車用尿素加注機計量檢測要點分析

崔志悅 華卓 劉曉龍 正星科技股份有限公司

一、車用尿素加注機的工作原理

車用尿素加注機的電機驅動加注泵將儲液罐中的尿素水溶液吸入輸液管道中，經(jīng)過濾器、防爆電磁閥、流量測量變換器和加注槍輸入機車受液容器中。

打開加注槍開關，開關信號輸送至計控主板，后臺授權成功后，計控主板向驅動板輸送啟動信號，開啟電機，同時開通電磁閥；加注泵運轉吸入溶液，經(jīng)過濾器和防爆電磁閥，進入流量測量變換器，推動活塞做往復運動，從而帶動流量測量變換器傳動軸上的編碼器轉動，使計數(shù)板產(chǎn)生脈沖信號送至計控主板；計控主板對接收到的脈沖信號進行運算，計算出通過流量測量變換器的液量，并在顯示屏上顯示出來。流經(jīng)流量測量變換器的尿素水溶液，通過膠管和加注槍流入外受液容器中。車用尿素加注機整機構造與燃油加油機相似，主要區(qū)別在于車用尿素加注機無油氣分離器裝置。

（一）核心部件

1.加注泵。為車用尿素加注機的動力輸出端，保證尿素水溶液出液速度滿足設備運行要求。

2.流量測量變換器。將流經(jīng)流量測量變換器的溶液的流動量轉換為機械轉動信號；編碼器將機械轉動信號轉換成電脈沖信號，經(jīng)放大器放大整形后，傳輸至計控主板進行運算，在顯示屏上顯示出液量和數(shù)值。

3.計控主板。計控主板主要由處理器和存儲器組成，當電脈沖信號傳輸至計控主板時，由處理器計算加注數(shù)據(jù)，并通過存儲器進行存儲，處理后數(shù)據(jù)在顯示屏上顯示。

（二）附加部件

附加部件主要是保證車用尿素加注機穩(wěn)定運行，包括電磁閥、編碼器、指示裝置、加熱裝置以及加注槍等部件。

二、車用尿素加注機計量檢測要點

我國對所有國Ⅳ及以上標準的柴油車，全部安裝了SCR（一種氧化催化技術）系統(tǒng)，柴油車除了油箱還帶著“尿罐”——裝尿素溶液的凈化裝置，加注尾氣處理液，即尿素溶液后，能減少柴油車尾氣中90%的氮氧化物和80%的顆粒物。在加油站增設車用尿素加注機設施可以獲得多方面的經(jīng)濟效益和社會效益，正在大力推廣。對加油站車用尿素加注機計量檢測方法的研究尤為緊迫和重要。本方法適用于車用尿素加注機（以下簡稱加注機）的計量性能檢測。

（一）設備組成

車用尿素加注機，是為安裝有SCR（一種氧化催化技術）尾氣處理系統(tǒng)的柴油車添加尿素溶液的一種液體體積測量系統(tǒng)，可以具有加注預置、聯(lián)網(wǎng)通信、IC 卡支付、小票打印等功能。液體體積測量系統(tǒng)主要組成為：防爆電源盒、防爆通信盒、電腦計量控制器、計控主板和耐尿素的流量測量變換器、輸液軟管、電磁閥、加液槍等部件。

（二）計量性能要求

1.計量性能要求：示值誤差、重復性。

加注機的檢測應在下列2 個流量點下分別檢測3 次：

式中：Qmax為現(xiàn)場檢測時的加注機的最大流量；每個流量點應大于加注機銘牌標注的最小流量值。

2.對加注機要求

示值誤差：最大允許誤差±0.30%；重復性：≤0.10%。

（三）通用技術要求

第一，加注機應有生產(chǎn)廠商，產(chǎn)品說明書。

第二，加注機的流量計等計量器具應符合有關產(chǎn)品標準和相關規(guī)程的要求并有有效封。

第三，加注機應有相應的防爆合格證書。

第四，加注機首次檢測完成后，應不允許對能影響加注結果的計量器具、參數(shù)等進行調整，生產(chǎn)廠商應對系統(tǒng)計量參數(shù)修改處加封電子封印或鉛封。

（四）加注機誤差和重復性測量方法

1.選取出廠合格的加注機1 臺。

2.選取合適的檢測設備：標準金屬量器、數(shù)字溫度計、秒表。

3.啟動加注機，使加注機的指示裝置回零并預設置加注量，將流量調至檢測流量，向標準量器內注入溶液，同時用數(shù)字溫度計測量加注槍出口處的溶液溫度，待數(shù)字溫度計讀數(shù)穩(wěn)定時讀取溶液溫度，當溶液加注至預置量時，加注槍自動關閉，停止加注。

4.待標準量器中的氣泡消失后，讀取并記錄標準量器的示值，測量并記錄量器中的溶液溫度。

5.標準量器在檢定溫度tJ下測得的實際體積值VBt按以下公式計算

式中：VBt——量器在tJ下測得的實際體積值，L；

VB——量器在20℃下的標準容積，L；

βY、βB——分別為檢定介質和量器材質的體膨脹系數(shù)，℃-1；

tJ、tB——分別為加注槍出口處和量器內的液體溫度，℃；

6.加注機示值誤差計算公式如下：

式中：Ev—加注機的體積相對誤差， %；

VJ—加注機在tJ下指示的體積值，L。

7.加注機重復性計算公式如下：

式中：（Er）i—為Q（1）流量點的測量重復性，%。

Eimax—為Q（1）流量點中單次測量示值相對誤差的最大值，%；

Eiman—為Q（1）流量點中單次測量示值相對誤差的最小值，%；

dn—極差系數(shù)（當測量次數(shù)為3 時，dn=1.69）；

取流量點Q（1）和Q（2）加注機單獨檢測時重復性最大的值作為加注機的重復性。

（五）檢測周期

建議加注機的檢測周期不超過6 個月。

三、結束語

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，汽車產(chǎn)量和保有量不斷上升，汽車尾氣排放污染問題日益突顯。因此我國汽車尾氣排放標準越來越嚴苛，目前國內外已出現(xiàn)多種解決尾氣排放的技術方案，根據(jù)我國國情，國內柴油車多采用SCR 技術解決尾氣排放問題。