CN211553859U - 一种集成式尿素品质测量传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种集成式尿素品质测量传感器，包括底壳，底壳上表面一侧通过安装座安装浓度测量组件，底壳上表面另一侧安装有与浓度测量组件相对应的反射面，底壳中有腔体，其内部安装有与所述浓度测量组件电连接的电路基板，电路基板上连接有热敏电阻，热敏电阻固定于设置在底壳上表面中部的安装孔内；底壳外侧面上安装有与所述电路基板电连接的电缆线组件，底壳底部焊接有底板，底壳上部安装有将浓度测量组件及反射面围绕起来的防护罩。本实用新型直接将温度信号、浓度信号进行处理转换成CAN信号输出，同时测量尿素液浓度和温度情况，提高了测量时响应速度和稳定性。

Description

一种集成式尿素品质测量传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，尤其是一种能够测量出尿素箱内尿素浓度及温度的集成式尿素品质传感器。

背景技术

传统尿素品质测量可采用NIR红外光谱、Tuning fork音叉等方式测定，但这些测量方式都局限性。NIR红外光谱在测量时易受杂质、光线干扰，且设备安装精度、位置度要求较高；测定精度与参比分析精度直接相关，图谱解析比较困难；Tuning fork音叉在测量时要求液体流动不能太快，且由于谐振需要一定的时间,因此有响应延时。

此外，传统的尿素品质测量传感器的测试组件与控制板为分离式设置，即测试组件的探头在尿素液中，控制板在尿素箱外，探头将测得的电信号传出到控制部分再进行转化为浓度信号；安装复杂，操作不够便捷，测量时响应速度和稳定性差。

实用新型内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的集成式尿素品质传感器，同时快速获得尿素温度和浓度信息，从而提高测量时响应速度和稳定性。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种集成式尿素品质测量传感器，包括底壳，底壳上表面一侧通过安装座安装浓度测量组件，底壳上表面另一侧安装有与浓度测量组件相对应的反射面，底壳中有腔体，其内部安装有与所述浓度测量组件电连接的电路基板，电路基板上连接有热敏电阻及单片机，热敏电阻固定于设置在底壳上表面中部的安装孔内；底壳外侧面上安装有与所述电路基板电连接的电缆线组件，底壳底部焊接有底板，底壳上部安装有将浓度测量组件及反射面围绕起来的外罩。

所述浓度测量组件包括压电陶瓷，其发射的声波信号穿过被测尿素液体由反射面反射。

电缆线组件设有与电缆线硫化成一体的密封堵；密封堵与底壳装配后形成密封结构。

安装座的侧面通过一侧板将浓度测量组件封装在安装座中。

外罩采用金属外壳。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型结构紧凑、合理，操作方便，在检测时不受介质的浊度、色度、流态、杂质的干扰，响应迅速且测量稳定好。电路基板和浓度测量组件集成为一体式结构，测量尿素液浓度和温度情况的同时，直接将温度信号、浓度信号进行处理转换成CAN信号输出，大大提高了测试效率和精度；本实用新型的防护罩为浓度测量组件提供良好的测试环境，防止外界环境干扰。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为本实用新型的爆炸图。

其中：1、底壳；2、电路基板；3、侧板；4、底板；5、浓度测量组件；6、电缆线组件；7、热敏电阻；8、外罩；9、反射面；10、安装座；11、安装孔。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1和图2所示，本实施例的集成式尿素品质测量传感器，包括底壳1，底壳1上表面一侧通过安装座10安装浓度测量组件5，底壳1上表面另一侧安装有与浓度测量组件5相对应的反射面9，底壳1中有腔体，其内部安装有与浓度测量组件5电连接的电路基板2，电路基板2上连接有热敏电阻7及单片机，热敏电阻7固定于设置在底壳1上表面中部的安装孔11内；底壳1外侧面上安装有与电路基板2电连接的电缆线组件6，底壳1底部焊接有底板4，底壳1上部安装有将浓度测量组件5及反射面9围绕起来的外罩8。

浓度测量组件5包括压电陶瓷，其发射的声波信号穿过被测尿素液体由反射面9反射。

电缆线组件6设有与电缆线硫化成一体的密封堵；密封堵与底壳1装配后形成密封结构。

安装座10的侧面通过一侧板3将浓度测量组件5封装在安装座10中。

外罩8采用金属外壳。

本实施例的浓度测量组件5的实施方式及工作原理为：将本实施例的集成式尿素品质传感器放到被测液体中，

电缆线组件6连接到外部的车身控制器上。

浓度测量组件5采用的压电陶瓷接收到一个与其固有频率相同的电压信号，由于共振会发出超声波信号，超声波信号在被测液体中传播，且在不同浓度尿素溶液中的传播速度不同，经过定距离传播后遇到反射面9后被反射，再次在被测液体(尿素溶液)中传播并由压电陶瓷接收，压电陶瓷接受到反射回的声波信号将其转换为电压信号，并传输给电路基板2，电路基板2中的单片机测得发射与接收的时间差，通过计算传播速度，利用传播速度与浓度的对应关系推算出尿素溶液浓度。

利用单片机通过算法对浓度进行温度补偿，通过算法避免液体扰动的不稳定影响(由于温度也影响超声波在尿素中的传播速度，故超声波浓度传感器需要进行温度补偿，本实施例的测试时旨在测量超声波在不同温度下不同浓度的尿素溶液中的传播速度。通过实际测量数据提供温度补偿及浓度标定参考。热敏电阻7用于测量温度。

外罩8既起到防止探头受碰撞，保护探头，又起到防气泡作用(气泡对超声波传输造成影响，导致浓度输出异常)，气泡起因：(1)尿素箱加尿素液；(2)汽车行驶过程的振动；(3)温度变化。

外罩8可削减尿素箱加液时与行驶过程振动产生的气泡进入超声波的传输路径。

本实施例的集成式尿素品质测量传感器在使用过程中所测尿素的参数为：在温度范围为-40℃～85℃时，被测的尿素溶液的浓度范围：0％～65％，浓度分辨率为0.25％。测量精度为±1％。

本实用新型浓度测量组件与电路基板集成为一体，在检测时，电路基板可直接将温度信号、浓度信号进行处理转换成CAN信号输出给整车，即同时测量尿素液浓度和温度信息，检测时不受介质的浊度、色度、流态、杂质的干扰，响应迅速且测量稳定性好。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (5)

1.一种集成式尿素品质测量传感器，其特征在于：包括底壳(1)，底壳(1)上表面一侧通过安装座(10)安装浓度测量组件(5)，底壳(1)上表面另一侧安装有与浓度测量组件(5)相对应的反射面(9)，底壳(1)中有腔体，其内部安装有与所述浓度测量组件(5)电连接的电路基板(2)，电路基板(2)上连接有热敏电阻(7)及单片机，热敏电阻(7)固定于设置在底壳(1)上表面中部的安装孔(11)内；底壳(1)外侧面上安装有与所述电路基板(2)电连接的电缆线组件(6)，底壳(1)底部焊接有底板(4)，底壳(1)上部安装有将浓度测量组件(5)及反射面(9)围绕起来的外罩(8)。

2.如权利要求1所述的一种集成式尿素品质测量传感器，其特征在于：所述浓度测量组件(5)包括压电陶瓷，其发射的声波信号穿过被测尿素液体由反射面(9)反射。

3.如权利要求1所述的一种集成式尿素品质测量传感器，其特征在于：电缆线组件(6)设有与电缆线硫化成一体的密封堵；密封堵与底壳(1)装配后形成密封结构。

4.如权利要求1所述的一种集成式尿素品质测量传感器，其特征在于：安装座(10)的侧面通过一侧板(3)将浓度测量组件(5)封装在安装座(10)中。

5.如权利要求1所述的一种集成式尿素品质测量传感器，其特征在于：外罩(8)采用金属外壳。

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