[发明专利]SCR计量模块检测试验台

说明书

技术领域

本发明涉及柴油机废气后处理装置的检测系统，属于机电测试技术领域，即应用了SCR技术、电子控制技术、测试技术的电控SCR计量模块测试系统。

背景技术

柴油机以其优越的动力性、经济性和排放性受到人们的青睐，其应用范围也越来越广泛。目前，欧美国家100％重型车、90％轻型车采用柴油机。欧洲柴油轿车已占轿车年产总量的32％左右，其中法国、西班牙等国更是高达50％以上。但是随着地球环境问题变得日益严重，各国政府争相颁布了相关法规来限制汽车的尾气排放。随着法规的不断升级，排放要求也日益苛刻。从欧三到欧四这一阶段主要问题是如何解决柴油机NOx排放和PM排放。目前主流的办法有两个：EGR+DPF；高压共轨+SCR。后者燃油经济性优于前者，对燃油品质也相对没那么敏感。因此，SCR技术受到了更为广泛的关注。其中尿素选择性催化还原(urea-SCR)技术是迄今被认为最有前途的柴油机NOx排放控制措施，同时该项技术也是目前业内相关企业、高校和其他科研机构研究的热点和重点。

尿素溶液喷射量的精确计量是尿素选择性催化还原(urea-SCR)技术核心之一。而当前SCR计量模块性能测试和在线故障诊断还停留在宏观层面，只能诊断出显性故障，对于表现不明显又对整个系统性能存在潜在危险的隐形故障则无法及时察觉。因此对SCR计量模块故障检测和性能测试方法研究意义重大。

发明内容：

本发明的目的是填补国内SCR尿素计量模块检测技术的空白，为国内SCR技术的发展提供实验基础而设计的SCR计量模块检测试验台。

本发明是通过模拟SCR剂量模块的工作状态，实时测量各种重要参数并将其传送至电子控制单元和PC机。本发明可以分为两个部分：SCR计量模块检测工作平台和远程控制台。工作平台可以改变水温、空气压气、计量模块电机转速、各个电磁阀的开闭状态等重要参数，并通过传感器实时采集各种重要的工作参数；采集得到的数据上传到PC机中进行分析处理、显示输出；远程控制平台与工作平台通过通信总线连接，集成了PC终端、显示器、打印机等设备，便于数据的远程显示和输出。

本发明在设计中引入了模块化概念，各模块可以独立运行调试。试验台由供给模块(包括供气、供水、供电)、信号输出模块、电子控制单元、数据计算与分析模块组成。

供给模块用于给整个试验台提供外部供给，它包括供气装置、供水装置和供电装置。其中供水装置配备了输水箱、回水箱和恒温装置，由此保证工作中水的恒温，方便了水与尿素溶液之间的换算。

信号输出模块用于采集并输出检测过程中所需要的数据，如各处水流量、气压、水压、温度、液面等。该模块是本发明专利的技术核心之一，它集成了非接触式水流量(进水、出水、回水)检测装置、气压、水压等传感器，解决了小水流量精确采集困难的难题。

电子控制单元应用了嵌入式单片机技术，拥有一套国内先进水平的全自动检测控制系统。它用于控制SCR计量模块需要进行检测的各种工作状态，从信号输出模块获取必要的信息进行处理，并将处理结果发送到数据计算与分析模块。

数据计算与分析模块用于处理测试结果，分析SCR计量模块的性能，判断它可能出现的故障，并将计算和分析记过在标定模块的相应位置体现出来。该模块配备一个故障诊断数据库，能根据采集的数据分析故障、判断故障产生的原因、给出故障解决办法，并具备自学习功能。

触摸显示屏便于用户直接观测到实时的检测信息，如检测进度、检测数据变化趋势、系统分析结果等。通过该模块的上位机界面，用户能自由选择工作模式(手动、自动)，实时控制试验系统的运行。

附图说明：

图1为本发明SCR计量模块检测试验台的结构简图；

图中：1-SCR计量模块工作平台；2-计量模块进气口；3-计量模块；4-计量模块回水口；5-计量模块出水口；6-计量模块进水口；7-信号采集输出模块；8-供气装置；9-供水装置；10-配电箱；11-气温表；12-气压表；13水温表；14-水位表；15-电子控制单元；16-触摸显示屏；17-数据计算与分析模块；18-远程监控平台；19-恒温装置。

具体实施方案：

SCR检测试验台实现过程如下：首先搭建SCR工作平台，然后安装供气(8)、供水(9)和供电系统(10)，将被测试SCR固定在平台1上，通过安装剂量模块获得进出被测泵的水流量信号，采用配有传感器的气温表11、气压表12、水温表13检测响应的参数，采用水位表14检测水箱液面高度，通过电子控制单元15实现数据采集和分析，通过触摸显示屏16进行程序的过程检测，数据计算与分析模块17和远程监控平台18实现数据的分析和存储等。恒温装置19实现水溶液的温度控制，保证系统测试不受温度的影响。