CN214533156U - 一种尿素品质集成检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种尿素品质集成检测系统，涉及尿素检测设备技术领域，包括线束接头、尿素加热管、尿素滤清器、浮子和三合一传感器。本实用新型中系统集成度高，功能多，将尿素液位、浓度、温度三个传感器高度集成在同一个装置中，优化了空间布局，减少了空间浪费；系统具备尿素加热功能，简化系统结构，降低成本；采用螺旋加热管加热方式，极大地提高了加热效率，缩短了加热时间；本实用新型在超声波传感器测量尿素液面的基础上，在测量装置的尿素液面上增加了浮子，浮子将泡沫挤压到周围，排除了泡沫对超声波反射的干扰；利用浮子底部作为反射面可以准确的测量尿素液位高度，有助于驾驶员更好的驾驶和评估是否需要加注尿素。

Description

一种尿素品质集成检测系统

技术领域

本实用新型涉及尿素检测设备技术领域，具体为一种尿素品质集成检测系统。

背景技术

柴油机是一种效率较高的热机，相较于同类型的汽油发动机具有无可比拟的优势，但由于其“富氧”“高温”“低速”的工作环境，更容易产生CO、PM、NOx等有害物质。其中，NOx(氮氧化物)主要依靠SCR(选择性催化还原系统)进行处理，原理是通过催化剂中喷入的尿素溶液，在排气管内温度大于200℃时使尿素分解出氨气，NOx和氨气反应生成氮气和水。未使用的尿素储存在尿素罐中，参与反应时尿素泵将尿素从罐中泵出，喷射至尾气中。尿素罐内有传感器，可以测量尿素的液位、浓度、温度等属性。其中，测量尿素液位的传感器主要分为干簧管传感器和超声波传感器。磁浮球液位计结构主要是基于浮力和静磁场原理设计产生的带有磁性的浮球，浮球在被测介质中的位置受浮力作用影响，液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器(磁簧开关)作用，使串联入电路的电阻元件阻值发生变化进而使检测电路系统的电学量发生改变。

通过检测电学量的变化来反映容器内尿素液位的情况，结构简单、成本较低，但精确度较差；超声波传感器通过测量发出和接收液面反射的超声波信号的时间差得出液面高度，结构复杂、成本较高，由于尿素溶液本身的特性，汽车颠簸会导致尿素液面产生泡沫，超声波信号出现漫反射，无法准确地测量液位高度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种尿素品质集成检测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种尿素品质集成检测系统，包括检测装置本体，所述检测装置本体顶部一侧设有线束接头，所述检测装置本体外侧设有尿素加热管，所述尿素加热管为螺旋管结构，所述检测装置本体于所述尿素加热管内侧设有尿素出液管，所述尿素出液管底部设有尿素滤清器，所述检测装置本体外壁于所述线束接头和所述尿素加热管之间套设有活动连接的浮子，所述检测装置本体底部设有三合一传感器，所述三合一传感器包括尿素浓度传感器、尿素温度传感器和尿素液位传感器。

进一步的，所述尿素浓度传感器为超声波浓度传感器，所述尿素温度传感器为热敏电阻，所述热敏电阻集成在PCB板上，所述尿素液位传感器为超声波液位传感器。

进一步的，所述尿素加热管两端均分别延伸至所述检测装置本体顶部外侧，将尿素加热管两端分别与发动机冷却水管路连接，便于对尿素进行加热。

进一步的，所述尿素滤清器滤芯为褶皱滤纸形式。

进一步的，所述浮子顶部开设有与所述检测装置本体和所述尿素加热管相匹配的第一通孔，第一通孔供检测装置本体和尿素加热管穿过浮子，保证浮子可沿着检测装置本体和尿素加热管进行上下运动。

进一步的，所述浮子顶部开设有与所述尿素出液管和所述尿素加热管相匹配的第二通孔，第二通孔供尿素出液管和尿素加热管穿过浮子，保证浮子可沿着尿素出液管和尿素加热管进行上下运动。

进一步的，所述尿素出液管和所述尿素加热管外壁套设有同一个防护套，所述防护套外径小于所述第二通孔的内径，防护套将尿素出液管和尿素加热管连接在一起，便于尿素加热管对尿素出液管内侧的尿素进行加热处理。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：

1、本实用新型通过设置线束接头、尿素加热管、尿素滤清器，线束接头是传输尿素罐中尿素溶液的高度、温度、尿素溶液品质信号的电气接口；尿素加热管通发动机冷却水对尿素溶液进行加热，其采用螺旋管的形式，可以增加加热面积；尿素出液管的底端装有尿素滤清器，可以使尿素溶液经过尿素滤清器的精密过滤后，通过尿素出液管连接到后续尿素喷射单元进行计量和喷射，这样能保证尿素溶液的清洁度，使所述喷射单元不被堵塞，其中，尿素滤清器的滤芯为褶皱滤纸形式，其对10μm的颗粒物的过滤率达90％以上，系统具备尿素加热功能，简化了系统结构，降低了系统成本；采用螺旋加热管加热方式，极大地提高了加热效率，缩短了加热时间，完全解冻时间40分钟左右。

2、本实用新型通过设置浮子和三合一传感器，浮子在竖直方向可自由运动，漂浮在尿素溶液最上方，可以排挤由于晃动导致的尿素溶液泡沫；三合一传感器同时实现对尿素高度、温度和浓度进行检测；系统集成度高，功能多，将尿素液位、浓度、温度三个传感器高度集成在同一个装置中，优化了空间布局，减少了空间浪费；本实用新型在超声波传感器测量尿素液面的基础上，在测量装置的尿素液面上增加了浮子，浮子将泡沫挤压到周围，排除了泡沫对超声波反射的干扰；利用浮子底部作为反射面可以准确的测量尿素液位高度，有助于驾驶员更好的驾驶和评估是否需要加注尿素。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型整体的结构示意图；

图2是本实用新型尿素浓度传感器的原理图；

图3是本实用新型尿素液位传感器的原理图；

图中：1、线束接头；2、尿素加热管；3、尿素出液管；4、尿素滤清器；5、浮子；6、三合一传感器；7、尿素浓度传感器；8、尿素温度传感器；9、尿素液位传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示的一种尿素品质集成检测系统，包括检测装置本体，所述检测装置本体顶部一侧设有线束接头1，所述检测装置本体外侧设有尿素加热管2，所述尿素加热管2为螺旋管结构，所述检测装置本体于所述尿素加热管2内侧设有尿素出液管3，所述尿素出液管3底部设有尿素滤清器4，所述检测装置本体外壁于所述线束接头1和所述尿素加热管2之间套设有活动连接的浮子5，所述检测装置本体底部设有三合一传感器6，所述三合一传感器6包括尿素浓度传感器7、尿素温度传感器8和尿素液位传感器9。

所述尿素浓度传感器7为超声波浓度传感器，所述尿素温度传感器8为热敏电阻，所述热敏电阻集成在PCB板上，所述尿素液位传感器9为超声波液位传感器。

所述尿素加热管2两端均分别延伸至所述检测装置本体顶部外侧，将尿素加热管2两端分别与发动机冷却水管路连接，便于对尿素进行加热。

所述浮子5顶部开设有与所述检测装置本体和所述尿素加热管2相匹配的第一通孔，第一通孔供检测装置本体和尿素加热管2穿过浮子5，保证浮子5可沿着检测装置本体和尿素加热管2进行上下运动。

所述浮子5顶部开设有与所述尿素出液管3和所述尿素加热管2相匹配的第二通孔，第二通孔供尿素出液管3和尿素加热管2穿过浮子5，保证浮子5可沿着尿素出液管3和尿素加热管2进行上下运动。

所述尿素出液管3和所述尿素加热管2外壁套设有同一个防护套，所述防护套外径小于所述第二通孔的内径，防护套将尿素出液管3和尿素加热管2连接在一起，便于尿素加热管2对尿素出液管3内侧的尿素进行加热处理。

实施方式具体为：使用时，通过设置线束接头1、尿素加热管2、尿素滤清器4、浮子5和三合一传感器6，线束接头1是传输尿素罐中尿素溶液的高度、温度、尿素溶液品质信号的电气接口；尿素加热管2通发动机冷却水对尿素溶液进行加热，其采用螺旋管的形式，可以增加加热面积；尿素出液管3的底端装有尿素滤清器4，可以使尿素溶液经过尿素滤清器4的精密过滤后，通过尿素出液管3连接到后续尿素喷射单元进行计量和喷射，这样能保证尿素溶液的清洁度，使所述喷射单元不被堵塞，其中，尿素滤清器4的滤芯为褶皱滤纸形式，其对10μm的颗粒物的过滤率达90％以上，浮子5在竖直方向可自由运动，漂浮在尿素溶液最上方，可以排挤由于晃动导致的尿素溶液泡沫；三合一传感器6工作过程中，超声波信号在一段固定距离内连续多次反射，超声波浓度传感器接收超声波信号，并通过距离/时间计算超声波速度，从而推导出尿素溶液浓度，热敏电阻集成在PCB板上，通过电阻的变化得到尿素溶液温度值，由浓度传感器数据可知当前尿素溶液中的超声波速度，超声波信号竖直向上遇到浮子5并返回，超声波液位传感器接收超声波信号，并通过声速×时间计算超声波液位值，液位高度通常在0-500mm之间，浮子5与尿素溶液浓度相近，因此真实液位高度可由测得液位高度+(1/2)×浮子高度得到；系统集成度高，功能多，将尿素液位、浓度、温度三个传感器高度集成在同一个装置中，优化了空间布局，减少了空间浪费；系统具备尿素加热功能，简化了系统结构，降低了系统成本；采用螺旋加热管加热方式，极大地提高了加热效率，缩短了加热时间，完全解冻时间40分钟左右；本实用新型在超声波传感器测量尿素液面的基础上，在测量装置的尿素液面上增加了浮子，浮子将泡沫挤压到周围，排除了泡沫对超声波反射的干扰；利用浮子底部作为反射面可以准确的测量尿素液位高度，有助于驾驶员更好的驾驶和评估是否需要加注尿素。

本实用新型工作原理：

参照说明书附图1-3，本实用新型中系统集成度高，功能多，将尿素液位、浓度、温度三个传感器高度集成在同一个装置中，优化了空间布局，减少了空间浪费；系统具备尿素加热功能，简化了系统结构，降低了系统成本；采用螺旋加热管加热方式，极大地提高了加热效率，缩短了加热时间，完全解冻时间40分钟左右；本实用新型在超声波传感器测量尿素液面的基础上，在测量装置的尿素液面上增加了浮子，浮子将泡沫挤压到周围，排除了泡沫对超声波反射的干扰；利用浮子底部作为反射面可以准确的测量尿素液位高度，有助于驾驶员更好的驾驶和评估是否需要加注尿素。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种尿素品质集成检测系统，包括检测装置本体，其特征在于：所述检测装置本体顶部一侧设有线束接头(1)，所述检测装置本体外侧设有尿素加热管(2)，所述尿素加热管(2)为螺旋管结构，所述检测装置本体于所述尿素加热管(2)内侧设有尿素出液管(3)，所述尿素出液管(3)底部设有尿素滤清器(4)，所述检测装置本体外壁于所述线束接头(1)和所述尿素加热管(2)之间套设有活动连接的浮子(5)，所述检测装置本体底部设有三合一传感器(6)，所述三合一传感器(6)包括尿素浓度传感器(7)、尿素温度传感器(8)和尿素液位传感器(9)。

2.根据权利要求1所述的一种尿素品质集成检测系统，其特征在于：所述尿素浓度传感器(7)为超声波浓度传感器，所述尿素温度传感器(8)为热敏电阻，所述热敏电阻集成在PCB板上，所述尿素液位传感器(9)为超声波液位传感器。

3.根据权利要求2所述的一种尿素品质集成检测系统，其特征在于：所述尿素加热管(2)两端均分别延伸至所述检测装置本体顶部外侧。

4.根据权利要求1所述的一种尿素品质集成检测系统，其特征在于：所述尿素滤清器(4)滤芯为褶皱滤纸形式。

5.根据权利要求1所述的一种尿素品质集成检测系统，其特征在于：所述浮子(5)顶部开设有与所述检测装置本体和所述尿素加热管(2)相匹配的第一通孔，所述浮子(5)顶部开设有与所述尿素出液管(3)和所述尿素加热管(2)相匹配的第二通孔。

6.根据权利要求5所述的一种尿素品质集成检测系统，其特征在于：所述尿素出液管(3)和所述尿素加热管(2)外壁套设有同一个防护套，所述防护套外径小于所述第二通孔的内径。

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