Qualitative und quantitative Analysen von Abgasfahnen von Fahrzeugen für die Anwendung der Fernemissionsmessung unter Verwendung eines Gas-Schlieren-Imaging-Sensorsystems

Die Fernemissionsmessung (RES) ist eine hochmoderne Technik zur Überwachung von Tausenden von Fahrzeugen auf der Straße jeden Tag, um hohe Emittenten zu erkennen. Moderne kommerzielle RES-Systeme nutzen Absorptionsspektroskopie, um das Verhältnis von Schadstoffen zu CO2 aus den Abgasen von Fahrzeugen zu messen. In dieser Arbeit präsentieren wir einen Ansatz, um direkte Konzentrationsmessungen durch spektroskopische Techniken in der RES zu ermöglichen, indem die Absorptionsweglänge gemessen wird. Unser Gas-Schlieren-Imaging-Sensorsystem (GSIS) basiert auf dem Prinzip des hintergrundorientierten Schlieren-Imaging (BOS) in Kombination mit fortschrittlicher Bildverarbeitung und Techniken des maschinellen Lernens zur Berechnung der erfassten Abgasfahnengrößen. Wir führten eine qualitative sowie quantitative Analyse der Fahrzeugabgase und Fahndimensionen mit dem GSIS-System durch. Wir präsentieren die Systemdetails und Ergebnisse des GSIS-Systems im Labor im Vergleich zu einem BOS-Modell, das auf Strömungssimulationen basiert, die Ergebnisse aus Charakterisierungsmaßnahmen im Labor mit definierten Gasgemischen und Temperaturen sowie die Ergebnisse von Messungen auf der Straße mit verschiedenen Fahrzeugen.