一种磁阻式超声波尿素传感器的制作方法

本申请涉及尿素检测装置领域，特别涉及一种磁阻式超声波尿素传感器。

背景技术：

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，为了符合国标排放新标准，在汽车制造行业中，需要设置一尿素箱，用于催化尾气中氮氧化物发生反应使得尾气中的有害成分降低，以满足排放标准，降低对大气的污染，为了保证净化效果，需要实时检测尿素箱中尿素的浓度、液位等参数。相关技术中，需要在尿素箱中安装多个不同功能的传感器来获取尿素箱中尿素的参数信息，占用空间大，成本高。

常规的尿素传感器通常采用超声波探测浓度加干簧管探测液位的方案，干簧管方案它具有价格低廉、结构简单的优点。但是干簧管同样有一些缺点：尺寸较大(长约20mm)，限制了传感器的分辨率；采玻璃封装,运送或加工过程中易破碎或受损伤，影响开关特性及寿命；使用工程中接点易产生抖动，影响精度；有机械寿命限制，长时间使用可靠性差；超声波探测浓度方面常规方案为不锈钢封装，探测浓度区域为开放区域，由于本身测量范围较小，并且在箱体底部，易受颗粒、粉尘、气泡影响，在车辆行驶过程中易受影响。

技术实现要素：

基于此，为了节省空间，降低成本，同时保证检测尿素浓度和高度的准确性,本方案介绍了一种低成本、可靠、工艺可靠性好的隧道磁阻的一种磁阻式超声波尿素传感器，本申请公开了以下技术方案。

一种磁阻式超声波尿素传感器，包括塑料圆盘，所述塑料圆盘下端设有多个法兰卡爪，所述塑料圆盘下方通过所述法兰卡爪连接液位管，所述液位管根据管路布置对应的磁阻，所述液位管上套有磁铁注塑浮子，所述液位管下端连接塑料底座，所述磁铁注塑浮子内嵌入永磁铁，所述磁铁注塑浮子用于引起与所述液位管接触位置处的磁阻变化，所述磁铁注塑浮子浮在箱体内液体表面上，所述液位管的磁阻发生变化的位置即为液体高度，所述塑料底座上设置超声波模块，所述超声波模块包括浓度封装壳体，所述浓度封装壳体一侧安装有反射基板，另一侧设置有浓度探测晶体。

在一种可能的实施方式中，所述超声波模块通过浓度探测晶体和反射基板探测溶液品质和浓度，所述超声波模块通过信号传导管将获取数据反馈到车辆仪表上。

在一种可能的实施方式中，所述液位管内设置有长条形塑料条，所述塑料条上按一定间隔均匀贴有磁阻，所述塑料条与液位管可拆卸连接。

在一种可能的实施方式中，所述法兰卡爪为标准的齿形环接口，所述法兰卡爪的一部分位于所述塑料圆盘下端，用于安装定位管道，另一部分位于所述塑料圆盘侧面。

在一种可能的实施方式中，所述塑料圆盘下通过所述法兰卡爪连接有螺旋加热管、信号传导管和抽取管，所述螺旋加热管包括依次设置的直段、第一螺旋段、第二螺旋段和回流段；所述直段与所述第一螺旋段缠绕在所述液位管和信号传导管，所述第二螺旋段缠绕并固定在所述塑料底座上；所述回流段从所述第二螺旋段的内侧折返至所述塑料圆盘，所述信号传导管下端连接超声波模块。

在一种可能的实施方式中，所述塑料底座侧面通过卡扣固定所述螺旋加热管，所述螺旋加热管缠绕所述塑料底座。

在一种可能的实施方式中，所述塑料圆盘上安装有塑料头，所述塑料头的侧边分别设有抽取口、加热口和回流口，所述抽取口用于抽取待检测液体，所述加热口用于吸水并加热，所述回流口为热水的出口，所述塑料圆盘的另一侧还设置有电源线束组件，所述电源线束组件连接行车电脑处理器。

在一种可能的实施方式中，所述加热口和所述回流口通过所述塑料头连接螺旋加热管，所述抽取口通过所述塑料头连接抽取管。

在一种可能的实施方式中，所述加热口、回流口和螺旋加热管组成热水循环管路。

在一种可能的实施方式中，所述抽取管下端连接过滤网，所述过滤网安装在塑料底座上，所述滤网通过管道连接所述超声波模块。

本申请公开的一种磁阻式超声波尿素传感器，具有如下有益效果：

通过品质传感器的设置，可以对尿素箱内的尿素进行品质检测，保证尿素的品质，实现尿素对车辆尾气的高效处理，有效防止车辆尾气经过不合格的尿素处理后造成的环境污染。通过在螺旋加热管，在加热水管加热量不足的情况下，通过螺旋包围检测部位，可以有效提高热水的利用率，提高热效率和一种低成本、可靠、工艺可靠性好的隧道磁阻。

附图说明

以下参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释和说明本申请，而不能理解为对本申请的保护范围的限制。

图1是本申请公开的一种磁阻式超声波尿素传感器的立体结构示意图；

图2是本申请公开的一种磁阻式超声波尿素传感器中俯视图；

图3是本申请公开的一种磁阻式超声波尿素传感器的正视图；

图4是本申请公开的一种磁阻式超声波尿素传感器的左视图；

图5是本申请公开的一种磁阻式超声波尿素传感器的剖视图；

图6是本申请公开的一种磁阻式超声波尿素传感器的磁阻局部图；

图7是本申请公开的一种磁阻式超声波尿素传感器的超声波模块局部图。

附图标记：1-塑料头、2-抽取口、3-加热口、4-回流口、5-法兰卡爪、6-电源线束组件、7-浮子、8-液位管、9-螺旋加热管、10-过滤网、11-超声波模块、12-反射基板、13-信号传导管、14-塑料圆盘、15-底座、16-抽取管、18-封装盖、17-浓度封装壳体、19-磁阻、20-塑料条。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。

下面参考图1-图7详细描述本申请公开的一种磁阻式超声波尿素传感器。一种磁阻式超声波尿素传感器，包括塑料圆盘14，所述塑料圆盘14下端设有多个法兰卡爪5，所述塑料圆盘14下方通过所述法兰卡爪5连接液位管8，所述液位管8根据管路布置对应的磁阻19，所述液位管8上套有磁铁注塑浮子7，所述液位管8下端连接塑料底座15，所述磁铁注塑浮子7内嵌入永磁铁，所述磁铁注塑浮子7用于引起与所述液位管8接触位置处的磁阻变化，所述磁铁注塑浮子7浮在箱体内液体表面上，所述液位管8的磁阻发生变化的位置即为液体高度，所述塑料底座15上设置超声波模块11，所述超声波模块11包括浓度封装壳体17，所述浓度封装壳体17一侧安装有反射基板12，另一侧设置有浓度探测晶体。

该装置通过塑料圆盘14下端安装的法兰卡爪5连接液位管8，更牢固，不容易脱落，同时，液位管8为一根沿竖直方向设置了磁阻的液面高度管，在液位管8外面套设的磁铁注塑浮子7，使用时漂浮于尿素箱尿素溶液的表层，且磁铁注塑浮子7内部安装永磁铁，通过永磁铁与磁阻接触会增大接触部的磁阻数值，从而通过检测系统记录液面高度，反馈到行车记录器上，在液位管8的下端安装有超声波模块11，超声波模块11整体为塑料封装，可以防止尿素浸湿超声波模块11内部的精密检测装置，精密检测装置包括集成温度传感器、尿素浓度传感器和尿素品质传感器，集成温度传感器用于检测尿素箱内的温度是否有高温或者低温的情况，浓度传感器检测尿素箱内尿素的浓度。

品质传感器用于检测尿素箱内尿素是否存在变质或者容纳了其他杂质。其中尿素的品质往往只在出厂或者检测时进行品质采用采集，当前液位传感器未加尿素品质传感器，导致实际使用中，很多车主在面临严酷的经济压力下，这能够导致他们尽可能地省钱，未必添加纯净的尿素，或者使用水、不合格的尿素溶液，完全不顾及nox等污染物带来的一系列环境问题。因此，若不能完全规避所述缺陷，导致车辆尾气肆无忌惮的污染空气，会给环境带来二次污染灾难。

在一种可能的实施方式中，所述超声波模块11通过浓度探测晶体和反射基板12探测溶液品质和浓度，所述超声波模块11通过信号传导管13将获取数据反馈到车辆仪表上。

超声波模块11上还设置有反射基板12，所述反射基板12用于收集采纳超声波模块内部的检测装置的信息，从而反馈到汽车的仪表上，提示用户关于尿素箱内尿素的实时状态。

塑料底座与15塑料头1之间安装液位管8，管内根据精度距离布置对应的磁阻，管安装磁铁注塑浮子7。磁铁注塑浮子7内嵌入永磁铁，在不同的液位。磁铁与磁阻感应，反馈当前的液位高度。

在一种可能的实施方式中，所述液位管8内设置有长条形塑料条20，所述塑料条20上按一定间隔均匀贴有磁阻19，所述塑料条20与液位管8可拆卸连接。

在一种可能的实施方式中，所述法兰卡爪5为标准的齿形环接口，所述法兰卡爪5的一部分位于所述塑料圆盘14下端，用于安装定位管道，另一部分位于所述塑料圆盘14侧面。

在一种可能的实施方式中，所述塑料圆盘14下通过所述法兰卡爪5连接有螺旋加热管9、信号传导管13和抽取管16，所述螺旋加热管9包括依次设置的直段、第一螺旋段、第二螺旋段和回流段；所述直段与所述第一螺旋段缠绕在所述液位管8和信号传导管13，所述第二螺旋段缠绕并固定在所述塑料底座15上；所述回流段从所述第二螺旋段的内侧折返至所述塑料圆盘14，所述信号传导管13下端连接超声波模块11。

所述螺旋加热管9因为设置为螺旋状，该结构能够增大加热面积和提高热效率，能够有针对性的对尿素溶液进行加热温，保持被检测的溶液状态良好、无结晶；同时整个螺旋结构紧凑易于安装固定。

在一种可能的实施方式中，所述塑料底座15侧面通过卡扣固定所述螺旋加热管9，所述螺旋加热管9缠绕所述塑料底座15。

塑料底座15通过卡扣固定螺旋加热管9，且通过螺旋加热管9缠绕塑料底座15，保证了，加热稳定性。

在一种可能的实施方式中，所述塑料圆盘14上安装有塑料头1，所述塑料头1的侧边分别设有抽取口2、加热口3和回流口4，所述抽取口2用于抽取待检测液体，所述加热口3用于吸水并加热，所述回流口4为热水的出口，所述塑料圆盘14的另一侧还设置有电源线束组件6，所述电源线束组件6连接行车电脑处理器。

所述塑料圆盘14上安装有塑料头1，所述塑料头1主要起到的作用是将抽取口2、加热口3、回流口4与下端螺旋加热管9、信号传导管13、抽取管16连接。

同时抽取口2用于抽取待测尿素，加热口3常温水进口处，且该处设置有加热装置，加热装置会持续加热，保持水温。

在一种可能的实施方式中，所述加热口3和所述回流口4通过所述塑料头1连接螺旋加热管9，所述抽取口2通过所述塑料头1连接抽取管16。

在一种可能的实施方式中，所述加热口3、回流口4和螺旋加热管9组成热水循环管路。

在一种可能的实施方式中，所述抽取管16下端连接过滤网10，所述过滤网10安装在塑料底座15上，所述滤网10通过管道连接所述超声波模块11。

整个装置设置水循环，加热口3通过塑料头1连接螺旋加热管9，然后螺旋加热管9折返连接回流口4。

下方超声波模块11结构上采用塑料封装，因超声波探测浓度易受温度影响，内部集成温度传感器做补偿，浓度封装壳体17上方大部分均封闭，防止气泡、颗粒、液体波动影响传感器精度性能。

其工作原理为：声波在不同的介质中右不同的声速，前期需要标定探测尿素溶液在各模式、温度状态下的声速并制作浓度表；在浓度探测晶体外有一块反射基板，距离基板的距离为定值，根据声波往返的时间可算出声速，然后通过查表的方法测得当前介质的浓度。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。