用于超声波尿素浓度传感器信号测量的信号稳定装置的制作方法

本实用新型涉及SCR处理技术领域，特别是涉及一种用于超声波尿素浓度传感器信号测量的信号稳定装置。

背景技术：

随着国家法规的日益严格，对柴油机排放要求越来越高，在国六及欧六法规中，对NO_x排放要求越来越严格，这就要求更高效、稳定的SCR后处理系统，尿素溶液作为SCR系统中对NO_x处理的还原剂，其浓度是否达标直接影响发动机NO_x排放。

现有技术普遍采用超声波尿素浓度传感器或者光学折射尿素浓度传感器来测量尿素浓度，但光学折射尿素浓度传感器成本较高，更多厂家采用超声波尿素浓度传感器。超声波尿素浓度传感器容易受到空气(气泡)等介质的影响，目前普遍存在信号跳变问题，许多厂家通过软件策略来克服该问题。

现有的基于超声波的尿素浓度检验方法，对尿素浓度进行监测时，在发动机及整车运行中，由于尿素回液管倒流到尿素箱中，或者整车运行在颠簸路况，导致尿素箱中的尿素溶液产生较多空气气泡，当超声波遇到气泡时，尿素浓度测量信号便会跳变失准，进而引起系统误报错，造成发动机点亮OBD灯或者引起发动机扭矩限制问题。如果采用软件处理方案，在尿素浓度信号跳变时ECU不接收该信号，则存在客户作弊风险，信号跳变时使用劣质尿素也不会引起车载诊断系统OBD报错，违反法规要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是至少解决上述缺陷与不足之一，该目的是通过以下技术方案实现的。

本实用新型提供了一种用于超声波尿素浓度传感器信号测量的信号稳定装置，所述信号稳定装置置于发动机尿素箱中，所述信号稳定装置设置为一体结构，包括顶面、底面以及侧面，超声波尿素浓度传感器探头从开设在所述侧面的开口伸入所述信号稳定装置中，所述信号稳定装置将所述尿素浓度传感器探头及测量区域包围，所述顶面及底面上均设有网状结构。

优选地，所述一体结构为多面体结构。

优选地，所述侧面为曲面或平面。

优选地，所述顶面、底面以及侧面为光滑的金属面。

优选地，所述一体结构为倒梯形结构或长方体结构，包括顶面、底面、相对设置的第一侧面以及相对设置的第二侧面，所述第一侧面、第二侧面均与所述顶面和底面相连接。

优选地，所述第一侧面为平面，所述第一侧面上设有与所述超声波尿素浓度传感器探头相配合的所述开口。

优选地，所述第二侧面为圆滑的曲面。

优选地，所述网状结构为金属网。

本实用新型的优点如下：

(1)本实用新型避免了尿素溶液中气泡的影响，能确保尿素浓度传感器准确的测量尿素浓度；

(2)本实用新型结构简单，成本低廉，无需复杂设计与改造；

(3)本实用新型为固定几何构造，可靠性高，无需维护；

(4)本实用新型无需修改软件策略，能够保证测量浓度的准确性，防止客户作弊。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本实用新型实施例提供的尿素浓度传感器信号测量稳定装置的立体图；

图2为本实用新型实施例提供的尿素浓度传感器信号测量稳定装置的俯视图；

图3为本实用新型实施例提供的尿素浓度传感器信号测量稳定装置的仰视图；

图4为本实用新型实施例提供的尿素浓度传感器信号测量稳定装置的侧视图；

图5为本实用新型实施例提供的超声波传感器测量尿素浓度信号对比图。

100-信号稳定装置

101-顶面 102-底面

103-第一侧面 104-第二侧面

105-金属网格

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1至图4示出了根据本实用新型的实施方式提供的超声波尿素浓度传感器信号测量稳定装置的立体图。如图1所示，本信号稳定装置100置于尿素箱中，设置为倒梯形的全包围结构，包括顶面101、底面102、相对设置的第一侧面103以及相对设置的第二侧面104，超声波尿素浓度传感器的探头从开设在第一侧面103的开口伸入信号稳定装置100中，信号稳定装置100将尿素浓度传感器探头及测量区域包围防护，可以有效保护超声波传感器探头，防止大直径杂质进入包围的测量区域干扰传感器信号测量，保持测量区域内部尿素纯净。

具体实施中，信号稳定装置100可采用其他几何结构(如长方体、多面体等)，直接将超声波尿素浓度传感器全部包围，几何结构的材料及尺寸均可根据需要设定。优选实施中，各表面采用金属面。

顶面101和底面102采用金属网设计，设有金属网格105，底面102采用金属网结构可确保尿素溶液能快速填充到包围区域，顶面101的金属网结构可确保包围区域中的气泡及时逸出，同时避免外部气泡进入包围区域。在包围结构的顶面101与底面102采用金属网设计，还可以避免尿素中大直径杂质进入到测量区域，进而影响测量。具体实施中，金属网结构为多孔网状结构，多孔的形状可以为圆孔、方孔、菱形孔等，本实用新型不局限于此。

与顶部与底部相连接的第一侧面103设置为平面，方便尿素浓度传感器探头伸入信号稳定装置100中，将测量区域包围。

与顶部与底部相连接的第二侧面104采用光滑曲面，光滑曲面可避免气泡聚集在其表面。优选实施中，第二侧面104采用光滑的金属面。

具体实施中，该信号稳定装置100的上下部采用金属网格105包围，当传感器探头放入尿素溶液中，上下部金属网包围结构可以使包围区域迅速填充尿素，车辆在运行过程中使尿素箱内产生气泡，产生的气泡可以上浮到顶面101的金属网及时逸出，使该气泡被顶面101的金属网隔绝到包围区域外，同时，采用倒梯形结构及光滑曲面可以防止气泡附着到包围区域的壁面上。

本实用新型通过台架试验进行了验证，对比了未采用本装置和采用装置后的尿素浓度采集信号，试验采用尿素浓度为32.5％的标准尿素浓度来进行测量。如图5所示，在超声波传感器测量尿素浓度信号对比图中，一条曲线是未采用本实用新型超声波传感器测量的尿素浓度，另一条曲线是采用本实用新型超声波传感器测量的尿素浓度。从图上可知，不采用该装置的传感器测量的尿素浓度信号出现大幅度波动，测量的信号范围为22％～63.75％；而采用该装置的传感器测量的尿素浓度信号波动幅度很小，测量的信号范围为32.5％～33％，采用该装置后测量更准确。

通过试验数据分析，本实用新型很好的解决了超声波尿素浓度传感器因气泡等原因造成的信号异常跳变问题，避免车载诊断系统OBD误报错，传感器改动少，成本低，具有很好的应用前景。

本实用新型通过对超声波尿素浓度传感器信号采集探头进行区域保护，避免实际使用中尿素中气泡对尿素浓度信号采集的干扰，使传感器可以准确无误反映真实的尿素浓度信号，进而判断尿素箱内尿素浓度是否合格，通过车载诊断系统OBD提醒驾驶员，及时对加注的劣质尿素进行处理，避免出现发动机的误报警及扭矩限制。

需要指出的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。