[发明专利]一种基于超声波的集成式尿素溶液传感器

说明书

本发明提供了一种基于超声波的集成式尿素溶液传感器，其主体为安装座，安装座上的传感器模块包括液位连接管、连接座、防护罩和集成座，其中液位连接管上端插在连接座中，下端插在防护罩的阶梯通孔；防护罩和集成座形成采集腔；第一换能器与第一反射支架正对设置，形成浓度传感器；第二换能器与液位连接管的中心孔正对设置，形成液位传感器；集成腔内的温度传感器、第一换能器和第二换能器分别与控制器相连接。本发明基于超声波的集成式尿素溶液传感器，可通过改变液位连接管的长度及螺旋加热管的高度可实现与不同高度尿素罐匹配，因此具有通用性强，集成化程度高、体积小、成本低、可靠性高的优点。

技术领域

本发明涉及国六柴油车尾气处理SCR尿素溶液喷射系统，具体是一种基于超声波的集成式尿素溶液传感器。

背景技术

申请号2021200854835提供了一种集成式尿素溶液传感器,该方案集成了液位温度传感器和浓度传感器, 其电子套管内的集成电路板与控制器相连接，电子套管外套有磁浮子，使其形成液位温度传感器；其发射腔内的换能器与反射支架正对设置，使其形成浓度传感器。这种方案通过防护罩的第一过滤孔和滤网座的第二过滤孔可有效阻隔气泡和颗粒污染物进入采集腔，从而提高飞行时间的准确性，进而提高浓度测量的稳定性和可靠性。然后，这种方案结构通用性差，为了适用同一接口不同高度的尿素罐，需要重新设计集成电路板，同时液位传感器的磁敏感性存在衰减现象，长时间使用后产品可靠性会降低。

发明内容

为了解决现有技术存在的缺陷，本发明特提供一种基于超声波的集成式尿素溶液传感器，能够避免磁敏感性衰减导致的产品可靠性降低的同时，通过模块化切换能够适用于同一接口不同高度的尿素罐。

为此，本发明的技术方案是：一种基于超声波的集成式尿素溶液传感器，其主体为安装座，安装座固定在尿素箱顶部，安装座下端面上固定有传感器模块，其特征在于：所述传感器模块包括液位连接管、连接座、防护罩和集成座，其中液位连接管为竖直空心管，其上端插在连接座的阶梯盲孔中，其下端插在防护罩的阶梯通孔内，并处于尿素箱底部；

防护罩固定在集成座上，并形成采集腔；

集成座上端面上采集腔内阶梯通孔外围分别设有第一发射腔和第一反射支架，第一发射腔内设有第一换能器，第一换能器与第一反射支架正对设置，使其形成浓度传感器；

集成座的外形轮廓向下延伸形成集成腔，集成腔底部对应液位连接管的中心孔设有第二发射腔，第二发射腔内设有第二换能器，第二换能器与液位连接管的中心孔正对设置，使其形成液位传感器；

集成腔内还设有温敏腔和支撑凸台，温敏腔内设有温度传感器，支撑凸台上固定有控制器，第一换能器、第二换能器和温度传感器分别与控制器相连接，集成腔内第二换能器、温度传感器和控制器周围充满灌封胶。

进一步的改进在于：所述防护罩上阶梯通孔两侧对应第一发射腔和第一反射支架设有过滤窗口，过滤窗口外形轮廓处设有密封筋，密封筋外侧设有卡槽，卡槽内装有可拆卸的第一过滤网；

卡槽靠上位置处设有方孔，第一过滤网对应方孔设有倒扣。

进一步的改进在于：所述液位连接管外壁局部向外延伸形成固线槽，固线槽内穿有线束；

连接座和集成座对应线束分别设有第一穿线孔和第二穿线孔；

线束一端与汽车CAN总线连接，另一端依次穿过第一穿线孔、固线槽、第二穿线孔线后与控制器相连接。

进一步的改进在于：所述连接座上端面上对应第一穿线孔和阶梯盲孔设有密封凸台，密封凸台外轴径上设有密封凹槽，密封凹槽内装有密封圈；

安装座对应密封凸台设有第一通孔。

进一步的改进在于：所述液位连接管的中心孔内对应第二换能器还设有漂浮在液面上的第二反射支架；

第二反射支架为镶有不锈钢片的NBR发泡零件，不锈钢片布置在其下端面上，其整体密度为0.4-0.8g/cm³。