车用尿素加注机计量检测要点分析

崔志悦 华卓 刘晓龙 正星科技股份有限公司

一、车用尿素加注机的工作原理

车用尿素加注机的电机驱动加注泵将储液罐中的尿素水溶液吸入输液管道中，经过滤器、防爆电磁阀、流量测量变换器和加注枪输入机车受液容器中。

打开加注枪开关，开关信号输送至计控主板，后台授权成功后，计控主板向驱动板输送启动信号，开启电机，同时开通电磁阀；加注泵运转吸入溶液，经过滤器和防爆电磁阀，进入流量测量变换器，推动活塞做往复运动，从而带动流量测量变换器传动轴上的编码器转动，使计数板产生脉冲信号送至计控主板；计控主板对接收到的脉冲信号进行运算，计算出通过流量测量变换器的液量，并在显示屏上显示出来。流经流量测量变换器的尿素水溶液，通过胶管和加注枪流入外受液容器中。车用尿素加注机整机构造与燃油加油机相似，主要区别在于车用尿素加注机无油气分离器装置。

（一）核心部件

1.加注泵。为车用尿素加注机的动力输出端，保证尿素水溶液出液速度满足设备运行要求。

2.流量测量变换器。将流经流量测量变换器的溶液的流动量转换为机械转动信号；编码器将机械转动信号转换成电脉冲信号，经放大器放大整形后，传输至计控主板进行运算，在显示屏上显示出液量和数值。

3.计控主板。计控主板主要由处理器和存储器组成，当电脉冲信号传输至计控主板时，由处理器计算加注数据，并通过存储器进行存储，处理后数据在显示屏上显示。

（二）附加部件

附加部件主要是保证车用尿素加注机稳定运行，包括电磁阀、编码器、指示装置、加热装置以及加注枪等部件。

二、车用尿素加注机计量检测要点

我国对所有国Ⅳ及以上标准的柴油车，全部安装了SCR（一种氧化催化技术）系统，柴油车除了油箱还带着“尿罐”——装尿素溶液的净化装置，加注尾气处理液，即尿素溶液后，能减少柴油车尾气中90%的氮氧化物和80%的颗粒物。在加油站增设车用尿素加注机设施可以获得多方面的经济效益和社会效益，正在大力推广。对加油站车用尿素加注机计量检测方法的研究尤为紧迫和重要。本方法适用于车用尿素加注机（以下简称加注机）的计量性能检测。

（一）设备组成

车用尿素加注机，是为安装有SCR（一种氧化催化技术）尾气处理系统的柴油车添加尿素溶液的一种液体体积测量系统，可以具有加注预置、联网通信、IC 卡支付、小票打印等功能。液体体积测量系统主要组成为：防爆电源盒、防爆通信盒、电脑计量控制器、计控主板和耐尿素的流量测量变换器、输液软管、电磁阀、加液枪等部件。

（二）计量性能要求

1.计量性能要求：示值误差、重复性。

加注机的检测应在下列2 个流量点下分别检测3 次：

式中：Qmax为现场检测时的加注机的最大流量；每个流量点应大于加注机铭牌标注的最小流量值。

2.对加注机要求

示值误差：最大允许误差±0.30%；重复性：≤0.10%。

（三）通用技术要求

第一，加注机应有生产厂商，产品说明书。

第二，加注机的流量计等计量器具应符合有关产品标准和相关规程的要求并有有效封。

第三，加注机应有相应的防爆合格证书。

第四，加注机首次检测完成后，应不允许对能影响加注结果的计量器具、参数等进行调整，生产厂商应对系统计量参数修改处加封电子封印或铅封。

（四）加注机误差和重复性测量方法

1.选取出厂合格的加注机1 台。

2.选取合适的检测设备：标准金属量器、数字温度计、秒表。

3.启动加注机，使加注机的指示装置回零并预设置加注量，将流量调至检测流量，向标准量器内注入溶液，同时用数字温度计测量加注枪出口处的溶液温度，待数字温度计读数稳定时读取溶液温度，当溶液加注至预置量时，加注枪自动关闭，停止加注。

4.待标准量器中的气泡消失后，读取并记录标准量器的示值，测量并记录量器中的溶液温度。

5.标准量器在检定温度tJ下测得的实际体积值VBt按以下公式计算

式中：VBt——量器在tJ下测得的实际体积值，L；

VB——量器在20℃下的标准容积，L；

βY、βB——分别为检定介质和量器材质的体膨胀系数，℃-1；

tJ、tB——分别为加注枪出口处和量器内的液体温度，℃；

6.加注机示值误差计算公式如下：

式中：Ev—加注机的体积相对误差， %；

VJ—加注机在tJ下指示的体积值，L。

7.加注机重复性计算公式如下：

式中：（Er）i—为Q（1）流量点的测量重复性，%。

Eimax—为Q（1）流量点中单次测量示值相对误差的最大值，%；

Eiman—为Q（1）流量点中单次测量示值相对误差的最小值，%；

dn—极差系数（当测量次数为3 时，dn=1.69）；

取流量点Q（1）和Q（2）加注机单独检测时重复性最大的值作为加注机的重复性。

（五）检测周期

建议加注机的检测周期不超过6 个月。

三、结束语

综上所述，随着我国经济快速发展，汽车产量和保有量不断上升，汽车尾气排放污染问题日益突显。因此我国汽车尾气排放标准越来越严苛，目前国内外已出现多种解决尾气排放的技术方案，根据我国国情，国内柴油车多采用SCR 技术解决尾气排放问题。