20世紀(jì)90年代以來，世界各國對發(fā)動(dòng)機(jī)排放法規(guī)的不斷嚴(yán)格，大大推動(dòng)了發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展。我國2013年7月1日將要實(shí)施國Ⅳ排放法規(guī)。國IV排放標(biāo)準(zhǔn)是國家第四階段機(jī)動(dòng)車污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，汽車排放污染物主要有HC（碳?xì)浠�合物）、NOx（氮氧合物）、CO（一氧化碳）、PM（微粒）等，通過更好的催化轉(zhuǎn)化器的活性層、二次空氣噴射以及帶有冷卻裝置的排氣再循環(huán)系統(tǒng)等技術(shù)的應(yīng)用，控制和減少汽車排放污染物到規(guī)定數(shù)值以下的標(biāo)準(zhǔn)。在國四時(shí)代也有兩種主要的升級方案，一類是通過使用選擇性催化還原(SCR)技術(shù)，利用尿素溶液對尾氣中的氮氧化物進(jìn)行處理；還有一類是通過微粒捕集器（DPF）或微粒催化轉(zhuǎn)換器（DOC），針對燃燒產(chǎn)生的微粒進(jìn)行處理的EGR(廢氣再循環(huán))技術(shù)。目前，國內(nèi)的幾家大型柴油機(jī)廠大都通過機(jī)內(nèi)凈化降低碳煙，然后利用SCR系統(tǒng)降低NOX排放的方法來滿足國Ⅳ排放法規(guī)對碳煙和NOX的限制。

　　SCR系統(tǒng)包括：尿素水溶液儲(chǔ)罐、輸送裝置、計(jì)量裝置、噴射裝置、催化器以及溫度和排氣傳感器等。系統(tǒng)的基本工作原理是：尾氣從渦輪出來后進(jìn)入排氣混和管，在混和管上安裝有尿素計(jì)量噴射裝置，噴入尿素水溶液，尿素在高溫下發(fā)生水解和熱解反應(yīng)后生成NH3，在SCR系統(tǒng)催化劑表面利用NH3還原NOX，排出N2，多余的NH3也被還原為N2，防止泄漏。一般情況下，消耗100L燃油的同時(shí)會(huì)消耗5L液體尿素水溶液。在SCR中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下：

    尿素水解：（NH2）2CO+H2O→2NH3+CO2

    NOX還原：NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O

    NH3氧化：4NH3＋3O2→2N2＋6H2O

　　本文主要介紹幾種用于SCR系統(tǒng)尿素箱監(jiān)測控制的傳感器。

　　1、尿素品質(zhì)傳感器FPS2851

　　有人想這個(gè)尿素溶液是不是可以用我們常見的尿素化肥兌水就可以了呢？當(dāng)然是不可以的，這里的尿素溶液其實(shí)是農(nóng)用尿素提純后形成的，呈淡藍(lán)色液態(tài)。車用尿素溶液也有著不同的叫法，在歐洲被稱為Adbule，而在北美則被稱為DEF，"DieselExhaustFluid"的縮寫，中文直譯為“柴油機(jī)排放處理液”。在卡車上需要一個(gè)單獨(dú)的容器來存儲(chǔ)，尿素溶液中不可再添加水和柴油。尿素溶液的濃度及品質(zhì)是保證化學(xué)反應(yīng)充分進(jìn)行以及發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。
　　　　
　　FPS2851尿素品質(zhì)傳感器是由美國MEAS開發(fā)用來對尿素溶液品質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測的一款傳感器。FPS2851尿素分析傳感器用于直接測量所有的水尿素溶液臨界參數(shù)�；�于專利音叉技術(shù)，對尿素的濃度、溫度等參數(shù)進(jìn)行測量，使用戶能夠?qū)崟r(shí)掌握最新數(shù)據(jù)，以達(dá)到最佳的性能。在線實(shí)時(shí)多參數(shù)尿素分析的高性能算法可將尿素濃度變化直接反饋到控制系統(tǒng)，減少氮氧化物排放，達(dá)到優(yōu)化控制的目的。

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　　2、尿素泵壓力傳感器U86B：

　　SCR系統(tǒng)中的尿素劑量最終由發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)控制，尿素的噴入量必須要與NOx的濃度相匹配，在保證降低NOx的同時(shí)，不能超過份量。尿素的噴入量過少，則達(dá)不到應(yīng)有的處理水平，尿素的噴入量過多，則會(huì)使多余的氨氣排入大氣，導(dǎo)致新的污染。 因此必須對尿素泵壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，這里用到是U86B壓力傳感器。

　　U86B壓力傳感器是油美國MEAS專門定制的一款尿素泵壓力傳感器，量程約1Mpa（100psi、300psi；10Bar、12Bar），放大電壓信號輸出。U86B有三種壓力類型可選（表壓、絕壓、密封壓），詳細(xì)資料可登錄www.sensorwya.cn 或撥打010-84775646，84775648咨詢索取。

　　3、尿素箱液位傳感器

　　缺少尿素的SCR系統(tǒng)將無法正常運(yùn)行，所以為了降低危險(xiǎn)的發(fā)生，保證SCR系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，必須要對尿素箱內(nèi)溶液量進(jìn)行監(jiān)測，以便及時(shí)提醒添加補(bǔ)充尿素溶液。尿素箱液位傳感器采用干簧管原理，它是利用磁鐵產(chǎn)生的磁場控制干簧管通斷的原理，將被測液位的變化轉(zhuǎn)化成電阻電壓信號輸出，然后與二次儀表相連接，達(dá)到檢測油箱液位高度的目的。干簧管液位傳感器具有使用壽命長、安裝維護(hù)簡便、動(dòng)作安全可靠、無火花等特點(diǎn)，廣泛用于油箱液位和發(fā)電機(jī)組液位檢測中。

　　4、尿素箱溫度傳感器

　　在溫度較低（-11℃）的情況下，尿素水溶液會(huì)結(jié)冰，為了保證在較低環(huán)境溫度條件下SCR系統(tǒng)的正常工作，防止尿素溶液凍結(jié)，因此需要通過加熱措施來解決。當(dāng)車輛在低溫環(huán)境運(yùn)行時(shí)，若尿素箱溫度傳感器測得溫度低于規(guī)定值（一般設(shè)定為0℃），發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元就會(huì)發(fā)出指令開啟發(fā)動(dòng)機(jī)通往尿素箱的冷卻液管路控制電磁閥，利用發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液給尿素箱加熱，防止尿素溶液凍結(jié)或解凍已凍結(jié)的尿素溶液，保證后處理系統(tǒng)正常工作。當(dāng)尿素溶液溫度上升到規(guī)定值（一般設(shè)定為7℃左右）時(shí)則斷開控制電磁閥，防止尿素溶液過熱。尿素箱溫度傳感器的作用就是實(shí)時(shí)反饋尿素溶液溫度，以確認(rèn)加熱器是否在正常工作，保證SCR系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)及車輛行駛安全。

　　以上列舉了幾款在SCR系統(tǒng)中得到成熟應(yīng)用的傳感器，目前在中國地區(qū)由北京賽斯維測控技術(shù)有限公司負(fù)責(zé)市場推廣及技術(shù)服務(wù)。如需了解以上產(chǎn)品更多信息或索取產(chǎn)品詳細(xì)資料可登錄mizp.cn或直接撥打010-84775646 ，84775648咨詢。

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