[实用新型]一种尿素传感器

说明书

本实用新型公布了一种尿素传感器，包括顶座总成、管子总成以及电子测量模块总成，管子总成包括有尿素抽取管；电子测量模块总成包括尿素液位测量传感器模组、尿素溶液浓度测量传感器模组以及相对应的测量机构；尿素液位测量传感器模组包括微差压压力传感器、测量导管以及金属电极；尿素溶液浓度测量传感器模组包括称重传感器、物体、电机或电磁铁与结构件；本实用新型提出一种尿素传感器，其目的是降低了尿素传感器的材料成本和制造成本，同时提升了测量的精度和产品的可靠性，对汽车尾气的处理提供了准确的参考依据，可以更好的保护环境，减低了整车制造商的生产成本，使产品更具有竞争力。

技术领域

本申请涉及用尿素喷射实现氮氧化物排放控制的相关领域，具体是涉及一种尿素传感器。

背景技术

柴油发动机为了达到国六排放水平，一般通过SCR(选择性催化还原)后处理系统实现。在载体上附着的催化剂的作用下，尿素中的主要成份NH3还原废气中的NO和NO2生成N2和水以达到降低排放水平。为了保障尾气净化的质量，需要保障尿素溶液的浓度在32.5％左右，超出规定的浓度范围需要报警，所以需要对尿素溶液的浓度进行测量。

同时需要检测尿素罐中尿素溶液的液位，一旦尿素溶液的液位低于一定的高度，需要报警，提示加注尿素溶液。

市场上现有的高端尿素传感器以国外品牌为主，不仅销售的价格较高，产品的稳定性也有很大的改善空间。国内一些厂家的尿素传感器以中低端为主。尿素溶液浓度测量通常采用红外光电技术或超声波测量技术，尿素溶液液位的测量多采用干簧管、磁传感器配合磁性浮子来实现。

采用红外光电发射和接收管测量尿素溶液浓度时，由于红外发射和接收管浸泡在80多度的尿素溶液中(有外壳保护)，且尿素溶液呈弱碱性，具有一定的腐蚀性，红外发射和接收管较容易损坏，发射和接收管保护窗口容易受到污染，影响测量结果的准确性，使用寿命较短，算法复杂，测量精度不高。

采用超声波传感器测量尿素溶液浓度时，需要使用较高频率的超声波传感器，高频超声波传感器制成的一致性较差，标定困难，超声波发射频率受环境温度影响较大，因为是TOF(Time OfFlight)原理测量，频率的变化会引起尿素溶液浓度测量的变化，造成测量误差。尿素溶液产生的气泡或附着在超声波传感器表面的杂质会影响尿素溶液浓度的测量精度。

采用干簧管和磁性浮子测量尿素溶液液位时，因为干簧管属于机械触点式传感器，机械触点的频繁打开和闭合，使用寿命较短，由于干簧管使用数量的限制和磁性浮子的径向摆动，测量误差较大，而且尿素溶液液位的测量数值是不连续的。

采用磁传感器(磁阻传感器，线性霍尔传感器等)和磁性浮子测量尿素溶液液位时，测量精度要好于使用干簧管的测量方法，液位测量的数值是连续的，使用寿命也较长，缺点是容易受外来电磁干扰而影响测量精度，也因为磁性浮子的径向摆动(考虑磁性浮子需要沿不锈钢管上下移动，浮子中间的孔径要大于不锈钢管的直径，以防止上下浮动时被卡死)，会造成尿素溶液液位的测量误差，因为要使用多个磁传感器组成传感器阵列，所以材料成本较高。

发明内容

本实用新型主要针对以上问题，提出了一种尿素传感器，其目的是避免了现有产品存在的不足，降低了尿素传感器的材料成本和制造成本，同时提升了测量的精度和产品的可靠性，对汽车尾气的处理提供了准确的参考依据，可以更好的保护环境，减低了整车制造商的生产成本，使产品更具有竞争力。本产品可以作为进口产品替代，为国家节省大量外汇。