Titel

Vorrichtung zur Qualitätsbestimmung einer Flüssigkeit, Tankvorrichtung,

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Qualitätsbestimmung einer Flüssigkeit, insbesondere eines Abgasnachbehandlungsmittels, mit zumindest einer in einem die Flüssigkeit aufbewahrenden Tank anordenbaren Prüfeinheit, die zumindest einen Ultraschallwandler zum Aussenden und Empfangen eines

Ultraschallsignals und zumindest eine erste Ultraschallreflektorfläche zum Zurückreflektieren des ausgesandten Ultraschallsignals zu dem zumindest einen Ultraschallwandler aufweist.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Tankvorrichtung, insbesondere

Reduktionsmitteltankvorrichtung für ein Abgasnachbehandlungssystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem Tank zur Aufbewahrung und Bereitstellung einer Flüssigkeit, insbesondere eines Abgasnachbehandlungsmittels, und mit der oben genannten Vorrichtung.

Stand der Technik

Vorrichtungen und Tankvorrichtungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Um die immer strenger werdenden gesetzlichen Vorgaben für Abgasemissionen von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren zu erfüllen, ist es erforderlich, insbesondere bei Dieselmotoren, die Stickoxide (NOx) im Abgas zu reduzieren. Hierfür sind Abgasnachbehandlungssysteme im Einsatz, die Stickoxide selektiv mithilfe von Ammoniak zu Stickstoff reduzieren. Insbesondere die sogenannte selektive katalytische Reduktion (SCR = Selective Catalytic Reduction) hat sich dabei als besonders effizient erwiesen. Als

Reduktionsmittel wird dabei eine wässrige Harnstofflösung eingesetzt, die in einen Abgasstrang stromaufwärts eines S CR- Katalysators eingebracht wird. Die Harnstofflösung bildet vor und oder in dem Katalysator Ammoniak, der letztendlich zur gewünschten Verringerung der Stickoxide im Abgas mit Hilfe des S CR- Katalysators führt.

Um einen sicheren Betrieb des Abgasnachbehandlungssystems zu

gewährleisten, ist das Reduktionsmittel in ausreichender Menge und Qualität in dem Tank bereitzustellen. Bei einer zu geringen Qualität, die sich insbesondere durch eine zu geringe Harnstoffkonzentration der wässrigen Harnstofflösung darstellt, nimmt der Wirkungsgrad des Abgasnachbehandlungssystems deutlich ab. Bei einem zu hohen Harnstoffanteil beziehungsweise bei einer zu hohen Harnstoff ko nzentration reagiert das zu viel gebildete Ammoniak nicht mit den Stickoxiden im Abgas und es wird Ammoniak emittiert. Es ist daher von hoher Bedeutung, die Qualität beziehungsweise Konzentration des Reduktionsmittels, insbesondere den Harnstoffanteil in der wässrigen Harnstofflösung, überwachen zu können, auch um ein unzulässiges Nachbetanken des Tanks mit Wasser anstelle von Reduktionsmitteln zu erfassen.

Aus dem Stand der Technik sind bereits unterschiedliche Vorrichtungen bekannt, die berührungsfrei mithilfe von Ultraschallsignalen die Qualität beziehungsweise Konzentration eines Reduktionsmittels überwachen. So offenbart beispielsweise die Offenlegungsschrift US 2016/041024 A eine Vorrichtung der eingangs genannten Art. Diese weist einen piezo-elektrischen Schallwandler als

Ultraschallwandler auf, der zugleich Sender und Empfänger ist. Der

Ultraschallwandler sendet zunächst ein Ultraschallsignal in die in dem Tank befindliche Flüssigkeit aus, wobei das Ultraschallsignal durch eine

Ultraschallreflektorfläche eines Ultraschallreflektors zu dem Ultraschallwandler zurückreflektiert wird und die Flüssigkeit erneut durchläuft. Aus der dabei gemessenen Laufzeit des Ultraschallsignals zwischen Aussenden und

Empfangen und der als bekannt angenommenen Länge des Laufwegs werden die Schallgeschwindigkeit der Flüssigkeit und damit die Konzentration des Reduktionsmittels in der Flüssigkeit ermittelt. Aufgrund temperaturbedingter, mechanisch bedingter und alterungsbedingter Änderungen der im System verwendeten Materialen kann es jedoch zu Veränderungen der tatsächlichen Messstrecke, beziehungsweise des Laufwegs des Ultraschallsignals, kommen, wodurch sich das Messergebnis verändern kann. Um eine derartige Veränderung zu berücksichtigen, wird in der Offenlegungsschrift DE 10 2015 212 622 Al vorgeschlagen, thermische Verformungen des Reflektors physikalisch zu modellieren und bei der Auswertung der gemessenen Laufzeit mittels eines temperaturabhängigen Korrekturfaktors zu berücksichtigen.

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2013 219 643 Al ist es außerdem bekannt, zwei Reflektoren vorzusehen, um thermische und alterungsbedingte Änderungen der Messstrecke, die sich negativ auf die Genauigkeit der Prüfeinheit auswirken, zu reduzieren. Dabei sind die Reflektoren jeweils als Reflektorzylinder ausgebildet, dessen Mantelfläche eine Reflektorfläche bildet, sodass die jeweilige Reflektorfläche an einem separaten Trägerelement angeordnet ist, wobei die Reflektorzylinder auf einer separaten Grundplatte befestigt

beziehungsweise gehalten sind. Die Konzentrationsbestimmung basiert dabei außerdem nicht auf einer Laufzeitmessung eines Ultraschallsignals, sondern auf der Auswertung des gemessenen Laufunterschieds zwischen den zwei verschieden weit von dem Ultraschallwandler entfernt angeordneten

Reflektorzylindern. Eine weitere Vorrichtung zur Qualitätsbestimmung ist auch aus der Offenlegungsschrift DE 10 2011 086 774 Al bekannt, wobei hier ein Reflektor in einem Winkel zum Schallwandler angeordnet ist.

Offenbarung der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass sie kostengünstig herstellbar ist, und dass Änderungen der

Messstrecke vermieden werden, die ansonsten durch Temperaturänderungen der Flüssigkeit oder der Umgebung, durch mechanische Spannungen oder durch materialbedingte Alterungseffekte bewirkt werden könnten. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, das die Vorrichtung ein metallisch oder keramisch ausgebildetes Trägerelement aufweist, das die erste Ultraschallreflektorfläche aufweist und an dem der Ultraschallwandler derart beabstandet zu der ersten Ultraschallreflektorfläche angeordnet ist, dass das Ultraschallsignal zwischen dem Ultraschallwandler und der ersten Ultraschallreflektorfläche einen trägerelementfreien Bereich durchläuft. Es sind also sowohl die erste

Ultraschallreflektorfläche als auch der Ultraschallwandler an dem Trägerelement angeordnet. Dadurch, dass das Ultraschallsignal zwischen dem Ultraschallwandler und der ersten Ultraschallreflektorfläche einen

trägerelementfreien Bereich durchläuft, ist gewährleistet, dass das

Ultraschallsignal - zumindest wenn die Vorrichtung in den Tank eingebaut ist und wenn sich ausreichend Flüssigkeit in dem Tank befindet - die Flüssigkeit durchläuft. Durch die metallische oder keramische Ausbildung des

Trägerelementes wird dabei gewährleistet, dass Veränderungen der Messstrecke durch thermische oder mechanische Einwirkungen minimiert werden, sodass die Qualität der Flüssigkeit insbesondere unabhängig davon, welche Temperatur die Flüssigkeit aufweist, zuverlässig und korrekt durch die Vorrichtung ermittelbar ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Ultraschallreflektorfläche durch das Trägerelement gebildet ist. Die erste

Ultraschallreflektorfläche weist somit das gleiche Material wie das Trägerelement auf. Daraus ergibt sich eine besonders einfach herstellbare und kostengünstige Ausgestaltung des Trägerelements beziehungsweise der Vorrichtung. Alternativ dazu weist die erste Ultraschallreflektorfläche ein anderes Material als das Trägerelement auf und ist auf das Trägerelement aufgebracht.

Vorzugsweise ist das Trägerelement aus einem Edelstahlwerkstoff, insbesondere im Wesentlichen aus Edelstahl, besonders bevorzugt aus Edelstahl, gefertigt. Derartige Werkstoffe eignen sich aufgrund ihrer mechanischen Festigkeit und ihres Wärmeausdehnungskoeffizienten besonders vorteilhaft für die Ausbildung des Trägerelementes. Außerdem sind die oben genannten Werkstoffe unempfindlich gegenüber wässrigen Harnstofflösungen und deshalb zum Einsatz in einem Tank zum Bereitstellen einer Harnstofflösung geeignet.

Vorzugsweise weist das Trägerelement einen Bodenabschnitt und zwei

Vorsprünge auf, die beabstandet voneinander in eine gleiche Richtung von dem Bodenabschnitt ausgehen, wobei ein erster der Vorsprünge die erste

Ultraschallreflektorfläche aufweist, und an einem zweiten der Vorsprünge der Ultraschallwandler angeordnet ist. Durch eine derartige Ausbildung des

Trägerelementes wird gewährleistet, dass das Ultraschallsignal zwischen dem Ultraschallwandler und der ersten Ultraschallreflektorfläche einen

trägerelementfreien Bereich durchläuft. Insbesondere ist der Ultraschallwandler mit dem zweiten Vorsprung verklebt, beispielsweise unter Verwendung eines Epoxidharzklebers.

Vorzugsweise ist der Ultraschallwandler auf einer von dem ersten Vorsprung abgewandten Seite des zweiten Vorsprungs angeordnet. Demnach durchläuft das Ultraschallsignal bevor es nach dem Aussenden durch den

Ultraschallwandler den trägerelementfreien Bereich durchläuft zuerst den zweiten Vorsprung. Es ergibt sich daraus der Vorteil, dass auf ein Abdeckelement, das die Seite des Ultraschallwandlers, durch die das Ultraschallsignal in Richtung der ersten Ultraschallreflektorfläche ausgesendet wird, vor der Harnstofflösung schützt, verzichtet werden kann. Vorzugsweise weist der Ultraschallwandler ein Gehäuse auf, das nur die Seiten des Ultraschallwandlers abdeckt, die beim Einbau der Vorrichtung in den Tank der Flüssigkeit ausgesetzt werden können, sodass die Seite, durch die der Ultraschallwandler an dem zweiten Vorsprung angeordnet ist, gehäusefrei ausgebildet ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das

Trägerelement einen U-förmigen Querschnitt aufweist. Dabei handelt es sich um eine besonders einfache beziehungsweise einfach herstellbare und robuste Ausführungsform des Trägerelements. Dabei bilden die beiden Schenkel des U- förmigen Querschnitts vorzugsweise den ersten beziehungsweise den zweiten Vorsprung.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung ein Schutzelement auf, das derart an dem Trägerelement angeordnet ist, dass zwischen dem Trägerelement und dem Schutzelement zumindest abschnittsweise ein geschlossener Aufnahmeraum gebildet ist. Unter einem geschlossenen Aufnahmeraum ist dabei ein

Aufnahmeraum zu verstehen, der bei einem Einbau der Vorrichtung in den Tank fluidtechnisch von einem Bereich in dem Tank getrennt ist, in dem die Flüssigkeit aufbewahrt ist. Vorzugsweise sind die Elemente der Vorrichtung, die durch die Flüssigkeit, bei der es sich wie beschrieben beispielsweise um eine wässrige Harnstofflösung handelt, beschädigt werden können, in dem Aufnahmeraum angeordnet. Somit sind diese Elemente vor der Flüssigkeit geschützt. Vorzugsweise ist ein Temperatursensor und/oder der Ultraschallwandler in dem Aufnahmeraum angeordnet. Durch die Anordnung in dem Aufnahmeraum ergibt sich wie bereits beschrieben der Vorteil, dass der Temperatursensor und/oder der Ultraschallwandler vor der Flüssigkeit geschützt sind. Vorzugsweise ist der Temperatursensor direkt an dem Trägerelement angeordnet. Wie bereits erwähnt, ist das Trägerelement vorzugsweise metallisch ausgebildet. Ein derartiges Trägerelement weist eine vorteilhafte Wärmeleitfähigkeit auf, sodass durch den Temperatursensor eine Temperatur der Flüssigkeit erfasst werden kann, obwohl der Temperatursensor nicht direkt in Berührkontakt mit der Flüssigkeit steht.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung ein Steuergerät auf, das dazu ausgebildet ist, die Prüfeinheit, insbesondere den Ultraschallwandler dazu anzusteuern, das Ultraschallsignal, insbesondere ein Burst-Signal, zu erzeugen und in

Abhängigkeit von einer Zeitdauer zwischen dem Aussenden des

Ultraschallsignals und dem Empfangen des Ultraschallsignals nach einer Reflexion des Ultraschallsignals an der ersten Ultraschallreflektorfläche eine Massenkonzentration in der Flüssigkeit zu bestimmen. Durch das Vorsehen des Steuergeräts wird gewährleistet, dass durch die Vorrichtung die

Massenkonzentration in der Flüssigkeit, insbesondere eine

Harnstoffkonzentration einer wässrigen Harnstofflösung, bestimmt werden kann. Vorzugsweise ist das Steuergerät dazu ausgebildet, die Massenkonzentration auch in Abhängigkeit von einer durch den Temperatursensor erfassten

Temperatur zu ermitteln. Dabei wird davon ausgegangen, dass die

Schallgeschwindigkeit einer Flüssigkeit sich in Abhängigkeit von der Temperatur der Flüssigkeit verändert. Demnach ergibt sich durch das Berücksichtigen der Temperatur der Vorteil, dass die Messgenauigkeit der Vorrichtung gesteigert wird.

Vorzugsweise weist das Trägerelement eine zweite Ultraschallreflektorfläche zum Zurückreflektieren des ausgesandten Ultraschallsignals zu dem

Ultraschallwandler auf, wobei das Steuergerät dazu ausgebildet ist, die

Massenkonzentration in Abhängigkeit von einer zweiten Zeitdauer zwischen dem Aussenden des Ultraschallsignals und dem Empfangen des Ultraschallsignals nach einer Reflektion an der zweiten Ultraschallreflektorfläche zu bestimmen. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die Messgenauigkeit der Vorrichtung weiter erhöht wird. Vorzugsweise ist das Steuergerät dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von der zweiten Zeitdauer die Messstrecke, also die Entfernung zwischen dem Ultraschallwandler und der ersten Ultraschallreflektorfläche, zu ermitteln.

Vorzugsweise durchläuft das Ultraschallsignal hierzu zwischen dem

Ultraschallwandler und der zweiten Ultraschallreflektorfläche einen Bereich, der eine geringe thermische beziehungsweise mechanische Verformbarkeit aufweist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der

Ultraschallwandler und die zweite Ultraschallreflektorfläche derart angeordnet sind, dass das Ultraschallsignal zwischen dem Ultraschallwandler und der zweiten Ultraschallreflektorfläche nur das Trägerelement durchläuft. Wie bereits erwähnt, weist das Trägerelement eine vorteilhafte Widerstandsfähigkeit gegenüber thermischen und mechanischen Einflüssen auf. Demnach kann in Abhängigkeit von dem Ultraschallsignal, das zwischen dem Ultraschallwandler und der zweiten Ultraschallreflektorfläche nur das Trägerelement durchlaufen hat, die Messstrecke genau ermittelt werden. Insbesondere ist der

Ultraschallwandler dazu derart angeordnet, dass das Ultraschallsignal zwischen dem Ultraschallwandler und der zweiten Ultraschallreflektorfläche den Bodenab schnitt des Trägerelements durchläuft.

Vorzugsweise ist das metallisch ausgebildete Trägerelement zur elektrischen Kontaktierung des Ultraschallwandlers elektrisch leitend mit dem

Ultraschallwandler verbunden. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass auf eine zusätzliche elektrische Leitung zur elektrischen Kontaktierung des

Ultraschallwandlers verzichtet werden kann. Wie bereits erwähnt, ist der

Ultraschallwandler insbesondere mit dem Trägerelement beziehungsweise mit dem zweiten Vorsprung verklebt. Vorzugsweise wird gemäß dieser

Ausführungsform zur elektrischen Kontaktierung ein elektrisch leitender Kleber verwendet.

Die erfindungsgemäße Tankvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13, insbesondere Reduktionsmitteltankvorrichtung für ein

Abgasnachbehandlungssystem eines Kraftfahrzeugs, zeichnet sich durch einen Tank zur Aufbewahrung und Bereitstellung einer Flüssigkeit, insbesondere eines Abgasnachbehandlungsmitels, und durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Qualitätsbestimmung der Flüssigkeit aus. Es ergeben sich daraus die bereits genannten Vorteile. Weitere bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche und entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Dazu zeigen:

Figur 1 Eine Tankvorrichtung mit einer vorteilhaften Vorrichtung zur Qualitätsbestimmung einer in einem Tank der Tankvorrichtung gelagerten Flüssigkeit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Figur 2 Die Tankvorrichtung mit der Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und

Figur 3 Die Tankvorrichtung mit der Vorrichtung gemäß einem driten Ausführungsbeispiel.

Figur 1 zeigt in einer vereinfachten Darstellung eine vorteilhafte Tankvorrichtung 1 für ein Abgasnachbehandlungssystem eines Kraftfahrzeugs. Die

Tankvorrichtung 1 weist einen Tank 2 auf, in dem ein flüssiges

Abgasnachbehandlungsmitel, vorliegend eine wässrige Harnstoff lösung 3, gelagert ist. Der Tank 2 weist eine Entnahmemodul 4 auf, das auf einem

Tankboden 5 des Tanks 2 aufliegt. Das Entnahmemodul 4 weist eine

Fördereinrichtung 6 auf, mitels welcher die Harnstofflösung 3 aus dem Tank 2 angesaugt und mitels einer Leitung 7 beispielsweise zu einem Dosierventil oder einem Einspritzventil befördert werden kann.

Die Tankvorrichtung 1 weist eine in dem Tank 2 angeordnete Vorrichtung 8 zum Bestimmen einer Massenkonzentration der Harnstofflösung 3 auf. Die

Vorrichtung 8 weist hierzu eine Prüfeinheit 9 auf, die einen Ultraschallwandler 10 zum Aussenden und Empfangen eines Ultraschallsignals 11 und zumindest eine erste Ultraschallreflektorfläche 12 zum Zurückreflektieren des ausgesandten Ultraschallsignals 11 zu dem Ultraschallwandler 10 umfasst. Außerdem weist die Vorrichtung 8 ein Trägerelement 13 auf, das die erste Ultraschallreflektorfläche 12 aufweist und an dem der Ultraschallwandler 10 derart beabstandet zu der ersten Ultraschallreflektorfläche 12 angeordnet ist, dass das Ultraschallsignal 11 zwischen dem Ultraschallwandler 10 der ersten Ultraschallreflektorfläche 12 einen trägerelementfreien Bereich 14 durchläuft. Das Trägerelement 13 bildet dabei einen Bestandteil der Prüfeinheit 9. Die Prüfeinheit 8 ist dabei derart in dem Tank 2 angeordnet, dass sich in dem trägerelementfreien Bereich 14 die wässrige Harnstofflösung 3 befindet. Somit durchläuft ein durch den

Ultraschallwandler 10 ausgesendetes Ultraschallsignal 11 bevor es auf die erste Ultraschallreflektorfläche 12 trifft die wässrige Harnstofflösung 3. Das

Trägerelement 13 ist vorliegend metallisch ausgebildet. Das derart ausgebildete Trägerelement 13 weist eine hohe Stabilität gegenüber thermischer und/oder mechanischer Belastung auf. Somit verändert sich eine Messstrecke 15, also eine Länge des trägerelementfreien Bereichs 14, den das Ultraschallsignal 11 zwischen dem Ultraschallwandler 10 und der ersten Ultraschallreflektorfläche 12 durchläuft, bei thermischer und/oder mechanischer Belastung des

Trägerelements 13 nicht beziehungsweise nur geringfügig. Alternativ zu der metallischen Ausbildung ist das Trägerelement 13 keramisch ausgebildet.

Das Trägerelement 13 weist vorliegend einen U-förmigen Querschnitt auf. Hierzu weist das Trägerelement 13 einen Bodenabschnitt 16 und zwei Vorsprünge 17 und 18 auf, die beabstandet voneinander in eine gleiche Richtung von dem Bodenabschnitt 16 ausgehen. Gemäß dem in Figur 1 dargestellten

Ausführungsbeispiel ist der Bodenabschnitt 16 an einer Innenseite des

Tankbodens 5 befestigt. Alternativ dazu ist der Bodenabschnitt 16 in den Tankboden 5 integriert, sodass der Bodenabschnitt 16 den Tankboden 5 mitbildet. Dabei weist der erste Vorsprung 17 die erste Ultraschallreflektorfläche 12 auf. An dem zweiten Vorsprung 18 ist der Ultraschallwandler 10 angeordnet. Vorliegend ist der Ultraschallwandler 10 mit einer von dem ersten Vorsprung 17 abgewandten Seite 29 des zweiten Vorsprungs 18 verklebt.

Außerdem weist die Vorrichtung 8 ein Steuergerät 19 auf, das mit dem

Ultraschallwandler 10 verbunden ist. Das Steuergerät 19 ist dazu ausgebildet, den Ultraschallwandler 10 dazu anzusteuern, das Ultraschallsignal 11 auszusenden. Das ausgesendete Ultraschallsignal 11 durchläuft die wässrige Harnstofflösung 3, wird an der ersten Ultraschallreflektorfläche 12 reflektiert und trifft nach erneutem Durchlaufen der wässrigen Harnstofflösung 3 auf den Ultraschallwandler 10. Das Steuergerät 19 ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von einer Laufzeit des Ultraschallsignals 11, also in Abhängigkeit von einem Zeitunterschied zwischen dem Aussenden des Ultraschallsignals 11 durch den Ultraschallwandler 10 und dem Empfangen des reflektierten Ultraschallsignals 11 durch den Ultraschallwandler 10, die Harnstoffkonzentration der Harnstofflösung 3 zu ermitteln.

Figur 2 zeigt die Tankvorrichtung 1 mit der Vorrichtung 8 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Im Folgenden wird im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen dem ersten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 8 und dem zweiten Ausführungsbeispiel eingegangen. Der Ultraschallwandler 10 ist gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel an dem zweiten Vorsprung 18 und an einer ersten Seite 20 des Bodenabschnitts 16 angeordnet. Somit sendet der

Ultraschallwandler 10 das Ultraschallsignal 11 auch in den Bodenabschnitt 16 aus. Ein in den Bodenabschnitt 16 ausgesendeter Teil 21 des Ultraschallsignals 11 durchläuft den Bodenabschnitt 16 und wird an einer zweiten

Ultraschallreflektorfläche 22 zum Ultraschallwandler 10 zurückreflektiert. Die zweite Ultraschallreflektorfläche 22 wird dabei durch eine von der ersten Seite 20 des Bodenabschnitts 16 abgewandte zweite Seite 30 gebildet. Das Steuergerät 19 ist dabei dazu ausgebildet, die Massenkonzentration der Harnstofflösung 3 einerseits in Abhängigkeit von der Zeitdauer zwischen dem Aussenden des Ultraschallsignals 11 und dem Empfangen des Ultraschallsignals 11 nach der Reflektion an der ersten Ultraschallreflektorfläche 12, und andererseits in Abhängigkeit von der Zeitdauer zwischen dem Aussenden des Ultraschallsignals 11 und dem Empfangen des Ultraschallsignals 11 nach der Reflektion an der zweiten Ultraschallreflektorfläche 22, also einer zweiten Zeitdauer, zu

bestimmen. Vorliegend ist das Steuergerät 19 dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von der zweiten Zeitdauer die Länge der Messstrecke 15 zu ermitteln. Aufgrund der metallischen beziehungsweise keramischen Ausbildung des Trägerelements 13 weist das Ultraschallsignal 11 in dem Trägerelement 13 eine wesentlich größere Ausbreitungsgeschwindigkeit als in der Harnstofflösung 3 auf. Dadurch wird gewährleistet, dass das Ultraschallsignal 11 nach der Reflektion an der ersten Ultraschallreflektorfläche 12 zu einem späteren Zeitpunkt auf den

Ultraschallwandler 10 trifft als nach der Reflexion an der zweiten

Ultraschallreflektorfläche 22.

Figur 3 zeigt die Tankvorrichtung 1 mit der Vorrichtung 8 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede zwischen der in Figur 3 dargestellten Vorrichtung 8 und der in Figur 1

dargestellten Vorrichtung 8 erläutert. Die in Figur 3 dargestellte Vorrichtung 8 weist ein Schutzelement 23 auf, das an dem Trägerelement 13 angeordnet ist. Das Schutzelement 23 ist zumindest abschnittsweise beabstandet von dem Trägerelement 13 angeordnet, sodass zwischen dem Trägerelement 13 und dem Schutzelement 23 zumindest abschnittsweise ein geschlossener Aufnahmeraum

24 gebildet ist. Der Aufnahmeraum 24 ist fluidtechnisch von dem Bereich innerhalb des Tanks 2 getrennt, in dem die Harnstofflösung 3 gelagert ist. Somit sind Elemente, die in dem Aufnahmeraum 24 angeordnet sind vor der

Harnstofflösung 3 geschützt. Vorliegend ist der Ultraschallwandler 10 in dem Aufnahmeraum angeordnet. Weiterhin befindet sich ein optionaler zweiter Ultraschallwandler 25 in dem Aufnahmeraum 24. Der zweite Ultraschallwandler

25 ist dazu ausgebildet, ein zweites Ultraschallsignal 26 auszusenden und das zweite Ultraschallsignal 26 nach einer Reflexion des zweiten Ultraschallsignals

26 an einer Oberfläche 27 der Harnstofflösung 3 zu empfangen. Das Steuergerät 19 ist mit dem zweiten Ultraschallwandler 25 verbunden und dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von einer Zeitdauer zwischen dem Aussenden des zweiten

Ultraschallsignals 26 und dem Empfangen des zweiten Ultraschallsignals 26 eine Füllhöhe der wässrigen Harnstofflösung 3 in dem Tank 2 zu bestimmen.

Außerdem ist gemäß dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ein Temperatursensor 28 in dem Aufnahmeraum 24 angeordnet. Der

Temperatursensor 28 ist dabei direkt an dem Trägerelement 13 angeordnet. Aufgrund der vorteilhaften Wärmeleitfähigkeit des metallisch ausgebildeten Trägerelements 13 kann der Temperatursensor 8 die Temperatur der wässrigen Harnstofflösung 3 ermitteln ohne direkt in Berührkontakt mit der wässrigen Harnstofflösung 3 zu gelangen. Das Steuergerät 19 ist mit dem

Temperatursensor 28 verbunden und dazu ausgebildet, die Konzentration der wässrigen Harnstofflösung 3 in Abhängigkeit von der durch den Temperatursensor 28 erfassten Temperatur zu ermitteln. Gemäß den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen ist das Steuergerät 19 außerhalb des Tanks 2 angeordnet. Allerdings bestehen auch Ausführungsbeispiele der Tankvorrichtung 1 beziehungsweise der Vorrichtung 8, gemäß denen das Steuergerät 19 innerhalb des Tanks 2, insbesondere innerhalb des

Aufnahmeraums 24, angeordnet ist.