Os principais princípios dos analisadores de emissões de gases de escape de automóveis baseiam-se na diferença de resposta de diferentes gases a sinais físicos ou químicos específicos, permitindo a análise qualitativa e quantitativa de gases multicomponentes através de sensores e algoritmos de precisão.

O caminho técnico do analisador de emissões de gases de escape de automóveis é dividido principalmente nas seguintes categorias:

1. Tecnologia do espectro infravermelho

As propriedades de absorção seletiva de raios infravermelhos de comprimentos de onda específicos são testadas usando moléculas de gás. O monóxido de carbono (CO) tem picos de absorção fortes a comprimentos de onda de 4,6 μm, o dióxido de carbono (CO2) é absorvido fortemente a comprimentos de onda de 4,2 μm e o hidrocarboneto (HC) é absorvido a comprimentos de onda de 3,4 μm. O sistema mediu a intensidade da decadência após a absorção do infravermelho, combinando a lei de Bill-Lambert com a concentração de gás de contraempurrão. Esta tecnologia tem características de resposta rápida (em milésimos de segundos), alta precisão de detecção (erro inferior a 1%) e estabilidade a longo prazo, e é amplamente usada na análise de gases de escape de veículos a gasolina.

2. Tecnologia de sensores eletroquímicos

Detecção com base nas mudanças de corrente geradas pelo gás durante a reação de oxidação-redução entre os eletrodos. O sensor de oxigênio (O₂) usa um eletrólito sólido de platina / óxido de zircónio e a migração de íons de oxigênio produz um sinal de corrente linearmente relacionado com a concentração; Os sensores de óxido de nitrogênio (NOx) reduzem o NOx em nitrogênio (N₂) através de uma estrutura de membrana catalítica de múltiplas camadas e liberam eletrões, com a intensidade da corrente proporcional à concentração de NOx. A tecnologia é compacta e de baixo custo, mas a vida útil do sensor é curta (geralmente 2-3 anos) e requer substituição regular.

3. Metodologia de luminosidade química

Tecnologia de detecção de alta sensibilidade para óxidos de nitrogênio (NOx). Seu princípio é que o monóxido de nitrogênio (NO) no gás de escape reage com o ozônio (O3) para gerar o dióxido de nitrogênio excitado (NO₂*), liberando fótons quando desactivados, o número de fótons e a concentração de NO em relação linear. A intensidade da luz é medida por meio de um tubo fotomultiplicador para obter uma sensibilidade de detecção de nível ppb. O catalisador reduz o dióxido de nitrogênio (NO₂) em NO, permitindo a detecção total de NOx. Esta tecnologia é resistente à interferência e é frequentemente usada em análises de alta precisão em laboratório.

Ionização de chama de hidrogênio (FID)

Tecnologia dedicada à detecção de hidrocarbonetos totais (THC). Seu princípio é ionizar os hidrocarbonetos em chamas de hidrogênio para medir a intensidade da corrente iónica. O valor de corrente é proporcional ao número de átomos de carbono e a faixa de detecção pode chegar a 0-10.000 ppm com precisão de ± 2%. Esta tecnologia requer fontes de hidrogênio e ambientes de alta temperatura e é usada principalmente em testes de suporte de motores ou análises de gases de escape de veículos a diesel.

Espectrometria de absorção diferencial ultravioleta (UV-DOAS)

Utilizando as propriedades da absorção da luz ultravioleta (banda de 200-400 nm) pelas características moleculares do NOx ao atravessar o gás de escape, a área do pico de absorção foi analisada por espectrômetro e a concentração foi calculada em combinação com a lei de Bill-Lambert. Esta tecnologia é altamente sensível à detecção de NOx (nível ppb) e resistente à interferência cruzada, especialmente adequada para monitoramento de emissões de baixas concentrações.

Características do Analisador de Emissões de Automóveis:

1. Capacidade de detecção sincronizada de vários componentes

Os analisadores modernos podem detectar simultaneamente poluentes convencionais como monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO₂), hidrocarbonetos (HC), óxido de nitrogênio (NOx), oxigênio (O₂) e outros por meio da tecnologia de fusão de múltiplos sensores. Alguns equipamentos também podem expandir a detecção de partículas (PM), amônia (NH3) e outros componentes. Esse design integrado reduz o processo de inspeção e melhora a integridade dos dados.

Alta precisão e alta estabilidade

O uso de tecnologia avançada de sensores como infravermelho não espectral (NDIR), eletroquímica e emissão química de luz, combinado com compensação de temperatura e algoritmos de compensação de pressão, pode manter a precisão da detecção em condições de trabalho complexas. O erro de detecção do sensor de infravermelho para o CO é menor de 1%, a sensibilidade de detecção do método de luminosidade química para o NOx pode chegar a 0,02 ppm, atendendo aos padrões de emissões nacionais e aos requisitos ambientais mais rigorosos.

Monitoramento dinâmico e portabilidade em tempo real

Os analisadores portáteis são compactos e leves (geralmente menos de 5 kg) e suportam inspeções com o veículo ou amostragem no local. Equipados com tubos de amostragem de aquecimento e design à prova de choques, os equipamentos a bordo capturam dados de emissões em tempo real durante a condução do veículo em condições transitórias como aceleração e subida de encostas, resolvendo o problema de que os testes tradicionais de plataforma não podem refletir as emissões reais da estrada.

Processamento de dados inteligente e funcionalidades de expansão

O microprocessador incorporado e a tela de cristal líquido suportam a operação da interface em chinês para calcular automaticamente parâmetros derivados como o coeficiente de ar em excesso (λ), a relação de hidrocarboneto e outros.

Adaptabilidade ambiental e facilidade de manutenção

O equipamento integra funções como ajuste automático zero, limpeza automática e verificação de vazamento de vias de ar para reduzir a intervenção humana. O design modular dos sensores facilita a substituição rápida e alguns modelos suportam a ligação a quente. A substituição de sensores eletroquímicos leva apenas alguns minutos e é de baixo custo; A vida útil do sensor de infravermelho é de mais de 5 anos e os custos de manutenção são reduzidos.