尿素浓度的测量方法及装置、电子设备、存储介质与流程

1.本申请涉及尿素浓度测量技术领域，特别涉及一种尿素浓度的测量方法及装置、电子设备、存储介质。


背景技术：

2.为了满足车用柴油机排放法规的要求，选择性催化还原(scr)技术被广泛应用于发动机后处理系统，用于消除发动机尾气中的氮氧化合物(nox)。而为了能保证有效地处理尾气，就需要保证尿素箱中的尿素品质，因此需要对尿素溶液的浓度进行检测。
3.目前，主要通过额外安装传感器，利用传感器直接测量得到尿素溶液的浓度。具体主要利用的传感器分为三类，分别为利用光学、利用机械振动和利用比热容原理的三类传感器。第一种利用光在不同浓度溶液中的折射率不同进行测量；第二中则利用机械振动的超声波在不同浓度溶液中的传播速度不同测量；第三种则利用不同浓度溶液的比热容不同进行测量。
4.但是，现有的方式需要单独额外安装相应的传感器及其附件，不仅提高了成本，更重要的是市场上的传感器的精度无法保证，也无法保证安装精度，并且额外安装的传感器容易受到外界影响，容易出现故障，所以现有的测量方式容易出现测量不准确的问题。


技术实现要素：

5.基于上述现有技术的不足，本申请提供了一种尿素浓度的测量方法及装置、电子设备、存储介质，以解决现有需要通过额外安装传感器测量尿素浓度，从而容易出现测量不准确的问题。
6.为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：
7.本申请第一方面提供了一种尿素浓度的测量方法，包括：
8.获取尿素泵采集到的所述尿素泵的运行参数；其中，所述运行参数至少包括所述尿素泵的尿素泵转速和尿素泵压力；
9.将所述尿素泵转速除以所述尿素泵压力的n次幂，得到尿素溶液的粘度参数；其中，n为预先通过尿素泵转速与尿素泵压力的关系，分析得到的大于零的常量；
10.利用所述尿素溶液的粘度参数计算得到所述尿素溶液的浓度。
11.可选地，在上述的尿素浓度的测量方法中，所述获取尿素泵采集到的所述尿素泵的运行参数之前，还包括：
12.判断所述尿素泵是否建压成功；
13.若判断出所述尿素泵建压成功，则判断所述尿素泵是否已喷射；
14.若判断出所述尿素泵未喷射，则控制所述尿素泵按照设计的运行策略循环运行；
15.其中，所述获取尿素泵采集到的所述尿素泵的运行参数，包括：
16.获取所述尿素泵中的传感器在所述尿素泵按照设计的运行策略循环运行时，采集到的所述运行参数。
17.可选地，在上述的尿素浓度的测量方法中，所述运行参数还包括所述尿素溶液的温度，所述利用所述尿素溶液的粘度参数计算得到所述尿素溶液的浓度之后，还包括：
18.查找出所述尿素溶液的温度对应的第一修正系数；其中，所述第一修正系数预先根据温度与粘度参数的关系计算得到；
19.利用所述第一修正系数对所述尿素溶液的浓度进行修正，得到所述尿素溶液的第一修正浓度。
20.可选地，在上述的尿素浓度的测量方法中，所述利用所述第一修正系数对所述尿素溶液的浓度进行修正，得到所述尿素溶液的第一修正浓度之后，还包括：
21.确定所述尿素泵的使用时间，并查找出所述使用时间对应的第二修正系数；其中，所述第二修正系数为所述尿素泵的老化修正系数与制造工艺修正系数之和；
22.利用所述第二修正系数对所述尿素溶液的第一修正浓度进行修正，得到所述尿素溶液的第二修正浓度。
23.本申请第二方面提供了一种尿素浓度的测量装置，包括：
24.获取单元，用于获取尿素泵采集到的所述尿素泵的运行参数；其中，所述运行参数至少包括所述尿素泵的尿素泵转速和尿素泵压力；
25.第一计算单元，用于将所述尿素泵转速除以所述尿素泵压力的n次幂，得到尿素溶液的粘度参数；其中，n为预先通过尿素泵转速与尿素泵压力的关系，分析得到的大于零的常量；
26.第二计算单元，用于利用所述尿素溶液的粘度参数计算得到所述尿素溶液的浓度。
27.可选地，在上述的尿素浓度的测量装置中，还包括：
28.第一判断单元，用于判断所述尿素泵是否建压成功；
29.第二判断单元，用于在所述第一判断单元判断出所述尿素泵建压成功时，判断所述尿素泵是否已喷射；
30.控制单元，用于在所述第二判断单元判断出所述尿素泵未喷射时，控制所述尿素泵按照设计的运行策略循环运行；
31.其中，所述获取单元执行所述获取尿素泵采集到的所述尿素泵的运行参数时，用于：获取所述尿素泵中的传感器在所述尿素泵按照设计的运行策略循环运行时，采集到的所述运行参数。
32.可选地，在上述的尿素浓度的测量装置中，还包括：
33.查找单元，用于查找出所述尿素溶液的温度对应的第一修正系数；其中，所述第一修正系数预先根据温度与粘度参数的关系计算得到；
34.第一修正单元，用于利用所述第一修正系数对所述尿素溶液的浓度进行修正，得到所述尿素溶液的第一修正浓度。
35.可选地，在上述的尿素浓度的测量装置中，还包括：
36.确定单元，用于确定所述尿素泵的使用时间，并查找出所述使用时间对应的第二修正系数；其中，所述第二修正系数为所述尿素泵的老化修正系数与制造工艺修正系数之和；
37.第二修正单元，用于利用所述第二修正系数对所述尿素溶液的第一修正浓度进行
修正，得到所述尿素溶液的第二修正浓度。
38.本申请第三方面提供了一种电子设备，包括：
39.存储器和处理器；
40.其中，所述存储器用于存储程序；
41.所述处理器用于执行所述程序，所述程序被执行时，具体用于实现如上述任意一项所述的尿素浓度的测量方法。
42.本申请第四方面提供了一种存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序被执行时，用于实现如上述任意一项所述的尿素浓度的测量方法。
43.本申请提供的一种尿素浓度的测量方法，通过预先确定尿素泵转速、尿素泵压力以及尿素溶液的粘度参数的关系，然后获取尿素泵自身采集到至少包括尿素泵的尿素泵转速和尿素泵压力在内的尿素泵的运行参数，并将尿素泵转速除以尿素泵压力的n次幂，得到尿素溶液的粘度参数，其中，n为预先通过尿素泵转速与尿素泵压力的关系，分析得到的大于零的常量，最后利用尿素溶液的粘度参数计算得到尿素溶液的浓度，从而通过尿素泵自身采集到的尿素泵转速和尿素泵压力，就可以准确地测量到尿素溶液的浓度，无需单独额外安装相应的传感器及其附件，避免了额外安装的传感器的影响，有效地保证了测量到尿素溶液的浓度的准确性。
附图说明
44.为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
45.图1为本申请实施例提供的一种尿素浓度的测量方法的流程图；
46.图2为本申请实施例提供的尿素泵的各个参数间的关系的示意图；
47.图3为本申请实施例提供的不同浓度下尿素泵转速与尿素泵压力的曲线图；
48.图4为本申请另一实施例提供的另一种尿素浓度的测量方法的流程图；
49.图5为本申请另一实施例提供的一种尿素浓度的测量装置的结构示意图；
50.图6为本申请另一实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
51.下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
52.在本申请中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
53.本申请实施例提供了一种尿素浓度的测量方法，如图1所示，具体包括以下步骤：
54.s101、获取尿素泵采集到的尿素泵的运行参数，运行参数至少包括尿素泵运行时的尿素泵转速和尿素泵压力。
55.其中，尿素泵压力指的是尿素泵建压后的压力。而尿素泵转速即为维持尿素泵在该尿素泵压力下尿素泵电机所需要具有的转速。
56.需要说的是，在本申请实施例提供的尿素浓度的测量方法中，获取的是尿素泵采集到的尿素泵的运行参数，即获取的运行参数是由尿素泵自身采集到的，而不需要额外安装其他的采集设备。为了对尿素泵的工作状态进行监控等，尿素泵会安装有测量尿素泵转速和尿素泵压力的测量设备，所以可以直接从测量设备采集到的尿素泵的运行参数中，获取到尿素泵的运行参数，用于进行后续的步骤。
57.s102、将尿素泵转速除以尿素泵压力的n次幂，得到尿素溶液的粘度参数，n为预先通过尿素泵转速与尿素泵压力的关系，分析得到的大于零的常量。
58.其中，尿素溶液的粘度参数可以是尿素溶液的粘度，也可以是与尿素溶液的粘度直接相关的系数。
59.需要说明的是，由于，尿素泵内部存在泄露，所以需要持续补偿损失的泄露压力，因此尿素泵是一个主动恒压控制的装置。而泄露是机械结构存在间隙、存在压力差和有粘性的液体存在的现象，为维持所需恒定压力尿素泵电机需不断运转。因此，如图2所示，尿素泵转速和其所建立的尿素泵压力，以及尿素粘度存在一定的关系。
60.根据实验数据分析，可知尿素泵转速、尿素泵压力以及尿素溶液的粘度参数存在幂指数关系。例如，如图3所示，对于分别为27％、32％和37％的浓度的尿素溶液下，尿素泵转速和尿素泵压力。经过计算分析，尿素溶液的浓度为27％时，尿素泵转速和尿素泵压力为：n＝702.37
×
p
0.665
；尿素溶液的浓度为32％时，尿素泵转速和尿素泵压力为：n＝608.03
×
p
0.678
；尿素溶液的浓度为37％时，尿素泵转速和尿素泵压力为：n＝562.21
×
p
0.681
，其中，n表示尿素泵转速，p表示尿素泵压力，而702.37、608.03、562.21则相应的粘度参数。
61.可见，随着浓度的变化，幂指数的变化并不大，因此在本申请实施例中，将幂指数设定为常量n。所以，尿素泵转速、尿素泵压力以及尿素溶液的粘度参数的关系可以简化为：n＝a
×
p
n
，其中，a为粘度参数。因此基于该公式，在获取到尿素泵转速、尿素泵压力后，将尿素泵转速除以尿素泵压力的n次幂，即可以得到尿素溶液的粘度参数。
62.s103、利用尿素溶液的粘度参数计算得到尿素溶液的浓度。
63.需要说明的是，溶液粘度与溶液的浓度之间存在着固定关系，溶液浓度越大则溶液粘度越小，因此同样可以预先确定好尿素溶液的粘度参数与尿素溶液的浓度的具体算式关系，从而在得到尿素溶液的粘度参数后，利用预先确定的算式关系，计算得到尿素溶液的浓度。
64.可选地，由于尿素粘度受溶液温度的影响较大，因此为了测量到的尿素溶液的浓度更加的精确，可以选择在步骤s103得到尿素溶液的浓度后，对根据温度对尿素溶液的粘度的影响，对尿素溶液的浓度进行进一步的修正。
65.可选地，可以预先通过试验得到不同温度对尿素溶液的粘度参数的影响，并进一
步求得不同温度对应的第一修改系数，并记录各个温度及其对应的第一修正系数。从而可以通过测量尿素溶液的温度，然后查找到尿素溶液的温度对应的第一修正系数，最后通过查找到的第一修正系数对尿素溶液的浓度进行修正。当然，也可以是直接考虑温度对尿素溶液的粘度参数的影响，直接相对步骤s102计算得到的尿素溶液的粘度参数进行修正，然后再利用修正后的尿素溶液的粘度参数执行步骤s103。
66.同样，由于尿素泵制造工艺精度和尿素泵老化问题，对尿素泵压力和尿素泵转速影响相对较大，因此为了能得到更加精确的尿素溶液的浓度，可以考虑尿素泵制造工艺精度和尿素泵老化的影响，对步骤s103得到尿素溶液的浓度做进一步地修正。
67.可选地，由于尿素泵制造工艺精度是确定的，所以其对尿素溶液的浓度的影响是固定的，所以可以采用全新的尿素泵进行试验，确定出制造工艺对应的制造工艺修正系数。而尿素泵老化对尿素溶液的浓度的影响，是随着年限增加，影响不断增大的，因此可以预先确定出在各个使用时间长度下，素泵老化对尿素溶液的浓度的影响的老化修正系数。从而可以通过制造工艺修正系数和当前尿素泵使用的时间长度对应的老化修正系数，对步骤s103得到尿素溶液的浓度进行修正。同样，也可以是直接考虑尿素泵制造工艺精度以及尿素泵的老化程度，直接先对尿素泵转速和尿素泵压力进行修正，然后再利用修正后的尿素泵转速和尿素泵压力，执行后续的步骤s102。
68.需要说明的是，可以依次考虑上述的各个因素的影响，对尿素溶液的浓度依次进行多次修正，或同时考虑上述的各个因素的影响，同时对尿素溶液的浓度进行修正。当然，也可以只考虑上述因素中的一个或任意两个对尿素溶液的浓度的影响对尿素溶液的浓度间修正。
69.本申请实施例提供的一种尿素浓度的测量方法，通过预先确定尿素泵转速、尿素泵压力以及尿素溶液的粘度参数的关系，然后获取尿素泵自身采集到至少包括尿素泵的尿素泵转速和尿素泵压力在内的尿素泵的运行参数，并将尿素泵转速除以尿素泵压力的n次幂，得到尿素溶液的粘度参数，其中，n为预先通过尿素泵转速与尿素泵压力的关系，分析得到的大于零的常量，最后利用尿素溶液的粘度参数计算得到尿素溶液的浓度，从而通过尿素泵自身采集到的尿素泵转速和尿素泵压力，就可以准确地测量到尿素溶液的浓度，无需单独额外安装相应的传感器及其附件，避免了额外安装的传感器的影响，有效地保证了测量到尿素溶液的浓度的准确性。
70.本申请另一实施例提供了另一种尿素浓度的测量方法，如图4所示，具体包括以下步骤：
71.s401、判断尿素泵是否建压成功。
72.需要说明的是，本申请实施例提供的方式，是基于建压成功的尿素泵压力以及提供该尿素泵压力的尿素泵转速实现的，所以需要确定尿素泵建压成功后，才采集尿素泵压力和尿素泵转速。
73.需要说明的是，由于在尿素泵喷射后，会影响尿素泵的压力，因此本申请实施例中，在尿素泵建压成功，但还未喷射前采集尿素泵压力和尿素泵转速，所以在判断尿素泵建压成功时，执行步骤s402。
74.s402、判断尿素泵是否已喷射。
75.需要说明的是，若判断出尿素泵未喷射，则执行步骤s403。
76.s403、控制尿素泵按照设计的运行策略循环运行。
77.需要说明的是，为了能获得多组不同的尿素泵的运行参数，进而可以分别通过多组不同的尿素泵的运行参数，计算尿素溶液的浓度，避免偶然性。所以本申请实施例中，通过控制尿素泵按照设计的运行策略循环运行，避免一直以固定转速和压力运行，进而可以采集到尿素泵的多组运行参数。
78.s404、获取尿素泵中的传感器在所述尿素泵按照设计的运行策略循环运行时，采集到的运行参数。
79.其中，运行参数至少包括尿素泵的尿素泵转速和尿素泵压力。
80.需要说明的是，步骤s404的具体工作过程可相应地参考上述方法实施例中的步骤s101，此处不再赘述。
81.s405、将尿素泵转速除以尿素泵压力的n次幂，得到尿素溶液的粘度参数。
82.其中，n为预先通过尿素泵转速与尿素泵压力的关系，分析得到的大于零的常量。
83.需要说明的是，步骤s405的具体工作过程可相应地参考上述方法实施例中的步骤s102，此处不再赘述。
84.s406、利用尿素溶液的粘度参数计算得到尿素溶液的浓度。
85.需要说明的是，步骤s406的具体工作过程可相应地参考上述方法实施例中的步骤s103，此处不再赘述。
86.可选地，本申请采集到的运行参数中，除尿素泵的尿素泵转速和尿素泵压力外，还可以进一步包括尿素溶液的温度。可选地，在步骤s406之后还可以包括以下步骤。具体同样参见图4，具体包括以下步骤：
87.s407、查找出尿素溶液的温度对应的第一修正系数。
88.其中，第一修正系数预先根据温度与粘度参数的关系计算得到。具体的，可以是预先通过试验，得到不同温度对尿素溶液的粘度参数的影响，并进一步求得不同温度对尿素溶液的浓度的影响，从而求得各个温度对应的第一修改系数，并将各个温度及其对应的第一修正系数记录于对照表中，从而可以从对照表中查找出尿素溶液的温度对应的第一修正系数。
89.s408、利用第一修正系数对尿素溶液的浓度进行修正，得到尿素溶液的第一修正浓度。
90.可选地，具体可以是将查找到的第一修正系数乘以尿素溶液的浓度，得到尿素溶液的第一修正浓度。
91.s409、确定尿素泵的使用时间，并查找出与使用时间对应的第二修正系数。
92.其中，第二修正系数为尿素泵的老化修正系数与制造工艺修正系数之和。可选地，可以采用全新的尿素泵进行试验，确定出制造工艺对应的制造工艺修正系数。而由于尿素泵老化对尿素溶液的浓度的影响，是随着年限增加，影响不断增大的，因此可以预先确定出在各个使用时间长度下，素泵老化对尿素溶液的浓度的影响的老化修正系数。然后，将各个时间长度对应的老化修正系数加上老化修正系数，得到各个使用时间对应的第二修正系数。
93.s410、利用第二修正系数对尿素溶液的第一修正浓度进行修正，得到尿素溶液的第二修正浓度。
94.具体的，可以是将第二修正系数乘以尿素溶液的第一修正浓度，得到尿素溶液的第二修正浓度。
95.需要说明的是，本申请实施例中先通过第一修正系数对尿素溶液的浓度进行修正后，再利用第二修正系数进行修正，仅是其中一种可选的方式。也可以是，先利用第二修正系数对尿素溶液的浓度进行修正，再利用第一修正系数对尿素溶液的浓度进行修正，或者同时利用第一修正系数和第二修正系数进行修正，又或者是仅使用第一修正系数或第二修正系数中的一个进行修正，这也应属于本申请的保护范畴。
96.本申请另一实施例提供了一种尿素浓度的测量装置，如图5所示，包括以下单元：
97.获取单元501，用于获取尿素泵采集到的尿素泵的运行参数。
98.其中，运行参数至少包括尿素泵的尿素泵转速和尿素泵压力。
99.第一计算单元502，用于将尿素泵转速除以尿素泵压力的n次幂，得到尿素溶液的粘度参数。
100.其中，n为预先通过尿素泵转速与尿素泵压力的关系，分析得到的大于零的常量。
101.第二计算单元503，用于利用尿素溶液的粘度参数计算得到尿素溶液的浓度。
102.可选地，本申请另一实施例中的尿素浓度的测量装置中，还可以包括以下单元：
103.第一判断单元，用于判断尿素泵是否建压成功。
104.第二判断单元，用于在第一判断单元判断出尿素泵建压成功时，判断尿素泵是否已喷射。
105.控制单元，用于在第二判断单元判断出尿素泵未喷射时，控制尿素泵按照设计的运行策略循环运行。
106.其中，本申请实施例中的获取单元执行获取尿素泵采集到的尿素泵的运行参数时，用于：获取尿素泵中的传感器在尿素泵按照设计的运行策略循环运行时，采集到的运行参数。
107.可选地，本申请另一实施例提供的尿素浓度的测量装置中，还包括：
108.查找单元，用于查找出尿素溶液的温度对应的第一修正系数；其中，第一修正系数预先根据温度与粘度参数的关系计算得到；
109.第一修正单元，用于利用第一修正系数对尿素溶液的浓度进行修正，得到尿素溶液的第一修正浓度。
110.可选地，本申请另一实施例提供的尿素浓度的测量装置中，还包括：
111.确定单元，用于确定尿素泵的使用时间，并查找出使用时间对应的第二修正系数；其中，第二修正系数为尿素泵的老化修正系数与制造工艺修正系数之和；
112.第二修正单元，用于利用第二修正系数对尿素溶液的第一修正浓度进行修正，得到尿素溶液的第二修正浓度。
113.需要说明的是，本申请上述实施例提供的各个单元的具体工作过程可相应地参考上述方法实施例中的相应的步骤的具体实施过程，此处不再赘述。
114.本申请实施例提供的一种尿素浓度的测量装置，通过获取单元获取尿素泵自身采集到至少包括尿素泵的尿素泵转速和尿素泵压力在内的尿素泵的运行参数，并由第一计算单元将尿素泵转速除以尿素泵压力的n次幂，得到尿素溶液的粘度参数，其中，n为预先通过尿素泵转速与尿素泵压力的关系，分析得到的大于零的常量，最后第二计算单元利用尿素
溶液的粘度参数计算得到尿素溶液的浓度，从而通过尿素泵自身采集到的尿素泵转速和尿素泵压力，就可以准确地测量到尿素溶液的浓度，无需单独额外安装相应的传感器及其附件，避免了额外安装的传感器的影响，有效地保证了测量到尿素溶液的浓度的准确性。
115.本申请另一实施例提供了一种电子设备，如图6所示，包括：
116.存储器601和处理器602。
117.其中，存储器601用于存储程序，处理器602用于执行存储器601存储的程序，并且该程序被执行时，具体用于实现如上述任意一个实施例提供的尿素浓度的测量方法。
118.本申请另一实施例提供了一种存储介质，用于存储计算机程序，该计算机程序被执行时，用于实现如上述任意一个实施例提供的尿素浓度的测量方法。
119.需要说明的是，该存储介质为计算机存储介质，计算机存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd
‑
rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。
120.专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
121.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申请。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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请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。