CN114441630A - 一种防气泡干扰的尿素传感器用超声波探头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种防气泡干扰的尿素传感器用超声波探头,包括防护罩和集成座,其外形均呈L形,其中防护罩的型腔与开口贯通,集成座通过开口横向插入并卡在型腔内,与防护罩形成相对密封的采集腔;采集腔内的反射支架和发射腔内部的换能器正对设置,形成浓度传感器;防护罩横向一侧底部设有第一通孔,顶部对应第一通孔设有第二通孔,防护罩内壁上对应第一通孔和第二通孔设有滤网。本发明提供的防气泡干扰的尿素传感器用超声波探头,不仅结构简单,能够实现快速组装,并且能够有效的阻断采集腔外的气泡及杂质进入采集腔内,而采集腔内产生的气泡也能及时排出至采集腔外,从而最大限度地消除了气泡对超声波探测的影响,因此可靠性能更高。

Description

一种防气泡干扰的尿素传感器用超声波探头
技术领域
本发明涉及国六柴油车尾气处理SCR尿素溶液喷射系统,具体是一种防气泡干扰的尿素传感器用超声波探头。
背景技术
申请号202110539288.X提供了一种尿素传感器用超声波探头,该方案通过壳体内部的滤网有效的阻断尿素溶液中的气泡浸入探头内部,防止气泡附着在超声波探头的发射面和反射面上,从而消除了气泡对超声波探测的影响,而通过出气嘴防止气体在内部积压。这种方案结构复杂,密封可靠性低,完全靠密封圈和橡胶垫密封,一旦螺纹松动引起密封失效将直接导致探头功能失效。
申请号2021233665374提供了一种基于超声波的集成式尿素溶液传感器,该方案通过采用复合层网布通过注塑工艺制成的窗口滤网防止采集腔外尿素溶液中的颗粒杂物进入采集腔内,同时防止微小密集气泡进入采集腔内,同时复合层网布具有吸附并割破微小气泡的作用。该方案虽能有效过滤气泡,但由于复合层网布较厚导致采集腔内外尿素溶液交换过慢导致浓度传感器探测感应迟钝,同时采集腔内部因汽车振动产生的气泡不能及时排出至采集腔外,会影响探测结果的稳定性。
发明内容
为了解决现有技术存在的缺陷,本发明特提供一种防气泡干扰的尿素传感器用超声波探头,不仅结构简单,能够实现快速组装,并且能够有效防止气泡干扰,因此可靠性能更高。
为此,本发明的技术方案是:一种防气泡干扰的尿素传感器用超声波探头,包括防护罩和集成座,其外形均呈L形,其中防护罩横向一侧内部设有型腔,竖直一侧朝外设有开口,开口与型腔贯通,其特征在于:所述集成座通过开口横向插入并卡在型腔内,与防护罩形成相对密封的采集腔;
采集腔内集成座上端面上远离开口一侧设有反射支架,集成座上端面靠近L形拐角根部处设有发射腔,发射腔内设有换能器,换能器与反射支架正对设置,使其形成浓度传感器;
防护罩横向一侧底部设有第一通孔,顶部对应第一通孔设有第二通孔,防护罩内壁上对应第一通孔和第二通孔设有滤网。
集成座通过开口横向插入并卡在型腔内,与防护罩形成相对密封的采集腔,这样的结构简单,可实现快速装配,而减少了必要的连接件或其他焊接工序。
滤网不仅起过滤作用,防止采集腔外尿素溶液中的颗粒杂物进入采集腔内,而且还能有效防止因行车振动、加注尿素溶液或尿素溶液由固态变为液态时采集腔外尿素溶液中产生的微小密集气泡进入采集腔内,同时滤网具有吸附并割破微小气泡的作用。
进一步的改进在于:所述集成座竖直一侧沿竖向设有阶梯通孔,阶梯通孔内穿有信号线,信号线上端伸出集成座并连接至控制板,阶梯通孔内信号线下端连接有接插件,而接插件焊接在转接板上;
阶梯通孔下端与发射腔相贯通,换能器也与转接板相连接。
转接板起连接作用,信号线起传输电信号作用,将换能器采集到的电信号传递给控制器,有控制器换算出尿素溶液的浓度值。
进一步的改进在于:所述防护罩的型腔内壁上靠近L形拐角根部处对应发射腔设有导流槽,导流槽向上延伸至防护罩竖直一侧顶部。
导流槽起导流作用,使采集腔内因汽车振动等原因产生的气泡及时经导流槽排出至采集腔外。
进一步的改进在于:所述导流槽呈圆弧状,集成座竖直一侧对应导流槽设有缺口,导流槽和缺口形成圆孔,圆孔内插有透气管,透气管上端延伸至最高液面以上。
透气管上端延伸至最高液面以上,是为了防止集成腔内外的尿素溶液通过导流槽进行交换,同时也为了使采集腔内的气泡通过导流槽沿着透气管排到液面以上的空气中。
进一步的改进在于:所述防护罩内壁上靠近开口处中下段沿竖向设有第一密封槽,集成座竖直一侧外壁上对应第一密封槽设有第一密封筋,第一密封槽和第一密封筋形成迷宫式卡扣结构。
迷宫式卡扣结构不仅使导流罩和集成座成为一整体,同时也能防止采集腔外的大量尿素溶液及气泡经装配产生的细小间隙渗入到采集腔内。
进一步的改进在于:所述防护罩上端靠近开口处设有缩口结构。
防护罩上端靠近开口处的缩口结构不仅能够起防脱作用,防止集成座和防护罩相对发生摆动或窜动。集成座通过开口横向插入型腔时,防护罩的开口先张大,待集成座横向插入到位后,开口又恢复至自然状态。
进一步的改进在于:所述信号线外壁上对应阶梯通孔设有橡胶套,橡胶套向上延伸伸出集成座,呈下粗上细状态,且在其上端外轴径上上设有环状密封筋;
信号线外轴径上套有防护管,防护管下端插在集成座的阶梯通孔内,并抵在橡胶套的台阶端面上。
环状密封筋起密封作用,防止尿素溶液沿防护管内壁渗入到信号线上。
进一步的改进在于:所述集成座下端面上转接板外侧还设有堵盖;堵盖和橡胶套使发射腔和阶梯通孔内形成封闭腔,换能器、接插件和转接板周围充满灌封胶;
盖板通过热压或激光焊接与集成座成为一体。
盖板起密封和修饰作用,避免灌封胶长期浸泡在尿素溶液中而被腐蚀。
进一步的改进在于:所述集成座阶梯通孔内对应接插件设有限位卡槽,接插件固定在限位卡槽内。
限位卡槽对接插件进行限位,使接插件相对集成座位置相对固定。
总之,本发明提供的防气泡干扰的尿素传感器用超声波探头,不仅结构简单,能够实现快速组装,并且能够有效的阻断采集腔外的气泡及杂质进入采集腔内,而采集腔内产生的气泡也能及时排出至采集腔外,从而最大限度地消除了气泡对超声波探测的影响,因此可靠性能更高。
附图说明
图1为本发明实施例的主视图;
图2为本发明实施例的立体图;
图3本发明实施例的A-A剖视图;
图4位本发明实施例的爆炸图。
附图标记:
1-防护罩;11-型腔;12-开口;121-第一密封槽;13-采集腔;14-第一通孔;15-第二通孔;16-滤网;17-导流槽;171-圆孔;172-透气管;18-缩口结构;
2-集成座;21-发射腔;22-阶梯通孔;23-缺口;24-第一密封筋;25-限位卡槽;26-固定卡槽;
3-反射支架;4-换能器;5-信号线;51-橡胶套;511-环状密封筋;52-防护管;6-接插件;7-转接板;8-堵盖。
具体实施方式
下面结合说明书的附图1-4,通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述,使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。
一种防气泡干扰的尿素传感器用超声波探头,包括防护罩 1 和集成座 2 ,其外形均呈L形,其中防护罩 1 横向一侧内部设有型腔 11 ,竖直一侧朝外设有开口 12 ,开口12 与型腔 11 贯通,所述集成座 2 通过开口 12 横向插入并卡在型腔 11 内,与防护罩1 形成相对密封的采集腔 13 ;
采集腔 13 内集成座 2 上端面上远离开口 12 一侧设有反射支架 3 ,集成座 2上端面靠近L形拐角根部处设有发射腔 21 ,发射腔 21 内设有换能器 4 ,换能器 4 与反射支架 3 正对设置,使其形成浓度传感器;
防护罩 1 横向一侧底部设有第一通孔 14 ,顶部对应第一通孔设有第二通孔 15,防护罩 1 内壁上对应第一通孔 14 和第二通孔 15 设有滤网 16 。
所述集成座 2 竖直一侧沿竖向设有阶梯通孔 22 ,阶梯通孔 22 内穿有信号线5 ,信号线 5 上端伸出集成座 2 并连接至控制板,阶梯通孔 22 内信号线 5 下端连接有接插件 6 ,而接插件 6 焊接在转接板 7 上;
阶梯通孔 22 下端与发射腔 21 相贯通,换能器 4 也与转接板 7 相连接。
所述防护罩 1 的型腔 11 内壁上靠近L形拐角根部处对应发射腔 21 设有导流槽 17 ,导流槽 17 向上延伸至防护罩 1 竖直一侧顶部。
所述导流槽 17 呈圆弧状,集成座 2 竖直一侧对应导流槽 17 设有缺口 23 ,导流槽 16 和缺口 23 形成圆孔 171 ,圆孔 171 内插有透气管 172 ,透气管 172 上端延伸至最高液面以上。
所述防护罩 1 内壁上靠近开口 12 处中下段沿竖向设有第一密封槽 121 ,集成座 2 竖直一侧外壁上对应第一密封槽 121 设有第一密封筋 24 ,第一密封槽 121 和第一密封筋 24 形成迷宫式卡扣结构。
所述防护罩 1 上端靠近开口 12 处设有缩口结构 18 。
所述信号线 5 外壁上对应阶梯通孔 22 设有橡胶套 51 ,橡胶套 51 向上延伸伸出集成座 2 ,呈下粗上细状态,且在其上端外轴径上上设有环状密封筋 511 ;
信号线 5 外轴径上套有防护管 52 ,防护管 52 下端插在集成座 2 的阶梯通孔22 内,并抵在橡胶套 51 的台阶端面上。
所述集成座 2 下端面上转接板 7 外侧还设有堵盖 8 ;堵盖 8 和橡胶套 51 使发射腔 21 和阶梯通孔 22 内形成封闭空间,换能器 4 、接插件 6 和转接板 7 周围充满灌封胶;盖板 8 通过热压或激光焊接与集成座 2 成为一体。
所述集成座 2 的阶梯通孔 22 内对应接插件 6 设有限位卡槽 25 ,接插件 6固定在限位卡槽 25 内。
在本实施例中,防护罩 1 和集成座 2 均为塑料件,反射支架 3 为不锈钢冲压件,集成座 2 对应反射支架 3 设有固定卡槽 26 ,反射支架 3 压配在固定卡槽 26 内,与集成座 2 成为一体。
橡胶套 51 通过橡胶挤出工艺与信号线 5 成为一体。
第一通孔 14 和第二通孔 15 均为长条状方孔,对应第一通孔 14 和第二通孔15 的滤网 16 为一整体,呈筒状,通过注塑工艺与防护罩 1 成为一体。

Claims (9)

1.一种防气泡干扰的尿素传感器用超声波探头,包括防护罩(1)和集成座(2),防护罩(1)和集成座(2)外形均呈L形,其中防护罩(1)横向一侧内部设有型腔(11),竖直一侧朝外设有开口(12),开口(12)与型腔(11)贯通,其特征在于:所述集成座(2)通过开口(12)横向插入并卡在型腔(11)内,与防护罩(1)形成相对密封的采集腔(13);
采集腔(13)内集成座(2)上端面上远离开口(12)一侧设有反射支架(3),集成座(2)上端面靠近L形拐角根部处设有发射腔(21),发射腔(21)内设有换能器(4),换能器(4)与反射支架(3)正对设置,使其形成浓度传感器;
防护罩(1)横向一侧底部设有第一通孔(14),顶部对应第一通孔设有第二通孔(15),防护罩(1)内壁上对应第一通孔(14)和第二通孔(15)设有滤网(16)。
2.根据权利要求1所述的一种防气泡干扰的尿素传感器用超声波探头,其特征在于:所述集成座(2)竖直一侧沿竖向设有阶梯通孔(22),阶梯通孔(22)内穿有信号线(5),信号线(5)上端伸出集成座(2)并连接至控制板,阶梯通孔(22)内信号线(5)下端连接有接插件(6),而接插件(6)焊接在转接板(7)上;
阶梯通孔(22)下端与发射腔(21)相贯通,换能器(4)也与转接板(7)相连接。
3.根据权利要求1所述的一种防气泡干扰的尿素传感器用超声波探头,其特征在于:所述防护罩(1)的型腔(11)内壁上靠近L形拐角根部处对应发射腔(21)设有导流槽(17),导流槽(17)向上延伸至防护罩(1)竖直一侧顶部。
4.根据权利要求3所述的一种防气泡干扰的尿素传感器用超声波探头,其特征在于:所述导流槽(17)呈圆弧状,集成座(2)竖直一侧对应导流槽(17)设有缺口(23),导流槽(16)和缺口(23)形成圆孔(171),圆孔(171)内插有透气管(172),透气管(172)上端延伸至最高液面以上。
5.根据权利要求1所述的一种防气泡干扰的尿素传感器用超声波探头,其特征在于:所述防护罩(1)内壁上靠近开口(12)处中下段沿竖向设有第一密封槽(121),集成座(2)竖直一侧外壁上对应第一密封槽(121)设有第一密封筋(24),第一密封槽(121)和第一密封筋(24)形成迷宫式卡扣结构。
6.根据权利要求1或5所述的一种防气泡干扰的尿素传感器用超声波探头,其特征在于:所述防护罩(1)上端靠近开口(12)处设有缩口结构(18)。
7.根据权利要求2所述的一种防气泡干扰的尿素传感器用超声波探头,其特征在于:所述信号线(5)外壁上对应阶梯通孔(22)设有橡胶套(51),橡胶套(51)向上延伸伸出集成座(2),呈下粗上细状态,且在其上端外轴径上上设有环状密封筋(511);
信号线(5)外轴径上套有防护管(52),防护管(52)下端插在集成座(2)的阶梯通孔(22)内,并抵在橡胶套(51)的台阶端面上。
8.根据权利要求2或7所述的一种防气泡干扰的尿素传感器用超声波探头,其特征在于:所述集成座(2)下端面上转接板(7)外侧还设有堵盖(8);堵盖(8)和橡胶套(51)使发射腔(21)和阶梯通孔(22)内形成封闭空间,换能器(4)、接插件(6)和转接板(7)周围充满灌封胶;
盖板(8)通过热压或激光焊接与集成座(2)成为一体。
9.根据权利要求8所述的一种防气泡干扰的尿素传感器用超声波探头,其特征在于:所述集成座(2)的阶梯通孔(22)内对应接插件(6)设有限位卡槽(25),接插件(6)固定在限位卡槽(25)内。
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