一种基于超声波的汽车尿素浓度检测系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及尿素浓度检测领域，具体涉及一种基于超声波的汽车尿素箱浓度检测系统。


背景技术：

[0002]
目前，汽车作为道路主要交通工具已经全面普及到各个家庭生活中，相应的也需要防止汽车尾气污染。汽车尾气中的二氧化碳(co2)、硫化物sox(so和so2)、氮氧化物nox(no和no2)、氟氯烃等使温室效应、臭氧层破坏和酸雨等大气环境问题变得更为严重；尾气中的co、nox、sox、未燃碳氢化合物hc、颗粒物pm和臭味气体等污染空气，对人类和动、植物危害甚大。
[0003]
柴油汽车的尾气排放必须符合国标排放新标准，在汽车制造行业中，需要使用汽车尿素来净化汽车尾气对大气的污染。汽车尿素，是一种使用在scr技术中，用来减少柴油车尾气中的氮氧化物污染的液体，其组成成分为32.5％的高纯尿素和67.5％的去离子水。为了保证汽车尾气的净化效果，需要实时检测尿素箱中尿素溶液浓度、尿素溶液液位等参数，目前，汽车尿素箱溶液检测有以下不足：
[0004]
1、现在大多数柴油汽车尿素箱溶液浓度仍采用传统方式检测，通过计算溶剂质量和溶液质量的比值得到，每次检测都需要知道初始溶剂和溶质的质量，统计十分不便，而且数据检测实时性差；
[0005]
2、汽车在不同运行状态下尿素箱的温度有很大的变化，会导致尿素箱溶液浓度跟着变化，采用传统检测方法得到的尿素溶液浓度不准确，从而会导致尾气排放不达标。


技术实现要素：

[0006]
针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于：提供一种基于超声波的汽车尿素浓度检测系统，采用超声波传感器检测超声波在尿素溶液中的飞行时间，采用液位传感器实时检测尿素溶液罐内的液位信息，采用温度传感器实时检测尿素溶液罐内的温度信息，根据温度和超声波飞行时间计算实时尿素溶液浓度，能够实时检测尿素溶液浓度，可以有效检测不同温度下的尿素溶液浓度。具有尿素溶液浓度检测数据准确度高、检测方式简便和实时性好等优点。
[0007]
一种基于超声波的汽车尿素浓度检测系统，包括：
[0008]
尿素溶液罐，用于尿素溶液的配置、检测和存储；
[0009]
尿素颗粒加注机，所述尿素颗粒加注机和尿素溶液罐体第一加注口连通，用于向尿素溶液罐内加注尿素颗粒；
[0010]
纯净水加注机，所述纯净水加注机和尿素溶液罐体第二加注口连通，用于向尿素溶液罐内加注纯净水；
[0011]
尿素溶液加注机，所述尿素溶液加注机和尿素溶液罐体第三加注口连通，用于向尿素溶液罐内加注预设浓度的尿素溶液；
[0012]
温度可调箱，所述尿素溶液罐布置在温度可调箱内；
[0013]
超声波传感器，包括超声发射器和超声波接收器，所述超声发射器和超声波接收器分别相对安装在尿素溶液罐内侧壁。
[0014]
进一步地，还包括pc控制台，所述pc控制台的第一控制端和尿素颗粒加注机连接，用于控制尿素颗粒的加注量；第二控制端和纯净水加注机连接，用于控制纯净水的加注量；第三控制端和尿素溶液加注机连接，用于控制尿素溶液的加注量；第四控制端和温度可调箱连接，用于调节温度可调箱内部的温度。
[0015]
进一步地，还包括微型抽油泵，所述微型抽油泵固定安装在尿素溶液罐内的底部中间位置，微型抽油泵和pc控制台的第五控制端连接，用于搅匀尿素溶液罐内的溶液。
[0016]
进一步地，还包括液位传感器和温度传感器，所述液位传感器沿竖向固定安装在尿素溶液罐的内侧壁上，用于实时检测尿素溶液罐内溶液的液位；所述温度传感器安装在尿素溶液罐的内侧壁中部，用于实时检测尿素溶液罐内的温度。
[0017]
进一步地，还包括微处理器，所述微处理器的第一信息接收端和超声波传感器连接，第二信息接收端和液位传感器连接，第三信息接收端和温度传感器连接，供电端和pc控制台的电源端连接，通信端和pc控制台的通信端连接。
[0018]
进一步地，还包括数据采集卡，所述数据采集卡连接在微处理器和pc控制台之间，数据采集卡一端和微处理器的通信端连接，数据采集卡另一端和pc控制台的通信端连接；所述微处理器的供电端通过usb接口和pc控制台的电源端连接。
[0019]
进一步地，所述尿素溶液罐底部设有排液口，用于排除检测完成后的废液；且排液口处连接有排液管，通过排液管将废液排出温度可调箱。
[0020]
进一步地，还包括计量排液阀，所述计量排液阀安装在排液管上，用于控制排液管的通闭，所述计量排液阀和pc控制台的第六控制端连接。
[0021]
进一步地，所述尿素颗粒加注机包括尿素颗粒收纳盒、电子天平和加注设备，所述加注设备和pc控制台的第一控制端连接，所述加注设备包括第一推动臂和第二推动臂，第一推动臂用于将尿素颗粒从尿素颗粒收纳盒推动到电子天平，第二推动臂用于将尿素颗粒从电子天平推动到加注设备的进料口，加注设备的出料口和尿素溶液罐连通。
[0022]
进一步地，所述温度可调箱内侧壁设有一圈保温石棉。
[0023]
相比于现有技术，本实用新型具有以下优点：
[0024]
本实用新型提供了一种基于超声波的汽车尿素浓度检测系统，采用超声波传感器检测超声波在尿素溶液中的飞行时间，根据温度和超声波飞行时间计算实时尿素溶液浓度，检测方式简便，后期只需查表就可以快速获取该温度下相应的尿素溶液浓度；同时还可以采用液位传感器实时检测尿素溶液罐内的液位信息，采用温度传感器实时检测尿素溶液罐内的温度信息，能够有效检测不同温度下的尿素溶液浓度，具有尿素溶液浓度检测数据准确度高、检测方式简便和实时性好等优点。
附图说明
[0025]
图1为本实用新型实施例一中尿素浓度检测系统的系统框图；
[0026]
图2为本实用新型实施例二中尿素浓度检测方法的控制流程图；
[0027]
图3为本实用新型实施例二中采用液位传感器检测罐内实时液位的流程图；
[0028]
图4为本实用新型实施例二中采用液位传感器检测罐内实时温度的流程图；
[0029]
图5为本实用新型实施例二中采用超声波传感器检测罐内实时浓度的流程图；
[0030]
图6为本实用新型实施例中各个传感器检测的原始数据图表；
[0031]
图7为本实用新型实施例中尿素溶液随温度变化的时间关系图；
[0032]
图8为本实用新型实施例中超声波飞行速度与尿素溶液温度的关系图；
[0033]
图9为本实用新型实施例中标准尿素溶液温度与超声波飞行速度及其他参数关系图；
[0034]
图10为本实用新型实施例中温度、浓度和液位的监控示意图。
具体实施方式
[0035]
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
[0036]
实施例一：
[0037]
参照图1，一种基于超声波的汽车尿素浓度检测系统，包括：
[0038]
尿素溶液罐，用于尿素溶液的配置、检测和存储；具体地，尿素溶液罐的形状不做限定，可以是罐状、桶状、方形状或池子等等。
[0039]
尿素颗粒加注机，所述尿素颗粒加注机和尿素溶液罐体第一加注口连通，用于向尿素溶液罐内加注尿素颗粒；具体地，尿素颗粒的直径范围0.5mm～2mm，优选尿素颗粒直径1mm；还可以采用尿素粉末，便于快速融入溶液中；尿素小颗粒和粉末也方便精确计算重量，提高尿素溶液浓度检测精度。
[0040]
纯净水加注机，所述纯净水加注机和尿素溶液罐体第二加注口连通，用于向尿素溶液罐内加注纯净水；具体地，可以采用一般的自来水代替，降低成本；优选蒸馏水，不仅可以提高尿素溶液浓度检测精度，同时，可以减少溶液中的杂质含量，防止汽车尾气排放管因杂质过多堵塞。
[0041]
尿素溶液加注机，所述尿素溶液加注机和尿素溶液罐体第三加注口连通，用于向尿素溶液罐内加注预设浓度的尿素溶液；具体地，尿素溶液加注机里面的尿素溶液是提前配好的，尿素溶液浓度可以按需求提前设定好；因为尿素本身容易挥发的特性，尿素溶液加注机里面的溶液需要定期更换，从而保证尿素溶液浓度在挥发误差范围内，保证尿素溶液罐内尿素浓度检测的准确性。
[0042]
温度可调箱，所述尿素溶液罐布置在温度可调箱内；具体地，温度可调箱的温度调节范围在-50度～+100度。
[0043]
超声波传感器，包括超声发射器和超声波接收器，所述超声发射器和超声波接收器分别相对安装在尿素溶液罐内侧壁；具体地，超声发射器和超声波接收器安装在同一水平线上，且超声发射器和超声波接收器的安装位置在尿素溶液罐内侧壁下半部分，处于最低预设液位下方，这样可以避免溶液液位过低时而不影响超声波传感器的检测，保证检测精确度。
[0044]
上述基于超声波的汽车尿素浓度检测系统，还包括pc控制台，所述pc控制台的第一控制端和尿素颗粒加注机连接，用于控制尿素颗粒的加注量；第二控制端和纯净水加注
机连接，用于控制纯净水的加注量；第三控制端和尿素溶液加注机连接，用于控制尿素溶液的加注量；第四控制端和温度可调箱连接，用于调节温度可调箱内部的温度。具体地，pc控制台可以采用电脑，通过数据线分别与尿素颗粒加注机、纯净水加注机、尿素溶液加注机和温度可调箱连接。
[0045]
上述基于超声波的汽车尿素浓度检测系统，还包括微型抽油泵，所述微型抽油泵固定安装在尿素溶液罐内的底部中间位置，微型抽油泵和pc控制台的第五控制端连接，用于搅匀尿素溶液罐内的溶液。具体地，微型抽油泵通过数据线和pc控制台的第五控制端连接，也可以采用具体无线通信功能的微型抽油泵；具体实施时，微型抽油泵可以由微型搅拌机代替，从而降低成本。
[0046]
上述基于超声波的汽车尿素浓度检测系统，还包括液位传感器和温度传感器，所述液位传感器沿竖向固定安装在尿素溶液罐的内侧壁上，用于实时检测尿素溶液罐内溶液的液位；所述温度传感器安装在尿素溶液罐的内侧壁中部，用于实时检测尿素溶液罐内的温度。具体地，液位传感器可以采用浮球式液位传感器或者静压式液位传感器，其中，浮球式液位传感器由磁性浮球、测量导管、信号单元、电子单元、接线盒及安装件组成，磁性浮球漂于液面之上并沿测量导管上下移动，导管内装测量元件可以在外磁作用下将被测液位信号转换成正比于液位变化的电阻信号，并将电子单元转换成4～20ma或其它标准信号输出。静压式液位传感器一般选用硅压力测压传感器将测量到的压力转换成电信号，再经放大电路放大和补偿电路补偿，最后以4～20ma或0～10ma电流方式输出。还有一种浮筒式液位传感器，是利用微小的金属膜应变传感技术来测量液体的液位、界位或密度的，它在工作时可以通过现场按键来进行常规的设定操作，不适合我们的应用场景。温度传感器可以采用接触式温度传感器或者非接触式传感器，可以采用接触式温度传感器，降低检测成本；温度传感器包括检测部分和安装部分，温度传感器安装部分固定安装在尿素溶液罐内侧面，温度传感器检测部分浸泡在尿素溶液中。
[0047]
上述基于超声波的汽车尿素浓度检测系统，还包括微处理器，所述微处理器的第一信息接收端和超声波传感器连接，第二信息接收端和液位传感器连接，第三信息接收端和温度传感器连接，供电端和pc控制台的电源端连接，通信端和pc控制台的通信端连接。
[0048]
上述基于超声波的汽车尿素浓度检测系统，还包括数据采集卡，所述数据采集卡连接在微处理器和pc控制台之间，数据采集卡一端和微处理器的通信端连接，数据采集卡另一端和pc控制台的通信端连接；所述微处理器的供电端通过usb接口和pc控制台的电源端连接。
[0049]
上述基于超声波的汽车尿素浓度检测系统中，所述尿素溶液罐底部设有排液口，用于排除检测完成后的废液；且排液口处连接有排液管，通过排液管将废液排出温度可调箱。还包括排液阀，所述排液阀安装在排液管上，用于控制排液管的通闭，所述排液阀和pc控制台的第六控制端连接。
[0050]
上述基于超声波的汽车尿素浓度检测系统，所述尿素颗粒加注机包括尿素颗粒收纳盒、电子天平和加注设备，所述加注设备和pc控制台的第一控制端连接，所述加注设备包括第一推动臂和第二推动臂，第一推动臂用于将尿素颗粒从尿素颗粒收纳盒推动到电子天平，第二推动臂用于将尿素颗粒从电子天平推动到加注设备的进料口，加注设备的出料口和尿素溶液罐连通。
[0051]
上述基于超声波的汽车尿素浓度检测系统，所述温度可调箱内侧壁设有一圈保温石棉；具体地，保温石棉也可以用保温泡沫等替换，这样可以减少温度可调箱温度的逸散，节约电能。
[0052]
上述基于超声波的汽车尿素浓度检测系统的工作原理如下：
[0053]
通过pc控制台控制尿素溶液加注机启动，向尿素溶液罐内加注一定量的尿素溶液，并记录初始尿素溶液浓度和加注量，保存在pc控制台，加注完成后，通过pc控制台控制尿素溶液加注机关闭。
[0054]
通过pc控制台控制温度可调箱启动，将温度可调箱调节到预设温度，预设温度可以是一个温度区间，维持这个温度；尿素溶液罐放置在温度可调箱内，从而将尿素溶液罐内的温度维持在这个温度区间，例如下表：
[0055]
温度(度)-30-20-100102030运行时间(分钟)60606060606060
[0056]
超声波传感器实时检测超声波在罐内尿素溶液中的飞行时间，液位传感器实时检测尿素溶液罐内的液位信息，温度传感器实时检测尿素溶液罐内的温度信息；检测的超声波飞行时间、液位信息和温度信息传输到微处理器；微处理器通过数据采集卡实时将采集的数据信息传输到pc控制台。通过labview调用数据采集卡的二次函数对数据进行实时保存。
[0057]
pc控制台包括数据分析计算模块，可以根据温度和超声波飞行时间计算实时尿素溶液浓度。将实时尿素溶液浓度和标准尿素溶液浓度分析对比，如果实时尿素溶液浓度和标准尿素溶液浓度相同，就通过pc控制台控制温度可调箱调节温度，重新采集超声波数据分析计算；如果实时尿素溶液浓度大于标准尿素溶液浓度，就通过pc控制台控制纯净水加注机启动，向尿素溶液罐内加注一定量的纯净水，并记录加注量，数据保存在pc控制台，加注完成后，通过pc控制台控制纯净水加注机关闭；如果实时尿素溶液浓度小于标准尿素溶液浓度，就通过pc控制台控制尿素颗粒加注机启动，向尿素溶液罐内加注一定量的尿素颗粒，并记录加注量，数据保存在pc控制台，加注完成后，通过pc控制台控制尿素颗粒加注机关闭。
[0058]
pc控制台包括数据判断模块，可以判断尿素溶液罐内的实时液位是否超过预设最高液位，如果是，pc控制台控制计量排液阀打开，排掉一定量的尿素溶液，并记录排出量，数据保存在pc控制台，排液完成后，通过pc控制台控制计量排液阀关闭；可以判断尿素溶液罐内的实时液位是否超过预设最低液位，如果是，pc控制台控制尿素溶液加注机启动，向尿素溶液罐内加注一定量的尿素溶液，并记录加注量，保存在pc控制台，加注完成后，通过pc控制台控制尿素溶液加注机关闭。
[0059]
采用数据判断模块可以判断尿素溶液罐内的实时温度是否超过预设最高温度，如果是，pc控制台控制温度可调箱启动，调低温度，并记录温度调节数据，数据保存在pc控制台，温度调节后，pc控制台控制温度可调箱关闭；可以判断尿素溶液罐内的实时温度是否超过预设最低温度，如果是，pc控制台控制温度可调箱启动，调高温度，并记录温度调节数据，数据保存在pc控制台，温度调节后，pc控制台控制温度可调箱关闭。
[0060]
在上述纯净水或者颗粒加注之后，pc控制台控制微型抽油泵启动，将尿素溶液罐内的溶液混合均匀，混合后，pc控制台控制微型抽油泵关闭；微型抽油泵的启动时间一般在
30秒～60秒。
[0061]
上述基于超声波的汽车尿素浓度检测系统中，尿素颗粒加注的加注过程为：
[0062]
pc控制台将控制信号下发到尿素颗粒加注机，加注设备控制第一推动臂将尿素颗粒从尿素颗粒收纳盒推动到电子天平，记录尿素颗粒的称量信息并发送到pc控制台；称量完成后，加注设备控制第二推动臂将尿素颗粒从电子天平推动到加注设备的进料口，加注设备出料口将尿素颗粒加注到尿素溶液罐。具体实施时，第一推动臂可以采用伸缩杆，通过调节伸缩杆的长度，来调节推动尿素颗粒的多少，第一推动臂的伸缩量由pc控制台控制；或者尿素颗粒收纳盒包括很多相同规格的小收纳盒，第一推动臂每次推动一个小收纳盒的尿素颗粒到电子天平称重，每个小收纳盒的量相同。
[0063]
参照图6～图10，图6为实时保存的原始数据，包括温度可调箱的温度数据组、尿素溶液罐中的溶液温度、pbca版输出的超声波飞行速度、计算的尿素溶液浓度、pbca版输出的超声波飞行时间和记录时间信息，不断调节温度可调箱的温度，尿素溶液罐中尿素溶液在不同温度下，得到的不同的尿素溶液浓度。为了方便数据的计算分析，可以将原始数据转换为十进制，图7为尿素溶液罐内尿素溶液随温度变化的时间关系图，该图中，尿素溶液浓度采用标准浓度，为32.5％，表示各个温度下、超声波飞行时间和飞行速度的关系。图8为超声波飞行速度与尿素溶液温度的关系图。图9为标准尿素溶液温度与超声波飞行速度及其他参数关系图，灰线条1表示超声波飞行速度曲线，单位m/s，灰线条2表示超声波飞行时间曲线，单位微秒，黑线条表示尿素溶液浓度。针对每一个尿素溶液浓度，能够得到与之相应的图7～图9。这样只需通过超声波的飞行时间或者飞行速度、温度就可通过后台查表得出尿素溶液的浓度。图10为我公司开发的监控软件，用于监控显示尿素溶液的浓度、温度和液位，tem表示温度1，tem1表示温度2，con表示尿素溶液浓度，level表示液位。通过记录各个浓度的飞行时间和飞行速度，并将数据写入软件中，采用labview软件分析，计算的浓度误差在1％内。
[0064]
上述基于超声波的汽车尿素浓度检测系统，采用超声波传感器检测超声波在尿素溶液中的飞行时间，根据温度和超声波飞行时间计算实时尿素溶液浓度，检测方式简便，后期只需查表就可以快速获取该温度下相应的尿素溶液浓度；同时还可以采用液位传感器实时检测尿素溶液罐内的液位信息，采用温度传感器实时检测尿素溶液罐内的温度信息，能够有效检测不同温度下的尿素溶液浓度，具有尿素溶液浓度检测数据准确度高、检测方式简便和实时性好等优点。
[0065]
实施例二：
[0066]
参照图2，一种基于超声波的汽车尿素浓度检测方法，包括以下步骤：
[0067]
s11：通过尿素溶液加注机向尿素溶液罐内加注尿素溶液，并记录初始尿素溶液浓度；具体地，尿素溶液加注机里面的尿素溶液是提前配好的，尿素溶液浓度可以按需求提前设定好；因为尿素本身容易挥发的特性，尿素溶液加注机里面的溶液需要定期更换，从而保证尿素溶液浓度在挥发误差范围内，保证尿素溶液罐内尿素浓度检测的准确性。
[0068]
s12：通过温度可调箱将尿素溶液罐内的温度调到预设温度并维持，采用超声波传感器检测超声波在尿素溶液中的飞行时间，根据预设温度和超声波飞行时间计算实时尿素溶液浓度；具体地，温度可调箱的温度调节范围在-50度～+100度。超声发射器和超声波接收器安装在同一水平线上，且超声发射器和超声波接收器的安装位置在尿素溶液罐内侧壁
下半部分，处于最低预设液位下方，这样可以避免溶液液位过低时而不影响超声波传感器的检测，保证检测精确度。
[0069]
s13：将实时尿素溶液浓度和标准尿素溶液浓度对比，若实时尿素溶液浓度和标准尿素溶液浓度相同，则执行步骤s14；若实时尿素溶液浓度大于标准尿素溶液浓度，则通过纯净水加注机向尿素溶液罐内加注预设量纯净水，返回执行步骤s12；若实时尿素溶液浓度小于标准尿素溶液浓度，则通过尿素颗粒加注机向尿素溶液罐内加注预设量尿素颗粒，返回执行步骤s12。具体地，尿素颗粒的直径范围0.5mm～2mm，优选尿素颗粒直径1mm；还可以采用尿素粉末，便于快速融入溶液中；尿素小颗粒和粉末也方便精确计算重量，提高尿素溶液浓度检测精度。纯净水可以采用一般的自来水代替，降低成本；优选蒸馏水，不仅可以提高尿素溶液浓度检测精度，同时，可以减少溶液中的杂质含量，防止汽车尾气排放管因杂质过多堵塞。
[0070]
s14：调节预设温度，循环执行预设次数的步骤s12和步骤s13。
[0071]
s15：采用labview软件实时保存检测数据，并分析尿素溶液浓度、超声波飞行时间和温度的曲线关系。
[0072]
参照图3，采用液位传感器检测尿素溶液罐内的实时液位，包括以下步骤：
[0073]
s21：通过液位传感器实时检测尿素溶液罐内的液位信息，并将检测的液位信息通过微处理器发送到pc控制台；
[0074]
s22：根据所述液位信息判断尿素溶液罐内的实时液位是否超过预设最高液位，若是，则通过pc控制台控制计量排液阀打开，返回执行步骤s21；若否，则执行步骤s23；
[0075]
s23：判断尿素溶液罐内的实时液位是否超过预设最低液位，若是，则通过尿素溶液加注机向尿素溶液罐内加注尿素溶液，返回执行步骤s21；若否，则返回执行步骤s21。
[0076]
参照图4，采用温度传感器检测尿素溶液罐内的实时温度，包括以下步骤：
[0077]
s31：通过温度传感器实时检测尿素溶液罐内的温度信息，并将检测的温度信息通过微处理器发送到pc控制台；
[0078]
s32：根据所述温度信息判断尿素溶液罐内的实时温度是否超过预设最高温度，若是，则通过pc控制台控制温度可调箱调低温度，返回执行步骤s31；若否，则执行步骤s33；
[0079]
s33：判断尿素溶液罐内的实时温度是否超过预设最低温度，若是，则通过pc控制台控制温度可调箱调高温度，返回执行步骤s31；若否，则返回执行步骤s31。
[0080]
参照图5，采用超声波传感器检测尿素溶液罐内的尿素溶液浓度，包括以下步骤：
[0081]
s41：通过超声波传感器实时检测超声波在尿素溶液中的飞行时间，根据实时温度和超声波飞行时间计算实时尿素溶液浓度；
[0082]
s42：将实时尿素溶液浓度和标准尿素溶液浓度对比，若实时尿素溶液浓度和标准尿素溶液浓度相同，则执行步骤s41；若实时尿素溶液浓度大于标准尿素溶液浓度，则通过纯净水加注机向尿素溶液罐内加注预设量纯净水，执行步骤s44；若实时尿素溶液浓度小于标准尿素溶液浓度，则执行步骤s43；
[0083]
s43：加注设备控制第一推动臂将尿素颗粒从尿素颗粒收纳盒推动到电子天平，记录尿素颗粒的称量信息并发送到pc控制台；称量完成后，加注设备控制第二推动臂将尿素颗粒从电子天平推动到加注设备的进料口，加注设备出料口将尿素颗粒加注到尿素溶液罐；
[0084]
s44：通过pc控制台控制微型抽油泵搅匀尿素溶液罐内的溶液，返回执行步骤s41。
[0085]
参照图6～图10，图6为实时保存的原始数据，包括温度可调箱的温度数据组、尿素溶液罐中的溶液温度、pbca版输出的超声波飞行速度、计算的尿素溶液浓度、pbca版输出的超声波飞行时间和记录时间信息，不断调节温度可调箱的温度，尿素溶液罐中尿素溶液在不同温度下，得到的不同的尿素溶液浓度。为了方便数据的计算分析，可以将原始数据转换为十进制，图7为尿素溶液罐内尿素溶液随温度变化的时间关系图，该图中，尿素溶液浓度采用标准浓度，为32.5％，表示各个温度下、超声波飞行时间和飞行速度的关系。图8为超声波飞行速度与尿素溶液温度的关系图。图9为标准尿素溶液温度与超声波飞行速度及其他参数关系图，灰线条1表示超声波飞行速度曲线，单位m/s，灰线条2表示超声波飞行时间曲线，单位微秒，黑线条表示尿素溶液浓度。针对每一个尿素溶液浓度，能够得到与之相应的图7～图9。这样只需通过超声波的飞行时间或者飞行速度、温度就可通过后台查表得出尿素溶液的浓度。图10为我公司开发的监控软件，用于监控显示尿素溶液的浓度、温度和液位，tem表示温度1，tem1表示温度2，con表示尿素溶液浓度，level表示液位。通过记录各个浓度的飞行时间和飞行速度，并将数据写入软件中，采用labview软件分析，计算的浓度误差在1％内。
[0086]
具体实施时，当温度低于-5℃左右时，尿素溶液就会结冰严重，此时，向尾气中喷射尿素溶液会很困难同时会损坏喷射系统。这时首先需要将尿素溶液浓度通过软件标高让尾气净化系统减少尿素的喷洒，然后通入循环的热水让尿素溶液慢慢融化成液体，再慢慢恢复尿素溶液浓度。
[0087]
上述基于超声波的汽车尿素浓度检测方法，采用超声波传感器检测超声波在尿素溶液中的飞行时间，根据温度和超声波飞行时间计算实时尿素溶液浓度，检测方式简便，后期只需查表就可以快速获取该温度下相应的尿素溶液浓度；同时还可以采用液位传感器实时检测尿素溶液罐内的液位信息，采用温度传感器实时检测尿素溶液罐内的温度信息，能够有效检测不同温度下的尿素溶液浓度，具有尿素溶液浓度检测数据准确度高、检测方式简便和实时性好等优点。
[0088]
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的保护范围当中。