尿素水溶液濃度的檢測方法
2023-05-17 06:16:31 5
專利名稱：：尿素水溶液濃度的檢測方法
技術領域：
：本發明涉及一種液體濃度的檢測方法，具體是指一種尿素水溶液濃度的檢測方法。
背景技術：
：柴油機排氣中含有氮氧化物(簡稱N0X)。選擇性催化還原(SCR)技術是控制柴油機N0X排放的主要技術，該技術通過適量的氨氣與N0X進行選擇性催化還原反應以降低N0X排放。柴油機排放法規對N0x向大氣的排放量進行了限制，同時，柴油機相關法規也對氨氣向大氣的排放量進行了限制。並且向大氣排放的氨氣主要是由噴入柴油機排氣管的尿素水溶液分解生成。因此，SCR技術既要達到期望的N0X降低效果，又要限制氨氣的洩漏量，這就要求檢測噴入柴油機排氣管的尿素水溶液濃度。現有技術採用電導率法測量尿素濃度。首先通過對浸入尿素水溶液中的兩個電極施加電壓，測量尿素的電導率，然後通過溫度傳感器測量尿素溫度，並通過查表獲取修正係數，將尿素電導率測量值修正至25t:對應的電導率，最後通過25t:時尿素電導率-濃度曲線，獲取尿素濃度。但是該技術中，電極易磁化，影響電導率測量的準確性，且系統比較複雜，不能夠在已有的SCR控制器平臺上應用。
發明內容本發明的目的是針對上述不足提供一種避免電極磁化帶來的誤差，而更加準確可靠的測量出尿素水溶液濃度，並且測量系統更加簡單的檢測方法。本發明是這樣實現的一種尿素水溶液濃度的檢測方法，其包括測量尿素水溶液的密度；測量尿素水溶液的溫度；使用尿素水溶液的溫度、密度和濃度間的關係，得到尿素水溶液的濃度。所述尿素水溶液的溫度、密度和濃度間的脈譜關係通過如下步驟的實驗得到(1)配製相關濃度的尿素水溶液，以5%為步長，分別配製20%_40%質量濃度的尿素水溶液；(2)調節各濃度的尿素水溶液溫度，使其以2t:為步長，在-5t:-40°〇內階梯變化，在每一溫度點，測量並記錄溶液的濃度和密度；(3)對實驗數據進行插值處理，獲取尿素水溶液溫度、密度和濃度脈譜。所述步驟(2)採用水浴加熱的方式，由低溫到高溫進行測量。在尿素水溶液內部任選一點，測量液體內部壓強和液體自由液面距離壓強測量點的高度；使用尿素水溶液密度與壓強、高度和重力加速度之間的關係，得到尿素水溶液的密度。所述尿素水溶液的內部壓強值由控制器接收感壓元件採集的信號得到。所述尿素自由液面距離感壓元件的高度由控制器接收經液位傳感器採集的尿素水溶液液位信號，並根據感壓元件的安裝位置計算得到。所述尿素水溶液的溫度由控制器接收溫度傳感器採集的信號得到。所述控制器對液位傳感器採集的尿素水溶液液位信號進行濾波處理。本發明的尿素水溶液濃度的檢測方法中，通過密度和溫度的測量來檢測尿素水溶液濃度，避免了電極的極化所帶來的誤差，比現有技術更加準確可靠。並且本發明的尿素水溶液濃度的檢測方法更加簡便易操作，具有很大的實用性。圖1為本發明的一種實施裝置；表1為部分尿素水溶液溫度、密度和濃度的脈譜表。圖中1.尿素箱、2.液位傳感器、3.溫度傳感器、4.感壓元件、5.控制器、6.尿素加注口、7.尿素出口。具體實施例方式以下結合具體實施例進一步說明本發明如圖1所示，在帶有尿素加注口6和尿素出口7的尿素箱1內任選一點，設有感壓元件4來測量壓強P，將信號發送給控制器5。在尿素箱l中設有液位傳感器2，將尿素水溶液液位信號發送給控制器5，控制器5根據此信號及感壓元件4的安裝位置來計算得到尿素水溶液自由液面距離感壓元件4間的距離h。由於當地的重力加速度g為已知，則可以根據液體內部壓強公式P二Pgh，反推得到尿素水溶液的密度P的值。由於當溫度T為確定值的時候，密度P與濃度C即質量分數之間的關係為確定值，則可以通過如下實驗得到尿素水溶液溫度、密度和濃度間的脈譜圖表，其中部分圖表如表1所示。所述尿素水溶液的溫度、密度和濃度間的脈譜關係通過如下步驟的實驗得到(1)配製相關濃度的尿素水溶液，以5%為步長，分別配製20%_40%質量濃度的尿素水溶液；(2)調節各濃度的尿素水溶液溫度，使其以2t:為步長，在-5t:-40°〇內階梯變化，在每一溫度點，測量並記錄溶液的濃度和密度；(3)對實驗數據進行插值處理，獲取尿素水溶液溫度、密度和濃度脈譜。上述方法中，步驟(2)可以採用水浴加熱的方式，由低溫到高溫進行測量。在尿素箱1中還設有溫度傳感器3來測量溫度T，將信號發送給控制器5。則通過查尿素水溶液溫度、密度和濃度間的脈譜圖表可以方便的檢測出尿素水溶液濃度來。本發明通過密度和溫度的測量來檢測尿素水溶液濃度的方法，只需用到單位的換算值即可，避免了電極的極化所帶來的誤差，比現有技術更加準確可靠。並且，本發明的尿素水溶液濃度的檢測方法只用測量兩個數據即可，更加簡便易操作，具有很大的實用性。tableseeoriginaldocumentpage5密度單位g/cm3;溫度單位°C;濃度單位％。表l。權利要求一種尿素水溶液濃度的檢測方法，其包括測量尿素水溶液的密度；測量尿素水溶液的溫度；使用尿素水溶液的溫度、密度和濃度間的脈譜關係，得到尿素水溶液的濃度；所述尿素水溶液的溫度、密度和濃度間的脈譜關係通過如下步驟的實驗得到(1)配製相關濃度的尿素水溶液，以5％為步長，分別配製20％-40％質量濃度的尿素水溶液；(2)調節各濃度的尿素水溶液溫度，使其以2℃為步長，在-5℃-40℃內階梯變化，在每一溫度點，測量並記錄溶液的濃度和密度；(3)對實驗數據進行插值處理，獲取尿素水溶液溫度、密度和濃度脈譜。2.根據權利要求l所述的尿素水溶液濃度的檢測方法，其特徵在於步驟(2)採用水浴加熱的方式，由低溫到高溫進行測量。3.根據權利要求1所述的尿素水溶液濃度的檢測方法，其特徵在於在尿素水溶液內部任選一點，測量液體內部壓強和液體自由液面距離壓強測量點的高度；使用尿素水溶液密度與壓強、高度和重力加速度之間的關係，得到尿素水溶液的密度。4.根據權利要求3所述的尿素水溶液濃度的檢測方法，其特徵在於所述尿素水溶液的內部壓強值由控制器接收感壓元件採集的信號得到。5.根據權利要求3所述的尿素水溶液濃度的檢測方法，其特徵在於所述尿素自由液面距離感壓元件的高度由控制器接收經液位傳感器採集的尿素水溶液液位信號，並根據感壓元件的安裝位置計算得到。6.根據權利要求4所述的尿素水溶液濃度的檢測方法，其特徵在於所述尿素水溶液的溫度由控制器接收溫度傳感器採集的信號得到。7.根據權利要求5所述的尿素水溶液濃度的檢測方法，其特徵在於所述控制器對液位傳感器採集的尿素水溶液液位信號進行濾波處理。全文摘要本發明提供了一種尿素水溶液濃度的檢測方法，其包括測量尿素水溶液的密度；測量尿素水溶液的溫度；使用尿素水溶液的溫度、密度和濃度間的關係，得到尿素水溶液的濃度。本發明的尿素水溶液濃度的檢測方法中，通過密度和溫度的測量來檢測尿素水溶液濃度，避免了電極的極化所帶來的誤差，比現有技術更加準確可靠。並且本發明的尿素水溶液濃度的檢測方法更加簡便易操作，具有很大的實用性。文檔編號G01N9/36GK101776559SQ20101010835公開日2010年7月14日申請日期2010年1月28日優先權日2010年1月28日發明者劉丙善,殷勇,陽松林,項旭昇申請人:東風汽車有限公司