本實用新型專利涉及一種為柴油機動車添加車用尿素溶液的加注系統(tǒng)，它適用于各類型加油站為機動車輛（主要為重型卡車及客車）添加車用尿素溶液。

背景技術：

車用尿素溶液是重型柴油車達到國Ⅳ排放標準的必備產(chǎn)品。重型卡車、客車等柴油車要達到國Ⅳ排放標準，在尾氣處理上就要安裝適合的SCR催化反應器（SCR技術是最適合我國國情的控制重型柴油車排氣中NOx污染物的環(huán)保技術）。在SCR催化反應器內(nèi)，尿素溶液與發(fā)動起排氣中的NOx 在高溫條件下，發(fā)生還原反應，生成氮氣和水，有效地減少汽車尾氣中的NOx含量， 降低由于NOx所引起的空氣污染。

國Ⅳ柴油發(fā)動機對車用尿素溶液的消耗量是柴油消耗量的4%～6%。目前，車用尿素溶液供應網(wǎng)絡借助加油站在全國逐步建立；車用尿素溶液銷售主要是10～25L的小包裝桶，加注方式為人工加注；這種加注方式有兩個缺點：一是加注效率低，人工加注費時費力很不方便；二是小包裝桶加注完后被丟棄，造成環(huán)境二次污染，為消除大氣環(huán)境污染而產(chǎn)生固體廢物，處理這些固體廢物又需要消耗環(huán)境資源。

消除以上缺點的方法就是采用大容量車用尿素溶液儲罐和車用尿素溶液專用加注機。但由于尿素溶液具有弱堿性，對常規(guī)金屬和部分非金屬具有腐蝕性，而傳統(tǒng)加油機內(nèi)部過流部件多為鑄鐵、鑄鋁、銅等金屬材質(zhì)，與尿素溶液不兼容；SCR催化反應器對車用尿素溶液純凈度要求極高，如果柴油車使用不合格的尿素溶液，會導致SCR催化反應器失效，增加SCR催化反應器更換成本。

目前市場上沒有適合尿素溶液的加注機，限制了加油站車用尿素溶液的快速推廣。

此外，傳統(tǒng)加油機大部分采用容積式流量計作為計量元件，如活塞式流量計、橢圓齒輪流量計計，這種流量計機構復雜，運動部件多，流動阻力大，存在機械磨損造成計量準確度下降等問題，使用時間越長維修工作量越大。容積式流量計用于尿素溶液計量，在長時間使用后，內(nèi)部會形成尿素粉末狀物體，加速流量計磨損，影響計量精度。

加油站油品進、出結算單位不統(tǒng)一，進油使用槽罐車稱重采用“千克”統(tǒng)計，售油使用加油機采用“升”計量，為使油品進、出數(shù)量平衡，加油站需定期檢測油品密度，將單位“升”換算成質(zhì)量單位 “千克”。而油品受環(huán)境溫度影響自身密度會發(fā)生變化，進而造成統(tǒng)計數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差。這種誤差與計量方式有關，是客觀存在的。

中國實用新型專利公開號“205013102U”公開了一種尿素溶液加注裝置，其包括壓蓋、加液嘴、磁鋼和后蓋，其中，所述加液嘴的中心處設置有加液口，所述壓蓋的中心處對應加液口設置通孔，且所述壓蓋通過卡扣結構設置于所述加液嘴的頂部，所述磁鋼鑲嵌于所述加液嘴內(nèi)，所述后蓋通過熱熔焊接連接于所述加液嘴上。所述加液口的內(nèi)壁上均布有若干個供加注尿素溶液時排氣的排氣槽。上述尿素溶液加注裝置不僅考慮到了加注尿素溶液時尿素罐的排氣問題；而且結構簡單、便于制造成型、成本低、拆裝便捷。上述技術方案公開的是一種具體的專用加注裝置，但并不涉及車用加注尿素溶液方面的內(nèi)容。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的上述不足，而提供一種采用科氏質(zhì)量流量計作為尿素溶液加注機的計量元件，且與尿素溶液接觸的部件均與車用尿素溶液兼容的車用尿素溶液的加注系統(tǒng)。

本實用新型目的通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種車用尿素溶液的加注系統(tǒng)，包括儲液箱，電源以及電腦控制器，其特征是，還包括過濾器、加注泵、止回閥、傳感器、質(zhì)量流量計、電磁閥和自封式加注槍，所述儲液箱內(nèi)尿素溶液依次流經(jīng)過濾器、加注泵、止回閥、質(zhì)量流量計、電磁閥和自封式加注槍，所述的電腦控制器通過傳感器獲取質(zhì)量流量計的數(shù)據(jù)，所述的電腦控制器控制連接電磁閥，所述電源分別電連接電腦控制器和加注泵。其中，過濾器，為過濾尿素溶液中的雜質(zhì)；加注泵，為液體流動提供動力；止回閥，為防止管道內(nèi)液體倒流；質(zhì)量流量計，為將傳感器測得的流量信號傳送給電腦控制器；傳感器，為檢測過流液體流量；電磁閥，為定量加注結束時及時關閉，阻斷液體流動；自封式加注槍，為受液容器加注尿素溶液。

作為優(yōu)選，還包括電機和壓力開關，電源通過電機帶動加注泵運轉(zhuǎn)，所述的加注泵內(nèi)部裝有壓力開關。

作為優(yōu)選，還包括限位開關，提起自封式加注槍，觸發(fā)限位開關后聯(lián)機電腦控制器。

作為優(yōu)選，還包括擴展接口、顯示面板和操作鍵盤，均與電腦控制器電連接。

作為優(yōu)選，所述的加注泵為隔膜泵，泵殼材質(zhì)為聚丙烯，泵內(nèi)隔膜為聚四氟乙烯；或加注泵為葉片泵，泵殼和葉輪材質(zhì)采用304不銹鋼。

作為優(yōu)選，所述的尿素溶液依次流經(jīng)各部件間采用薄壁管道連接，連接方式為卡套環(huán)壓式連接和/或螺紋連接。

作為優(yōu)選，所述的傳感器為基于科氏力效應的相位敏感型諧振式傳感器。

作為優(yōu)選，所述的質(zhì)量流量計是一種科氏質(zhì)量流量計。

作為優(yōu)選，所述的電磁閥為雙流量電磁閥，由主電磁閥、副電磁閥組成，主電磁閥為大流量電磁閥，副閥為小流量電磁閥。

與現(xiàn)有技術相比，本產(chǎn)品同現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點及效果 ：

本實用新型是專門針對車用尿素溶液加注而研發(fā)的。它所有與尿素溶液接觸的部件均與車用尿素溶液兼容，符合GB29518-2013《柴油發(fā)動機氮氧化物還原劑 尿素水溶液（AUS32）》附錄J.2.1.2要求，不會對尿素溶液產(chǎn)生污染。加注泵如選尿素專用隔膜泵，則泵殼材質(zhì)為聚丙烯（無添加劑），泵內(nèi)隔膜為聚四氟乙烯(無添加劑)；加注泵如選葉片泵或離心泵，則泵殼和葉輪材質(zhì)采用304不銹鋼；相連管道采用304不銹鋼管，質(zhì)量流量計采用316L不銹鋼，雙流量電磁閥閥體采用304不銹鋼，視液鏡采用304不銹鋼，加注軟管采用交聯(lián)聚乙烯，拉斷閥采用304不銹鋼，自封式加注槍采用304不銹鋼。

本實用新型創(chuàng)造性的采用科氏質(zhì)量流量計作為尿素溶液加注機的計量元件，并對電腦控制軟件進行重新編程，以適應質(zhì)量流量傳感器和變送器信號，在確保計量穩(wěn)定度的前提下，既實現(xiàn)加注量以質(zhì)量單位“千克”顯示，還提高計量準確度至±0.3%，較傳統(tǒng)加油機計量準確度±0.5%，提高0.2%.

本實用新型直接采用質(zhì)量流量測量方法，對車用尿素溶液加注量進行測量統(tǒng)計，即加注量計量單位是千克。也可以根據(jù)客戶需要，通過二次儀表轉(zhuǎn)換為容積單位（升）。

本實用新型采用質(zhì)量計量方式，有兩個優(yōu)點：一是目前車用尿素溶液在配比生產(chǎn)、出廠以及加油站銷售時均采用質(zhì)量單位進行貿(mào)易結算，計量單位統(tǒng)一，便于結算；二是伴隨科技發(fā)展，質(zhì)量流量計的計量精確度和計量穩(wěn)定性達到較高的水平，完全滿足國家貿(mào)易交接計量器具精度±0.5%的要求，且質(zhì)量流量計內(nèi)部沒有機械運動零件，流體通過時，磨損小，阻力損失小，具有維護成本低、使用壽命長等優(yōu)點，而且質(zhì)量流量計國產(chǎn)化后制造成本也大幅降低。

本實用新型具有定量加注，非定量加注自動計量功能，具有普通模式加注和卡機聯(lián)動模式加注功能，方便客戶使用；并根據(jù)客戶要求預留接口，便于擴散IC卡系統(tǒng)，后臺數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，第三方支付（微信支付寶等）及打印功能。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實施例的系統(tǒng)原理示意圖。

圖2是本實施例中科氏質(zhì)量流量計工作原理圖。

標號說明：儲液箱1，電源2、電腦控制器3、過濾器4、加注泵5、止回閥6、傳感器7、質(zhì)量流量計8、電磁閥9、自封式加注槍10、電機11、壓力開關12、限位開關13、擴展接口14、顯示面板15、操作鍵盤16、配電室17、接線盒18、受液容器19。

具體實施方式

以下結合具體實施例來說明本實用新型，下列實施例僅用于說明本實用新型的技術方案，并不限定本實用新型的保護范圍。

實施例：

如圖1所示，在本實施例的產(chǎn)品包括儲液箱1，電源2以及電腦控制器3，還包括過濾器4、加注泵5、止回閥6、傳感器7、質(zhì)量流量計8、電磁閥9和自封式加注槍10，儲液箱1內(nèi)尿素溶液依次流經(jīng)過濾器4、加注泵5、止回閥6、質(zhì)量流量計8、電磁閥9和自封式加注槍10，電腦控制器3通過傳感器7獲取質(zhì)量流量計8的數(shù)據(jù)，電腦控制器3控制連接電磁閥9，電源2分別電連接電腦控制器3和加注泵5，配電室17通過接線盒18向電源2供電。其中，過濾器4，為過濾尿素溶液中的雜質(zhì)；加注泵5，為液體流動提供動力；止回閥6，為防止管道內(nèi)液體倒流；質(zhì)量流量計8，為將傳感器7測得的流量信號傳送給電腦控制器3；傳感器7，為檢測過流液體流量；電磁閥9，為定量加注結束時及時關閉，阻斷液體流動；自封式加注槍10，為受液容器1919加注尿素溶液。

本實施例還包括電機11和壓力開關12，電源2通過電機11帶動加注泵5運轉(zhuǎn)，加注泵5內(nèi)部裝有壓力開關12，在加注泵5內(nèi)尿素溶液升壓至一定壓力（0.15～0.2MPa），加注泵5內(nèi)部裝有超壓溢流閥和超壓保護自動停機壓力開關12。

本實施例還包括限位開關13，提起自封式加注槍10，觸發(fā)限位開關13后聯(lián)機電腦控制器3，電腦控制器3。

本實施例還包括擴展接口14、顯示面板15和操作鍵盤16，均與電腦控制器3電連接。顯示面板15上顯示加注量、加注金額和單價，顯示界面美觀大方，數(shù)字清晰，金屬操作鍵盤16光亮，耐用。擴展接口14為IC擴展接口14，加注機需要使用IC卡片才能進行加注，方便交易管理，便于擴散IC卡系統(tǒng)，后臺數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，第三方支付（微信支付寶等）及打印功能。

本實施例的加注泵5為隔膜泵，泵殼材質(zhì)為聚丙烯，泵內(nèi)隔膜為聚四氟乙烯；或加注泵5為葉片泵，泵殼和葉輪材質(zhì)采用304不銹鋼。加注泵5如選尿素專用隔膜泵，則泵殼材質(zhì)為聚丙烯（無添加劑），泵內(nèi)隔膜為聚四氟乙烯(無添加劑)；加注泵5如選葉片泵或離心泵，則泵殼和葉輪材質(zhì)采用304不銹鋼；相連管道采用304不銹鋼管，質(zhì)量流量計8采用316L不銹鋼，雙流量電磁閥9閥體采用304不銹鋼，視液鏡采用304不銹鋼，加注軟管采用交聯(lián)聚乙烯，拉斷閥采用304不銹鋼，自封式加注槍10采用304不銹鋼。

本實施例的尿素溶液依次流經(jīng)各部件間采用薄壁管道連接，連接方式為卡套環(huán)壓式連接和/或螺紋連接，，這種連接方式便于安裝和維修。

本實施例的傳感器7為基于科氏力效應的相位敏感型諧振式傳感器7。

如圖2所示，本實施例的質(zhì)量流量計8是一種科氏質(zhì)量流量計8。具體采用CNG-15型質(zhì)量流量計8作為尿素溶液加注流量的檢測元件。CNG-15型質(zhì)量流量計8主要由流量傳感器7、變送器組成。流量傳感器7是一種基于科氏力效應的相位敏感型諧振式傳感器7。該傳感器7由振動管、信號檢測器、震蕩驅(qū)動器、支撐結構和殼體所組成。 流量變送器是以微處理為核心的電子系統(tǒng)。它用來向傳感器7提供驅(qū)動力，并將傳感器7的信號轉(zhuǎn)化為質(zhì)量流量信號及其他參數(shù)信號，同時具有根據(jù)溫度參數(shù)對質(zhì)量流量測量進行補償功能。

CNG-15型質(zhì)量流量計8是基于科氏力原理制造的。在驅(qū)動電流作用下，通過給測量管施加一定的振動頻率，管內(nèi)的磁場力與科氏力將會使兩測量管產(chǎn)生相應的振動。當流體流經(jīng)兩平行測量管時，由于受科氏力作用將使測量管發(fā)生微小的彎曲（相位差），而管道的彎曲程度只與流經(jīng)的流體的質(zhì)量流量有關。通過檢測管壁的彎曲程度，可以直接測出質(zhì)量流量。還可以檢測內(nèi)部流體的密度和溫度，當需要流體體積流量時，通過二次儀表可轉(zhuǎn)換成體積流量。

本實施例的電磁閥9為雙流量電磁閥9，由主電磁閥（主閥）、副電磁閥組成（副閥），主電磁閥為大流量電磁閥，副閥為小流量電磁閥。雙流量電磁閥9可提高預置加注量準確度，主電磁閥為大口徑電磁閥，副閥為小口徑電磁閥。在預置加注量條件下加注時，初期流體通過主閥，實現(xiàn)快速加注，待實際加注量接近預置加注量時，關閉主閥，流體通過副閥，實現(xiàn)小流量緩慢精準加注，待實際加注量與預置加注量一致時，再關閉副閥。這樣加注可以減少關閥時間造成的加注量誤差。

工作原理敘述如下：

操作人員從加注槍座上提起自封式加注槍10，觸發(fā)加注槍座上的限位開關13，電機11帶動加注泵5運轉(zhuǎn)，尿素溶液從儲液箱1流出，經(jīng)過過濾器4過濾機械雜質(zhì)后，被吸入加注泵5，在加注泵5內(nèi)尿素溶液升壓至一定壓力（0.15～0.2MPa），加注泵5內(nèi)部裝有超壓溢流閥和超壓保護自動停機壓力開關12。

將自封式加注槍10插入受液容器19后，在儀表控制箱的操作鍵盤16上，選擇定量加注（不選為非定量加注）后，打開自封式加注槍10閥門拉桿，尿素溶液從加注泵5出口流出，流經(jīng)止回閥6、質(zhì)量流量計8、雙流量電磁閥9、視液鏡、加注軟管、拉斷閥，最后通過自封式加注槍10，注入受液容器19。

尿素溶液在流經(jīng)質(zhì)量流量計8時，流量計的傳感器7將流量信號傳送給電腦控制器3，電腦控制器3把流量信號轉(zhuǎn)換成質(zhì)量流量（或體積流量），并輸送給加注量顯示屏，實時顯示尿素溶液加注累積量。

當加注量顯示屏顯示的累積加注量接近預置加注量時，電腦控制器3會先關閉大流量電磁閥9，待顯示的累積加注量與預置加注量一致時，電腦控制器3再關閉小流量電磁閥9，停止向受液容器19加注溶液。此時，收起自封式加注槍10并把加注槍掛回槍座，加注泵5停止運轉(zhuǎn)，從加注量顯示面板15上讀取加注量和加注金額，確認與預置加注量和加注金額一致，加注過程結束。

當受液容器19滿液時，自封式加注槍10會自動關閉加注槍出液閥門，停止向受液容器19加注；在加注期間，操作人員也可手動關閉自封式加注槍10的出液閥門拉桿，停止向受液容器19加注；然后，收起自封式加注槍10并把加注槍掛回槍座，加注泵5停止運轉(zhuǎn)，從加注量顯示面板15上讀取加注量和加注金額，加注過程結束。

此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本實用新型專利構思所述的構造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本實用新型專利的保護范圍內(nèi)。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型的結構或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本實用新型的保護范圍。