产品概述
世界各国政府正在立法控制和减少可排入环境的污染物量,尤其是来自化石燃料燃烧的污染物。
自2010年1月起,柴油机尾气处理液(DEF)箱成为美国大多数新型柴油卡车、公交车、运动型多用途车和轿车的标准设备。拖拉机、推土机和其他非道路车辆也将随之配备,以满足美国环保署的新标准。

在没有DEF或使用受污染的DEF的情况下运行,会导致发动机排放超过允许水平,车辆操作员将面临罚款。DEF箱中的液位通常由与某种车载诊断(OBD)系统接口的液位传感器监测。OBD系统通常支持警告操作(低DEF液位指示灯和发动机性能降级)以及排放限值强制执行操作(发动机关机或关机后阻止发动机重启)。
SSI的温度超声波液位和浓度传感器(TULC)是DEF箱应用的理想选择。温度指示用于使计量控制单元(DCU)能够在寒冷条件下解冻DEF箱。液位信息提供给驾驶员,并使DCU能够提示驾驶员添加DEF。浓度信息用于确保箱内液体是正确浓度的DEF。
基本操作
TULC传感器通过J1939 CAN总线提供温度、液位和浓度测量。温度测量使用位于箱底的传感器外壳内的热敏电阻进行。液位测量使用超声波技术产生高频声波,并测量声波从DEF表面反射回来的时间。根据声音在DEF中的速度计算从液位传感器到DEF的距离。基于传感器内部编程的容积表,将测量的距离转换为箱体容积的百分比。
浓度测量基于测量液体中的声速。声速通过产生超声波信号并将其从固定参考距离反射回来进行测量:声速 = 时间 / (2 * 距离)。
如下图所示,声速可用于识别浓度百分比和常见的汽车液体。

TULC 传感器优势
浓度传感器能够在实际环境因素(如老化尿素、箱内碎屑、气泡、液体流动等)下工作。
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浓度传感器可检测柴油,并将常见的汽车液体指示为超出范围。
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高精度液位传感器,满足欧IV OBD C消耗监控要求。
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传感器包含对浓度传感器、液位传感器和温度传感器的OBD检查。
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传感器支持CAN总线数据链路防篡改要求CAL ID和CVN。
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对完全空箱提供冗余通知(来自液位和浓度传感器)。
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液位测量不受液体特性影响。
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数字滤波消除因车辆运动导致DEF晃动引起的液位读数误差。
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箱体容积标定:工厂可编程的容积表,用于箱体容积标定。
化学相容性
汽油、柴油、机油、水、乙醇、液压油、发动机冷却液
规格参数
| 类别 | 测量范围 | 工作温度 | 分辨率 | 精度 | 响应时间 |
|---|---|---|---|---|---|
| 浓度传感器 | 0% 至 50% (DEF在50%以上饱和) | -11°C 至 70°C (在液体状态下工作) | 0.25% | ± 3% (浓度百分比) | < 30 秒 |
| 液位传感器 | 距箱底传感器表面 20 mm 至 850 mm | -11°C 至 85°C (在液体状态下工作) | 0.4% (满量程) | ± 3 mm | < 240 秒 |
| 温度传感器 | -40°C 至 85°C | -40°C 至 85°C | 1°C | ± 3°C | < 60 秒 |
| 类别 | J1939 输出参数组编号 (PGN) / 参数编号 (SPN) |
|---|---|
| 浓度 | PGN 64923 SPN 3516 (字节2) |
| 浓度故障模式指示器 | PGN 64923 SPN 3520 (字节5) |
| 试剂类型 | PGN 64923 SPN 3521 (字节6) |
| 液位 (百分比) | PGN 65110 SPN 1761 (字节1) |
| 液位 (毫米) | PGN 65110 SPN 3517 (字节3) |
| 液位故障模式指示器 | PGN 65110 SPN 3532 (字节5) |
| 温度 | PGN 65110 SPN 3031 (字节2) / PGN 64923 SPN 3515 (字节1) |
| 温度故障模式指示器 | PGN 65110 SPN 4365 (字节6) / PGN 64923 SPN 3519 (字节4) |
其他规格
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电源输入:8-32 伏特开关电源
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功耗:70 毫安(典型值)
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线束:符合 J1939-15,线尾最长 1 米
Deutsch DT04-4P 引脚定义:-
插孔 1 = 绿色,CAN 1939 -
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插孔 2 = 黄色,CAN 1939 +
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插孔 3 = 黑色,接地
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插孔 4 = 红色,点火开关
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电源输入瞬变:反向电池 -36 伏特;± 600 伏特瞬变
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瞬变:负载突降 120 伏特;静电放电 15 千伏(空气放电)
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电磁干扰:100 伏特/米
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储存温度:-50°C 至 95°C
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老化尿素相容性:在 60°C 老化尿素中 12 天
J1939 接口
TULC产品符合SAE J1939标准。它使用容错型TJA 1040收发器芯片与总线接口。TULC不包含总线终端电阻。数据速率为250 kbits/秒。
TULC使用源地址0xA3。TULC产品可通过J1939总线并使用专有的PGN进行重新编程。
CAN数据库参数摘要:
| 参数组 (PGN) | 参数名称 | 单位 | 缩放系数 | 偏移量 | 故障/无回波输出值 |
|---|---|---|---|---|---|
| 18FD9BA3H | 浓度 | % | 0.25 | 0 | OBD故障:0xFE (63.5%);无回波:0xFB (62.75%) |
| 18FD9BA3H | 浓度故障模式指示器 | 枚举值 | 1 | 0 | 3=OBD敏感元件开路;11=OBD内部故障;31=设备功能正常 |
| 18FD9BA3H | 温度 | °C | 1 | -40 | OBD敏感元件开路/短路:0xFE (214°C) |
| 18FD9BA3H | 温度故障模式指示器 | 枚举值 | 1 | 0 | 3=OBD敏感元件开路;4=OBD敏感元件短路;31=设备功能正常 |
| 18FD9BA3H | 试剂类型 | 枚举值 | 1 | 0 | 0=浓度>36%;1=浓度<29%;2=柴油;3=浓度在29%-36%之间;13=液体读数超范围;14=无可用读数 |
| 18FE56A3H | 液位 (百分比) | % | 0.4 | 0 | OBD故障:0xFE (101.6%);无回波:0xFB (100.4%) |
| 18FE56A3H | 液位 (毫米) | mm | 0.1 | 0 | OBD故障:0xFE00 (6502.4 mm);无回波:0xFB00 (6425.6 mm) |
| 18FE56A3H | 液位故障模式指示器 | 枚举值 | 1 | 0 | 3=OBD敏感元件开路;11=OBD内部故障;31=设备功能正常 |
| 18FE56A3H | 温度 | °C | 1 | -40 | OBD敏感元件故障:0xFE (214°C) |
| 18FE56A3H | 温度故障模式指示器 | 枚举值 | 1 | 0 | 3=OBD敏感元件开路;4=OBD敏感元件短路;31=设备功能正常 |
注:无回波情况发生在传感器干燥(空箱)、被碎屑覆盖或冻结时。
SSI几款液位传感器的比较:
| 参数项 | DFT | FLUID-TRAC® | SMART 485 | ACU-TRAC™ |
|---|---|---|---|---|
| 最大罐体深度 | 仅限柴油 55加仑/208升桶 32英寸/0.85米 |
柴油=32英寸/0.85米 汽油=24英寸/0.6米 |
柴油=98英寸/2.5米 汽油=76英寸/1.9米 |
可达118英寸 / 3米 |
| 精度 | 桶容积的2% | +/- 0.125英寸 | 罐容积的2% | 罐容积的2% |
| 分辨率 | +/-0.5加仑 +/-1.89升 | 0.07英寸 / 1.78毫米 | 0.04V(电压部分) 0.09mA(电流部分) |
0.04V(电压部分) 0.09mA(电流部分) |
| 安装类型 | 3/4英寸 或 2英寸 NPT 开口 | SAE 5螺栓 | SAE 5螺栓 | 3/4英寸 或 1英寸螺纹 SAE 5螺栓 |
| 输出类型 | 加仑/升 LCD 显示 | 电阻模拟、比例电压、非比例输出 | 比例电压 (0.5-9.5V) 非比例电流 (4-20mA) |
比例电压 (0.5-9.5V) 非比例电流 (4-20mA) |
| 供电电压 | (2节) 9V 碱性或锂电池 | 12V (10-18V) 24V (10-30V) |
12V (10至16V) 24V (11至34V) |
12V (11至16V) 24V (11至34V) |
| 通讯方式 | 数字读数 | 不适用 | RS-485 串行数据链路 | RS485 突发模式 J1708 标准广播 燃料数据广播模式 |
| 工作温度 | 0°C 至 +50°C 32°F 至 185°F |
-40°C 至 +85°C -40°F 至 +185°F |
-40°C 至 +85°C -40°F 至 +185°F |
-40°C 至 +85°C -40°F 至 +185°F |
| 储存温度 | 0°C 至 +50°C 32°F 至 185°F |
-50°C 至 +100°C -58°F 至 +212°F |
-50°C 至 +105°C -58°F 至 +221°F |
-50°C 至 +105°C -58°F 至 +221°F |
| 顶部死区 | 2英寸 / 5.08 厘米 | 2英寸 / 5.08 厘米 | 1米型号 = 4英寸 / 10.16厘米 2.5米型号 = 8英寸 / 20.32厘米 |
6英寸 / 15.24厘米 |


SSI-TULC-集成式传感器-温度/超声液位/流体品质浓度
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汽车应用发动机管理;尾气排放;CAN接口
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重型设备应用发动机管理;尾气排放
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信号检测温度;超声波;液位;介质品质

