随着汽车尾气排放标准的不断提升,汽车尾气排放后处理系统升级显得十分重要。目前我国柴油车尾气后处理采取选择性催化还原路线,即以32.5%浓度车用尿素溶液对尾气中氮氧化物进行还原。尿素溶液浓度对处理效率有着十分重要的影响,其在线高精度检测对提升尾气处理效率有着重要意义。在此背景下,本文基于超声波检测原理开发了一套车用尿素溶液浓度高精度检测系统,实现柴油车尿素溶液箱内溶液浓度信息的在线高精度检测和信息实时反馈功能,为接下来后处理系统升级提供了有力的数据支持。基于超声波在不同浓度溶液中传播速度不同的原理,本文详细研究了车用尿素溶液浓度与超声波声速、溶液温度之间的关系并用来在线检测车用尿素溶液浓度。考虑到传统超声波时差法的检测过程中存在传感器非平稳误差的问题,本文采用熵权法对试验数据进行预处理,然后使用样条插值法对处理后的数据进行拟合、采样从而减小数据非平稳误差,最后通过最小二乘对采样数据进行曲面拟合得到精确的浓度模型。相比于传统时差法和直接曲面拟合法,本方法将传统检测法1.2%左右的精度提升至0.3%。此外,根据各项功能需求本文完成了系统硬件平台设计及软件开发工作,并最终应用到实际中。本设计系统具有硬件成本低、检测精度高、检测方便、可实现在线测量等优点,在液体浓度检测领域具有广泛的应用前景。