廢氣分析儀

概述

廢氣分析儀（Exhaust Gas Analyzer），亦稱汽車排放氣體分析儀，係用於測量機動車排放廢氣中各污染物濃度嘅專用檢測設備。該儀器能夠分析汽油車廢氣中嘅一氧化碳（CO）、碳氫化合物（HC）、二氧化碳（CO2）、氮氧化物（NOx）同氧氣（O2）等成分嘅體積濃度，並自動計算過量空氣係數（λ值）。

廢氣分析儀廣泛應用於汽車維修廠、汽車製造廠、機動車檢測站及環境監測機構等場所。喺車輛年檢中，佢係評定汽油車廢氣排放是否達標嘅核心設備；喺維修診斷中，佢協助技術人員根據排放成分判斷引擎燃燒效率及催化轉換器、電控系统嘅工作狀態。

工作原理

廢氣分析儀嘅檢測基於多種傳感技術，不同氣體成分適用唔同嘅測量原理。

不分光紅外吸收法（NDIR） 係測量 CO、CO2 同 HC 嘅主流方法。佢嘅原理係：特定氣體分子對特定波長嘅紅外光具有吸收特性，吸收量與氣體濃度成正比。儀器透過檢測紅外光穿過廢氣樣品後嘅能量衰減程度，即可計算出對應氣體濃度。呢一原理嘅儀器結構簡單、壽命長、測量精度高，喺汽車維修同檢測領域應用最廣泛。

電化學法主要用於測量 O2 同 NO。電化學傳感器透過同目標氣體發生化學反應產生電信號，信號強度與濃度成線性關係。此類傳感器屬於消耗性元件，壽命通常為兩年以內，但結構小巧、價格低廉、容易更換。

對於高精度測試場景，亦可採用氫火焰離子化法（FID） 測量 HC、化學發光法（CLD） 分析 NO/NOx。呢啲方法精度更高，但設備成本昂貴（可達數百萬人民幣），多用喺引擎研發同型式認證等場合。

分類與應用場景

廢氣分析儀按功能配置可分為二氣分析儀（測量 CO、HC）、四氣分析儀（增加 CO2、O2）同五氣分析儀（再增加 NO），配置越高適用範圍越廣。

不同使用場景對儀器配置嘅要求各不相同：機動車檢測站首選四氣/五氣分析儀；環保路檢、抽檢機構同樣以四氣/五氣為主；汽油車維修企業需配備汽油車專用分析儀；對於汽油車同柴油車混雜維修嘅企業，可同時配備廢氣分析儀同煙度計，或選用汽柴合一嘅設備。

近年來，手持式便攜分析儀逐漸普及。呢類產品體積小、重量輕（約 1kg），內置電池可連續工作 6 小時以上，適合路檢路查同隨車測試等場景。部分產品配備平板電腦，支援無線連接（20 米以上）、車牌自動識別錄入、4G 數據上傳等功能，可實現同機動車管理平台嘅實時聯網。

年檢法規要求

廢氣分析儀嘅使用有嚴格嘅國家標準依據。GB 18285-2018《汽油車污染物排放限值及測量方法（雙怠速法及簡易工況法）》 係汽油車排放檢測嘅核心標準，規定廢氣分析儀須能測量 CO、HC、CO2、NO 同 O2 濃度，並支援實時監測同過量空氣係數計算。

喺機動車年檢中，檢測方法主要有雙怠速法（車輛空檔怠速及高怠速下檢測，操作簡單、成本低，但無法檢測 NOx）同簡易工況法（車輛喺底盤測功機上模擬道路運行，檢測結果更真實，能有效識別 NOx 排放）。檢測站須將分析儀採樣管插入車輛排氣管，喺車輛按國標工況運作時持續採集廢氣成分，將測量值同標準限值對比評定合格與否。

檢驗機構使用嘅排氣分析儀還需滿足HJ 1237-2021《機動車排放定期檢驗規範》 嘅具體要求：採樣管長度應小於 7.5 米；使用轉化爐原理測量 NOx 時須確保轉化爐正常運作；應具備日常檢查功能。

計量檢定與維護

廢氣分析儀嘅測量準確性透過計量檢定予以保障。依據JJG 688-2017《汽車排放氣體測試儀檢定規程》 ，法定計量機構使用具有國家標準物質證書嘅標準氣體作為計量標準器，對儀器進行週期性檢定。透過對比標準氣體濃度與儀器測量值，判斷儀器是否合格並出具具有法律效力嘅檢定證書。

喺日常使用中，傳感器嘅精度會隨時間下降。NO 同 O2 電化學傳感器使用壽命一般為 1 至 1.5 年，超期使用會導致精度降低同響應時間變長。經檢定合格嘅儀器若不進行恰當嘅日常維護，同樣會造成檢測值不準確。