3是本实用新型所述的一种基于皮托管的pems设备用流量测量装置的测量安装在排气管上的示意图；24.图4是本实用新型所述的一种基于皮托管的pems设备用流量测量装置的设备盒结构框图。25.图中：1、温度传感器；2、动压输出口；3、静压输出口；4、固定卡套；5、采样柱；6、内部模块；51、动压输入口；52、静压输入口；61、显示模块；62、数据处理和主控模块；63、电源管理模块；64、通讯模块；65、a/d转换模块；66、压力采集模块；67、温度采集模块；68、滤波电路；71、供电连接电路；72、采温连接电路；73、动压连接管；74、静压连接管；75、通讯连接电路。具体实施方式26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“轴向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。27.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。28.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例，并参照附图，对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。29.请参阅图1，为本实用新型提出的一种基于皮托管的pems设备用流量测量装置的皮托管结构示意图，包括皮托管、设备盒和温度传感器1，皮托管进一步包括：固定卡套4、设置于固定卡套4上部的动压输出接口2和静压输出接口3、设置于固定卡套4下部的采样柱5。30.其中固定卡套4用于将皮托管固定于待采样的排气管上，如图3所示，为本实用新型的皮托管固定于排气管上的示意图，采用固定卡套的方式固定，与现有技术的直接螺纹固定相比，避免了随着使用次数的增加，螺纹随之磨损，导致皮托管的动静压采样口偏离尾气管内的迎风和背风方向的问题，可在保证密闭的前提下，能够更加灵活地旋转采样柱以调整动压输入口51的朝向，从而保证动压输入口51对准迎风方向，静压输入口对准背风方向。使得动压输入口51和静压输入口52上采集的压力数据更加准确，保证后续流量计算的准确性。31.采样柱5采用多边形棱柱构造，其两个最小的侧面设置有动压输入口51、静压输入口52，动压输入口51和静压输入口52外侧覆盖有颗粒过滤网；由于汽车尾气在排放过程中，其尾气中夹杂的大量颗粒污染物、粘性粉尘和水分，极为容易大面积地吸附在皮托管的动压输入口51和静压输入口52上，造成皮托管的堵塞，从而十分容易影响到动静压的准确性，且该大面积吸附的颗粒污染物的腐蚀性极为容易造成皮托管的使用寿命的缩短，因此现有通过在采样柱5上设置有颗粒过滤网，通过该过滤网，能够有效拦截尾气中的颗粒状污染物，以避免皮托管上大面积吸附颗粒状污染物，从而在一定程度上延长皮托管的使用寿命。因此，动压输入口51和静压输入口52外侧覆盖的颗粒过滤网为可拆卸安装，便于对颗粒过滤网进行清洗或者更换。32.采样柱5采用多边形棱柱构造，其底面为呈十字对称的非正八边形，八边形每两条对边长度相等且互相平行。采样柱5底面最短两条边对应的两个侧面上分别设置多个动压输入口51和静压输入口52。如图2所示，为本实用新型的皮托管采样柱5底部视图，采样柱5底面呈十字对称的非正八边形，该八边形每组对边相互平行且边长相等，动压输入口51和静压输入口52分别排布于最短的两条边对应的棱柱侧面上。当皮托管采样柱5插入排气管采样时，动压输入口51朝向尾气迎风方向，相应地，静压输入口52则朝向尾气顺风方向。33.采样柱5的多边形棱柱构造，相比现有技术的圆柱形构造，可降低尾气在采样柱周围形成的圆柱绕流对静压输入口52的干扰，使得静压输入口52处采集的静压数据更加准确，最大程度地保证了后续流量计算的准确性，为pems测试的尾气流量提供更精确的数据。34.设备盒包括内部模块6和外部接口，内部模块6包括显示模块61、数据处理和主控模块62、电源管理模块63、通讯模块64、a/d转换模块65、压力采集模块66、温度采集模块67以及滤波电路68，外部接口包括供电连接电路71、采温连接电路72、动压连接管73、静压连接管74、通讯连接电路75。35.外部接口的供电连接电路71对外连接设备盒的外部供电电源，对内连接电源管理模块63；外部接口的采温连接电路72对外连接温度传感器1，对内连接温度采集模块67。动压连接管73对外连接至皮托管的动压输出接口2，静压连接管74对外连接至皮托管的静压输出接口3，对内均连接至压力采集模块66。36.电源管理模块63通过供电连接电路71连接外部电源，为设备盒内部模块供电；温度采集模块67经滤波电路68后通过采温连接电路72与排气管上的温度传感器1连接，用于获取排气管内的温度信息，并将温度信息传输至数据处理与主控模块62进行下一步处理；压力采集模块66经滤波电路68后通过动压连接管73和静压连接管74分别与皮托管的动压输出口2和静压输出口3连接，用于获取皮托管的动压、静压模拟量，并将动压、静压模拟量信号传输至a/d转换模块65；滤波电路用于对温度、动压和静压信号进行滤波，消除噪声的干扰，使得采样结果更为精确；a/d转换模块65接收压力采集模块66的压力模拟量信号并将其离散化，转换为相应的数字量，然后将数字量信号传输至数据处理与主控模块62进行下一步处理；数据处理和主控模块62接收温度、动压、静压信号，将动压、静压信号处理计算后得到实际流量值数据，将温度信号用于流量值的补偿，可得到修正流量值数据，同时将温度值、动压值、静压值、实际流量值以及修正流量值等数据传输至显示模块61用于用户交互显示或者传输至通讯模块；通讯模块64接口采用rs-485接口，通过通讯连接电路75连接至外部上位机，可将从数据处理和主控模块62获取的温度值、动压值、静压值、实际流量值以及修正流量值等数据上传至上位机，进行进一步处理，并接受上位机下发的参数或者控制信号；显示模块61用于实时显示温度值、动压值、静压值、实际流量值以及修正流量值等数据，提供直观的用户交互界面。37.皮托管流量的温度和压力修正(补偿)采用以下公式进行计算(此部分及以下原理仅为说明相关技术，并不在权利要求限定中，权利要求保护该装置硬件形状构造等)：[0038][0039]式中：q′vn为标准状态下气体实际流量；[0040]qvn为标准状态下气体设计流量；[0041]p′为气体实际压力，单位取kpa；[0042]p为气体设计压力，单位取kpa；[0043]t为气体设计温度，20℃；[0044]t′为气体实际温度，℃。[0045]a/d转换模块65采用逐次比较型转换器，逐次比较型转换器由一个比较器和d/a转换器通过逐次比较逻辑构成，顺序地对每一位输入电压与内置d/a转换器输出进行比较，经n次比较而输出数字值。逐次比较型转换器将输入模拟信号与不同的参考电压作多次比较，使转换所得的数字量在数值上逐次逼近输入模拟量对应值。由启动脉冲启动后，在第一个时钟脉冲作用下，控制电路使时序产生器的最高位置1，其他位置0，其输出经数据寄存器将1000…0，送入d/a转换器。输入电压首先与d/a转换器输出电压相比较，如比较器输出为1，若则比较器输出为0，由此产生数字量输出，送入数据处理和主控模块62进行处理。[0046]采样柱5采用耐高温、耐腐蚀材料。综合各种工况，机动车尾气在排气管内最高可达500摄氏度，同时机动车尾气中含有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、烃类化合物、臭氧、光化学烟雾和固体悬浮颗粒等大量的有害物质，其中各种腐蚀性气体以及水分会对采样柱产生腐蚀，为保证采样柱5的使用寿命，需要使用耐高温、耐腐蚀的材料，可以为特种不锈钢、钛及钛合金、镍基耐高温耐腐蚀材料。[0047]以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。当前第1页12当前第1页12
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