DE102011086774A1 - Device for simultaneous determination of level and quality of urea water solution for diesel engine, has ultrasonic transducers arranged in tank such that ultrasonic signals emitted by ultrasonic transducers overlap each other - Google Patents

Device for simultaneous determination of level and quality of urea water solution for diesel engine, has ultrasonic transducers arranged in tank such that ultrasonic signals emitted by ultrasonic transducers overlap each other Download PDF

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Abstract

The device has first and second ultrasonic transducers (2, 3) arranged in a tank (1) containing a reducing agent solution, where the first ultrasonic transducer is parallel to a base (11) of the tank. The ultrasonic transducers are arranged such that an ultrasonic signal (21) emitted by the first ultrasonic transducer overlap an ultrasonic signal (31) emitted by the second ultrasonic transducer. A reference objective (4) reflects the ultrasonic signal emitted by the second ultrasonic transducer to the second ultrasonic transducer. Independent claims are also included for the following: (1) a method for simultaneous determination of level and quality of a reducing agent solution (2) a computer program for performing a method for simultaneous determination of level and quality of a reducing agent solution (3) a computer program product for storing a computer program for performing a method for simultaneous determination of level and quality of a reducing agent solution.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur gleichzeitigen Füllstandsbestimmung und Qualitätsbestimmung einer Reduktionsmittellösung. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, das alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt, wenn es auf einem Rechengerät abläuft. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn das Programm auf einem Rechengerät ausgeführt wird. The present invention relates to a device and a method for simultaneous level determination and quality determination of a reducing agent solution. Furthermore, the present invention relates to a computer program that performs all the steps of the inventive method when it runs on a computing device. Finally, the present invention relates to a computer program product with program code, which is stored on a machine-readable carrier, for carrying out the method according to the invention when the program is executed on a computing device.

Stand der TechnikState of the art

Um die immer strengeren Abgasgesetzgebungen zu erfüllen, ist es notwendig, Stickoxide (NOx) im Abgas von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere von Dieselmotoren, zu verringern. Hierzu ist es bekannt, im Abgasbereich von Brennkraftmaschinen einen SCR-Katalysator (Selective Catalytic Reduction) anzuordnen, der dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine enthaltene Stickoxide in Gegenwart eines Reduktionsmittels zu Stickstoff reduziert. Hierdurch kann der Anteil von Stickoxid im Abgas erheblich verringert werden. Für den Ablauf dieser Reaktion wird Ammoniak (NH3) benötigt, das dem Abgas zugemischt wird. Als Reduktionsmittel werden daher NH3 bzw. NH3-abspaltende Reagenzien eingesetzt. In der Regel wird hierfür eine wässrige Harnstofflösung (Harnstoffwasserlösung) verwendet, die vor dem SCR-Katalysator im Abgasstrang eingespritzt wird. Aus dieser Lösung bildet sich Ammoniak, das als Reduktionsmittel wirkt. Eine 32,5 %ige wässrige Harnstofflösung ist unter dem Markennamen AdBlue® kommerziell erhältlich. In order to meet the increasingly stringent exhaust gas legislation, it is necessary to reduce nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas of internal combustion engines, especially diesel engines. For this purpose, it is known to arrange an SCR catalytic converter (Selective Catalytic Reduction) in the exhaust region of internal combustion engines, which reduces nitrogen oxides contained in the exhaust gas of the internal combustion engine in the presence of a reducing agent. As a result, the proportion of nitrogen oxide in the exhaust gas can be significantly reduced. For the course of this reaction ammonia (NH 3 ) is required, which is admixed to the exhaust gas. As reducing agents therefore NH 3 or NH 3 -splitting reagents are used. As a rule, an aqueous urea solution (urea-water solution) is used for this, which is injected in the exhaust gas line upstream of the SCR catalytic converter. From this solution forms ammonia, which acts as a reducing agent. A 32.5% aqueous urea solution is commercially available under the trade name AdBlue ®.

Um für den Betrieb der Verbrennungskraftmaschine ausreichend Reduktionsmittel bereitstellen zu können, ist ein Tank zur Bevorratung der Harnstoffwasserlösung vorgesehen. Der Füllstand in diesem Tank muss überwacht werden. Außerdem sieht die Gesetzgebung vor, dass die Qualität der Harnstoffwasserlösung im Tank in gewisser Güte bestimmt werden soll. So muss zumindest die Nachbetankung von Wasser anstelle von Harnstoffwasserlösung erkannt werden. In order to provide sufficient reducing agent for the operation of the internal combustion engine, a tank for storing the urea water solution is provided. The level in this tank must be monitored. In addition, the legislation provides that the quality of the urea water solution in the tank should be determined to a certain extent. So at least the refueling of water must be recognized instead of urea water solution.

Die Nachbetankung von Wasser wird derzeit über NOx-Sensoren im Abgasbereich der Verbrennungskraftmaschine qualitativ bestimmt. Da die NOx-Sensoren nur mit großer Verzögerung aktuelle NOx-Werte liefern, dauert das Verfahren sehr lange. Derzeit wird vielfach gefordert, dass die Qualitätserkennung der Reduktionsmittellösung deutlich schneller erfolgen soll. Sollte eine entsprechende Erkennungszeit gesetzlich festgeschrieben werden, so wäre die Qualitätserkennung über die NOx-Sensoren nicht mehr möglich. The refueling of water is currently qualitatively determined via NOx sensors in the exhaust gas region of the internal combustion engine. Since the NOx sensors supply current NOx values only with great delay, the process takes a long time. At present it is often demanded that the quality recognition of the reducing agent solution should take place much faster. If a corresponding detection time is stipulated by law, quality detection via the NOx sensors would no longer be possible.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur gleichzeitigen Füllstandsbestimmung und Qualitätsbestimmung in der Reduktionsmittellösung umfasst einen Tank zur Aufnahme der Reduktionsmittellösung, indem parallel zum Boden des Tanks ein erster Ultraschallwandler angeordnet ist. Als Boden des Tanks wird erfindungsgemäß eine Bodenfläche verstanden, die bei ruhendem, mit Reduktionsmittellösung gefülltem Tank parallel zur Flüssigkeitsoberfläche angeordnet ist. Weiterhin ist in dem Tank ein zweiter Ultraschallwandler angeordnet. Ein Referenzziel ist so eingerichtet, dass es ein vom zweiten Ultraschallwandler ausgesandtes Ultraschallsignal zum zweiten Ultraschallwandler zurückreflektiert wird. Weiterhin sind der erste Ultraschallwandler und der zweite Ultraschallwandler so angeordnet, dass sich ein vom ersten Ultraschallwandler ausgesandtes erstes Ultraschallsignal und ein vom zweiten Ultraschallwandler ausgesandtes zweites Ultraschallsignal kreuzen, d.h., dass es zu einer teilweisen Überlappung der Signale kommt. Die gleichzeitige Füllstandsbestimmung und Qualitätsbestimmung der Reduktionsmittellösung gemäß der Erfindung kann nun erfolgen, indem der erste Ultraschallwandler ein erstes Ultraschallsignal aussendet, welches an der Oberfläche der Reduktionsmittellösung zum ersten Ultraschallwandler zurückreflektiert wird. Der Füllstand der Reduktionsmittellösung wird dann aus der Laufzeit des ersten Ultraschallsignals ermittelt. Der zweite Ultraschallwandler sendet ein zweites Ultraschallsignal aus, welches am Referenzziel zum zweiten Ultraschallwandler zurückreflektiert wird. Die Dichte der Reduktionsmittellösung kann aus der Laufzeit des zweiten Ultraschallsignals ermittelt werden. Aufgrund der Dichte ist beispielsweise ein Rückschluss auf die Konzentration einer Harnstoffwasserlösung möglich. Auf jeden Fall ist eine Unterscheidung zwischen einer Harnstoffwasserlösung und reinem Wasser möglich. Die erfindungsgemäße Anordnung des ersten Ultraschallwandlers und des zweiten Ultraschallwandlers führt zu einem besonders kompakten Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welcher die Unterbringung auch in beengten Einbauräumen im Reduktionsmitteltank ermöglicht.The device according to the invention for simultaneous filling level determination and quality determination in the reducing agent solution comprises a tank for receiving the reducing agent solution in that a first ultrasonic transducer is arranged parallel to the bottom of the tank. According to the invention, the bottom of the tank is understood to be a bottom surface which is arranged parallel to the liquid surface when the tank is filled with a reducing agent solution. Furthermore, a second ultrasonic transducer is arranged in the tank. A reference target is set up so that an ultrasound signal emitted by the second ultrasound transducer is reflected back to the second ultrasound transducer. Furthermore, the first ultrasonic transducer and the second ultrasonic transducer arranged so that a first ultrasonic transducer emitted by the first ultrasonic signal and a second ultrasonic transducer emitted by the second ultrasonic signal intersect, that is, that there is a partial overlap of the signals. The simultaneous filling level determination and quality determination of the reducing agent solution according to the invention can now be carried out by the first ultrasonic transducer emitting a first ultrasonic signal which is reflected back to the surface of the reducing agent solution to the first ultrasonic transducer. The level of the reducing agent solution is then determined from the transit time of the first ultrasonic signal. The second ultrasonic transducer emits a second ultrasonic signal, which is reflected back to the reference target to the second ultrasonic transducer. The density of the reducing agent solution can be determined from the transit time of the second ultrasonic signal. Due to the density, for example, a conclusion on the concentration of a urea water solution is possible. In any case, a distinction between a urea water solution and pure water is possible. The inventive arrangement of the first ultrasonic transducer and the second ultrasonic transducer leads to a particularly compact design of the device according to the invention, which allows housing even in confined spaces in the reducing agent tank.

Aus der Laufzeit des zweiten Ultraschallsignals kann außerdem auf die Schallgeschwindigkeit in der Reduktionsmittellösung geschlossen werden. Dies ermöglicht es, den Füllstand der Reduktionsmittellösung mittels des ersten Ultraschallsignals mit besonders hoher Genauigkeit zu bestimmen, wenn bei der Auswertung der Laufzeit des ersten Ultraschallsignals die zeitgleich ermittelte Schallgeschwindigkeit in der Reduktionsmittellösung berücksichtigt wird. Es ist deshalb erfindungsgemäß bevorzugt, dass der erste Ultraschallwandler und der zweite Ultraschallwandler mit einem gemeinsamen Steuergerät verbunden sind. Dies ermöglicht es, die Schallgeschwindigkeit in der Reduktionsmittellösung, welche mit Hilfe des zweiten Ultraschallwandlers ermittelt werden kann, bei der Auswertung der Laufzeit des Ultraschallsignals des ersten Ultraschallwandlers zu berücksichtigen. Außerdem ist die Vorrichtung durch den Verzicht auf jeweils ein separates Steuergerät für jeden Ultraschallwandler besonders platzsparend.From the duration of the second ultrasonic signal can also be concluded that the speed of sound in the reducing agent solution. This makes it possible to determine the filling level of the reducing agent solution by means of the first ultrasonic signal with particularly high accuracy, if the simultaneously determined sound velocity in the reducing agent solution is taken into account in the evaluation of the transit time of the first ultrasonic signal. It is therefore preferred according to the invention that the first ultrasonic transducer and the second ultrasonic transducer are connected to a common control device. This makes it possible to take into account the speed of sound in the reducing agent solution, which can be determined with the aid of the second ultrasonic transducer, in the evaluation of the transit time of the ultrasonic signal of the first ultrasonic transducer. In addition, the device is particularly space-saving by dispensing with a separate control unit for each ultrasonic transducer.

Um den Abstand zwischen dem zweiten Ultraschallwandler und dem Referenzziel besonders kurz wählen zu können und die erfindungsgemäße Vorrichtung so noch platzsparender zu gestalten, ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung weiterhin ein Umlenkmittel umfasst. Dieses ist so angeordnet, dass es ein vom zweiten Ultraschallwandler ausgesandtes Ultraschallsignal auf das Referenzziel umlenkt. Je nach Anordnung des Umlenkmittels und des Referenzzieles wird das Ultraschallsignal vom Referenzziel direkt oder über das Umlenkmittel zum Ultraschallwandler zurück reflektiert. Auf diese Weise kann bei gleichbleibender Messstrecke zwischen zweitem Ultraschallwandler und Referenzziel der Abstand zwischen zweitem Ultraschallwandler und Referenzziel verkürzt werden.In order to be able to select the distance between the second ultrasonic transducer and the reference target particularly short and to make the device according to the invention even more space-saving, it is inventively preferred that the inventive device further comprises a deflection. This is arranged so that it deflects an emitted from the second ultrasonic transducer ultrasonic signal to the reference target. Depending on the arrangement of the deflection means and the reference target, the ultrasonic signal is reflected back from the reference target directly or via the deflection means to the ultrasonic transducer. In this way, with a constant measuring distance between the second ultrasonic transducer and the reference target, the distance between the second ultrasonic transducer and the reference target can be shortened.

Zur Verbesserung der Füllstandshöhenbestimmung ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass der erste Ultraschallwandler in einem Schallführungsrohr angeordnet ist. Die Längsachse des Schallführungsrohrs ist in einem Winkel von 90° zum Boden des Reduktionsmitteltanks angeordnet. Sowohl das Referenzziel als auch ein eventuell vorhandenes Umlenkmittel können in das Schallführungsrohr integriert sein, um eine besonders platzsparende Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu ermöglichen.In order to improve the fill level height determination, it is preferred according to the invention for the first ultrasonic transducer to be arranged in a sound guide tube. The longitudinal axis of the sound guide tube is arranged at an angle of 90 ° to the bottom of the reducing agent tank. Both the reference target and any deflection means may be integrated in the sound guide tube in order to allow a particularly space-saving design of the device according to the invention.

Das Verfahren zur Steuerung des ersten Ultraschallwandlers zur Aussendung eines ersten Ultraschallsignals und des zweiten Ultraschallwandlers zur Aussendung eines zweiten Ultraschallsignals sowie zur Auswertung der Laufzeiten des ersten Ultraschallsignals und des zweiten Ultraschallsignals kann von einem Computerprogramm ausgeführt werden, wenn es auf einem Rechengerät abläuft. Erfindungsgemäß ist außerdem ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode vorgesehen, das auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung dieses Verfahrens, wenn das Programm auf einem Computer oder einem Steuergerät ausgeführt wird, insbesondere auf einem gemeinsamen Steuergerät des ersten Ultraschallwandlers und des zweiten Ultraschallwandlers.The method for controlling the first ultrasound transducer for emitting a first ultrasound signal and the second ultrasound transducer for emitting a second ultrasound signal and for evaluating the transit times of the first ultrasound signal and the second ultrasound signal can be executed by a computer program when it runs on a computing device. The invention also provides a computer program product with program code, which is stored on a machine-readable carrier, for carrying out this method when the program is executed on a computer or a control unit, in particular on a common control unit of the first ultrasonic transducer and the second ultrasonic transducer.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.

1 zeigt einen Querschnitt einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur gleichzeitigen Füllstandsbestimmung und Qualitätsbestimmung einer Reduktionsmittellösung. 1 shows a cross section of a first embodiment of the inventive device for simultaneous level determination and quality determination of a reducing agent solution.

2 zeigt eine Aufsicht auf eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur gleichzeitigen Füllstandsbestimmung und Qualitätsbestimmung einer Reduktionsmittellösung. 2 shows a plan view of a second embodiment of the inventive device for simultaneous level determination and quality determination of a reducing agent solution.

3 zeigt eine Aufsicht auf eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur gleichzeitigen Füllstandsbestimmung und Qualitätsbestimmung einer Reduktionsmittellösung. 3 shows a plan view of a third embodiment of the inventive device for simultaneous level determination and quality determination of a reducing agent solution.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt einen Querschnitt einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur gleichzeitigen Füllstandsbestimmung und Qualitätsbestimmung einer Reduktionsmittellösung. Parallel zum Boden 11 eines Reduktionsmitteltanks 1 ist ein erster Ultraschallwandler 2 angeordnet. Im rechten Winkel zum ersten Ultraschallwandler 2 ist ein zweiter Ultraschallwandler 3 angeordnet. Parallel zum zweiten Ultraschallwandler 3 ist ein Referenzziel 4 in einem definierten vorgegebenen Abstand angeordnet. Der erste Ultraschallwandler 2 und der zweite Ultraschallwandler 3 sind jeweils mit einem Steuergerät 5 verbunden. Der erste Ultraschallwandler 2 befindet sich am Boden eines Schallführungsrohres 6, dessen Längsachse einen Winkel von 90° mit dem Boden 11 des Tanks 1 bildet. Der erste Ultraschallwandler 2 sendet ein erstes Ultraschallsignal 21 entlang der Längsachse des Schallführungsrohres 6 aus. Dieses breitet sich durch eine im Tank 1 enthaltene Harnstoffwasserlösung bis zur Lösungsoberfläche aus und wird dort auf den ersten Ultraschallwandler 2 zurückreflektiert. Das zurückreflektierte Ultraschallsignal 21 erzeugt am ersten Ultraschallwandler 2 ein elektrisches Signal, das vom Steuergerät 5 erfasst wird. Der zweite Ultraschallwandler 3 sendet ein zweites Ultraschallsignal 31 aus, welches sich im rechten Winkel zum ersten Ultraschallsignal 21 durch die Harnstoffwasserlösung ausbreitet. Es wird am Referenzziel 4 reflektiert und auf den zweiten Ultraschallwandler 3 zurückgeworfen. Dort erzeugt es ein elektrisches Signal, das an das Steuergerät 5 weitergegeben wird. Das Steuergerät 5 ermittelt aus dem jeweiligen Zeitpunkt der Ansteuerung des ersten Ultraschallwandlers 2 bzw. des zweiten Ultraschallwandlers 3 und dem Zeitpunkt, zu dem das erste Ultraschallsignal 21 ein elektrisches Signal auf dem ersten Ultraschallwandler 2 erzeugt bzw. zu dem das zweite Ultraschallsignal 31 ein elektrisches Signal auf dem zweiten Ultraschallwandler 3 erzeugt, die Laufzeit des ersten Ultraschallsignal 21 und die Laufzeit des zweiten Ultraschallsignals 31. Aus der Laufzeit des zweiten Ultraschallsignals 31 wird die Schallgeschwindigkeit in der Reduktionsmittellösung ermittelt. Unter Berücksichtigung dieser Schallgeschwindigkeit wird aus der Laufzeit des ersten Ultraschallsignals 21 der Füllstand der Reduktionsmittellösung im Tank 1 bestimmt. Weiterhin wird aus der Laufzeit des zweiten Ultraschallsignals 31 die Dichte der Harnstoffwasserlösung bestimmt. Aus der Dichte wird auf die Konzentration der Harnstoffwasserlösung zurückgeschlossen. 1 shows a cross section of a first embodiment of the inventive device for simultaneous level determination and quality determination of a reducing agent solution. Parallel to the ground 11 a reducing agent tank 1 is a first ultrasonic transducer 2 arranged. At right angles to the first ultrasonic transducer 2 is a second ultrasonic transducer 3 arranged. Parallel to the second ultrasonic transducer 3 is a reference target 4 arranged at a defined predetermined distance. The first ultrasonic transducer 2 and the second ultrasonic transducer 3 are each with a control unit 5 connected. The first ultrasonic transducer 2 is located at the bottom of a sound guide tube 6 whose longitudinal axis is at an angle of 90 ° with the ground 11 of the tank 1 forms. The first ultrasonic transducer 2 sends a first ultrasonic signal 21 along the longitudinal axis of the sound guide tube 6 out. This spreads through a tank 1 contained urea water solution up to the solution surface and is there on the first ultrasonic transducer 2 reflected back. The reflected back ultrasonic signal 21 generated at the first ultrasonic transducer 2 an electrical signal coming from the control unit 5 is detected. The second ultrasonic transducer 3 sends a second ultrasonic signal 31 which is at right angles to the first ultrasonic signal 21 spread through the urea water solution. It will be at the reference target 4 reflected and on the second ultrasonic transducer 3 thrown back. There it generates an electrical signal to the control unit 5 is passed on. The control unit 5 determined from the respective time of the control of the first ultrasonic transducer 2 or the second ultrasonic transducer 3 and the time at which the first ultrasonic signal 21 an electrical signal on the first ultrasonic transducer 2 generates or to which the second ultrasonic signal 31 an electrical signal on the second ultrasonic transducer 3 generates the transit time of the first ultrasonic signal 21 and the duration of the second ultrasonic signal 31 , From the duration of the second ultrasonic signal 31 the speed of sound in the reducing agent solution is determined. Taking into account this speed of sound becomes the transit time of the first ultrasonic signal 21 the level of the reducing agent solution in the tank 1 certainly. Furthermore, from the duration of the second ultrasonic signal 31 determines the density of the urea water solution. The density is used to deduce the concentration of the urea water solution.

2 zeigt eine Aufsicht auf eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist das Referenzziel 4 nicht parallel zum zweiten Ultraschallwandler 3 angeordnet, sondern bildet mit diesem vielmehr einen Winkel von 90°. Ein Umlenkmittel 7 ist in einem Winkel von 45° sowohl zum zweiten Ultraschallwandler 3 als auch zum Referenzziel 4 angeordnet. Ein vom zweiten Ultraschallwandler 3 ausgesandtes Ultraschallsignal 31 wird am Umlenkmittel 7 zum Referenzziel 4 umgelenkt. Dort wird es reflektiert und auf das Umlenkmittel 7 zurückgeworfen. Das Umlenkmittel 7 lenkt auch das zurückgeworfene Ultraschallsignal um und leitet es zum zweiten Ultraschallwandler 3 weiter, wo es ein elektrisches Signal erzeugt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ist platzsparender als jene gemäß der ersten Ausführungsform, da der Abstand zwischen dem zweiten Ultraschallwandler 3 und dem Referenzziel 4 geringer gewählt werden kann. Das Referenzziel 4 und das Umlenkmittel 7 sind direkt an der Wand des Schallführungsrohres 6 angeordnet. Alternativ wäre auch eine Integrierung sowohl des Referenzziels 4 als auch des Umlenkmittels 7 in die Wand des Schallführungsrohres 6 möglich. 2 shows a plan view of a second embodiment of the device according to the invention. Unlike the first embodiment, the reference target 4 not parallel to the second ultrasonic transducer 3 arranged, but forms with this rather an angle of 90 °. A deflection 7 is at an angle of 45 ° to both the second ultrasonic transducer 3 as well as the reference target 4 arranged. One from the second ultrasonic transducer 3 emitted ultrasound signal 31 is at the deflection 7 to the reference target 4 diverted. There it is reflected and on the deflection 7 thrown back. The deflection 7 It also redirects the reflected ultrasonic signal and directs it to the second ultrasonic transducer 3 continue where it generates an electrical signal. The inventive device according to the second embodiment is more space-saving than that according to the first embodiment, since the distance between the second ultrasonic transducer 3 and the reference target 4 can be chosen lower. The reference target 4 and the deflecting means 7 are directly on the wall of the sound guide tube 6 arranged. Alternatively, an integration of both the reference target would be 4 as well as the deflection 7 in the wall of the sound guide tube 6 possible.

3 zeigt eine Aufsicht auf eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung. Im Unterschied zur zweiten Ausführungsform bildet das Referenzziel 4 mit dem zweiten Ultraschallwandler 3 einen Winkel von 60°. Das Umlenkmittel 7 ist in einem Winkel von 60° sowohl zum zweiten Ultraschallwandler 3 als auch zum Referenzziel 4 angeordnet. Ein vom zweiten Ultraschallwandler 3 ausgesandtes Ultraschallsignal 31 wird am Umlenkmittel 7 zum Referenzziel 4 umgelenkt. Dort wird es zum zweiten Ultraschallwandler 3 umgelenkt, wo es ein elektrisches Signal erzeugt. 3 shows a plan view of a third embodiment of the device according to the invention. In contrast to the second embodiment forms the reference target 4 with the second ultrasonic transducer 3 an angle of 60 °. The deflection 7 is at an angle of 60 ° to both the second ultrasonic transducer 3 as well as the reference target 4 arranged. One from the second ultrasonic transducer 3 emitted ultrasound signal 31 is at the deflection 7 to the reference target 4 diverted. There it becomes the second ultrasonic transducer 3 deflected where it generates an electrical signal.

Claims (10)

Vorrichtung zur gleichzeitigen Füllstandsbestimmung und Qualitätsbestimmung einer Reduktionsmittellösung, umfassend – einen Tank (1) zur Aufnahme der Reduktionsmittellösung, – einen ersten Ultraschallwandler (2), der im Tank (1) parallel zum Boden (11) des Tanks (1) angeordnet ist, – einen zweiten Ultraschallwandler (3), der im Tank (1) angeordnet ist, und – ein Referenzziel (4), das eingerichtet ist, um ein vom zweiten Ultraschallwandler (3) ausgesandtes Ultraschallsignal (31) zum zweiten Ultraschallwandler (3) zurückzureflektieren, wobei der erste Ultraschallwandler (2) und der zweite Ultraschallwandler (3) so angeordnet sind, dass sich ein vom ersten Ultraschallwandler (2) ausgesandtes erstes Ultraschallsignal (21) und ein vom zweiten Ultraschallwandler (3) ausgesandtes zweites Ultraschallsignal (31) kreuzen.Apparatus for simultaneous level determination and quality determination of a reducing agent solution, comprising - a tank ( 1 ) for receiving the reducing agent solution, - a first ultrasonic transducer ( 2 ) in the tank ( 1 ) parallel to the ground ( 11 ) of the tank ( 1 ), - a second ultrasonic transducer ( 3 ) in the tank ( 1 ), and - a reference target ( 4 ) which is adapted to receive a signal from the second ultrasonic transducer ( 3 ) emitted ultrasonic signal ( 31 ) to the second ultrasonic transducer ( 3 ), wherein the first ultrasonic transducer ( 2 ) and the second ultrasonic transducer ( 3 ) are arranged so that one of the first ultrasonic transducer ( 2 ) emitted first ultrasonic signal ( 21 ) and one of the second ultrasonic transducer ( 3 ) emitted second ultrasonic signal ( 31 ). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ultraschallwandler (2) in einem Schallführungsrohr (6) angeordnet ist, dessen Längsachse einen Winkel von 90° mit dem Boden (11) des Tanks (1) bildet.Device according to claim 1, characterized in that the first ultrasonic transducer ( 2 ) in a sound guide tube ( 6 ) is arranged, the longitudinal axis at an angle of 90 ° with the ground ( 11 ) of the tank ( 1 ). Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzziel (3) in das Schallführungsrohr (6) integriert ist.Device according to claim 2, characterized in that the reference target ( 3 ) in the sound guide tube ( 6 ) is integrated. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein in das Schallführungsrohr (6) integriertes Umlenkmittel (7) umfasst, das so angeordnet ist, dass es ein vom zweiten Ultraschallwandler (3) ausgesandtes Ultraschallsignal (31) auf das Referenzziel (4) umlenkt.Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that it is in the sound guide tube ( 6 ) integrated deflection means ( 7 ) arranged to be in contact with the second ultrasonic transducer ( 3 ) emitted ultrasonic signal ( 31 ) to the reference target ( 4 ) redirects. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens ein Umlenkmittel (7) umfasst, dass so angeordnet ist, dass es ein vom zweiten Ultraschallwandler (3) ausgesandtes Ultraschallsignal (31) auf das Referenzziel (4) umlenkt.Device according to claim 1, characterized in that it comprises at least one deflecting means ( 7 ) arranged so that it is separated from the second ultrasonic transducer ( 3 ) emitted ultrasonic signal ( 31 ) to the reference target ( 4 ) redirects. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ultraschallwandler (2) und der zweite Ultraschallwandler (3) mit einem gemeinsamen Steuergerät (5) verbunden sind.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first ultrasonic transducer ( 2 ) and the second ultrasonic transducer ( 3 ) with a common control device ( 5 ) are connected. Verfahren zur gleichzeitigen Füllstandsbestimmung und Qualitätsbestimmung einer Reduktionsmittellösung, wobei in einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 – der erste Ultraschallwandler (2) ein erstes Ultraschallsignal (21) aussendet, welches an der Oberfläche der Reduktionsmittellösung zum ersten Ultraschallwandler (2) zurückreflektiert wird, und der Füllstand der Reduktionsmittellösung aus der Laufzeit des ersten Ultraschallsignals (21) ermittelt wird, und – der zweite Ultraschallwandler (3) ein zweites Ultraschallsignal (31) aussendet, welches am Referenzziel (4) zum zweiten Ultraschallwandler (3) zurückreflektiert wird, und die Dichte der Reduktionsmittellösung aus der Laufzeit des zweiten Ultraschallsignals (31) ermittelt wird.Method for simultaneous level determination and quality determination of a reducing agent solution, wherein in a device according to one of claims 1 to 6 - the first ultrasonic transducer ( 2 ) a first ultrasonic signal ( 21 ), which at the surface of the reducing agent solution to the first ultrasonic transducer ( 2 ), and the level of the reducing agent solution from the transit time of the first ultrasonic signal ( 21 ), and - the second ultrasonic transducer ( 3 ) a second ultrasonic signal ( 31 ), which at the reference target ( 4 ) to the second ultrasonic transducer ( 3 ) is reflected back, and the density of the Reducing agent solution from the transit time of the second ultrasonic signal ( 31 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Vorrichtung gemäß Anspruch 6 aus der Laufzeit des zweiten Ultraschallsignals (31) die Schallgeschwindigkeit in der Reduktionsmittellösung ermittelt wird und diese Schallgeschwindigkeit bei der Berechnung des Füllstandes der Reduktionsmittellösung aus der Laufzeit des ersten Ultraschallsignals (21) berücksichtigt wird.A method according to claim 7, characterized in that in a device according to claim 6 from the running time of the second ultrasonic signal ( 31 ) the speed of sound in the reducing agent solution is determined and this speed of sound in the calculation of the filling level of the reducing agent solution from the transit time of the first ultrasonic signal ( 21 ) is taken into account. Computerprogramm, das alle Schritte eines Verfahrens nach Anspruch 7 oder 8 ausführt, wenn es auf einem Rechengerät abläuft.A computer program that performs all the steps of a method according to claim 7 or 8 when running on a computing device. Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7 oder 8, wenn das Programm auf einem Computer oder Steuergerät (5) ausgeführt wird.Computer program product with program code, which is stored on a machine-readable carrier, for carrying out the method according to claim 7 or 8, when the program is stored on a computer or control unit ( 5 ) is performed.
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