車用尿素加注機(jī)計(jì)量檢測(cè)要點(diǎn)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(jī)的工作原理

車用尿素加注機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)加注泵將儲(chǔ)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(cè)量變換器和加注槍輸入機(jī)車受液容器中。

打開加注槍開關(guān)，開關(guān)信號(hào)輸送至計(jì)控主板，后臺(tái)授權(quán)成功后，計(jì)控主板向驅(qū)動(dòng)板輸送啟動(dòng)信號(hào)，開啟電機(jī)，同時(shí)開通電磁閥；加注泵運(yùn)轉(zhuǎn)吸入溶液，經(jīng)過濾器和防爆電磁閥，進(jìn)入流量測(cè)量變換器，推動(dòng)活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)流量測(cè)量變換器傳動(dòng)軸上的編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)，使計(jì)數(shù)板產(chǎn)生脈沖信號(hào)送至計(jì)控主板；計(jì)控主板對(duì)接收到的脈沖信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，計(jì)算出通過流量測(cè)量變換器的液量，并在顯示屏上顯示出來。流經(jīng)流量測(cè)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(jī)整機(jī)構(gòu)造與燃油加油機(jī)相似，主要區(qū)別在于車用尿素加注機(jī)無(wú)油氣分離器裝置。

（一）核心部件

1.加注泵。為車用尿素加注機(jī)的動(dòng)力輸出端，保證尿素水溶液出液速度滿足設(shè)備運(yùn)行要求。

2.流量測(cè)量變換器。將流經(jīng)流量測(cè)量變換器的溶液的流動(dòng)量轉(zhuǎn)換為機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)；編碼器將機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)，經(jīng)放大器放大整形后，傳輸至計(jì)控主板進(jìn)行運(yùn)算，在顯示屏上顯示出液量和數(shù)值。

3.計(jì)控主板。計(jì)控主板主要由處理器和存儲(chǔ)器組成，當(dāng)電脈沖信號(hào)傳輸至計(jì)控主板時(shí)，由處理器計(jì)算加注數(shù)據(jù)，并通過存儲(chǔ)器進(jìn)行存儲(chǔ)，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(jī)穩(wěn)定運(yùn)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(jī)計(jì)量檢測(cè)要點(diǎn)

我國(guó)對(duì)所有國(guó)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(jī)設(shè)施可以獲得多方面的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，正在大力推廣。對(duì)加油站車用尿素加注機(jī)計(jì)量檢測(cè)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(jī)（以下簡(jiǎn)稱加注機(jī)）的計(jì)量性能檢測(cè)。

（一）設(shè)備組成

車用尿素加注機(jī)，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(cè)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(cè)量系統(tǒng)主要組成為：防爆電源盒、防爆通信盒、電腦計(jì)量控制器、計(jì)控主板和耐尿素的流量測(cè)量變換器、輸液軟管、電磁閥、加液槍等部件。

（二）計(jì)量性能要求

1.計(jì)量性能要求：示值誤差、重復(fù)性。

加注機(jī)的檢測(cè)應(yīng)在下列2 個(gè)流量點(diǎn)下分別檢測(cè)3 次：

式中：Qmax為現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)的加注機(jī)的最大流量；每個(gè)流量點(diǎn)應(yīng)大于加注機(jī)銘牌標(biāo)注的最小流量值。

2.對(duì)加注機(jī)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(jī)應(yīng)有生產(chǎn)廠商，產(chǎn)品說明書。

第二，加注機(jī)的流量計(jì)等計(jì)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(jī)應(yīng)有相應(yīng)的防爆合格證書。

第四，加注機(jī)首次檢測(cè)完成后，應(yīng)不允許對(duì)能影響加注結(jié)果的計(jì)量器具、參數(shù)等進(jìn)行調(diào)整，生產(chǎn)廠商應(yīng)對(duì)系統(tǒng)計(jì)量參數(shù)修改處加封電子封印或鉛封。

（四）加注機(jī)誤差和重復(fù)性測(cè)量方法

1.選取出廠合格的加注機(jī)1 臺(tái)。

2.選取合適的檢測(cè)設(shè)備：標(biāo)準(zhǔn)金屬量器、數(shù)字溫度計(jì)、秒表。

3.啟動(dòng)加注機(jī)，使加注機(jī)的指示裝置回零并預(yù)設(shè)置加注量，將流量調(diào)至檢測(cè)流量，向標(biāo)準(zhǔn)量器內(nèi)注入溶液，同時(shí)用數(shù)字溫度計(jì)測(cè)量加注槍出口處的溶液溫度，待數(shù)字溫度計(jì)讀數(shù)穩(wěn)定時(shí)讀取溶液溫度，當(dāng)溶液加注至預(yù)置量時(shí)，加注槍自動(dòng)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(cè)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(cè)得的實(shí)際體積值VBt按以下公式計(jì)算

式中：VBt——量器在tJ下測(cè)得的實(shí)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(jī)示值誤差計(jì)算公式如下：

式中：Ev—加注機(jī)的體積相對(duì)誤差， %；

VJ—加注機(jī)在tJ下指示的體積值，L。

7.加注機(jī)重復(fù)性計(jì)算公式如下：

式中：（Er）i—為Q（1）流量點(diǎn)的測(cè)量重復(fù)性，%。

Eimax—為Q（1）流量點(diǎn)中單次測(cè)量示值相對(duì)誤差的最大值，%；

Eiman—為Q（1）流量點(diǎn)中單次測(cè)量示值相對(duì)誤差的最小值，%；

dn—極差系數(shù)（當(dāng)測(cè)量次數(shù)為3 時(shí)，dn=1.69）；

取流量點(diǎn)Q（1）和Q（2）加注機(jī)單獨(dú)檢測(cè)時(shí)重復(fù)性最大的值作為加注機(jī)的重復(fù)性。

（五）檢測(cè)周期

建議加注機(jī)的檢測(cè)周期不超過6 個(gè)月。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)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(guó)汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)苛，目前國(guó)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(guó)國(guó)情，國(guó)內(nèi)柴油車多采用SCR 技術(shù)解決尾氣排放問題。