一种蒸干式车用尿素质量检测装置的制作方法

1.本实用新型属于发动机排气处理检测技术领域，具体涉及一种蒸干式车用尿素质量检测装置。


背景技术：

2.车用尿素应用于带有scr(选择性催化还原selective catalytic reduction)功能的柴油车，已经得到广泛的应用，市场上车用尿素的生产厂家与品牌众多，良莠不齐，众多排气管被车用尿素结晶堵塞的案例不断出现，使得对尿素质量的检测迫在眉睫，车辆修理点遇到结晶堵塞的情况，多数武断地判断为“使用了不合格的车用尿素”，许多厂家也要求用户使用原厂车用尿素，否则无法质保，但不乏车辆其他故障导致的结晶情况，如喷嘴关闭时出现泄露等，对真实的结晶原因无法准确判定，厂家要求司机加注原厂车用尿素，偏远地区根本无法购得。
3.目前，排气管内出现大块结晶后，一般无法清除，因拆除过程中易造成陶瓷催化器碎裂，只能更换催化器总成，价格非常昂贵，如不能准确找到原因，后续故障仍会出现，车辆维修点不可能取样结晶送检实验室。
4.然而，相关技术中的检测装置为尿素折光率测量装置，但折光率易受溶液中无机离子及其他有机分子干扰，例如食盐溶液测量值为零，但食盐进入排气管后无法分解，结晶后堵塞排气管；又如傅里叶红外光谱、电感耦合等离子发射发光、化学溶液反应等方法，对实验设备、操作人员专业水平有较高要求，不适合维修现场推广。


技术实现要素：

5.实用新型目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种蒸干式车用尿素质量检测装置，所要解决的技术问题是如何帮助维修站快速识别尿素结晶原因，提升检测效率，降低车主的维修成本。
6.技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
7.一种蒸干式车用尿素质量检测装置，所述装置包括马弗炉、炉盖、氨气催化器、盛接容器、空压机、加压装置以及尿素喷嘴；
8.所述炉盖设于所述马弗炉的顶部，所述氨气催化器与所述马弗炉的内顶壁固连，所述氨气催化器位于所述马弗炉的内部且位于所述炉盖的下方；
9.所述盛接容器固连于所述马弗炉的内部且位于所述氨气催化器的下方，所述盛接容器呈一侧开口的长方体容器；
10.所述马弗炉的一侧壁上具有通孔，所述通孔与所述盛接容器开口的一侧相对匹配设置，所述尿素喷嘴固连于所述马弗炉的一侧外壁上，且所述尿素喷嘴的喷射口与所述通孔相适配；
11.所述加压装置以及所述空压机均位于所述马弗炉的一侧，所述加压装置的一端与所述尿素喷嘴连接，另一端与所述空压机连接。
12.可选地，所述装置还包括控制器，所述控制器位于所述马弗炉的一侧，所述控制器与所述尿素喷嘴通信连接。
13.可选地，所述尿素喷嘴实现为电磁阀开启式喷嘴。
14.可选地，所述装置还包括温度传感器，所述温度传感器位于所述盛接容器的内部，所述温度传感器与所述盛接容器固连，所述温度传感器与所述控制器通信连接。
15.可选地，所述加压装置与所述尿素喷嘴之间通过尿素管道连接。
16.可选地，所述加压装置与所述空压机之间通过压缩空气管道连接。
17.可选地，所述空压机的输出压力为4～8bar。
18.可选地，所述盛接容器由高硼硅玻璃制成。
19.有益效果：与现有技术相比，本实用新型提供的一种蒸干式车用尿素质量检测装置具有如下优点：
20.(1)、采用马弗炉进行加热蒸干，可快速发现不溶性杂质以及可溶性但高温性状稳定盐类，这些是堵塞排气管的主要成分；
21.(2)、对操作人员技术要求不高，取样后放入炉内，马弗炉按预设工况运行升温降温，通过控制器指示尿素喷嘴在达到喷射条件后自动喷射，测试结束只需观察盛接容器内的残留物就可判断尿素结晶原因；
22.(3)、通过氨气催化器的设置能对尿素溶液水解后产生的氨气进行催化还原，避免对环境造成二次污染。
附图说明
23.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
24.图1示出了本技术一个示例性实施例提供的一种蒸干式车用尿素质量检测装置的结构示意图；
25.图中：1、马弗炉；2、炉盖；3、氨气催化器；4、盛接容器；5、温度传感器；6、空压机；7、压缩空气管道；8、加压装置；9、尿素管道；10、尿素喷嘴；11、控制器；12、通孔。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.下面结合附图和实施例对本实用新型作更进一步的说明。
28.图1示出了本技术一个示例性实施例提供的一种蒸干式车用尿素质量检测装置的结构示意图，装置包括马弗炉1、炉盖2、氨气催化器3、盛接容器4、空压机6、加压装置8以及尿素喷嘴10；炉盖2设于马弗炉1的顶部实现开合，氨气催化器3与马弗炉1的内顶壁固连，可选地，该氨气催化器3与马弗炉1的连接方式包括但不限于焊接、铆接、卡扣连接、螺栓固定的其中一种；氨气催化器3位于马弗炉1的内部且位于炉盖2的下方；盛接容器4固连于马弗炉1的内部且位于氨气催化器3的下方，可选地，该盛接容器4与马弗炉1的连接方式包括但
不限于焊接、铆接、卡扣连接、螺栓固定的其中一种；盛接容器4呈一侧开口的长方体容器；马弗炉1的一侧壁上具有通孔12，通孔12与盛接容器4开口的一侧相对匹配设置，尿素喷嘴10固连于马弗炉1的一侧外壁上，且尿素喷嘴10的喷射口与通孔12相适配，进而实现尿素喷嘴10喷射的尿素喷入盛接容器4内；加压装置8以及空压机6均位于马弗炉1的一侧，加压装置8的一端与尿素喷嘴10连接，另一端与空压机6连接。
29.在本技术实施例中，马弗炉是英文mufle furnace翻译过来的，mufle是包裹的意思,furnace是炉子、熔炉的意思，马弗炉在中国的通用叫法有以下几种：电炉、电阻炉、茂福炉、马福炉，马弗炉是一种通用的加热设备.依据外观形状可分为箱式炉、管式炉、坩埚炉等。
30.在本技术实施例中，该加压装置8实现为压力腔，用于将车用尿素箱内取出的尿素样品进行蓄压，为尿素喷嘴10的尿素喷射做准备，该加压装置8通过空压机6输入压力。
31.在本技术实施例中，尿素喷嘴10将加压后的尿素溶液雾化，喷射至完成预热的马弗炉1内的盛接容器4内。
32.在本技术实施例中，盛接容器4用于盛接尿素溶液残留物，当尿素喷雾进入后，能够迅速被水解，同时温度迅速下降，当炉内温度低于设定值后停喷；采用喷嘴雾化水解后，分解速度明显加快，对比溶液整体置于炉内蒸干方式，后者更易造成水分挥发，尿素结晶析出，固体尿素虽能够高温下分解，但分解速率明显低于水溶液。
33.在本技术实施例中，氨气催化器3实现为铂金属催化器，氨气催化器3用于催化测试过程产生的氨气，本技术使用的铂金属催化器在炉内温度大于160℃时具有75％以上催化效率，大于200℃时对氨气有99％以上催化效率。
34.在本技术实施例中，试验完成后尿素在高温下分解为氨气和二氧化碳，通过观察盛接容器4内的残留物判断是否存在其他杂质。
35.作为一种可选实施方式，装置还包括控制器11，控制器11位于马弗炉1的一侧，控制器11与尿素喷嘴10通信连接，用于控制尿素喷嘴10的喷停。
36.作为一种可选实施方式，尿素喷嘴10实现为电磁阀开启式喷嘴。
37.作为一种可选实施方式，装置还包括温度传感器5，温度传感器5位于盛接容器4的内部，温度传感器5与盛接容器4固连，可选地，该盛接容器4与温度传感器5的连接方式包括但不限于焊接、铆接、卡扣连接、螺栓固定的其中一种；温度传感器5与控制器11通信连接，用于实现对马弗炉1内的温度采集。
38.作为一种可选实施方式，加压装置8与尿素喷嘴10之间通过尿素管道9连接。
39.作为一种可选实施方式，加压装置8与空压机6之间通过压缩空气管道7连接。
40.作为一种可选实施方式，空压机6的输出压力为4～8bar。
41.作为一种可选实施方式，盛接容器4由高硼硅玻璃制成，可选地，该高硼硅玻璃实现为透明玻璃，便于观察。
42.为了更好的理解本技术，下面结合附图和一个具体实施例对本技术作更进一步的说明。需要说明的是，该具体实施例所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，不限定本技术保护的范围。
43.本实施例中，为了解决如何帮助维修站快速识别尿素结晶原因，提升检测效率，降低车主的维修成本的问题，使用上述任一实施例中记载的蒸干式车用尿素质量检测装置，
该装置的工作方法，包括以下步骤：
44.步骤一，实验准备：对排气管内尿素结晶块取样，兑纯水重新溶解，或直接从车用尿素箱内取尿素样品，置于加压装置8内，随后密封加压装置8，空压机6通过压缩空气管道7给加压装置8通入4～8bar的压缩空气，对尿素样品进行蓄压准备；
45.步骤二，马弗炉1升温：尿素溶液在250℃～450℃温度区间水解速率较快，设定马弗炉1目标温度为450℃，进行阶梯形性升温，防止温度剧烈变化；
46.步骤三，当温度传感器5检测到炉内温度达到450℃后，通过控制器11控制尿素喷嘴10开始喷射，喷射后温度迅速下降，当炉内温度低于250℃后尿素喷嘴10停止喷射，可选地，若采样量较大，可等待再次升温，进行多次喷射循环；
47.步骤四，尿素喷嘴10打开后，高压溶液将以小锥角喷射雾化，可选地，本技术中可选用技术参数为雾化锥角为23
°
、频率为1hz的喷嘴，喷射后温度迅速下降，假尿素单次循环喷射10ml即可观察出不可溶、不分解的固体杂质；
48.步骤五，氨气催化器3处理尿素溶液水解后产生的大量氨气，氨气具有刺激性气味，极小浓度即可被嗅觉察觉，尿素喷嘴10喷射前打开炉盖2，用于排气，高温气体经催化后可实现99％以上催化效率；
49.步骤六，尿素喷嘴10喷射结束后，马弗炉1继续保温，存在少量尿素溶液被蒸干后结晶析出，附着在盛接容器4的内壁上，为避免误判，持续的高温可将尿素结晶分解；
50.步骤七，测试结束，马弗炉1降温，低于40℃后取出盛接容器4观察残留物，残留物少表示尿素质量较好。
51.在本技术实施例中，部分非尿素杂质，也会随着高温分解，例如氯化铵杂质，此类杂质对催化器具有毒性，但不是造成排气管结晶堵塞的原因，车辆排气管内出现大块固体结晶，表示问题不在尿素质量，因着重检查其他问题。
52.综上所述，本实用新型提供的一种蒸干式车用尿素质量检测装置，实现了帮助维修站快速识别尿素结晶原因，提升检测效率，降低车主的维修成本，具体具有如下优点：
53.(1)、采用马弗炉进行加热蒸干，可快速发现不溶性杂质以及可溶性但高温性状稳定盐类，这些是堵塞排气管的主要成分；
54.(2)、对操作人员技术要求不高，取样后放入炉内，马弗炉按预设工况运行升温降温，通过控制器指示尿素喷嘴在达到喷射条件后自动喷射，测试结束只需观察盛接容器内的残留物就可判断尿素结晶原因；
55.(3)、通过氨气催化器的设置能对尿素溶液水解后产生的氨气进行催化还原，避免对环境造成二次污染。
56.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。