CN209460202U - 用于测量车用尿素浓度的装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于测量车用尿素浓度的装置，包括超声波发射与接收装置、第一参考反射结构和第二参考反射结构，所述第一参考反射结构具有第一参考反射面，所述第二参考反射结构具有第二参考反射面，所述超声波发射与接收装置发射的超声波经过所述第一参考反射面和第二参考反射面的反射后由所述超声波发射与接收装置接收，所述第一参考反射面和所述第二参考反射面经设置在超声波的传播路径上具有设定的距离。将本装置放置于车用尿素溶液中，可以利用本装置所检测的回波时间差测量出超声波在车用尿素溶液中的传播速度，以便于根据传播速度去测量车用尿素浓度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于测量车用尿素浓度的装置。
背景技术
根据实验得知车用尿素溶液中超声波的速度和尿素溶液的浓度、温度有关。在特定浓度下，超声波在尿素溶液中的传播速度和温度有关，随温度的变化而变化。根据测量出的超声波的速度及车用尿素液的温度，可以此推出车用尿素溶液的浓度。车用尿素液的温度容易测量，因此，可知测量车用尿素溶液浓度的关键是测量超声波在车用尿素溶液中的速度。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本专利申请的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于测量车用尿素浓度的装置。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种用于测量车用尿素浓度的装置，包括超声波发射与接收装置、第一参考反射结构和第二参考反射结构，所述第一参考反射结构具有第一参考反射面，所述第二参考反射结构具有第二参考反射面，所述超声波发射与接收装置发射的超声波经过所述第一参考反射面和第二参考反射面的反射后由所述超声波发射与接收装置接收，所述第一参考反射面和所述第二参考反射面经设置在超声波的传播路径上具有设定的距离。
进一步地：
所述第一参考反射结构为第一平面块，所述第一平面块的第一竖直端面为所述第一参考反射面，所述第二参考反射结构为层叠地设置在或一体地成型在所述第一平面块上的第二平面块，所述第二平面块的靠近所述第一竖直端面的第二竖直端面为所述第二参考反射面。
还包括第一45°反射结构，所述第一45°反射结构的反射面与所述第一参考反射面和所述第二参考反射面在同一水平上相对设置，所述超声波发射与接收装置设置在所述45°反射结构的反射面的正下方。
还包括偏离反射结构，所述偏离反射结构用于将未被所述第一参考反射结构和所述第二参考反射结构反射回所述超声波发射与接收装置的超声波偏离反射到防止被所述超声波发射与接收装置接收的方向。
所述偏离反射结构为第二45°反射结构，所述第二45°反射结构的反射面与所述第一参考反射面和所述第二参考反射面设置在同一水平上，与所述第一参考反射面和所述第二参考反射面的背面相对。
还包括偏离反射结构，所述偏离反射结构用于将未被所述第一参考反射结构和所述第二参考反射结构反射回所述超声波发射与接收装置的超声波偏离反射到防止被所述超声波发射与接收装置接收的方向。
所述偏离反射结构为第二45°反射结构，所述第二45°反射结构的反射面与所述第一参考反射面和所述第二参考反射面设置在同一水平上，与所述第一参考反射面和所述第二参考反射面的背面相对。
还包括外壳，所述外壳设置有第一腔室和位于所述第一腔室下方的第二腔室，所述第二腔室与所述第一腔室通过隔板以液密封方式隔开，所述第一腔室具有车用尿素溶液入口，所述第一参考反射结构和第二参考反射结构安装在所述第一腔室内，所述超声波发射与接收装置安装在所述第二腔室内，所述隔板在所述超声波发射与接收装置的上方处设置有所述超声波发射与接收通道。
还包括设置在所述第二腔室内的控制检测电路，所述控制检测电路与所述超声波发射与接收装置相连。
还包括测温单元，所述测温单元与所述控制检测电路相连。
本实用新型具有如下有益效果：
采用本实用新型用于测量车用尿素浓度的装置，由于所述第一参考反射面和所述第二参考反射面经设置在超声波的传播路径上具有设定的距离，所述超声波发射与接收装置发射的超声波经过所述第一参考反射面和第二参考反射面的反射后由所述超声波发射与接收装置接收，根据该距离，以及两次回波的时间差，即可计算出超声波在该传播路径上传播的速度，因此，将本装置放置于车用尿素溶液中，可以利用本装置所检测的回波时间差测量出超声波在车用尿素溶液中的传播速度，以便于根据传播速度去测量车用尿素浓度。
附图说明
图1为本实用新型一种实施例用于测量车用尿素浓度的装置的结构示意图；
图2为本实用新型一种实施例用于测量车用尿素浓度的装置的应用示意图；
图3为本实用新型一种实施例中的反射波时间差测量原理示意图；
图4为车用尿素溶液的浓度、温度、时间差曲线关系图，反映特定浓度下时间差(速度)与温度的关系。
具体实施方式
以下对本实用新型的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。
参阅图1和图2，在一种实施例中，一种用于测量车用尿素浓度的装置10，包括超声波发射与接收装置1、第一参考反射结构3和第二参考反射结构4，所述第一参考反射结构3具有第一参考反射面，所述第二参考反射结构4具有第二参考反射面，所述超声波发射与接收装置1发射的超声波经过所述第一参考反射面和第二参考反射面的反射后由所述超声波发射与接收装置1接收，所述第一参考反射面和所述第二参考反射面经设置在超声波的传播路径上具有设定的距离L。
参阅图1和图2，在优选的实施例中，所述第一参考反射结构3为第一平面块，所述第一平面块的第一竖直端面为所述第一参考反射面，所述第二参考反射结构4为层叠地设置在或一体地成型在所述第一平面块上的第二平面块，所述第二平面块的靠近所述第一竖直端面的第二竖直端面为所述第二参考反射面。
参阅图1和图2，在优选的实施例中，用于测量车用尿素浓度的装置还包括第一45°反射结构2，所述第一45°反射结构2的反射面与所述第一参考反射面和所述第二参考反射面在同一水平上相对设置，所述超声波发射与接收装置1设置在所述第一45°反射结构2的反射面的正下方。
参阅图1和图2，在优选的实施例中，用于测量车用尿素浓度的装置还包括偏离反射结构5，所述偏离反射结构5用于将未被所述第一参考反射结构3和所述第二参考反射结构4反射回所述超声波发射与接收装置1的超声波偏离反射到防止被所述超声波发射与接收装置1接收的方向。偏离反射结构5的设置有利于排除干扰，提高测量精度。
在更优选的实施例中，所述偏离反射结构5为第二45°反射结构，所述第二45°反射结构的反射面与所述第一参考反射面和所述第二参考反射面设置在同一水平上，与所述第一参考反射面和所述第二参考反射面的背面相对。
参阅图2，在优选的实施例中，用于测量车用尿素浓度的装置10还包括外壳6，所述外壳6设置有第一腔室和位于所述第一腔室下方的第二腔室，所述第二腔室与所述第一腔室通过隔板7以液密封方式隔开，所述第一腔室具有车用尿素溶液入口，所述第一参考反射结构3和第二参考反射结构4安装在所述第一腔室内，所述超声波发射与接收装置1安装在所述第二腔室内，所述隔板在所述超声波发射与接收装置1的上方处设置有所述超声波发射与接收通道。
参阅图2，在优选的实施例中，用于测量车用尿素浓度的装置还包括设置在所述第二腔室内的控制检测电路8，所述控制检测电路8与所述超声波发射与接收装置1相连。
在优选的实施例中，用于测量车用尿素浓度的装置还包括测温单元(未图示)，所述测温单元与所述控制检测电路相连。
如图2所示，使用时，将用于测量车用尿素浓度的装置部分伸入到尿素罐中，第一腔室浸入到尿素溶液中。工作时，竖直放置的超声波驱动器发射高频超声波经由第一45°反射结构2的反射面转为水平方向波，依次到第一参考反射结构3和第二参考反射结构4反射回波，回波再经由第一45°反射面2依次返回超声波驱动器。两个参考反射面的距离为L，参阅图3，超声波接收到两个回波的时间分别为t1和t2，接收到两个回波的时间差为Δt，可以计算出超声波的速度为2L/Δt。参考图4，可利用超声波在车用尿素溶液中的速度测量车用尿素溶液的浓度。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于测量车用尿素浓度的装置，其特征在于,包括超声波发射与接收装置、第一参考反射结构和第二参考反射结构，所述第一参考反射结构具有第一参考反射面，所述第二参考反射结构具有第二参考反射面，所述超声波发射与接收装置发射的超声波经过所述第一参考反射面和第二参考反射面的反射后由所述超声波发射与接收装置接收，所述第一参考反射面和所述第二参考反射面在超声波的传播路径上相距设定的距离。
2.如权利要求1所述的用于测量车用尿素浓度的装置，其特征在于,所述第一参考反射结构为第一平面块，所述第一平面块的第一竖直端面为所述第一参考反射面，所述第二参考反射结构为层叠地设置在或一体地成型在所述第一平面块上的第二平面块，所述第二平面块的靠近所述第一竖直端面的第二竖直端面为所述第二参考反射面。
3.如权利要求1或2所述的用于测量车用尿素浓度的装置，其特征在于,还包括第一45°反射结构，所述第一45°反射结构的反射面与所述第一参考反射面和所述第二参考反射面在同一水平上相对设置，所述超声波发射与接收装置设置在所述45°反射结构的反射面的正下方。
4.如权利要求1或2所述的用于测量车用尿素浓度的装置，其特征在于,还包括偏离反射结构，所述偏离反射结构用于将未被所述第一参考反射结构和所述第二参考反射结构反射回所述超声波发射与接收装置的超声波偏离反射到防止被所述超声波发射与接收装置接收的方向。
5.如权利要求4所述的用于测量车用尿素浓度的装置，其特征在于,所述偏离反射结构为第二45°反射结构，所述第二45°反射结构的反射面与所述第一参考反射面和所述第二参考反射面设置在同一水平上，与所述第一参考反射面和所述第二参考反射面的背面相对。
6.如权利要求3所述的用于测量车用尿素浓度的装置，其特征在于,还包括偏离反射结构，所述偏离反射结构用于将未被所述第一参考反射结构和所述第二参考反射结构反射回所述超声波发射与接收装置的超声波偏离反射到防止被所述超声波发射与接收装置接收的方向。
7.如权利要求6所述的用于测量车用尿素浓度的装置，其特征在于,所述偏离反射结构为第二45°反射结构，所述第二45°反射结构的反射面与所述第一参考反射面和所述第二参考反射面设置在同一水平上，与所述第一参考反射面和所述第二参考反射面的背面相对。
8.如权利要求1或2所述的用于测量车用尿素浓度的装置，其特征在于,还包括外壳，所述外壳设置有第一腔室和位于所述第一腔室下方的第二腔室，所述第二腔室与所述第一腔室通过隔板以液密封方式隔开，所述第一腔室具有车用尿素溶液入口，所述第一参考反射结构和第二参考反射结构安装在所述第一腔室内，所述超声波发射与接收装置安装在所述第二腔室内，所述隔板在所述超声波发射与接收装置的上方处设置有所述超声波发射与接收通道。
9.如权利要求8所述的用于测量车用尿素浓度的装置，其特征在于,还包括设置在所述第二腔室内的控制检测电路，所述控制检测电路与所述超声波发射与接收装置相连。
10.如权利要求9所述的用于测量车用尿素浓度的装置，其特征在于,还包括测温单元，所述测温单元与所述控制检测电路相连。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN113092580A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-07-09 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 一种基于超声波测量溶液浓度的方法及控制器 |
| CN113866263A (zh) * | 2021-09-26 | 2021-12-31 | 哈勃智能传感(深圳)有限公司 | 一种基于超声测量装置的尿素溶液浓度测量方法 |
| CN116593579A (zh) * | 2023-07-13 | 2023-08-15 | 湖北工业大学 | 一种车用尿素液浓度估测方法 |
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