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在线测量尿素浓度
无需取样,无需等待


LiquiSonic® 直接在管道、储罐或旁路中测定水溶液中的尿素含量。测量值可立即获得:无论是在配制、加药还是验收来货时。
即使溶液中夹带气体,超声波测量方法仍能可靠工作,并会在气体含量过高时发出提示。

实时测量

无延迟连续监测

免维护

无移动部件或磨损部件

最高精度

即使在苛刻条件下也能精确测量

降低运营成本

高性价比解决方案,投资回收期短

尿素溶液的浓度(国际上称为“Urea”),化学名称为碳酰胺,即 CH4N2水中的 O 含量可通过声速来确定。声速会随着尿素含量的变化而明显且显著地改变,LiquiSonic®‑传感器可直接在介质中进行测量——带温度补偿,无需取样,也没有活动部件。

由此可覆盖实际应用中的相关情况:用于 SCR 应用的 32.5% 溶液(AdBlue®、DEF、AUS 32(根据 ISO 22241),通常 40% 的试剂溶液来自烟气脱硝,而更高浓度的溶液来自尿素生产。解决方案是否符合规范在填充时就清楚了,而不是几天后在测试报告中。


为什么实际中的尿素含量经常不准确

尿素溶液看起来都一样:清澈、无色、气味很淡。一批货是 32.5% 还是 29%,储罐中是否有冷凝水,或者溶解站是否配得过稀,单凭液体外观根本无法判断。同时,其含量公差要求非常严格:对于 AUS 32,允许范围仅有零点几个百分点;而在脱硝过程中,它会直接影响 NOx 排放和氨逃逸。

含量在哪些情况下会发生偏移

  • 到货产品不符合订购规格
  • 溶解站对固体和水的配比不够精确
  • 罐内残留量与新一批次混合
  • 管道中的冲洗水会稀释最初几立方米液体
  • 析出的结晶物会改变剩余溶液的组成

由此带来的后果

  • 整车槽车交付的索赔与退货处理
  • 试剂过量投加以及本可避免的氨逃逸
  • 投加不足,从而导致排放限值超标
  • 喷嘴、过滤器和计量泵中的沉积析出
  • 事后无法再证明其质量的批次

常见检测方法的局限性

  • 手持折光仪:速度快,但仅能点测且高度依赖读数判断
  • 密度测量:对夹带气体和安装位置非常敏感
  • 实验室滴定:结果可靠,但对于卸货口放行来说太慢
  • 电导率:尿素不会解离,信号更多反映的是杂质而不是尿素本身
  • 所有抽样都反映的是昨天的状态,而不是当前的状态

我们的解决方案:LiquiSonic® 在尿素回路中

传感器将超声信号穿过溶液,并测量其在预先确定路径上的传播时间。由此可得出声速,并结合同时采集的温度计算尿素含量。

清澈溶液或浑浊溶液,结果相同
声波不需要可视路径。颜色、浑浊度和电导率都不会影响测量结果。

温度是同步测量的,而不是估算的
尿素溶液对温度非常敏感。传感器在同一位置高精度测量温度,并将其影响扣除。

溶液中的气体:耐受性强,但并非没有极限
与基于密度的测量相比,该方法对夹带气泡的耐受性明显更好。气泡会改变接收信号的波形,传感器可在一定程度上识别并输出这一情况。如果气体含量继续升高,系统会将测量标记为不可靠,而不是给出错误数值。

传感器与分析单元分离
信号以数字方式传输。测量点与控制器之间可相距最多 1,000 米而无质量损失,这对于储罐区和交接站尤其实用。

现场操作人员在装置上看到的内容

LiquiSonic® 控制器安装在测量点,能够无需经过中控室直接显示溶液状态。在槽车卸料时,来料验收只需查看显示屏即可。

公差带清晰可见
左侧条形标识出允许范围。无需对比数字,超出规格的数值会立刻显现。

整个批次的变化趋势
趋势视图可无缝记录验收或配制过程,并可存档。

超限值可联动开关
当浓度超出设定范围时,可将该状态输出到数字接口,例如联动交接点的切断阀。

技术背景

直接测浓度,而非替代参数
密度、折射率和电导率都是辅助参数,需要据此反推出含量,而且各自都有不同的干扰因素。声速同样是溶液的一种物理特性,但对于尿素而言,它与含量的关系尤其明显。发射器和接收器之间的几何位置固定,测量路径已知,因此结果是绝对值且无漂移。系统已内置常见尿素浓度的标定数据集;也可根据需要新增。

气泡及其影响
在倒泵、固体溶解后以及吸入口处,气体会进入溶液中。与基于密度的方法相比,超声波对这种情况的耐受性要高得多,因为信号仍然通过连续液相传播。气体首先会体现在信号波形上,传感器正是据此识别出有气泡存在。当气体含量达到一定水平后,这种方法也会到达极限。此时系统会明确提示,而不是悄悄输出错误值。

由此带来的经济效益

在入罐前检验货物
  • 不合格来货在验收时即可被发现
  • 储存罐中的好批次和坏批次不混合
  • 向供应商投诉的可靠数据
具体使用试剂
  • 按实际含量而非目标值给药
  • 由于不必要的过量而导致的氨泄漏减少
  • 第一次尝试就达到目标
降低运营成本
  • 手部样本和实验室分析显着减少
  • 无需清洁光学表面,无磨损部件
  • 工厂校准多年来保持稳定

为您的测量点进行设计

安装

  • 潜水传感器安装长度为 92 mm 至 3,000 mm
  • 所有常见法兰、螺纹和过程连接
  • 适用于小横截面和大横截面的管道适配器
  • 提供适用于潜在爆炸区域的版本

材料
不锈钢通常足以用于尿素溶液。如果需要额外的组件或清洁介质,可以使用哈氏合金和 PFA、ETFE 或 Halar 制成的涂层。

与伴随成分的混合物
如果其他成分保持在已知的狭窄范围内,则尿素含量将继续可靠地测定。如果载体介质中的两种物质是可变的,例如尿素和第二种盐,则可以使用额外的测量来解决这个问题。我们根据您的食谱进行检查。

快速概览
测量范围、可达到的精度、温度和压力水平以及材料相互依赖,无法单独确定。因此,我们与您一起设计传感器,并指定对您的过程来说可靠的值。

  • 测量原理: 超声波传播时间测量,温度补偿,在线
  • 测量变量: 尿素浓度、声速、温度、气泡等干扰指示
  • 安装: 管道、储罐、旁路或转运点;长度和连接取决于应用
  • 接口: 模拟输出、极限值开关输出、Modbus、Profibus、Profinet、以太网/IP
  • 维护: 免维护,出厂一次性校准

尿素的测量位置

在入罐前检验货物

混配设备、灌装企业和罐区在配制和收货时会检测 32.5% 溶液。如果一批货物偏离 AUS‑32 规范窗口,这会在交接点就被发现,而不是等到客户处才显现。

烟气脱硝、SCR 和 SNCR

发电厂、垃圾焚烧厂、水泥厂和玻璃厂经常使用浓度约 40% 的反应液。在线测量可保持配液稳定,并向加药控制系统提供其实际用于计算的浓度值。

生产与进一步加工

在化肥和化工装置中,浓度会在蒸发、中间储存和调配过程中被持续监测——同样适用于将颗粒溶解为液体产品以及用于树脂生产的尿素溶液。

专注浓度测量超过 35 年

SensoTech 在马格德堡开发并制造用于液体的在线测量技术。LiquiSonic® 系统已在全球化工、化肥生产、电厂技术、半导体制造和食品工业中应用。


35+

年经验

50+

全球国家和地区

ISO 9001

质量认证


请描述您的应用——我们会联系您进行专业沟通!
我们将共同明确边界条件和可能的解决方案。

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详细信息

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常见问题

如何判断交付的尿素溶液是否不合格?

通常无法判断,只要检查的仅是交货单据。过稀的溶液在外观上与合格溶液并无区别,往往只有在早已与罐内物料混合后才会被发现。在交接点进行在线测量,可在卸料时就给出浓度值,从而为是否接收提供依据。

尿素溶液和氨水是同一种东西吗?

不是,尽管两者都在脱硝中用作还原剂,并且在咨询中常被混用。尿素溶液(Urea、Carbamid、CH4N2O 在水中)和氨水(氢氧化铵,NH4OH 在水中)是不同的化学品,各自具有独立的声速曲线。我们会根据您实际使用的介质来设计传感器。只需告诉我们您使用的是哪一种即可!

你们测量的是浓度还是密度?

浓度。密度、折射率和电导率都是间接方法:先测量另一种性质,再换算出含量。我们评估声速,而声速在尿素溶液中对含量的依赖尤其明显,因此可直接输出浓度。声速也可作为附加数值提供。

该方法适用于 AdBlue® 或 AUS 32 吗?

是的。32.5% 附近严格的公差范围正是连续测量能够体现价值的区域。典型应用点包括混配装置中的配制过程、灌装前检测,以及槽车或 IBC 收货时的来料检验。

如果溶液中有气泡会怎样?

一定比例的气体不会干扰超声测量,这种方法在这方面明显比密度测量等方式更不敏感。气泡会改变接收信号的形状,因此传感器在一定程度上可以识别并输出相关信息。如果气体比例过高,系统会将测量标记为不可靠。此时它不会给出看似合理的数值,而是提供明确的提示。

我们目前使用折光仪和实验室样品。这会带来什么变化?

两者作为参考仍然有意义,但不再是唯一的信息来源。您得到的不再是一天中零散的测量点,而是连续的变化曲线,并且不依赖于由谁取样和读数。超声传感器也不存在会结垢或起雾的光学窗口。

该测量在用于脱硝的 40% 浓度下也能工作吗?

可以。声速与尿素含量之间的关系在较宽范围内都可利用,因此不仅可测量 32.5% 溶液,也可测量 SCR 和 SNCR 装置中常见的更高浓度。我们会根据您的配方配置合适的校准数据集。

如果溶液中还含有其他成分怎么办?

只要伴随组分保持在已知且较窄的范围内,尿素含量仍可被可靠测定。如果载液中的两种成分彼此独立波动,则可通过附加测量变量加以区分,从而输出两者的含量。采用哪种方案,我们将根据您的配方决定。

是否有适用于防爆区域的版本?

有。对于有防爆要求的装置部分,可提供相应的传感器和控制器版本;我们能够满足常见要求。具体测点需要哪种版本,我们会根据您装置的区域划分进行确认。

我可以将测量值接入控制系统和加药控制中吗?

可以。除模拟输出外,还提供 Modbus、Profibus、Profinet 和 Ethernet/IP。还可将限值配置到开关输出上,例如在交接点出现偏差时关闭阀门。

安装和维护的工作量有多大?

传感器通过现有或新设置的工艺接口安装,并与控制器连接,无需更多操作。此后无需维护:没有易损件,没有介质中的密封件,也无需定期重新校准。

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