OBS-ONE PM车载废气测量系统项目应用技术文档

依据《重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》（GB 17691-2018）及《真实驾驶排放测试规程》要求，颗粒物（PM）质量测量是机动车合规性检验、研发测试及环境监管的法定检测项目。本文基于HORIBA OBS-ONE PM车载废气测量系统的实际应用项目，系统梳理设备技术参数、标准化操作流程、问题处置方案及应用情况，为同类项目实施提供技术参考。文档内容严格遵循ISO 16183国际标准及HJ 212-2025《污染物自动监测监控系统数据传输技术要求》，所有表述均以设备实测数据及标准规范为依据。

一、项目背景与设备选型依据

本项目服务对象包括汽车研发机构、机动车检测机构及生态环境监管部门，核心需求为提供符合现行排放标准的车载PM质量测量解决方案，满足研发数据采集、型式认证检验及在用车排放监管三类场景的检测需求。

设备选型严格遵循三项基本原则：

1. 合规性原则：测量方法、技术参数符合ISO 16183、EPA CFR 40 Part 1065等标准及GB 17691-2018中关于PM测量的技术要求；

2. 适配性原则：设备工作参数覆盖重型车、非道路机械等目标车型的排气流量、温度等工况范围；

3. 兼容性原则：支持与气体分析、粒子计数等设备的数据交互，符合HJ 212-2025数据传输协议要求。

OBS-ONE PM车载废气测量系统因满足上述原则，被确定为项目选用设备。

二、设备技术参数与核心配置

OBS-ONE PM车载废气测量系统为模块化结构，核心技术参数及配置如下，所有参数均来自设备出厂技术说明书及第三方计量校准报告：

• 测量原理：部分流重力采样法（批量采样）、扩散充电法（实时监测）；

• 测量范围：重力法0.001~100 mg/m³（检出限0.001 mg/m³），扩散充电法0~2500 μg/m³（稀释后浓度）；

• 响应特性：扩散充电法响应时间≤1秒，数据采样频率10Hz；

• 流量控制：采用文丘里流量计，排气流量测量范围0.5~1000 L/s，稀释气流量10~15 L/min（20℃、101.3 kPa条件下），比例采样误差≤±1%；

• 环境适应范围：工作温度0~40℃，相对湿度＜80%，海拔0~2000 m；

• 预处理配置：加热采样管路（100℃）、旋风分离器（99%穿透粒径＜1 μm，2.5~10 μm粒径切割效率50%）；

• 物理参数：整机质量约45 kg（不含控制器），外形尺寸350(W)×470(D)×460(H) mm；

• 数据处理：支持排气流量、GPS位置、环境温湿度及压力参数同步采集，内置UPS不间断电源，数据存储格式兼容PDF/Excel导出要求；

• 维护参数：内置自动反吹功能，建议维护周期不超过45天。

三、项目标准化实施流程

项目实施流程严格参照《机动车排放检验机构技术规范》及设备操作手册，分为场景配置、系统集成、校准验证、操作执行及设备维护五个环节：

（一）场景配置与系统集成

根据不同应用场景的检测目的，制定差异化设备配置方案：

1. 研发测试场景：配置OBS-ONE PM单元+气体分析单元+粒子计数单元，支持与发动机测控系统、车辆CAN总线的数据对接；

2. 型式认证场景：按RDE测试规范配置采样探头、数据传输模块，确保检测流程符合认证要求；

3. 监管执法场景：采用轻量化部署方案，搭配车载专用电源及快速采样组件；

4. 非道路机械场景：增设PM2.5/PM10切割器，强化设备抗震及防尘防护配置。

系统集成环节主要完成三项工作：一是配置HJ 212-2025数据传输协议，保障数据与监管平台的兼容性；二是完成多设备时钟同步，时间戳误差控制在≤1ms；三是导入测试车型基础参数，完成设备与测试对象的适配调试。

（二）校准验证流程

1. 零点校准：使用标准零点校准液进行设备零点校准，校准过程按设备操作手册执行；

2. 量程校准：采用标准PM发生器开展重力法量程校准，校准结果需满足质量误差≤±2%的要求；

3. 台架验证：在底盘测功机上开展对比测试，确保设备数据与标准检测设备的相关性≥99%；

4. 实车验证：选取城市道路、高速公路、乡村道路三类典型路况进行实车测试，重复测试偏差控制在＜10%范围内。

所有校准活动均留存完整记录，校准证书需由具备法定资质的计量技术机构出具。

（三）现场操作执行规范

1. 测试前准备：检查设备外观及连接密封性，确认电源供应稳定；输入车辆型号、排放标准等基础信息；安装滤膜并记录空白重量；

2. 工况执行：按预设路线开展测试，覆盖城市、高速、乡村三类工况，确保测试工况符合相关标准要求；

3. 数据采集：系统自动同步采集PM测量数据、气体排放数据、GPS轨迹及环境参数，采样过程无人工干预；

4. 数据处理：测试完成后，将滤膜置于恒温恒湿环境中处理24小时，按标准方法称重并核算质量排放量；系统自动生成测试报告，报告包含设备信息、校准情况、测试工况、原始数据及计算结果等要素；

5. 操作记录：完整记录测试时间、操作人员、设备编号、车辆信息等内容，形成可追溯的操作台账。

（四）设备维护要求

1. 日常维护：每次测试后清洁采样管路及过滤器，检查反吹系统运行状态；

2. 定期维护：按建议周期开展设备全面检查，包括传感器状态检测、管路密封性测试、电池性能校验；

3. 数据管理：及时备份测试数据，按档案管理要求留存设备校准证书、维护记录及测试报告；

4. 故障处置：设备出现异常时，暂停测试并记录故障现象，由具备资质的技术人员进行维修，维修后需重新开展校准验证。

四、典型问题处置方案

结合项目实施经验，梳理四类常见问题及处置流程，所有方案均来自设备技术手册及实际操作验证：

1. 瞬态工况采样波动：启用动态比例采样功能，通过设备自带的流量快速响应机制调整采样参数，处置后按实车验证要求确认数据稳定性；

2. 水分干扰影响：启用加热采样管路及旋风分离器，按设备设定程序进行湿度补偿，补偿参数参照设备校准数据；

3. 非道路机械工况数据采集：采用设备预设的高频率采样模式及“预触发+持续记录”功能，确保工况变化过程中数据完整性；

4. 多设备数据同步偏差：检查时钟同步状态，启用硬件触发采样功能，通过数据融合算法修正响应延迟，确保计算精度符合要求。

五、项目应用情况说明

本项目实施周期为十个月，应用覆盖汽车研发、机动车检测、环境监管三类单位，涉及重型车、非道路机械、柴油货车等车型的PM排放检测工作：

• 设备部署：按不同场景完成模块化配置与安装调试，部署过程符合设备操作规范；

• 检测执行：累计完成多批次机动车PM排放检测任务，所有测试流程均按标准执行，数据记录完整；

• 运行状态：设备运行期间，按维护要求开展日常保养及定期校准，未出现影响检测结果的重大故障；

• 数据合规性：测试数据格式、传输方式符合HJ 212-2025标准及监管平台要求，可实现全流程溯源。

六、技术应用注意事项

• 设备安装需远离车辆热源，采样探头插入排气管深度不低于50cm，避免外界空气干扰；

• 测试前需完成系统检漏，确保采样管路无泄漏；

• 操作人员需经专项培训并通过实操考核，具备独立完成设备操作、数据处理及基础故障判断的能力；

• 设备需在规定的环境适应范围内使用，超出范围时需采取辅助防护措施；

• 校准周期需严格遵循计量法规要求，不得超期使用未校准设备。