车用尿素溶液加注机检定研究与应用

随着国家机动车排放标准从国四、国五升级到国六，选择性催化还原技术已成为柴油车尾气处理的标配。车用尿素溶液作为该技术的必需还原剂，其消耗量巨大。车用尿素溶液加注机作为面向消费者的贸易结算计量器具，其计量准确性直接关系到广大车主和运营者的经济利益，也间接影响着尾气处理效果和环保政策的落实。
因此，对车用尿素溶液加注机进行科学、规范、统一的计量检定，建立可靠的质量监督体系，具有以下重要意义：
保障公平交易：维护消费者（车主）和经营者（加油站、服务区）的合法权益。
支撑环保政策：确保车辆能加注足量、合格的尿素溶液，保证SCR系统正常工作，有效减少氮氧化物排放。
规范市场秩序：为政府监管部门提供技术依据，打击计量作弊行为。
促进技术进步：推动加注机生产厂商提升产品质量和计量稳定性。
检定技术研究
车用尿素溶液加注机的检定，核心是流量计量准确性的检定，但其特殊性在于被测介质——车用尿素溶液。
1. 检定原理与方法
检定原理主要参照燃油加油机的检定方法，采用容量法。
基本原理：在相同条件下，将加注机显示的输出体积值与经过严格标定的标准金属量器所接收的实际体积值进行比较，计算其相对误差。
关键技术问题与研究重点
与汽油/柴油不同，车用尿素溶液具有腐蚀性、易结晶、低温易冻结等特性，这给检定工作带来了特殊挑战。
介质物性影响研究：
腐蚀性：尿素溶液对金属（尤其是铜、锌等）有腐蚀性。检定用的标准金属量器、管路和阀门需要采用不锈钢等耐腐蚀材料，并研究长期使用下的腐蚀对量器容量的影响。
结晶问题：尿素溶液在常温下水分蒸发易析出晶体，堵塞喷嘴和流量计。检定过程中需确保管路畅通，检定后需及时清洗标准量器，防止晶体残留影响精度。
温度与密度：尿素溶液的体积随温度变化，其热膨胀系数与水和柴油都不同。检定中必须精确测量尿素溶液和标准量器的温度，进行科学的温度修正。需要深入研究尿素溶液的体膨胀系数，并纳入检定规程。
专用检定装置研发：
需要开发耐腐蚀、易清洗、高精度的专用标准金属量器。
研发带保温或加热功能的检定装置，以应对北方冬季低温环境下尿素溶液易冻结的问题。
开发自动化的检定系统，集成温度传感器、液位识别等，减少人为读数误差，提高检定效率和准确性。
计量性能指标确定：
最大允许误差：目前国内普遍参考燃油加油机，将最大允许误差定为±0.30%，但其合理性和适用性需要基于大量实验数据进行验证。
重复性：在同一流量点多次测量，其示值误差的波动应小于最大允许误差的绝对值。
最小被测量：针对小流量加注（如为小轿车加注），需要研究加注机在小流量下的计量性能，设定合理的最小被测量检定要求。