CN207764669U - 一种尿素管加热控制装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种尿素管加热控制装置及系统，该加热控制装置包括：温度检测模块、电加热控制模块、水加热控制模块以及微处理器。其中，温度检测模块采集尿素管中的冷却水温度以及环境温度。电加热控制模块基于第一加热指令，为尿素管加热。水加热控制模块基于第二加热指令，为尿素管加热。微处理器接收冷却水温度以及环境温度，当环境温度符合第一预设条件时，输出第一加热指令，以控制电加热控制模块工作，当冷却水温度符合第二预设条件时，控制水加热控制模块工作。可见，本方案能够根据环境温度以及冷却水温度，通过微处理器选择尿素管的加热方式，实现对尿素溶液加热。又由于水加热模式比电加热模式节能，因此，采用本方案能够比单独采用电加热的模式节省能量消耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及节能减排技术领域，具体涉及一种尿素管加热控制装置及系统。
背景技术
在柴油机领域，为了实现国四以及更高的排放要求，通常需要将发动机废气中的NOX进行催化还原处理，以降低NOX的排放。目前，采用选择性催化还原技术(SCR)将尿素管中的尿素水溶液进行高温分解，产生NH3，以使NH3将发动机中的废气NOX还原成N2。
然而，尿素溶液在低于-11℃时会结冰，导致尿素管路堵塞，进而使得尿素溶液无法正常喷射。因此，如何提供一种尿素管加热控制装置及系统，以保证尿素溶液的快速加热且能耗低，是本领域技术人员亟待解决的一大技术问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种尿素管加热控制装置及系统，能够根据目标温度控制尿素管的加热方式，以实现对尿素溶液加热的功能的同时节省能量消耗。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种尿素管加热控制装置，包括：
温度检测模块，设置在尿素管的预设位置，采集所述尿素管中的冷却水温度以及所述尿素管所处环境的环境温度；
电加热控制模块，与所述尿素管相连，基于第一加热指令，控制电加热装置中的继电器动作，以使所述电加热装置为所述尿素管加热；
水加热控制模块，与所述尿素管相连，基于第二加热指令，控制水加热装置中的电磁阀导通，以使所述水加热装置为所述尿素管加热；
微处理器，与所述温度检测模块相连，接收所述冷却水温度以及所述环境温度，当所述环境温度符合第一预设条件时，输出所述第一加热指令，以控制所述电加热控制模块工作，当所述冷却水温度符合第二预设条件时，控制所述水加热模块工作。
可选的，还包括：
冷却水回收装置，与所述微处理器相连，当所述微处理器判断所述冷却水温度符合第三预设条件时，控制所述冷却水回收装置将所述冷却水回收至预设容器。
可选的，还包括：
手自动转换开关，与所述微处理器相连，用于切换所述尿素管加热控制装置处于手动控制工作状态或自动控制工作状态。
可选的，还包括：
手动电加热开关，与所述电加热装置相连，当所述手自动转换开关处于手动侧时，控制所述电加热装置通电，以使所述电加热装置为所述尿素管加热；
手动水加热开关，与所述水加热装置相连，当所述手自动转换开关处于手动侧时，控制所述水加热装置通电，以使所述水加热装置为所述尿素管加热。
可选的，所述温度检测模块包括环境温度传感器以及冷却水温度传感器，
所述环境温度传感器，设置在尿素管的预设位置，采集所述尿素管中的冷却水温度；
所述冷却水温度传感器，设置在尿素管的预设位置，采集所述尿素管所处环境的环境温度。
可选的，所述第一预设条件包括：所述环境温度低于第一预设温度且所述冷却水温度低于第二预设温度。
可选的，所述第二预设条件包括：所述环境温度低于第一预设温度且所述冷却水温度大于等于所述第二预设温度。
可选的，所述第一预设温度为-10°，所述第二预设温度为70°。
可选的，所述温度检测模块为PT100铂电阻传感器。
与现有技术相比，本实用新型所提供的技术方案具有以下优点：
本实用新型提供了一种尿素管加热控制装置，包括：温度检测模块、电加热控制模块、水加热控制模块以及微处理器。其中，温度检测模块设置在尿素管的预设位置，采集所述尿素管中的冷却水温度以及所述尿素管所处环境的环境温度。电加热控制模块与所述尿素管相连，基于第一加热指令，控制电加热装置中的继电器动作，以使所述电加热装置为所述尿素管加热。水加热控制模块与所述尿素管相连，基于第二加热指令，控制水加热装置中的电磁阀导通，以使所述水加热装置为所述尿素管加热。微处理器，与所述温度检测模块相连，接收所述冷却水温度以及所述环境温度，当所述环境温度符合第一预设条件时，输出所述第一加热指令，以控制所述电加热控制模块工作，当所述冷却水温度符合第二预设条件时，控制所述水加热模块工作。
可见，本方案能够根据环境温度以及冷却水温度，通过微处理器选择尿素管的加热方式，进而实现对尿素溶液加热，并且，由于水加热模式比电加热模式节能，因此，采用本方案能够比单独采用电加热的模式节省能量消耗。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的一种尿素管加热控制装置的结构示意图；
图2为本实用新型提供的一种尿素管加热控制装置的又一结构示意图；
图3为本实用新型提供的一种尿素管加热控制装置的又一结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，为本实用新型提供的一种尿素管加热控制装置10的结构示意图，该尿素管加热控制装置10包括：温度检测模块101、电加热控制模块 102、水加热控制模块103以及微处理器104。
其中，温度检测模块101设置在尿素管的预设位置，采集所述尿素管中的冷却水温度以及所述尿素管所处环境的环境温度。
电加热控制模块102与所述尿素管相连，基于第一加热指令，控制电加热装置中的继电器动作，以使所述电加热装置为所述尿素管加热。
水加热控制模块103与所述尿素管相连，基于第二加热指令，控制水加热装置中的电磁阀导通，以使所述水加热装置为所述尿素管加热。
微处理器104与所述温度检测模块相连，接收所述冷却水温度以及所述环境温度，当所述环境温度符合第一预设条件时，输出所述第一加热指令，以控制所述电加热控制模块工作，当所述冷却水温度符合第二预设条件时，控制所述水加热模块工作。
具体的，在本实施例中，所述温度检测模块可以包括环境温度传感器以及冷却水温度传感器。其中，所述环境温度传感器，设置在尿素管的预设位置，采集所述尿素管中的冷却水温度。所述冷却水温度传感器，设置在尿素管的预设位置，采集所述尿素管所处环境的环境温度。
在本实施例中，所述第一预设条件包括：所述环境温度低于第一预设温度且所述冷却水温度低于第二预设温度。所述第二预设条件包括：所述环境温度低于第一预设温度且所述冷却水温度大于等于所述第二预设温度。其中，所述第一预设温度可以为-10°，所述第二预设温度可以为70°。需要说明的是，该第一预设温度以及第二预设温度可以根据实际的设计需求进行设定，并颁布局限于上述具体数值。
可见本实施例提供的尿素管加热控制装置的工作原理为，当温度检测模块检测到的尿素管所处的环境温度小于-10度时，进一步判定冷却水的温度是否高于70度，如果大于70度，则微控制器控制水加热控制模块工作，控制水加热装置中的电磁阀导通，以使所述水加热装置为所述尿素管加热。如果小于70度，则微控制器控制电加热控制模块工作，控制电加热装置中的继电器动作，以使所述电加热装置为所述尿素管加热。
除此，本实施例提供的温度检测模块还可以通过一个多通道AD转换器实现，通过分时采集的方式进行数据采集，具体的，传感器可以为PT100铂电阻传感器。该传感器采用四线制检测方式，检测精度高。然后通过运算放大器，如LM324运放对传感器采集到的信号进行放大处理，AD转换器可以为MAX197，该芯片为多量程8通道12位5V单电源供电的高速模数转换器。
可见，本方案能够根据环境温度以及冷却水温度，通过微处理器选择尿素管的加热方式，实现对尿素溶液加热。又由于水加热模式比电加热模式节能，因此，采用本方案能够比单独采用电加热的模式节省能量消耗。
除此，在上述实施例的基础上，如图2所示，本实施例提供的一种尿素管加热控制装置，还可以包括冷却水回收装置201。
该冷却水回收装置201与所述微处理器104相连，当所述微处理器判断所述冷却水温度符合第三预设条件时，控制所述冷却水回收装置将所述冷却水回收至预设容器。
需要说明的是，为了给尿素管加热，通常会将电加热控制模块以及水加热模块套设在尿素管上，那么当冷却水温度低于上述的第二预设温度时，微处理器会触发电加热控制模块工作，此时，电加热控制模块在为尿素管加热的同时，还会有一部分热量为水加热装置中的冷却水加热。基于此，本实施例提供的尿素管加热控制装置增设了冷却水回收装置，当检测到冷却水温度低于第三预设温度时，控制冷却水回收装置工作，将水加热模块中的冷却水回收至预设的容器中。其中，第三预设温度可以与第二预设温度相同，也可以根据实际需要进行设定。
在此基础上，本实施例提供的尿素管加热控制装置还可以按照设定时间对冷却水的温度进行检测，当冷却水的温度高于第三预设温度时，通过冷却水回收装置将冷却水从预设容器中吸回水加热模块中，更进一步的，当冷却水温度符合第二预设条件时，控制所述水加热模块工作。
除此，在上述实施例的基础上，如图3所示，本实施例提供的一种尿素管加热控制装置，还可以包括手自动转换开关301。
该手自动转换开关301与所述微处理器104相连，用于切换所述尿素管加热控制装置处于手动控制工作状态或自动控制工作状态。
具体的，在手动切换模式下，该尿素管加热控制装置，还可以包括：手动电加热开关以及手动水加热开关。
其中，手动电加热开关与所述电加热装置相连，当所述手自动转换开关处于手动侧时，控制所述电加热装置通电，以使所述电加热装置为所述尿素管加热。
手动水加热开关与所述水加热装置相连，当所述手自动转换开关处于手动侧时，控制所述水加热装置通电，以使所述水加热装置为所述尿素管加热。
除此，本实施例还提供了一种尿素管加热控制系统，包括上述实施例中的任意一项尿素管加热控制装置。
综上，本实用新型提供了一种尿素管加热控制装置，包括：温度检测模块、电加热控制模块、水加热控制模块以及微处理器。其中，温度检测模块设置在尿素管的预设位置，采集所述尿素管中的冷却水温度以及所述尿素管所处环境的环境温度。电加热控制模块与所述尿素管相连，基于第一加热指令，控制电加热装置中的继电器动作，以使所述电加热装置为所述尿素管加热。水加热控制模块与所述尿素管相连，基于第二加热指令，控制水加热装置中的电磁阀导通，以使所述水加热装置为所述尿素管加热。微处理器，与所述温度检测模块相连，接收所述冷却水温度以及所述环境温度，当所述环境温度符合第一预设条件时，输出所述第一加热指令，以控制所述电加热模块工作，当所述冷却水温度符合第二预设条件时，控制所述水加热模块工作。
可见，本方案能够根据环境温度以及冷却水温度，通过微处理器选择尿素管的加热方式，进而实现对尿素溶液加热，并且，由于水加热模式比电加热模式节能，因此，采用本方案能够比单独采用电加热的模式节省能量消耗。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种尿素管加热控制装置，其特征在于，包括：
温度检测模块，设置在尿素管的预设位置，采集所述尿素管中的冷却水温度以及所述尿素管所处环境的环境温度；
电加热控制模块，与所述尿素管相连，基于第一加热指令，控制电加热装置中的继电器动作，以使所述电加热装置为所述尿素管加热；
水加热控制模块，与所述尿素管相连，基于第二加热指令，控制水加热装置中的电磁阀导通，以使所述水加热装置为所述尿素管加热；
微处理器，与所述温度检测模块相连，接收所述冷却水温度以及所述环境温度，当所述环境温度符合第一预设条件时，输出所述第一加热指令，以控制所述电加热控制模块工作，当所述冷却水温度符合第二预设条件时，控制所述水加热控制模块工作。
2.根据权利要求1所述的尿素管加热控制装置，其特征在于，还包括：
冷却水回收装置，与所述微处理器相连，当所述微处理器判断所述冷却水温度符合第三预设条件时，控制所述冷却水回收装置将所述冷却水回收至预设容器。
3.根据权利要求1所述的尿素管加热控制装置，其特征在于，还包括：
手自动转换开关，与所述微处理器相连，用于切换所述尿素管加热控制装置处于手动控制工作状态或自动控制工作状态。
4.根据权利要求3所述的尿素管加热控制装置，其特征在于，还包括：
手动电加热开关，与所述电加热装置相连，当所述手自动转换开关处于手动侧时，控制所述电加热装置通电，以使所述电加热装置为所述尿素管加热；
手动水加热开关，与所述水加热装置相连，当所述手自动转换开关处于手动侧时，控制所述水加热装置通电，以使所述水加热装置为所述尿素管加热。
5.根据权利要求1所述的尿素管加热控制装置，其特征在于，所述温度检测模块包括环境温度传感器以及冷却水温度传感器，
所述环境温度传感器，设置在尿素管的预设位置，采集所述尿素管中的冷却水温度；
所述冷却水温度传感器，设置在尿素管的预设位置，采集所述尿素管所处环境的环境温度。
6.根据权利要求1所述的尿素管加热控制装置，其特征在于，所述第一预设条件包括：所述环境温度低于第一预设温度且所述冷却水温度低于第二预设温度。
7.根据权利要求6所述的尿素管加热控制装置，其特征在于，所述第二预设条件包括：所述环境温度低于第一预设温度且所述冷却水温度大于等于所述第二预设温度。
8.根据权利要求7所述的尿素管加热控制装置，其特征在于，所述第一预设温度为-10°，所述第二预设温度为70°。
9.根据权利要求1所述的尿素管加热控制装置，其特征在于，所述温度检测模块为PT100铂电阻传感器。
10.一种尿素管加热控制系统，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的尿素管加热控制装置。
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| CN (1) | CN207764669U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111305933A (zh) * | 2018-12-12 | 2020-06-19 | 潍柴动力股份有限公司 | 尿素喷射装置及对尿素加热的尿素箱和加热方法 |
| CN113061968A (zh) * | 2021-03-05 | 2021-07-02 | 广州广合科技股份有限公司 | 水浴加热控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
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| CN111305933B (zh) * | 2018-12-12 | 2022-07-12 | 潍柴动力股份有限公司 | 尿素喷射装置及对尿素加热的尿素箱和加热方法 |
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