CN105422230A - 一种scr喷射系统的精度测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种SCR喷射系统的精度测试装置及方法，该装置包括：存储槽，用于盛放所述SCR喷射系统喷射的尿素；控制器，用于根据预设的喷射时长以及喷射速率控制所述SCR喷射系统向所述存储槽喷射尿素；重量检测装置，用于在所述喷射前检测所述存储槽的本身质量，在所述喷射后检测所述存储槽与喷射的尿素的整体质量；处理器，用于根据所述喷射时长、喷射速率、所述本身质量以及整体质量，计算所述SCR喷射系统在所述喷射时长内的喷射精度。本发明无需人工进行测试、计算以及生成数据结果，避免出现人为的原因导致的结果偏差，提高测试的精度，减少工作量，提高测试效率。

Description

一种SCR喷射系统的精度测试装置及方法

技术领域

本发明涉及柴油机排气处理技术领域，具体涉及一种SCR喷射系统的精度测试装置及方法。

背景技术

选择性催化还原技术SCR(SelectiveCatalyticReduction)是消除柴油机排气中氮氧化物的主要后处理技术之一。其工作原理为：后处理控制单元根据发动机的运行工况计算当前的尿素需求量，并发送指令，驱动SCR喷射系统定时定量的向排气管内喷射尿素溶液，尿素溶液在高温下分解成NH3和CO2。在SCR催化器中的NH3和排气中的NO、NO2反应产生N2和H2O，从而达到降低氮氧化物排放的目的。SCR喷射系统主要包括尿素箱、尿素泵、尿素喷嘴及连接管路组成，喷射系统的喷射精度对系统的性能有重要的影响，喷射量偏高会导致NH3泄漏过高，造成二次环境污染，同时增大系统结晶的风险和客户使用的成本；喷射量偏低会导致系统还原效率较低，氮氧化物排放不能满足设计目标。因此，SCR喷射系统的喷射精度很大程度上影响了最终氮氧化物的处理效果，是评价喷射系统性能的关键指标。

现有技术中对于SCR喷射系统的精度测试是使用秒表、电子称及其他控制程序通过人工进行测试的。测试时，首先根据喷射系统量程确定测试点；然后利用控制程序，使喷射系统以给定的速率喷射尿素，并持续一段时间；最终通过计算理论尿素喷射量和电子称实测尿素喷射量来确定该测试点喷射系统的精度。每个测试点依次完成精度测试，然后确定SCR喷射系统的精度是否满足要求。

然而现有技术中采用人工进行测试，测试人员需要在使用秒表的同时控制喷射系统开始或停止工作以保证尿素喷射持续时间准确，因此在测试过程会不可避免的引入人为误差，且每次精度试验测试人员不同，系统布置、管路长度等试验条件均有差异，这些均导致测试结果一致性较差测试精度不准确。虽然可以通过多次测试取平均值减小人工测试导致的误差，但多次的测试不仅降低了测试的效率还使测试工作变得繁重。且测试之后还需要人工处理数据形成报告，无疑增加了测试人员的工作量。此外，现有技术中只能实现喷射系统稳态喷射精度的测试，不能进行瞬态精度的测试，无法获得瞬时的测试结果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：解决现有技术中通过人工进行SCR喷射系统精度测试，测试结果不准确、工作量大的问题。

为实现上述的发明目的，本发明提供了一种SCR喷射系统精度测试方法及装置。

依据本发明的第一方面，提供了一种SCR喷射系统的精度测试装置，包括：

存储槽，用于盛放所述SCR喷射系统喷射的尿素；

控制器，用于根据预设的喷射时长以及喷射速率控制所述SCR喷射系统向所述存储槽喷射尿素；

重量检测装置，用于在所述喷射前检测所述存储槽的本身质量，在所述喷射后检测所述存储槽与喷射的尿素的整体质量；

处理器，用于根据所述喷射时长、喷射速率、所述本身质量以及整体质量，计算所述SCR喷射系统在所述喷射时长内的喷射精度。

其中较优地，所述处理器根据所述喷射时长及喷射速率计算所述喷射尿素的理论质量，根据所述本身质量及整体质量计算所述喷射尿素的实际质量，根据所述理论质量以及实际质量计算所述SCR喷射系统的喷射精度。

其中较优地，所述预设的喷射时长，为所述SCR喷射系统开始喷射到预设的测试时间点之间的时长；

其中，所述预设的测试时间点为多个，所述处理器还用于计算所述SCR喷射系统从所述喷射开始到不同所述测试时间点之间的多个所述喷射时长对应的多个所述喷射精度。

其中较优地，所述处理器还用于根据多个所述喷射精度，计算所述系统的总体喷射精度。

其中较优地，所述处理器还用于存储多个所述预设的测试时间点以及对应的多个所述喷射精度。

其中较优地，所述处理器还用于生成所述预设的测试时间点与对应所述喷射精度的曲线图。

其中较优地，所述控制器在控制所述SCR喷射系统喷射尿素之前，还用于控制所述系统的尿素泵从所述系统的尿素箱中抽取尿素。

其中较优地，所述控制器还用于监测所述SCR喷射系统状态，并将所述系统发生故障时的故障信息发送给所述处理器。

其中较优地，所述处理器还用于根据所述故障信息，生成并展示诊断提示。

依据本发明的第二方面，提供了一种SCR喷射系统的精度测试方法，包括：

重量检测装置检测喷射尿素前存储槽的本身质量；

控制器根据预设的喷射时间段、喷射速率控制所述SCR喷射系统向存储槽喷射尿素；

重量检测装置检测所述喷射后存储槽与喷射的尿素的整体质量；

控制器采集所述重量检测装置检测的本身质量及整体质量；

处理器获取所述SCR喷射系统从所述喷射开始到预设的测试时间点之间的喷射时长，并根据所述喷射时长、喷射速率、所述本身质量以及整体质量，计算所述SCR喷射系统在所述喷射时长内的喷射精度。

本发明提供了一种SCR喷射系统精度测试方法及装置。该装置通过控制单元自动控制SCR喷射系统喷射尿素并采集预设喷射时长内尿素喷射的实际质量，处理器根据尿素喷射的实际质量和理论质量计算尿素喷射的精度。与现有技术相比，本发明无需人工进行测试、计算以及生成数据结果，避免出现人为的原因导致的结果偏差，提高测试的精度，减少工作量提高测试效率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明第一实施例提供的SCR喷射系统与SCR喷射系统精度测试装置结构示意图；

图2是本发明第二实施例提供的SCR喷射系统的精度测试方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明提供了一种SCR喷射系统的精度测试装置及方法。如图1所示，该装置包括：存储槽3，用于盛放SCR喷射系统喷射的尿素；控制器1，用于根据预设喷射速率控制SCR喷射系统向存储槽3喷射尿素；重量检测装置4，用于在喷射前检测存储槽3的本身质量，在喷射后检测存储槽3与喷射的尿素的整体质量；处理器2，用于获取SCR喷射系统从喷射开始到预设的测试时间点之间的喷射时长，并根据喷射时长、喷射速率、本身质量以及整体质量，计算SCR喷射系统在喷射时长内的喷射精度。下面对本发明提供的SCR喷射系统的精度测试装置及方法展开详细说明。

实施例一

本实施例提供了一种SCR喷射系统的精度测试装置。其中，如图1所示，处理器2(优选地为计算机)与控制器1连接，控制器1分别与尿素泵7和重量检测装置4相连。尿素泵7的一端通过尿素管路与尿素箱6连通，另一端接有尿素喷嘴8。尿素喷嘴8喷射方向正对着存储槽3，存储槽3放置在重量检测装置4。其中较优地，重量检测装置4采用能够输出质量数据的电子称。此外，精度测试装置还包括电源5，与控制器1相连用于为控制器1提供电能。

其中较优地，在SCR喷射系统的喷射过程中可以设置多个不同的测试时间点。相应地，不同测试时间点对应不同的喷射时长。本实施例提供的精度测试装置可以获得不同测试时间点上SCR喷射系统对应的喷射精度。下面以某一测试时间点T₁为例，具体说明本发明提供的装置如何获取SCR喷射系统在这一喷射时长内的喷射精度。

控制器1控制尿素泵7从尿素箱6中抽取尿素并自动建压，为喷射尿素做好准备。重量检测装置4检测没有喷射尿素前存储槽3的本身质量。控制器1控制尿素泵7根据喷射开始到预设测试时间点T₁之间的喷射时长以预设的喷射速率通过尿素喷嘴8向存储槽3喷出尿素。喷射之后，重量检测装置4再次检测存储槽3的质量，此时检测的质量为存储槽3的本身与喷射出的尿素的整体质量。控制器1采集重量检测装置4检测的本身质量以及整体质量的数据，并将数据发送给处理器2进行处理。处理器2根据喷射时长和预设的喷射速率，求得预设喷射时间段内喷射尿素质量的理论值；再根据采集重量检测装置4检测的本身质量以及整体质量，求得该预设喷射时间段内喷射尿素质量的实际值；将理论值与实际值之差与理论值作比，即得到该测试点从喷射开始到测试时间点T₁时间段内的SCR喷射系统的稳态喷射精度。其他的测试时间点与该测试时间点的原理相同。处理器2将系统中所有测试时间点的喷射精度进行汇总求平均值，即可得到SCR喷射系统的总体喷射精度。

进一步地，处理器2还可以将多个测试时间点以及对应的喷射精度存储在数据库中，并以时间为横轴、喷射精度为纵轴，生成多个测试时间点及其对应喷射精度的散点图。当相邻测试时间点之间的间隔足够小时，处理器2可以将上述散点图拟合处理为时间连续的曲线图。该曲线图可以很好的反映时间与喷射精度的对应关系，通过该曲线图可以清楚的得到某一测试时间点对应的瞬态喷射精度，从而更好的反应实际情况下SCR喷射系统的喷射精度，使试验条件与实际使用情况更接近，更具有参考性。

此外，装置中的控制器1还可以监控SCR喷射系统的运行情况，一旦SCR喷射系统出现故障时(如压力不够或传感器失效等等)，控制器1将故障信息发送给处理器2，处理器2将根据故障信息生成诊断建议并展示给相应的操作人员。

实施例二

如图2所示，本实施例提供了一种SCR喷射系统的精度测试方法，应用实施例一中的精度测试装置，具体包括：

S201、在喷射尿素前，重量检测装置检测存储槽的本身质量；

S202、控制器根据从喷射开始到预设测试时间点之间的预设喷射时长控制尿素泵通过尿素喷嘴以预设的喷射速率向存储槽喷射尿素；

S203、重量检测装置再检测喷射后存储槽与喷射的尿素的整体质量；

S204、控制器采集重量检测装置检测的本身质量及整体质量，并将本身质量及整体质量发送给处理器进行处理；

S205、处理器根据喷射时长及喷射速率计算喷射尿素的理论值，根据本身质量及整体质量计算喷射尿素的实际值，将理论值与实际值之差和理论值作比，得到计算喷射精度。

综上所述，本发明提供了一种SCR喷射系统精度测试方法及装置。该装置通过控制单元自动控制SCR喷射系统喷射尿素并采集预设喷射时长内尿素喷射的实际质量，处理器根据尿素喷射的实际质量和理论质量计算尿素喷射的精度，并可以根据需要生成相应的结果报告。与现有技术相比，本发明无需人工进行测试、计算以及生成数据结果，避免出现人为的原因导致的结果偏差，提高测试的精度，减少工作量提高测试效率。此外，当预设的喷射时间段设置的足够小时，本实施例提供的精度测试装置求得的喷射精度可以近似为该时间点的瞬态喷射精度，瞬态喷射精度可以更好的反应实际情况下SCR喷射系统的喷射精度，使试验条件与实际使用情况更接近，更具有参考性。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种SCR喷射系统的精度测试装置，其特征在于，包括：

存储槽，用于盛放所述SCR喷射系统喷射的尿素；

控制器，用于根据预设的喷射时长以及喷射速率控制所述SCR喷射系统向所述存储槽喷射尿素；

重量检测装置，用于在所述喷射前检测所述存储槽的本身质量，在所述喷射后检测所述存储槽与喷射的尿素的整体质量；

处理器，用于根据所述喷射时长、喷射速率、所述本身质量以及整体质量，计算所述SCR喷射系统在所述喷射时长内的喷射精度。

2.如权利要求1所述的精度测试装置，其特征在于，所述处理器根据所述喷射时长及喷射速率计算所述喷射尿素的理论质量，根据所述本身质量及整体质量计算所述喷射尿素的实际质量，根据所述理论质量以及实际质量计算所述SCR喷射系统的喷射精度。

3.如权利要求2所述的精度测试装置，其特征在于，所述预设的喷射时长，为所述SCR喷射系统开始喷射到预设的测试时间点之间的时长；

其中，所述预设的测试时间点为多个；所述处理器还用于计算所述SCR喷射系统从所述喷射开始到不同所述测试时间点之间的多个所述喷射时长对应的多个所述喷射精度。

4.如权利要求3所述的精度测试装置，其特征在于，所述处理器还用于根据多个所述喷射精度，计算所述系统的总体喷射精度。

5.如权利要求3所述的精度测试装置，其特征在于，所述处理器还用于存储多个所述预设的测试时间点以及对应的多个所述喷射精度。

6.如权利要求5所述的精度测试装置，其特征在于，所述处理器还用于生成所述预设的测试时间点与对应所述喷射精度的曲线图。

7.如权利要求1所述的精度测试装置，其特征在于，所述控制器在控制所述SCR喷射系统喷射尿素之前，还用于控制所述系统的尿素泵从所述系统的尿素箱中抽取尿素。

8.如权利要求1所述的精度测试装置，其特征在于，所述控制器还用于监测所述SCR喷射系统状态，并将所述系统发生故障时的故障信息发送给所述处理器。

9.如权利要求8所述的精度测试装置，其特征在于，所述处理器还用于根据所述故障信息，生成并展示诊断提示。

10.一种SCR喷射系统的精度测试方法，其特征在于，包括：

重量检测装置检测喷射尿素前存储槽的本身质量；

控制器根据预设的喷射时间段、喷射速率控制所述SCR喷射系统向存储槽喷射尿素；

重量检测装置检测所述喷射后存储槽与喷射的尿素的整体质量；

控制器采集所述重量检测装置检测的本身质量及整体质量；

处理器获取所述SCR喷射系统从所述喷射开始到预设的测试时间点之间的喷射时长，并根据所述喷射时长、喷射速率、所述本身质量以及整体质量，计算所述SCR喷射系统在所述喷射时长内的喷射精度。