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(qū)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(guān)，開關(guān)信號輸送至計控主板，后臺授權(quán)成功后，計控主板向驅(qū)動板輸送啟動信號，開啟電機，同時開通電磁閥；加注泵運轉(zhuǎn)吸入溶液，經(jīng)過濾器和防爆電磁閥，進(jìn)入流量測量變換器，推動活塞做往復(fù)運動，從而帶動流量測量變換器傳動軸上的編碼器轉(zhuǎn)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(jìn)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(gòu)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(shè)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(zhuǎn)換為機械轉(zhuǎn)動信號；編碼器將機械轉(zhuǎn)動信號轉(zhuǎn)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(jìn)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(dāng)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)的柴油車，全部安裝了SCR（一種氧化催化技術(shù)）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(shè)車用尿素加注機設(shè)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(shè)備組成

車用尿素加注機，是為安裝有SCR（一種氧化催化技術(shù)）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(yù)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(fù)性。

加注機的檢測應(yīng)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(yīng)大于加注機銘牌標(biāo)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(fù)性：≤0.10%。

（三）通用技術(shù)要求

第一，加注機應(yīng)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(yīng)符合有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)程的要求并有有效封。

第三，加注機應(yīng)有相應(yīng)的防爆合格證書。

第四，加注機首次檢測完成后，應(yīng)不允許對能影響加注結(jié)果的計量器具、參數(shù)等進(jìn)行調(diào)整，生產(chǎn)廠商應(yīng)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(fù)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(shè)備：標(biāo)準(zhǔn)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(yù)設(shè)置加注量，將流量調(diào)至檢測流量，向標(biāo)準(zhǔn)量器內(nèi)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(dāng)溶液加注至預(yù)置量時，加注槍自動關(guān)閉，停止加注。

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

5.標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)容積，L；

βY、βB——分別為檢定介質(zhì)和量器材質(zhì)的體膨脹系數(shù)，℃-1；

tJ、tB——分別為加注槍出口處和量器內(nèi)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(fù)性計算公式如下：

式中：（Er）i—為Q（1）流量點的測量重復(fù)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(dāng)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(fù)性最大的值作為加注機的重復(fù)性。

（五）檢測周期

建議加注機的檢測周期不超過6 個月。

三、結(jié)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(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)苛，目前國內(nèi)外已出現(xiàn)多種解決尾氣排放的技術(shù)方案，根據(jù)我國國情，國內(nèi)柴油車多采用SCR 技術(shù)解決尾氣排放問題。