一种尿素的泄露检测方法及装置论文和设计-闫立冰

全文摘要

本发明公开了一种尿素的泄露检测方法，包括：当检测到目标系统的尿素泵在正常压力设定值下处于稳定状态时，将所述尿素泵的压力值提高到第一压力设定值，其中，所述第一压力设定值大于所述正常压力设定值；当所述尿素泵在所述第一压力设定值下处于稳定状态时，将所述尿素泵的压力值降低到第二压力设定值，其中，所述第二压力设定值小于所述正常压力设定值；调整完成后，获取所述目标系统的当前压力值和对应时间点的采样压力值，依据所述当前压力值与所述采样压力值差值，确定所述目标系统是否泄漏。上述的检测方法，在系统运行过程中，不需要增加额外的检测设备，就可以检测系统中尿素是否泄露，避免了因尿素泄露造成的浪费。

主设计要求

1.一种尿素的泄露检测方法，其特征在于，包括：当检测到目标系统的尿素泵在正常压力设定值下处于稳定状态时，将所述尿素泵的压力值提高到第一压力设定值，其中，所述第一压力设定值大于所述正常压力设定值；当所述尿素泵在所述第一压力设定值下处于稳定状态时，将所述尿素泵的压力值降低到第二压力设定值，其中，所述第二压力设定值小于所述正常压力设定值；调整完成后，获取所述目标系统的当前压力值和对应时间点的采样压力值，依据所述当前压力值与所述采样压力值差值，确定所述目标系统是否泄漏。

设计方案

1.一种尿素的泄露检测方法，其特征在于，包括：

当检测到目标系统的尿素泵在正常压力设定值下处于稳定状态时，将所述尿素泵的压力值提高到第一压力设定值，其中，所述第一压力设定值大于所述正常压力设定值；

当所述尿素泵在所述第一压力设定值下处于稳定状态时，将所述尿素泵的压力值降低到第二压力设定值，其中，所述第二压力设定值小于所述正常压力设定值；

调整完成后，获取所述目标系统的当前压力值和对应时间点的采样压力值，依据所述当前压力值与所述采样压力值差值，确定所述目标系统是否泄漏。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

检测所述尿素泵是否存在故障；

若是，发送故障指令对所述尿素泵的故障进行提示。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述当前压力值和所述采样压力值进行存储。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调整完成后，获取所述目标系统的当前压力值和对应时间点的采样压力值，依据所述当前压力值与所述采样压力值差值，确定所述目标系统是否泄漏，包括：

获取所述当前压力值后间隔预设的第一时长获取该时间点所述尿素泵的采样压力值；

计算所述当前压力值与所述采样压力值的压力差值；

将所述压力差值与预设的压力差阈值进行比较，判断所述压力差值是否大于预设的压力差阈值；

若是，判定所述目标系统存在泄露，或，若否，判定所述目标系统不存在泄露。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调整完成后，获取所述目标系统的当前压力值和对应时间点的采样压力值，依据所述当前压力值与所述采样压力值差值，确定所述目标系统是否泄漏，包括：

获取所述当前压力值后每间隔预设的第二时长获取所述采样压力值；

当所述采样压力值的数量或者间隔的总时长满足对应的阈值要求时，计算相邻压力值之间压力变化率和各个压力变化率的平均压力变化率；

将所述平均压力变化率与预设的压力变化率阈值进行比较，判断所述平均压力变化率是否大于预设的压力变化率阈值；

若是，判定所述目标系统存在泄露，或，若否，判定所述目标系统不存在泄露。

6.一种尿素的泄露检测装置，其特征在于，包括：

提高模块，用于当检测到目标系统的尿素泵在正常压力设定值下处于稳定状态时，将所述尿素泵的压力值提高到第一压力设定值，其中，所述第一压力设定值大于所述正常压力设定值；

降低模块，用于当所述尿素泵在所述第一压力设定值下处于稳定状态时，将所述尿素泵的压力值降低到第二压力设定值，其中，所述第二压力设定值小于所述正常压力设定值；

获取确定模块，用于调整完成后，获取所述目标系统的当前压力值和对应时间点的采样压力值，依据所述当前压力值与所述采样压力值差值，确定所述目标系统是否泄漏。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

检测模块，用于检测所述尿素泵是否存在故障；

提示模块，用于在所述检测模块检测所述尿素泵存在故障时，发送故障指令对所述尿素泵的故障进行提示。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

存储模块，用于将所述当前压力值和所述采样压力值进行存储。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取确定模块包括：

第一获取单元，用于获取所述当前压力值后间隔预设的第一时长获取该时间点所述尿素泵的采样压力值；

第一计算单元，用于计算所述当前压力值与所述采样压力值的压力差值；

第一比较判断单元，用于将所述压力差值与预设的压力差阈值进行比较，判断所述压力差值是否大于预设的压力差阈值；

第一判定单元，用于在所述第一比较判断单元判断所述压力差值大于预设的压力差阈值时，判定所述目标系统存在泄露，或，在所述第一比较判断单元判断所述压力差值小于预设的压力差阈值时，判定所述目标系统不存在泄露。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取确定模块包括：

第二获取单元，用于获取所述当前压力值后每间隔预设的第二时长获取所述采样压力值；

第二计算单元，用于当所述采样压力值的数量或者间隔的总时长满足对应的阈值要求时，计算相邻压力值之间压力变化率和各个压力变化率的平均压力变化率；

第二比较判断单元，用于将所述平均压力变化率与预设的压力变化率阈值进行比较，判断所述平均压力变化率是否大于预设的压力变化率阈值；

第二判定单元，用于在所述第二比较判断单元判断所述平均压力变化率大于预设的压力变化率阈值时，判定所述目标系统存在泄露，或，在所述第二比较判断单元判断所述平均压力变化率小于预设的压力变化率阈值时，判定所述目标系统不存在泄露。

设计说明书

技术领域

本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种尿素的泄露检测方法及装置。

背景技术

由于管路存在连接部分，因此存储在管路中的尿素很容易造成泄露，例如选择性催化还原系统（SCR），SCR是针对柴油车尾气排放中NOx的一项处理工艺，即在催化剂的作用下，喷入尿素，把尾气中的NOx还原成N2和H2O。该技术也被广泛应用于柴油机尾气后处理，通过优化喷油和燃烧过程，尽量在机内控制微粒PM的产生，而后在机外处理富氧条件下形成的氮氧化物，及时用车用尿素（车用尿素在一定温度下分解生成氨）对氮氧化物（NOx）进行选择性催化还原，从而达到既节能、又减排的目的。

但是SCR较为复杂，泄漏点比较多，较难发现，尤其是轻微泄漏不影响尿素建压的情况下，极易造成尿素的浪费，缺少一种尿素泄露的检测方法，来避免尿素泄露造成的浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种尿素的泄露检测方法及装置，来解决尿素泄露造成的浪费的问题，具体方案如下：

一种尿素的泄露检测方法，包括：

调整完成后，获取所述目标系统的当前压力值和对应时间点的采样压力值，依据所述当前压力值与所述采样压力值差值，确定所述目标系统是否泄漏。

上述的方法，可选的，还包括：

检测所述尿素泵是否存在故障；

若是，发送故障指令对所述尿素泵的故障进行提示。

上述的方法，可选的，还包括：

将所述当前压力值和所述采样压力值进行存储。

上述的方法，可选的，调整完成后，获取所述目标系统的当前压力值和对应时间点的采样压力值，依据所述当前压力值与所述采样压力值差值，确定所述目标系统是否泄漏，包括：

获取所述当前压力值后间隔预设的第一时长获取该时间点所述尿素泵的采样压力值；

计算所述当前压力值与所述采样压力值的压力差值；

将所述压力差值与预设的压力差阈值进行比较，判断所述压力差值是否大于预设的压力差阈值；

若是，判定所述目标系统存在泄露，或，若否，判定所述目标系统不存在泄露。

获取所述当前压力值后每间隔预设的第二时长获取所述采样压力值；

当所述采样压力值的数量或者间隔的总时长满足对应的阈值要求时，计算相邻压力值之间压力变化率和各个压力变化率的平均压力变化率；

将所述平均压力变化率与预设的压力变化率阈值进行比较，判断所述平均压力变化率是否大于预设的压力变化率阈值；

若是，判定所述目标系统存在泄露，或，若否，判定所述目标系统不存在泄露。

一种尿素的泄露检测装置，包括：

上述的装置，可选的，还包括：

检测模块，用于检测所述尿素泵是否存在故障；

提示模块，用于若是，发送故障指令对所述尿素泵的故障进行提示。

上述的装置，可选的，还包括：

存储模块，用于将所述当前压力值和所述采样压力值进行存储。

上述的装置，可选的，所述获取确定模块包括：

第一获取单元，用于获取所述当前压力值后间隔预设的第一时长获取该时间点所述尿素泵的采样压力值；

第一计算单元，用于计算所述当前压力值与所述采样压力值的压力差值；

第一比较判断单元，用于将所述压力差值与预设的压力差阈值进行比较，判断所述压力差值是否大于预设的压力差阈值；

第一判定单元，用于若是，判定所述目标系统存在泄露，或，若否，判定所述目标系统不存在泄露。

上述的装置，可选的，所述获取确定模块包括：

第二获取单元，用于获取所述当前压力值后每间隔预设的第二时长获取所述采样压力值；

第二比较判断单元，用于将所述平均压力变化率与预设的压力变化率阈值进行比较，判断所述平均压力变化率是否大于预设的压力变化率阈值；

第二判定单元，用于若是，判定所述目标系统存在泄露，或，若否，判定所述目标系统不存在泄露。

与现有技术相比，本发明包括以下优点：

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例公开的一种选择性催化氧化系统结构框图；

图2为本申请实施例公开的一种尿素的泄露检测方法流程图；

图3为本申请实施例公开的一种依据压力差检测尿素泄露的流程图；

图4为本申请实施例公开的一种泵压力变化示意图；

图5为本申请实施例公开的一种依据压力变化率检测尿素泄露的流程图；

图6为本申请实施例公开的一种尿素的泄露检测装置结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

本发明公开了一种尿素的泄露检测方法及装置，应用在尿素泄露检测过程，本发明实施例中以SCR中的尿素泄露检测过程为例进行说明，其中，SCR的工作的整体框图如图1所示，废气流量经过排气管进入到氧化催化器进行预处理，降排放，在经过柴油微粒过滤器进行过滤，当进入到选择性催化氧化器中时，尿素泵从尿素箱中吸取尿素并进行加压，通过管路给尿素喷嘴，管中的尿素水解成NH3，NH3和废气流量中的NOx在催化剂的作用下进行反应生成N2和H2O。因为存在较多管路连接部分，极易造成尿素泄露，因此，本发明实施例中提供了一种尿素的泄露检测方法，所述检测方法的执行流程如图2所示，包括步骤：

S101、当检测到目标系统的尿素泵在正常压力设定值下处于稳定状态时，将所述尿素泵的压力值提高到第一压力设定值，其中，所述第一压力设定值大于所述正常压力设定值；

本发明实施例中，尿素泵采用前馈+闭环的控制方式，其中，所述尿素泵的正常压力设定值是预先设定的，所述正常压力设定值是尿素泵在正常情况下的工作压力值，其中，所述正常压力设定值可以通过软件进行修改，当所述尿素泵的实际压力值在所述正常压力设定允许的波动范围内进行波动且持续的时长满足一定时长，判定所述目标系统的尿素泵在正常压力设定值下处于稳定状态，将所述尿素泵的压力值提高到第一压力设定值，其中，所述第一压力设定值大于所述正常压力设定值，其中，对于允许的波动范围、一定时长和第一压力设定值的设定可以依据经验或者具体情况进行设定，本发明中对允许的波动范围、一定时长和所述第一压力设定值的具体取值不进行限定。

S102、当所述尿素泵在所述第一压力设定值下处于稳定状态时，将所述尿素泵的压力值降低到第二压力设定值，其中，所述第二压力设定值小于所述正常压力设定值；

本发明实施例中，检测所述尿素泵在所述第一压力设定值下是否处于稳定状态的过程与在标准压力设定值的稳定状态的检测方法相同，在此不再赘述，若处于稳定状态时，将所述尿素泵的压力值降低到第二压力设定值，其中，所述第二压力设定值小于所述正常压力设定值，其中，所述第二压力设定值可以依据经验或者具体情况进行设定，本发明实施例中对所述第二压力设定值的具体取值不作限定。

S103、调整完成后，获取所述目标系统的当前压力值和对应时间点的采样压力值，依据所述当前压力值与所述采样压力值差值，确定所述目标系统是否泄漏。

本发明实施例中，将所述尿素泵的压力值降低到所述第二压力设定值时，获取所述目标系统的当前压力值和对应时间点的采样压力值，其中，所述当前时间点的选取与采用的确定所述目标系统是否泄露的方法有关，依据所述当前压力值与所述采样压力值差值，确定所述目标系统是否泄漏。

本发明实施例中，通过判断尿素泵的压力变化进行检测，基本思路为在泵压稳定到正常压力设定值（9bar）后，首先将压力提高到一个较大的值（比如10Bar），泵压在该设定值附近稳定后再将泵压调节到一个较小的值（比如7Bar），这样做的目的是为了压力由较大值向较小值切换后，压力变化更加明显，且初始压力越高越明显，由于泵的压力闭环控制作用，泵的压力会逐渐降低，且存在尿素泄露和无尿素泄露时泵压的变换的趋势是不同的。

本发明实施例中，在检测到所述尿素泵在正常压力设定值下处于稳定状态时，还可以检测所述尿素泵是否存在故障，若是，发送故障指令对所述尿素泵的故障进行提示，维修人员依据所述故障提示对所述尿素泵进行维修，这样可以在后续所述目标系统存在故障时排除是由所述尿素泵的故障造成的。

本发明实施例中，调整完成后，获取所述目标系统的当前压力值和对应时间点的采样压力值，依据所述当前压力值与所述采样压力值差值，确定所述目标系统是否泄漏的方法流程如图3所示，包括步骤：

S201、获取所述当前压力值后间隔预设的第一时长获取该时间点所述尿素泵的采样压力值；

本发明实施例中，获取所述当前压力值后，采用计时器开始计数，当达到预设的第一时长时，在对应的时间点获取所述尿素泵的采样压力值，其中，所述预设的第一时长可以依据经验或者具体情况进行设定，本发明实施例中，对所述预设的第一时长的具体数值不进行限定。

S202、计算所述当前压力值与所述采样压力值的压力差值；

本发明实施例中，计算所述当前压力值与所述采样压力值的差，得到压力差值。

S203、将所述压力差值与预设的压力差阈值进行比较，判断所述压力差值是否大于预设的压力差阈值；

本发明实施例中，将所述压力差值与预设的压力差阈值进行比较，判断所述压力差值是否大于预设的压力差阈值，其中，所述预设的压力差阈值可以依据经验或者具体情况进行设定，本发明实施例中，对所述预设的压力差阈值的具体数值不进行限定。

S204、判定所述目标系统存在泄露；

本发明实施例中，由于尿素泵的压力闭环作用，设定压力低于实际压力，PI闭环基本不起作用（PI闭环的输出为驱动占空比，占空比没有负值），压力会迅速下降，且有尿素泄露时压力下降速度较不泄露时压力下降速度要快。在系统存在泄漏和不存在泄漏时，泵压力变化的示意图如图4所示，当所述压力差值大于所述预设的压力差阈值时，判定所述目标系统存在泄露。

S205、判定所述目标系统不存在泄露。

本发明实施例中，当所述压力差值小于所述预设的压力差阈值时，判定所述目标系统不存在泄露。

本发明实施例中，调整完成后，获取所述目标系统的当前压力值和对应时间点的采样压力值，依据所述当前压力值与所述采样压力值差值，确定所述目标系统是否泄漏的方法流程如图5所示，包括步骤：

S301、获取所述当前压力值后每间隔预设的第二时长获取所述采样压力值；

本发明实施例中，获取所述当前压力值后间隔预设的第二时长获取所述采样压力值，其中，所述预设的第二时长可以依据经验或者具体情况进行设定，本发明实施例中，对所述预设的第二时长的具体数值不进行限定。

S302、当所述采样压力值的数量或者间隔的总时长满足对应的阈值要求时，计算相邻压力值之间压力变化率和各个压力变化率的平均压力变化率；

本发明实施例中，每间隔所述预设的第二时长采集一个采样压力值，当所述采样压力值的数量或者间隔的总时长达到对应的阈值时，计算相邻压力值之间压力变化率，计算方法如公式（1）所示：

设计图

一种尿素的泄露检测方法及装置论文和设计

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