一种准确测量SCR催化单元温度的装置的制作方法

一种准确测量scr催化单元温度的装置
技术领域
1.本实用新型涉及发动机尾气处理技术领域，更具体地说，它涉及一种准确测量scr催化单元温度的装置。


背景技术：

2.搭载scr(选择催化还原)系统的柴油发动机，通过机内净化的技术手段对co、hc、pm等排放物优化到法规的限值之内，对超过法规限值的nox排放物，采用scr系统通过控制单元将与发动机运行工况相匹配的尿素量喷入排气管，尿素分解出的氨与氮氧化物在催化器中经过催化还原反应最后生成无害的氮气(n2)和水(h2o)来降低nox排放物，最终实现nox排放满足法规的要求。其主要的化学反应方式如下：
3.no+no2+2nh3
‑
>2n2+3h2o；
4.4no+o2+4nh3
‑
>4n2+6h2o；
5.2no2+o2+4nh3
‑
>3n2+6h2o；
6.而scr(选择催化还原)系统的反应效率与催化器载体的温度直接关联，scr系统随温度的变化的反应速率变化图1所示，在实际应用过程中，scr载体截面的温度场是分布不均匀的。
7.在现有技术中，一般情况是在催化器前后各布置一个智能温度传感器，其结构如图2所示，在scr催化器壳体a前面的排气管b上设置有尿素喷嘴c，催化单元d前后两端的scr催化器壳体a内分别设有scr前温度传感器e、scr前nox传感器f、scr后nox传感器g、scr后温度传感器h。然后根据scr前温度传感器e、scr后温度传感器h的算术平均值作为scr催化器的载体温度，该技术的主要缺点在于受催化器载体的直径大小和温度传感器的长度的影响，会造成部分配置情况下的温度测量不准确，造成催化器的效率不能充分利用。


技术实现要素：

8.本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本实用新型的目的是提供一种可以提高测量精度的准确测量scr催化单元温度的装置。
9.本实用新型的技术方案是：一种准确测量scr催化单元温度的装置，包括scr催化器壳体，所述scr催化器壳体内安装有scr催化单元，还包括控制器，所述scr催化单元前端的scr催化器壳体内设有scr前温度传感器，所述scr催化单元的外围插接设有n个轴向布置的第一温度传感器，所述scr催化单元的轴心线处插接设有第二温度传感器，所述控制器电性连接所述scr前温度传感器、第一温度传感器、第二温度传感器。
10.作为进一步地改进，所述n≥3。
11.进一步地，所述n个第一温度传感器围绕所述scr催化单元的轴心线均匀布置。
12.进一步地，所述n个第一温度传感器与所述scr催化单元外缘的距离均为10mm～30mm。
13.进一步地，所述n个第一温度传感器的插入深度为所述scr催化单元的长度的1/2。
14.进一步地，所述第二温度传感器的插入深度为所述scr催化单元的长度的1/2。
15.进一步地，所述第一温度传感器、第二温度传感器均为热电偶温度传感器。
16.进一步地，所述第一温度传感器、第二温度传感器的引线均固定在scr催化器壳体外侧。
17.进一步地，所述第一温度传感器、第二温度传感器的直径均为0.5mm～1mm。
18.有益效果
19.本实用新型与现有技术相比，具有的优点为：
20.本实用新型通过在scr催化单元的外围设置n个第一温度传感器，在scr催化单元的轴心线处设置第二温度传感器，根据scr前温度传感器、n个第一温度传感器和第二温度传感器的测量值取平均数能准确反映催化单元的温度，可以充分利用催化器的最大效率，提升发动机的经济性，同时减少过喷，降低结晶风险，提升用户使用的运行效率。
附图说明
21.图1为scr系统随温度的变化的反应速率变化图；
22.图2为传统技术的结构示意图；
23.图3为本实用新型的结构示意图；
24.图4为图3中i
‑
i线的剖视图。
25.其中：1
‑
scr催化单元、2
‑
scr催化器壳体、3
‑
scr前温度传感器、4
‑
第一温度传感器、5
‑
第二温度传感器。
具体实施方式
26.下面结合附图中的具体实施例对本实用新型做进一步的说明。
27.参阅图3、4，一种准确测量scr催化单元温度的装置，包括scr催化器壳体2，scr催化器壳体2内安装有scr催化单元1，还包括控制器，scr催化单元1前端的scr催化器壳体2内设有scr前温度传感器3，scr催化单元1的外围插接设有n个轴向布置的第一温度传感器4，scr催化单元1的轴心线处插接设有第二温度传感器5，控制器电性连接scr前温度传感器3、第一温度传感器4、第二温度传感器5。
28.工作原理：控制器根据scr前温度传感器3、第一温度传感器4、第二温度传感器5的测量值取平均数作为scr催化单元1的工作温度，可以减少scr前温度传感器3与scr催化单元1之间间隔的影响，以及scr催化单元1内部温度分布不均匀的影响，能准确反映催化单元1的温度，可以充分利用催化器的最大效率，提升发动机的经济性，同时减少过喷，降低结晶风险，提升用户使用的运行效率。
29.n≥3，n个第一温度传感器4围绕scr催化单元1的轴心线均匀布置，n的数值越大，测量的准确性越高，在本实施例中取n＝4。n个第一温度传感器4与scr催化单元1外缘的距离均为10mm～30mm，可以减少scr催化单元1外缘散热对温度测量的影响。
30.n个第一温度传感器4的插入深度为scr催化单元1的长度的1/2，第二温度传感器5的插入深度为scr催化单元1的长度的1/2，可以兼顾反映scr催化单元1前端和后端的温度。
31.第一温度传感器4、第二温度传感器5均为热电偶温度传感器。第一温度传感器4、第二温度传感器5的引线均固定在scr催化器壳体2外侧。第一温度传感器4、第二温度传感
器5的直径均为0.5mm～1mm，可以减少传感器的尺寸对温度测量的影响。
32.以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。


技术特征：
1.一种准确测量scr催化单元温度的装置，包括scr催化器壳体(2)，所述scr催化器壳体(2)内安装有scr催化单元(1)，其特征在于，还包括控制器，所述scr催化单元(1)前端的scr催化器壳体(2)内设有scr前温度传感器(3)，所述scr催化单元(1)的外围插接设有n个轴向布置的第一温度传感器(4)，所述scr催化单元(1)的轴心线处插接设有第二温度传感器(5)，所述控制器电性连接所述scr前温度传感器(3)、第一温度传感器(4)、第二温度传感器(5)。2.根据权利要求1所述的一种准确测量scr催化单元温度的装置，其特征在于，所述n≥3。3.根据权利要求1所述的一种准确测量scr催化单元温度的装置，其特征在于，所述n个第一温度传感器(4)围绕所述scr催化单元(1)的轴心线均匀布置。4.根据权利要求1所述的一种准确测量scr催化单元温度的装置，其特征在于，所述n个第一温度传感器(4)与所述scr催化单元(1)外缘的距离均为10mm～30mm。5.根据权利要求1所述的一种准确测量scr催化单元温度的装置，其特征在于，所述n个第一温度传感器(4)的插入深度为所述scr催化单元(1)的长度的1/2。6.根据权利要求1所述的一种准确测量scr催化单元温度的装置，其特征在于，所述第二温度传感器(5)的插入深度为所述scr催化单元(1)的长度的1/2。7.根据权利要求1所述的一种准确测量scr催化单元温度的装置，其特征在于，所述第一温度传感器(4)、第二温度传感器(5)均为热电偶温度传感器。8.根据权利要求1所述的一种准确测量scr催化单元温度的装置，其特征在于，所述第一温度传感器(4)、第二温度传感器(5)的引线均固定在scr催化器壳体(2)外侧。9.根据权利要求1所述的一种准确测量scr催化单元温度的装置，其特征在于，所述第一温度传感器(4)、第二温度传感器(5)的直径均为0.5mm～1mm。

技术总结
本实用新型公开了一种准确测量SCR催化单元温度的装置，涉及发动机尾气处理技术领域，解决SCR催化单元温度测量不准确的技术问题，本实用新型包括SCR催化器壳体，SCR催化器壳体内安装有SCR催化单元，还包括控制器，SCR催化单元前端的SCR催化器壳体内设有SCR前温度传感器，SCR催化单元的外围插接设有n个轴向布置的第一温度传感器，SCR催化单元的轴心线处插接设有第二温度传感器，控制器电性连接SCR前温度传感器、第一温度传感器、第二温度传感器。本实用新型通过SCR前温度传感器、n个第一温度传感器和第二温度传感器的测量值取平均数能准确反映催化单元的温度。准确反映催化单元的温度。准确反映催化单元的温度。


技术研发人员：王晓辉 肖刚 李之华
受保护的技术使用者：广西玉柴机器股份有限公司
技术研发日：2021.04.02
技术公布日：2021/11/9