测量元件以及用于区分不同液体的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种如独立权利要求前序部分所述的测量元件以及一种用于区分不同类液体的方法。
【背景技术】
[0002]用于柴油发动机的废气的脱氮的所谓DENOX系统已经证实是可靠的，其中利用配入尿素水溶液使柴油发动机的废气中的氮氧化物转换成氮气和水蒸汽。尿素水溶液贮存在贮存容器中并且利用电调节的配量系统输送给柴油发动机的废气通道。由于误灌注，例如以燃料、冷却液或者水灌注用于尿素水溶液的贮存容器，或者有目的的地操作，例如以水稀释尿素水溶液，可能不利地影响DENOX系统的功能，这可能导致DENOX系统故障和/或持久损坏。由EP I 283 332已知一种测量原理，其中，由尿素水溶液贮存容器中的压力推断尿素水溶液的浓度。尿素水溶液经受老化过程，部分尿素分解成氨和二氧化碳。因为绝大部分氨含量又进入到熔液中，该过程使DENOX系统产生不值一提的质量降低或功能变差。但是由此，尿素水溶液的Ph值以及导电能力改变。因此，通过参数“导电能力”和“ph值”不足以以足够的精度检测尿素水溶液的状态。
【发明内容】
[0003]与此相比，具有独立权利要求特征的本发明测量元件以及本发明方法具有优点，即，诱发液体或液体衍生物的相变并且根据与液体或液体衍生物的相变相关联的物质特性来识别液体或液体衍生物。由此可以足够精确地表征液体并从而获知，现有液体是否足够精确地具有寄存的物理特性和/或化学特性。
[0004]通过在从属权利要求中列举的措施能够实现所建议的雾化装置以及所建议的废气再处理装置的有利的扩展和改进。
[0005]本方法的有利改进在于，所述液体或液体衍生物被一直加热到液体的沸点温度或者衍生物的沸点温度或分解温度。水的沸点温度可以在压力恒定的情况下例如通过添加食用盐而提高，其中，由沸点温度能够推断出溶液的食用盐浓度。类似情况适用于尿素水溶液的尿素浓度，其中，尿素浓度与沸点足够好地相关。沸点是用于确定液体的物质特性的特别好地适合的相变。
[0006]替换地规定，所述液体或液体衍生物被一直冷却到冰点。水的冰点可以例如通过添加食用盐来降低。在这里也可以由冰点温度推断出食用盐浓度。在此，尿素水溶液一般具有约32.5%的尿素浓度，其中，在环境压力下冰点约为-11°C。冰点或者说液体从液体到固体相变时的温度同样是非常适合的用于确定物质特性的参数。
[0007]本方法的另一有利改进方案在于，液体从贮存容器中取出，其中，贮存容器之外的测量元件以液体浸湿。例如可以将液体输送给一比贮存容器明显更小的腔室。因此可以在这里有目的地对小量液体诱发相变，无需加热或冷却贮存容器中的大量液体。
[0008]本方法的另一有利改进在于，所述测量元件被加热。通过可加热的测量元件可以使液体或液体衍生物的相变更容易。
[0009]在此特别有利的是，所述测量元件不仅获知液体或液体衍生物的压力而且获知其温度，或者存在两个测量元件用于分开地检测压力和温度。通过将相变时的温度与在此出现的压力相组合可以提高例如关于尿素溶液浓度的评判精度。
[0010]在此特别有利的是，这样加热测量元件，使得液体、例如尿素水溶液在测量元件上结晶。除了根据液体的沸点和冰点识别液体外，也可以根据形成的沉淀物、例如根据结晶盐来识别液体，其中，盐的熔化点或者分解点作为相变同样表征对应的液体。
[0011]本方法的另一有利改进在于，所述测量元件设置在一位置上，在该位置处，在灌注液体贮存容器时以液体浸湿测量元件。由此在灌注贮存容器时就已经可以分析液体，并且例如可以设置机械截止装置，它只在主动识别到液体后才释放到贮存容器的输入部。由此可以避免误灌注贮存容器或者限制在误灌注时注入的液体量，并由此防止损坏贮存容器和/或由贮存容器馈给的系统。
[0012]本方法的另一有利改进在于，在液体中溶解液体衍生物，尤其液体结晶，例如盐。在例如溶液的以固体或气体存在的衍生物相变时，液体的通过溶液焓释放的热量或者在溶液中产生的冷量可以作为用于鉴别液体的特征。
[0013]按照本发明的测量元件适用于足够准确地识别液体的物质特性并且与寄存在存储介质中的物质特性比较，并因此提供简单且成本有利的可能性:在灌注贮存容器、例如机动车中的贮存容器时识别在匹配的贮存容器中存在正确的液体，或者说，在发生对应的贮存容器馈给的系统、例如内燃机的废气再处理系统的损坏之前，识别误灌注。
【附图说明】
[0014]在附图中示出本发明的实施例并且在下面的说明书中详细解释。
[0015]在图1中示出具有按照本发明的测量元件的贮存容器。
[0016]在图2中示出具有按照本发明的测量元件的贮存容器的注入接管。
[0017]在图3中示出具有按照本发明的测量元件的贮存容器的另一实施例。
[0018]在图4中示出具有按照本发明的测量元件的贮存容器的另一实施例。
【具体实施方式】
[0019]下面根据在附图中所示的实施例详细解释本发明以及按照其它权利要求特征的有利扩展结构。在附图中相同的构件或者相同功能的构件以相同的附图标记表示。
[0020]在图1中示出用于储存液体12、例如尿素水溶液的贮存容器10，具有注入接管20，其中，注入接管20在入口区域22中通入。在入口区域22中设置用于检测液体的物质特性的测量元件50，其中，测量元件50通过信号导线59与测量装置60连接。
[0021 ] 根据液体12的确定特性或者液体12的衍生物、例如作为液体12的尿素水溶液或者作为液体12衍生物的固体尿素或者说尿素晶体，要以相对简单的手段来足够精确地获知液体的质量并且识别贮存容器10的误灌注。
[0022]在以液体12通过注入接管20灌注贮存容器10时，设置在入口区域22中的测量元件50被浸湿。在此，测量元件50的表面52这样构成，使得能够浸湿并且液体12或者液体12的衍生物、尤其溶解在液体中的晶体或颗粒，例如通过液体12的蒸发，附着在测量元件50的表面52上。在激活将液体12从贮存容器10中输送出去的输送装置时，通过加热测量元件50可以加速物质从液体12的结晶。贮存容器例如可以是用于内燃机、尤其机动车中的内燃发动机的废气再处理装置的尿素罐，其中，通过启动内燃机或者接通点火来激活测量元件50。替换地，也可以没有外部热输入地等待，直到测量元件50上的液体12蒸发并且形成结晶。接着可以通过加热测量元件50来诱发晶体的熔化。如果液体12是尿素水溶液，则形成尿素晶体，它在约130°C至134°C (在环境压力下)的温度下熔化并且接着分解成氨和二氧化碳。通过测量元件50测量在相变时、即在晶体熔化时的温度。温度的确定例如可以间接地通过加热装置进行，其方式是，确定与温度相关的电阻或者确定热应力。在此，测量元件50的加热既可以组合到测量元件50中，也可以通过附加的加热元件进行。相应的测量信号可以通过信号导线52传送给测量装置60并且在那里评价。
[0023]在贮存容器10布置于机动车中的情况下，替换在将液体12注入到贮存容器10中时浸湿测量元件50表面52，也可以通过贮存容器10的运动或者通过从外部作用于液