車用尿素溶液作為柴油車輛尾氣后處理系統(tǒng)的消耗介質(zhì),溶液濃度的波動(dòng)會(huì)直接影響車輛氮氧化物的轉(zhuǎn)化效果,濃度偏離標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間不僅會(huì)帶來尾氣排放方面的問題,還會(huì)造成車輛SCR后處理零部件出現(xiàn)堵塞、損耗等故障。在尿素產(chǎn)品出廠質(zhì)檢、經(jīng)銷商入庫篩查、大型車隊(duì)日常維保以及移動(dòng)源現(xiàn)場抽檢的各類工作場景中,實(shí)驗(yàn)室化學(xué)滴定方式雖然可以獲取可靠結(jié)果,但整套流程需要準(zhǔn)備多種試劑,樣品處理周期較長,很難適配現(xiàn)場大批量快速篩查的作業(yè)需求,尿素折光儀依托光學(xué)折射檢測模式,為車用尿素溶液現(xiàn)場指標(biāo)篩查提供可行的技術(shù)路徑。
儀器的檢測邏輯建立在液體溶液濃度和光折射率的對應(yīng)關(guān)系之上,將少量待測樣品滴加至棱鏡表面,內(nèi)部光學(xué)組件捕捉光線穿過樣品之后產(chǎn)生的折射信號,依托內(nèi)置標(biāo)定換算模型,同步輸出樣品的折射率以及尿素濃度相關(guān)結(jié)果,整套信號采集與換算過程可以在很短時(shí)間內(nèi)完成,不需要工作人員開展復(fù)雜的手工運(yùn)算。液體介質(zhì)的折射率本身會(huì)受到溫度條件的干擾,外界溫度發(fā)生變化,同一份樣品的折射數(shù)值會(huì)隨之產(chǎn)生偏移,如果沒有對應(yīng)的修正機(jī)制,露天、倉儲(chǔ)車間等溫差變化明顯的作業(yè)環(huán)境中,測量結(jié)果會(huì)出現(xiàn)偏差。該設(shè)備搭載自動(dòng)溫度補(bǔ)償模塊,能夠?qū)崟r(shí)感知樣品接觸界面的溫度,通過算法完成溫度因素帶來的測量誤差修正,拓寬儀器可以適配的現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境范圍。

零點(diǎn)校準(zhǔn)是保障測量結(jié)果穩(wěn)定的前置環(huán)節(jié),儀器需要在規(guī)定條件下使用蒸餾水完成歸零操作,校準(zhǔn)流程操作簡易,作業(yè)人員在開展檢測工作前就可以完成。整機(jī)在結(jié)構(gòu)層面充分考慮移動(dòng)現(xiàn)場作業(yè)的實(shí)際需求,設(shè)備整體體積緊湊,重量輕便,支持單手完成全部操作,搭配防護(hù)收納箱體,便于外出巡檢、現(xiàn)場抽樣的轉(zhuǎn)運(yùn)攜帶。儀器配置液晶顯示屏,屏幕除了展示溫度、尿素濃度、折射率三類檢測信息,還可以同步顯示設(shè)備剩余電量狀態(tài)。棱鏡位置配置專用蓋板,滴樣完成閉合蓋板之后,可以減少外界雜散光的干擾,同時(shí)降低樣品揮發(fā)、氣泡生成對光路傳輸帶來的影響,維護(hù)光路檢測條件的穩(wěn)定。
除基礎(chǔ)的檢測功能之外,儀器還配套數(shù)字化的數(shù)據(jù)處理體系,可借助小程序或者應(yīng)用程序完成車牌、行駛證信息識別,同時(shí)可以生成監(jiān)測數(shù)據(jù)變化曲線。檢測獲取的溫度、尿素濃度、折射率、判定結(jié)果,連同車牌、VIN號、發(fā)動(dòng)機(jī)號、檢測人員、日期等信息,既可以通過外置藍(lán)牙打印機(jī)完成紙質(zhì)報(bào)告輸出,也能夠?qū)⒄走^程數(shù)據(jù)上傳對應(yīng)的監(jiān)管平臺(tái),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)的留存歸檔,滿足業(yè)務(wù)流程的數(shù)據(jù)閉環(huán)管理需要。
尿素折光儀的日常使用與維護(hù)會(huì)直接影響測量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性與儀器使用周期。滴加樣品的過程中,需要盡量避免棱鏡表面產(chǎn)生氣泡,氣泡會(huì)干擾光學(xué)信號采集,帶來結(jié)果偏差。每完成樣品檢測之后,應(yīng)當(dāng)使用潔凈的軟質(zhì)材料配合清水擦拭棱鏡表面,將殘留的尿素溶液清理干凈,防止溶質(zhì)結(jié)晶附著在光學(xué)鏡面上,長期結(jié)晶殘留會(huì)對棱鏡造成損傷。設(shè)備存放時(shí)需要放置在干燥防塵的環(huán)境,避開強(qiáng)光暴曬,不可以和尖銳硬質(zhì)物品混放,防止棱鏡表面出現(xiàn)劃痕。當(dāng)檢測結(jié)果處于標(biāo)準(zhǔn)臨界區(qū)間時(shí),建議開展多次取樣復(fù)測,綜合多組數(shù)據(jù)完成樣品判定。在長期閑置存放之前,需要清潔棱鏡采樣區(qū)域,確認(rèn)表面干燥無殘留再收納進(jìn)防護(hù)箱。在日常工作當(dāng)中,按照周期開展儀器的期間核查,確認(rèn)儀器輸出狀態(tài),規(guī)避零點(diǎn)漂移帶來的測量偏差,保障各類現(xiàn)場檢測工作的數(shù)據(jù)可靠性。