森萨塔科技尿素喷射压力传感器
工业仪表用压力传感器阵列信号快速增强研究
工业仪表用压力传感器阵列信号快速增强研究
刘继文
【期刊名称】《自动化应用》
【年(卷),期】2024(65)5
【摘要】常规的压力传感器阵列信号增强方法以噪声信号处理为主,无法满足工业仪表的测量需求。
因此,研究了工业仪表用压力传感器阵列信号快速增强这一课题。
首先,构建压力传感器阵列信号快速增强模型,定向捕捉工业仪表用压力传感器噪声
干扰源,并确定压力信号的幅度、频率、相位等信息,对其进行针对性增强;然后,抑制传感器信号通道的交叉耦合噪声,考虑压力信号与噪声信号的功率谱关系,能更准确
地还原原始压力信号,从而优化信号增强质量。
通过对比实验,验证了该方法的信号
增强比更高,能满足阵列信号快速增强需求,应用价值较高。
【总页数】3页(P201-203)
【作者】刘继文
【作者单位】兖矿鲁南化工有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN912.35
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阵列快速制备及SERS增强效应研究5.基于多尺度滤波的无线通信信号快速增强研究
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SNAM氨汽提尿素装置用高压氨泵的改造
高 压氨 泵 ＰＯ Ａ Ｂ采 用 的机 械 密 封 ： 、 Ｉ１／ 一 二 级 均为 串联 式机 封 ， 机械 密 封 液 分 别采 用 一 级 出
口的液氨和 冲洗水冲洗 ， 其机械密封结构如 图 １
所示。
高压 氨 泵 ＰＯ Ａ Ｂ机 械 密 封 动环 材 质 为 Ｉ１ ／
流量 不 足和 机械 定 时 泄 漏 频 繁 等 问题 ， 重 时 导 严
该泵型号为 Ｈ Ｐ一 １２ 其主要参数为： Ｍ ５１， 级数 ： ２级； 额定 轴功率 ：２４ ３ Ｗ； 大轴 １０ ． ｋ 最 功率 ：３０ Ｗ； １２ ｋ 电机功率 ：４ ０ Ｗ； １０ ｋ 转速 ：９０— ２６
碳 化 钨 ， 环 材 质 为 石 墨 。可 以 看 出 ， 、 级 静 一 二
的第 １ 机 械密 封 采 用一 级 出 口的液 氨作 为 道 密封液 ； 、 一 二级 的第 ２道 机 械密 封 采用 冲洗 水作为密封液 。因此 ， 正常 生产期 间 Ｃ １ 有 Ｙ 处
５ ０
Ｆ ＬＵＩ ＭＡＣＨＩ Ｄ ＮＥＲＹ
系数 为 ００ ， ．３ 而青铜 对钢 的动摩 擦 系数 为 ０ １ ．０～ ０ １ ， 以等质量 的青铜 环摩 擦力 较黄铜 环 大 ， ．５ 所 运
动速度比黄铜环高 ， 带油能力好 。为此 ， 将甩油环 的材质由黄铜环改为青铜环 ， 这样既提高 了甩油 环 的耐磨 性又 改善 了轴承 的润 滑状 况 。
图 １ 高压氨泵 ＰＯ ／ Ｉ １ Ｂ机械密封结构示 意 Ａ
３ １ ３ 增加强 制润 滑 ．．
２ ３ 故 障分析 ．
为进一步提高轴承的润滑及冷却效果 ， 在原
甩油 环飞溅 润滑 的基 础 上 ， 改浸 油润 滑 为 强 制润
2009年度浙江省科学技术奖申报项目
58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117
胸腰段脊柱骨折前路减压与内固定术的技术改 抗水树电缆绝缘材料 节能灯48工位全自动圆排机 乘用车座椅滑轨总成和调角器总成研究与应用 万向智能器产业化项目 扁形名茶（龙井茶）炒制机 无线通信多制式合路系统研制 小型超小型控制继电器的研发与产业化项目 DLP一体化双引擎80英寸玻璃屏拼接显示系统 宽带流媒体平台 节能、环保型尿素生产技术研究及其推广应用 下颈椎经关节螺钉的应用解剖学及其钉棒系统 频率控制高精度微细加工技术的研究及其在批 GN8320ZC4B/5B型船用柴油机的研发与产业化 LYJ-100垂直式垃圾压缩机 模块化减速电机的研发与产业化 轨道交通用速度传感器系列产品研发与产业化 汽车电机专用N42UH烧结钕铁硼永磁材料研发 邻甲苯胺高压甲基化制2,4,6-三甲基苯胺 乙烯裂解炉对流段模块 双面绒带织造技术研究与开发 盐酸吉西他滨原料药 伺服节能塑料注射成型工艺装备研发及大规模 年糕新型保鲜技术开发研究 专利型多防功能枪柜研制及产业化 高等级大长度110kV光电复合海底电缆关键技 Z型高效节能汽车散热风扇 天然气发动机控制单元 核电站用耐辐照1E级电缆关键技术研发与产业 广州本田奥德赛(ODYS)车门框 重型密集藏品架关键技术的研究和产业化 LR03大功率无汞碱性锌锰电池和柔性生产线的 直读式远传水表及自动抄表系统 登革热流行特征与综合防制对策的研究 宁波地区质粒Amp C 酶在临床常见致病菌中的 浙东地区冠心病人群易感基因多态性研究 基于生物活性的红藻糖新产品研发 光电功能材料的溶胶－凝胶法合成、结构、性 显微视频图像处理与压缩关键技术创新及应用 波导型无源光子器件的理论设计与实验制备研 非光滑区域上奇异偏微分方程的实调和分析技 恶性肿瘤血清标志物的微体积快速诊断芯片研 血吸虫的免疫原性及抗血吸虫药物体外作用研 宁波渔业锚地避风能力评价研究 浙东沿海观赏植物多样性的构建与生态应用研 数源集成音控系统关键技术研发与应用 基于模块化设计的水产养殖增氧机的研制与推 基于“解耦联代谢”的剩余污泥减量化研究 高性能铁族块体非晶合金与铁基纳米晶软磁材 甬粳2号A及所配籼粳杂交晚稻新组合选育及产 激光打印机用定影膜及其制造技术的研究与产 白芍总苷治疗类风湿关节炎的开发与产业化 新型电液比例技术研究及产业化 纯毛高支抗皱西服面料的研发与产业化 高性能&高参数无压烧结碳化硅机械密封件制 高比能量锂离子电池负极材料的研发与产业化 高纯度氧化铝密封环及其制造方法和烧结技术 低能耗、抗干扰、高效分离吸尘器 360度可旋转便携式扫地机 高纯度结晶山梨酸的制备工艺
森萨塔 SENSATA 压力传感器 2CP
Features & Benefits• UL recognized• Ceramic capacitive sensor• Durable, compact design• Low cost• Accurate performance over widetemperatures• Overvoltage and short circuit protected Technical SpecificationsPerformanceAccuracy ......................................... ±0.6% F.S. typ. (linearity, hysterisis, repeatability, and calibration) Static Error Band @ 25ºC, 5.0 VDCTotal Error Band:-20ºC to +85ºC .......................... ±0.8% F.S. typ. -40ºC to +125ºC ........................ ±1.0% F.S. typ. (Values are typical. Higher accuracies are possible, consult factory.) Operating Temperature ....................-40ºC to 135ºC Storage Temperature ...................... -40ºC to 150ºC ElectricalSupply Voltage (Vin) ............... 4.5 to 5.5 VdcOutput Voltage (Vout)............... 0.5 to 4.5 Vdc typical Supply Current ....................... 8 mA max (Max @ 5.5Vdc with no load)Output Current ....................... 2.5 mA(Max sink or source)Output Load ...........................10K ohms typical Output Response Time .......... 10 mS Overvoltage Protection .......... 16 VdcReverse Voltage .................... -14 VdcShort Circuit Protected .......... YesEMC (512 MHz-1 GHz) ............. 50 V/mEMC (1 MHZ-512 MHz) ...........100 V/mESD (CDF-AEC-Q100-002) ...... 15k VPhysicalProof Pressure........... Burst Pressure ..........Cycle Life ................... Random Vibration ..... (50-2000 Hz).Drop (any Axis) .......... Electrical Connection ...5X 15-75 psi3X 100-300 psi2X 500 + psi2CP5 1500 psi (brass)2CP50 2500 psi (plated steel) 10M F.S. cycles11 g1.5 mNema 4X, IP65WORLD CLASS PERFORMANCEThe 2CP5/2CP50 Series is ideal for demanding Air Conditioningand Refrigeration applications where long-term reliability & accuracy is a must. This series provides proven reliability at a competitive price. Sensata Technologies has been a leading global supplier of pressure sensors & switches for over50 years.Applications• Discharge and suction pressure monitoring• Subcooling and superheat calculations• Compressor oil pressure monitoring• Condenser fan control• Compressor staging and unloading• Electronic expansion valve control• Remote systems diagnostics and trendingPressure Ranges0-15 psi through 0-650 psiStandards listed on reverse sideFor non-standard device contact Sensata.AgencyUL recognized File # SA995ROHS availableDimensionsHVAC/REFRIGERATION PRESSURE SENSOR2CP5/2CP50 SeriesOrdering InformationStandards(15.9mm)7/16-20 UNF-2BSample Order Number 2CP5B0520150ANN 2CP5B0520200ANN 2CP5B0520300SNN 2CP5B0520400SNN 2CP5B0520500SNN 2CP5S0520500SNNProduction Number2CP5-462CP5-492CP5-502CP5-512CP5-472CP5-48Comments brass, 0-150 psia brass, 0-200 psia brass, 0-300 psis brass, 0-400 psis brass, 0-500 psis brass, 0-500 psis123456NYnone required Packard Wire Harness 1-meter standard wire For other options please contact SensataRefrigerant Compatibility R12 R22 R134a R404a R407c R410aR502 R507R134a R404a R407c R410a R507Maximum Seal Temperature Range -40C to 120ºC -20ºC to 135ºCSeal Material Neoprene*HNBR (Hydrogenated Nitrile)*Type N HSensata T echnologies529 Pleasant Street, MS B19 Attleboro, MA 02703-2964Phone 1-888-438-2214Fax: 508-236-2349 email: sensors@ Important Notice: Sensata Technologies (Sensata) reserves the right to make changes to or discontinue any product or service identified in this publication without notice. Sensata advises its customers to obtain the latest version of the relevant information to verify, before placing any orders, that the information being relied upon is cur-rent. Sensata assumes no responsibility for infringement of patents or rights of others based on Sensata applications assistance or product specifications since Sensata does not possess full access concerning the use or application of customers’ products. Sensata also assumes no responsibil-ity for customers’ product designs.Printed in U.S.A., Reprinted February, 2008* Seal selection also depends on oil type used.东东电气网：。
什么是游泳池尿素传感器
游泳池水质尿素传感器尿素，又称碳酰胺（carbamide)，是由碳、氮、氧、氢组成的有机化合物是一种白色晶体。
最简单的有机化合物之一，是哺乳动物和某些鱼类体内蛋白质代谢分解的主要含氮终产物。
也是目前含氮量最高的氮肥。
可与酸作用生成盐。
有水解作用。
在高温下可进行缩合反应，生成缩二脲、缩三脲和三聚氰酸。
加热至160℃分解，产生氨气同时变为异氰酸。
因为在人尿中含有这种物质，所以取名尿素。
尿素含氮(N)46%，是固体氮肥中含氮量最高的。
尿素在酸、碱、酶作用下（酸、碱需加热）能水解生成氨和二氧化碳。
对热不稳定，加热至150~160℃将脱氨成缩二脲。
硫酸铜和缩二脲反应呈紫色，可用来鉴定尿素。
若迅速加热将脱氨而三聚成六元环化合物三聚氰酸。
（机理：先脱氨生成异氰酸（HN=C=O），再三聚。
）与乙酰氯或乙酸酐作用可生成乙酰脲与二乙酰脲。
在乙醇钠作用下与丙二酸二乙酯反应生成丙二酰脲（又称巴比妥酸，因其有一定酸性）。
在氨水等碱性催化剂作用下能与甲醛反应，缩聚成脲醛树脂。
与水合肼作用生成氨基脲。
尿素在肝脏产生后融入血液（人体内的浓度在每升2.5至7.5微摩尔之间），最后通过肾脏由尿排出。
少量尿素由汗排出。
生物以二氧化碳、水、天冬氨酸和氨等化学物质合成尿素。
促使尿素合成的代谢途径是一种合成代谢，叫做尿素循环。
此过程耗费能量，却很必要。
因为氨有毒，且是常见的新陈代谢产物，必须被消除。
肝脏在合成尿素时，需要N-乙酰谷氨酸作为调节。
含氮废物具有毒性，产生于蛋白质和氨基酸的分解代谢（即脱氨基作用，是氨基酸在脱去氨基的过程，该过程生成的含氮化合物在肝脏中转化为尿素，不含氮部分转化为糖类或脂肪等）过程。
大多数生物必须再处理之。
海生生物通常直接以氨的形式排入海水。
陆地生物则转化氨为尿素或尿酸再排出。
鸟和爬行动物通常排泄尿酸，其它动物（如哺乳动物）则是尿素。
例外如，水生的蝌蚪排泄氨，但在其蜕变过程转为排泄尿素；大麦町狗主要排泄尿酸，不是尿素，因为其尿素循环中的一个转换酶的基因坏了。
常州森萨塔科技有
合计
852822
第二年 （元）
第三年 （元）
258278.4 225993.6
11116.8 9727.2
200563.2 175492.8
282240 246960
5865.6 758064
5132.4 663306
第四年 （元）
第五年 （元）
193708.8 161424
8337.6 6948
150422.4 125352
三种方案的简单对比
1.一次性采购方案。 一次性采购方案是客户购买最划算的方案。价格实惠。经专业计算，如常州森萨塔公司采用 一次性采购方案，一次性投资后仅需7个月就能回收成本，7个月后的节能收益均为森萨塔公司所有。
2.租赁合作方案。 租赁方案是我公司根据市场需求推出的较为先进的方案。如常州森萨塔公司采用租赁方案，每月 每根灯管将获得节能收益6-20元，但每月仅需向我公司支付一根灯管6-15元不等的租金。付满租金 18个月则灯管所有权归森萨塔公司所有。
260544 12545 174100 176400 7520
5年 此价格含税含运含 安装
5年
5年
5年
5年
合计
6330
631109
注：每日照明时间为24小时，按250天/年来计算，每年可以节约电费947580元，每年的标准煤
补贴119520元（到当地经信委和发改委申领补贴），一年换一次节能灯管需65000元，一年总
3.EMC合作方案。 EMC即合同能源管理是一种新型的市场化节能机制。如常州森萨塔公司才用EMC方案，则不需要花费 额外的资金购买的灯具。仅需付我公司每年节能收益所节省下的电费。第一年付节能收益的90%， 第二年为节能收益的80%，第三年70%，第四年60%，第五年50%。付满5年结清。
WISE10A针脚电压
H L 电压 控制信号 温度信号 尿素温度液位 传感器（CAN尿素 温度地 箱 不需接此4个针 液位信号 脚） 液位地 控制H（尿素喷嘴高边驱动） 控制L（尿素喷嘴低边驱动） 信号 地 信号 SCR下游排温 地 信号 DOC前排温 地 尿素电加热 总继电器 电压 控制信号 泵到喷嘴低端（压力管加热器） 尿素泵到尿素箱低端（回流管加热器） 尿素加热电阻丝 尿素箱到泵低端（吸液管） 5/11 （公共高 端） 2 1 3 4 1 2 2 1 2 1 2 1 2 1 24 3.5（高端断电） 0 0 0 0 5 0 0.72 0 0.72 0 0.72 0 24 0 1.3 1.3 1.3 24 24 4.5—4.9 0 4.5—4.9 0 5 4.5 5 0 5 0 5 0 24 0 1.2 1.3 1.3
24 3.5 5 0 4.5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 24 3.5 1.3 1.3 1.3
插
1.25 1.29 1.26 1.30 1.27
头
1.06 1.03 1.15 1.17 1.12
1
尿素加热电阻丝 1.18 1.08 1.02 1.22 1.23 1.32 1.31 1.05 1.04 1.11 1.14 1.13 1.16 2.21 2.39 2.01 2.36 2.22 2.13 2.11 2.14 DPF前排温传感器 2.09 2.07 2.41 2.38 2.26 环境温度传感器 地 电压 DPF前压差传感器 信号 地 信号 地 电压 燃油压差传感器 信号 (不常用) 1 1 3 2 1 2 0 5 0.78 0 4.5—4.9 0 5 0.78 0 5 5 0 4.74 0 5 0 0 5 5 0 4.7 0 5 0 HC喷射定量阀 （DV阀） HC喷关断阀 （SV阀） 尿素泵内低端（此电阻丝已集成在尿 素泵内部，针脚在尿素泵接插件内） 尿素泵电机电压 尿素泵制信号 尿素泵控制地 尿素泵12孔接插 件 尿素压力传感器电压 (尿素泵电阻丝 尿素压力传感器信号 1.12/1.18 也在此接插件) 尿素压力传感器地 尿素泵反向阀电压 尿素泵反向阀控制信号 控制H 控制L 控制H 控制L 电压 HC喷射定量阀上 压力信号 游温度压力传感 地 器 温度信号 电压 HC喷射定量阀下 信号 游压力传感器 地 信号 6/12 9/3 10/2 8/4 2/10 3/9 4/8 11/5 12/6 1 2 1 2 3 4 1 2 1 3 2 2 24 3.5（高端断电） 7（低端断开） 0（高端断开） 5（低端断开） 1.8（高端断开） 24 24 8.5 0 5 0.78 0 24 24 5（电磁阀通电） 5（电磁阀通电） 5（电磁阀通电） 5（电磁阀通电） 5 0.78 0 0.78 5 0.80 0 0.93 2 24 3.5 0 5 5 0 24 3.5 7 0 5 1.8 5 5.5 0 4.74 5 5.5 0 5 2 24-5 3.5 0 5 5 0 24-5 3.5 7 0 5 1.8 5 5.5 0 4.7 5 5.5 0 5
森萨塔压差传感器介绍
Sensata Proprietary Information – Strictly Private
DPS的MEMS技术
P high
硅膜片掺杂电 阻 键合焊盘和导 线 键合引线 感应元件 敏感单元粘结
凝胶体
VBRG -R +R ASIC +R -R
压力施加至硅隔膜时,在其中心产生拉伸应力,边缘产生挤压应力 力/ 压强 与惠斯通电桥相连的压电电阻嵌植于硅隔膜表面 应变力导致压电电阻阻值变化,电桥发生不平衡,这种不平衡被进一步放大并在 信号调节电路中加以补偿,从而输出相应的电压信号 机械变形/ 应变 硅树脂压电效应 调节电路 与机械变形成比例的 电压输出
Sensata Proprietary Information – Strictly Private
应用 DPS 的好处: 使用 DPS 输出的压差信号,ECU 能够准确控制 DPF "再生"时刻,进行尾气 排放管理.性能良好的尾气处理系统(如下图所示的CRT+EGR系统),能 够减少颗粒排放达70% - 90%,CO 和 HC 达90% 及 NOx 达40-60%.(数据来 自:S.Chatterjee 和 J. Matterhey: Catalytic Emission Control for Heavy Duty Diesel Engines)
EGR 阀
Sensata 的差压传感器采用了具 有专利技术的精密,单芯片 MEMS感应技术,并基于成熟 的工程设计经验开发而成. Sensata的DPS具有高精度特点 ,并对柴油机尾气及汽车环境 具有很好的适应性.
燃油喷射
ECU
涡轮增压器 温度传感器 DOC
DPS传感器
颗粒
尾气颗粒捕集器的连续"再生"技术
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7/7 OK
1.5
1
0.5 Ero [% s r r V]
0
-0.5
-1
-1.5
8
0 400 800 Pressure [kPa abs] 1200
பைடு நூலகம்
-2 P03-F20091015B
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尿素喷射系统设计注意事项
3
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车用尿素溶液 （AdBlue）
• • • 符合DIN 70070 32.5%尿素水溶液 尿素
O C NH2 NH2
• • • •
温度降到 – 11ºC以下时溶液会冻结 冻结后体积会膨胀约10% 尿素溶液在80-120ºC时会分解 溶液在干燥过程中会出现尿素结晶
结果
13/13 OK 泡沫材料老化
运行条件测试
冻结循环 ： -40/50ºC 400x （使用已老化泡沫材料）
Output Error vs. Pressure T = 80°C 2
6447-21 6447-23 6447-24 6447-25 6447-26 6447-27 6447-32 6447-22 6447-29 6447-30 6447-31 6447-34
•
主要指标
压力范围： 环境温度： 10 BarG -40 ~ 125ºC
工作介质温度：-8 ~ 85ºC
6
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验证试验（1）
• 泡沫材料压力温度循环 (老化测试)
车辆使用环境: 5 bar / 10-80ºC 测试条件： AdBlue压力: 18 bar @ 85ºC 温度循环： -8 ~ 85ºC 保持时间30/90min 测试完成后安装到传感器上进行冻结循环测试。
• 尿素管路须有加热保温功能，确保尿素溶液的温度在系统运行情 况下在高于0ºC。
•
系统关闭前，必须先释放尿素管路内的压力。
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谢 谢！
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热 冷
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SCR系统对压力传感器的挑战
l
尿素溶液的腐蚀性
32.5%尿素溶液(AdBlue)呈碱性，pH值约为10。因此对传感器外壳和密 封元件的耐腐蚀性有很高要求。
l
尿素溶液冻结问题
尿素溶液在低于-11ºC时会发生冻结，并且体积膨胀约10%。如果在低温 环境下传感器内部残留有尿素溶液，尿素溶液的冻结会在传感器内部产 生巨大压力（可高达数百MPa），从而破坏传感器的结构和敏感元件。
•
冻结循环测试
测试条件： 传感器安装在转接头上； 传感器和转接头在真空下注满AdBlue； 测试温度：-40/50ºC 循环次数：700x
传感器 转接头
7
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验证试验（2）
测试
冻结循环
条件
-40/50ºC 700x 压力温度循环: -8/85ºC
压力传感器
5
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Sensata尿素喷射压力传感器
• 不锈钢外壳和耐高碱环境的密封材料
传感器可以在-8~85ºC的尿素溶液中长时间工作。
•
传感器内部的泡沫护套
用以吸收冻结后尿素溶液的膨胀体积，从而保护压力敏感元件。
用于SCR系统的尿素喷射压力传感器
森萨塔科技 2010.4
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市场和目标
2
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应用: SCR系统和尿素喷射
• • • • SCR: 选择性催化还原 尿素溶液喷射进入尾气排放系统 NOx排放量降低超过80% 尿素喷射压力传感器压力范围为10Bar