CN101479574B - 静压力管装置、方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于测量热气流的静压力同时使微粒沉淀物的形成最少的装置、系统和方法,其包括容纳气流(518)的壳体(510)、压力传感器(526)和与传感器(526)相连的热压力取样管(522),其中管(522)对气流(518)取样。热取样管(522)减小气体和管(522)之间的温度梯度,从而减小影响沉淀物的形成的热泳力。在一种实施方式中,取样管(522)延伸通过壳体(510)进到气流(518)中,使气体能够加热管(522),并将管的开口端(522a)定位在气体的较高流速区域,从而进一步减少沉淀物的形成。

Description

静压力管装置、方法和系统
发明背景
发明领域
本发明涉及气体测量设备(gas measuring device)和方法,且更准确地说,涉及废气静压力感测设备(exhaust gas static pressure sensing device)和方法。
相关技术的描述
在各种应用中,期望测量流经壳体(housing)的气体的静压力。静压力传感器(static pressure sensor)普遍用在发动机排气流中,或者用在发动机内或者用在发动机后处理系统上,以测定废气再循环部分、排气歧管压力或越过排气处理设备(exhaust treatment device)的压降或由这一设备造成的背压。一个这样的设备是柴油机微粒过滤器(diesel particulatefilter),由于柴油发动机排放物的日益严格的环境规则,这种设备的使用变得更流行。准确的静压力读数对于发动机和后处理系统部件的正常功能是重要的,因为不准确的读数可能会造成发动机或部件失效。
通过将气体取样管(gas sampling tube)插入到废气所通过的壳体、管、文氏管或其它部件的壁来测量静压力,管具有带开口的一端,开口位于壁处,且另一端可操作地与压力传感器相连。
通常将静压力取样管放置在柴油机微粒过滤器的上游和下游,以确定过滤器的状态,即,多少烟灰或其它微粒物质被捕获并留存在过滤器内。过多的微粒物质能引起较差的发动机性能或过滤器上不可控制的微粒氧化,从而损害或破坏过滤器和周围部件。
废气一般包含大量的化学组分,包括烟灰、碳氢化合物、水、碳的氧化物和羧酸盐(carboxilate),上述每一种组分可能并经常由悬浮物产生,并在排气系部件(exhaust train component)上形成沉淀物。与静压力取样管相关的一个问题是,在它们开口上形成沉淀物、通过连接到管的传感器感测的静压力滞后。在与柴油机微粒过滤器相关联的取样管的情况下,这会导致发动机控制器过度延迟过滤器的重建(过滤器上微粒物质的受控氧化),从而造成过滤器损害或失效。
发明概述
响应于目前的技术发展水平,且尤其是响应于本领域中仍未完全解决的问题和需要研发了本发明。因此,本发明被研发,以提供一种静压力管装置、系统和方法,其克服了本领域中的许多或全部不足。
在本发明的一方面,静压力测量装置(static pressure measurementapparatus)包括设定成容纳气流的通路和布置在通路上的静压力取样设备(static pressure sampling device)。取样设备可操作地连接到设置成测量气体静压力的静压力传感器。提供了热机构(thermal mechanism),这个热机构设定为加热静压力管。
在本发明的另一面,静压力测量装置包括界定用于气流的通路的壳体和具有开口的静压力管,静压力管在连接部位与壳体的侧面相连。管延伸到通路中,且开口布置在气流内,使得围绕静压力管的气流使管的温度升高。
另外,所述开口设置成,沿着所述静压力管测量,所述开口距离所述连接部位至少3英寸。
另外,所述壳体是圆柱形的,且所述静压力管径向地延伸到所述通路内。
在一种实施方式中,气体为废气,且微粒过滤器布置在静压力管的下游,而静压力测量设备(static pressure measurement device)布置在微粒过滤器的下游,设备和管协同工作,以测定微粒过滤器两端的静压力降。能够重建的催化设备可布置在静压力管的上游。催化设备的重建升高了废气和静压力管的温度,从而去除开口上的微粒积聚。
在一种实施方式中,连接部位布置有一接头(fitting)。该接头包括固定到静压力管外部的外部管,其中外部管具有布置在其底部部分的喇叭形管(flare)。凸台(boss)与壳体相连,用于接收静压力管和外部管,并且螺母布置在外部管的周围。螺母被设定为将喇叭形管压紧成贴着凸台。
另外,所述喇叭形管包含双重喇叭形管。
本发明提供一种静压力测量装置,所述装置包括:通路,其被设定为容纳气流;静压力取样设备,其被布置在所述通路上,所述取样设备可操作地与设定为测量气体静压力的静压力传感器相连;热机构,其设定为加热所述静压力取样设备。
另外,所述取样设备包括静压力管,所述静压力管的有效部分延伸到所述通路的内部及气流内,所述气流相对于所述静压力管是热的,且其中所述热机构包括气流与所述静压力管的有效部分的相互作用。
另外,所述静压力管的有效部分包括所述静压力管的长度的至少3英寸。
另外,所述装置进一步包括可操作地与气流相连的重建机构,所述重建机构设定为增加气流的温度,并重建所述静压力管。
另外,所述的装置进一步包括壳体和接头,所述壳体界定所述通路,所述静压力管与所述壳体在连接部位连接,所述接头布置在所述连接部位,所述接头包括固定到所述静压力管的外部的外部管,所述外部管包括布置在所述外部管的底部部分的喇叭形管,所述接头进一步包括与所述壳体相连的凸台和布置在所述外部管周围的螺母,所述凸台用于接收所述静压力管和所述外部管,所述螺母被设定为将所述喇叭形管压紧成贴着所述凸台。
另外,所述喇叭形管包括双重喇叭形管。
在本发明的另一方面,一种测量气流的静压力的方法包括促使气体通过壳体通路,壳体通路具有外壁,并在取样点对气体取样,取样点位于壳体通路的内部,并与外壁有一段有效的距离(significant distance)。在一种实施方式中,该方法包括增加气体的温度,并通过增加的气体温度去除聚积在取样点的微粒积聚。
另外,在布置在距离所述外壁至少3英寸的取样点对气体取样。
另外,增加气体的温度的所述步骤包括开始重建布置在所述取样点上游的气体处理部件。
本发明提供一种废气静压力测量系统,所述系统包括:废气壳体,其设定为容纳废气流;伸长的静压力测量管,其被布置成在连接部位通过所述废气壳体的侧面,所述测量管具有第一端和第二端,所述测量管延伸到所述废气壳体的内部,以使所述第一端布置在所述废气壳体的内部;开口,其布置在所述测量管的所述第一端,所述开口设定为对废气取样,且所述测量管的有效部分被布置在所述开口和所述废气壳体之间;静压力传感器,其可操作地与所述测量管的所述第二端连接,所述传感器设定为感测气体的静压力。
另外,所述系统进一步包括产生废气的发动机,所述发动机可操作地与所述废气壳体相连。
另外,所述废气壳体是圆柱形的,且所述测量管径向地延伸到所述废气壳体的内部。
另外,所述系统进一步包括布置在所述连接部位处的接头,所述接头包括固定到所述测量管的外部的外部管,所述外部管包括布置在所述外部管的底部部分的喇叭形管,所述接头进一步包括与所述废气壳体相连的凸台和布置在所述外部管周围的螺母,所述凸台用于接收所述测量管和所述外部管,所述螺母被设定为将所述喇叭形管压紧成贴着所述凸台。
另外,所述喇叭形管包括双重喇叭形管。
另外,所述系统进一步包括布置在所述测量管的上游的催化设备和布置在所述测量管的下游的微粒过滤器。
另外,所述系统进一步包括在所述微粒过滤器的下游布置在所述废气壳体上的静压力测量设备,所述静压力测量设备可操作地与所述静压力传感器相连,其中由所述测量管测量的静压力与由所述静压力测量设备测量的静压力之间的差异表明所述微粒过滤器两端的压降。
另外,所述系统进一步包括设定为重建所述催化设备的重建机构,其中所述催化设备的重建加热废气,并重建所述开口。
贯穿本说明书所提到的特征、优点或相似的语言并不意味着可由本发明实现的所有特征和优点应该是或者是在本发明的任一单一实施方式中。而是,提到特征和优点的语言可被理解为指的是结合实施方式描述的具体特征、优点或特性包含在本发明的至少一种实施方式中。贯穿本说明书的特征和优点的描述以及相似语言可以但不是必须指同一实施方式。
本发明所描述的特征、优点和特性可按任意合适的方式组合在一种或多种实施方式中。相关领域的技术人员将认识到,本发明可在没有特定实施方式的一个或多个具体特征或优点的情况下实施。在其他情况下,可在某一实施方式中认识到可能并不存在于本发明所有实施方式中的另外的特征和优点。从下面的描述和所附权利要求,本发明的这些特征和优点将变得充分明显,或可通过在下文陈述的本发明的实施中获得本发明的这些特征和优点。
附图简述
为了使本发明的优点容易理解,将参考附图所示例的具体实施方式来提供本发明更具体的描述,附图仅描述了本发明的典型实施方式,且不应被认为限制了本发明的范围,其中:
图1为现有技术的静压力管装置的截面图;
图2为根据本发明的静压力管装置的实施方式的截面图;
图3为现有技术的排气处理和传感装置的透视图;
图4为图3装置沿线4-4的截面图;
图5为根据本发明的排气处理和传感装置的实施方式的截面图;
图6为图5装置沿线6-6的截面图;
图7为根据本发明的排气处理和传感装置的另一种实施方式的截面图;
图8为根据本发明的排气处理和传感装置的另一种实施方式的截面图;
图9为根据本发明的排气处理和传感装置的另一种实施方式的截面图;
图10为根据本发明的排气处理和传感系统的实施方式的示意图;
图11为阐明根据本发明的排气处理、传感和重建方法的实施方式的示意性流程图;
图12为根据本发明的压力管/壳体接头的实施方式的截面图。
发明详述
贯穿本说明书所提到的“一种实施方式”、“一实施方式”或相似的语言指的是结合实施方式描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明的至少一种实施方式中。贯穿本说明书出现的短语“在一种实施方式中”、“在一实施方式中”和相似语言可以但不是必须都指同一实施方式。
本发明所描述的特征、结构或特性可按任意合适的方式组合在一种或多种实施方式中。在如下的描述中,提供了大量的具体细节,以提供对本发明实施方式的彻底理解。然而,相关领域的技术人员将认识到,本发明可在没有一个或多个具体细节的情况下实施,或借助其它方法、部件、材料等等实施。在其他情况下,不详细显示或描述众所周知的结构、材料或操作,以避免使本发明的方面不清楚。
图1描述了现有技术的气体静压力装置100,其包括界定流动通路111的圆柱形气流壳体110,穿过壳体的气流由箭头112表示,静压力管114具有布置在壳体11 0侧面的取样端114a,取样端114a是开口的,以便对流经通路111的气体进行取样。静压力管114的另一端114b与静压力传感器116相连,静压力传感器116感测气体的静压力。
如本领域已知的,流体沿其通路的壁比中心往往流动得更加缓慢,使得气流的中心比边缘的流更加迅速。沉淀物往往更容易形成在低流速(low-flow)区域,使得位于流边缘的管取样端114a更容易受到沉淀物形成的影响。另外,有很少或没有净流量(net flow)通过这段管114的内部,使得开口的取样端114a进一步容易受到沉淀物形成的影响。
如果气体是暖的或热的,会使问题恶化,管114,包括开口114a,将会比气体更凉,因为管114位于更凉的环境空气中及壳体110的侧面,而壳体110的侧面也比气体要凉。这会使得开口的取样端114a由于热泳力(thermophoretic force),即在温度梯度中用于微粒的力而进一步容易受到沉淀物形成的影响。
图2描述了根据本发明的气体静压力装置200的实施方式。除了装置200的静压力管214延伸到气流212中,造成其取样端214a在气流212中良好定位之外,装置200与装置100结构类似。在这一实施方式中,热气流212将管214加热到比如果按照图1来设定管214和开口214a更接近气流212温度的温度。这减小了将微粒推向开口的热泳力,且因此减少了其上的微粒沉淀。另外,开口214a布置在流212的中心或附近,处于高流速区域,从而进一步减少开口214a上的沉淀物形成。
现具体地参考发动机排气系统,图3和图4示例了现有技术的排气处理装置300,其包括容纳催化转化器(catalytic converter)312和柴油机微粒过滤器314的壳体310。壳体310通过入口316从柴油发动机(未显示)接收废气,废气一般按箭头318的方向通过壳体310,包括通过催化转化器312和微粒过滤器316,以及可能包含在壳体310内的其它排放或声处理设备。尽管排气的一般方向如箭头318所示,但是系统的部件例如已知的插入到排气流中的催化转化器312必然会造成一些湍流。排气通过出口320离开壳体310,到达进一步的处理设备或大气中。出于结构的目的,在壳体310上使用了固定件或夹子321。
装置300包括分别布置在柴油机微粒过滤器314上游和下游的静压力取样管322和324。每一个管322和324都具有布置在壳体310侧面上的取样端322a和324a,取样端322a和324a包括对气流318取样的开口。管的另一端322b和324b与压力传感器326相连,压力传感器326感测微粒过滤器314的上游侧和下游侧之间的压力差。
容纳于管322和324中的气体本质上是静止的(无移动的),除了由于由发动机运转引起的排气震动的一些运动和压缩,主要是活塞和汽缸的排气循环,这引起一些气体运动通过开口322a和324a。
如在背景部分所述,由于由悬浮物产生并由于壳体310壁附近较低的流速以及由热气318和较凉的壳体310以及管322、324之间的温度梯度造成的热泳力而形成在开口322a和324a上的废气组分,微粒沉淀物往往形成在开口322a和324a上。
微粒在开口322a和324a上沉淀的速率取决于多种因素,包括发动机大小、废气温度和环境温度,即外部空气温度。一般地,发动机越大,产生的排气和污染物越多,且相应地沉淀速率越高。沉淀速率也会随环境温度下降而加快,因为更冷的环境温度会在气流318和壳体310以及管322和324之间造成更多的温度梯度。
那么,管取样端322a上的微粒沉淀速率的主要指标为如下等式:
ΔT/T                (等式1)
其中,ΔT是取样端322a和气体318之间的温度差(温度梯度),而T是总温度。
一般地,微粒沉淀更多的是上游取样管322而不是下游管324的问题,因为在排气到达下游管324之前,微粒过滤器314就去除了排气中的许多或者大部分微粒和其它形成沉淀的物质。
图5和图6示例了根据本发明的静压力取样装置500的实施方式。除了代替在壳体310的壁上终止于322a的上游静压力管322之外,装置500与装置300结构类似,装置500具有上游静压力管522,上游静压力管522通过接头511延伸到壳体510的内部,进入气流518,造成其开口的取样端522a位于气流518内。在这一实施方式中,热气流518将管522加热到比如果按照图3和图4来设定管522和开口522a更接近气流518温度的温度。这减小了将微粒推向开口522a的热泳力,且因此减少了其上的微粒沉淀。另外,开口522a被布置在流518的中心或附近,处于高流速区域,从而进一步减少了开口522a上的沉淀物的形成。下游取样管524可以或可以不设置为与取样管522类似,因为在排气通过微粒过滤器514后,将有很少的微粒和排气组分可在开口524a上形成沉淀物,从而减低了抑制其上沉淀物形成的需要。
可使取样管端522a位于其它的位置,而不是气流518的中心,同时仍旧保持本发明的益处。图7显示了本发明的在各方面都与装置500相似的实施方式(与图6相同的方向和位置观察),除了其上游取样管722几乎一直延伸越过壳体510的内径,使得开口的取样端722a被布置在壳体510的相对侧的附近,管722从该相对侧进入壳体510。虽然排气流518在取样端722a的区域可能是更缓慢的,但是图7所示的布置仍然能通过与热废气518相互作用而提供管722的加热,从而减少热泳力和相应的微粒沉淀。
本发明的范围还包括例如图8中描述的实施方式,除了其上游取样管822之外,这种实施方式在各方面都与装置500类似,代替径向直接延伸到壳体510内部,上游取样管822弯曲围绕在内部,靠近壳体510的壁,终止于布置在取样管822进入壳体510的部位附近的开口的取样端822a。即使取样端822a距离现有取样管的开口位置(例如图4所示的开口端322a)不太远,也在开口822a形成很少的沉淀物。管822的有效部分布置在壳体510的内部,通过与热废气的相互作用,为管822和它的开口的取样端822a提供加热,从而减少热泳力。
例如,当壳体510的直径较小,为了将管822的有效部分暴露在废气流518中而需要使管822在壳体510的内部弯曲时,就期望如图8所示的实施方式。
多少才被认为是管的延伸到壳体内部的“有效”部分取决于系统的特定应用和期望特性。对于本领域技术人员来说很明显,根据本公开内容,管的用于与壳体相连的最小部分之外的任何部分,也就是管的为了从废气的加热中受益的特定目的而延伸到壳体内部的任何部分,将用来减少某些沉淀物的形成,并因此可被认为是“有效”。在一种应用中,如果取样管的外径是5/16英寸,那么将管子的至少3英寸放入壳体内部,实验将显示出显著的益处,但是较短长度也将提供一些益处。
迄今所描述的本发明的实施方式通过上游取样管的加热提供热泳力的减少,通过将取样管的有效部分放入排气壳体的内部而实现加热。然而,可由其它途径实现加热,而依然在本发明的范围内,例如图9所示的实施方式。除了代替具有延伸到壳体510内部的上游取样管,图9所示的装置在各方面与装置500类似,图9所示装置的上游取样管922具有终止于壳体5 10的壁的开口的取样端922a,如在现有装置中的。加热线950在静压力传感器526和壳体510之间缠绕在管922周围,从而加热管922和它相应的取样端922a,减少热泳力和从气体518到取样端922a的沉淀物的形成。也可使用设定为加热上游取样管的其它热机构,而仍然在本发明的范围内。
用线950加热管922可能比如图5所示的管到壳体内部的延伸需要更加精细的设备来实现,但是也可具有某些优点,比如在宽范围内将管922加热到精确的温度的能力,而不是依赖于排气518的温度。图9所示的装置允许将管922加热到甚至超出排气518的温度,从而产生相反的热泳力。
图10是可操作地与生成排气的发动机1010相连的装置500的示意图,排气由催化转化器512催化。排气按箭头518所示行进通过上游静压力取样管522,通过柴油机微粒过滤器514,通过下游静压力取样管524,并从此到达大气。其它未显示的部件或设备可被包括在排气处理系统中。重建机构1012可操作地与催化设备512相连,用于重建设备512。一般地,重建包括将设备512加热到一定温度,使得设备512上的积聚物质全部或部分地被氧化或以其它方式被去除。如已知的,重建需要温度的增加,并经常由重建机构1012的初始给料来实现,这意味着将燃料或其它易燃物质喷射到排气流中,从而加热气体,并重建设备512。给料可在沿排气流的部位的范围实现,例如在发动机1010的涡轮增压器或者甚至在汽缸内。这种重建还可与柴油机微粒过滤器514的重建一起或单独完成。
设备512的重建也可自发进行,取决于应用。例如,用于长途(over-the-road)卡车的系统可达到重建温度,而不需要给料。
催化设备512的重建,无论是通过重建机构1012开始重建还是自发地重建,都升高了设备512下游的壳体510内部的温度,从而也用来重建取样管522的开口的取样端522a。很有可能,一些沉淀物的形成将出现在取样端522a上,即使这样,与现有的装置相比,沉淀物也减少了。给出其在废气流518中的位置,取样端522a将从由重建的催化设备512产生的温度中受益,并且氧化或另外地去除已形成的沉淀。
如前所述,管取样端在气流各个位置中的位置将受益于气流的温度,在重建分离或在重建过程中,但是益处可随壳体510内温度放射状地变化而变化。此外,管取样开口522a可在其它位置重建,而不是在催化设备512的下游,例如正在重建的任何排气处理部件的下游,或者仅在排气流内,重建发生在由于发动机高负载或其它因素使排气温度升高的时候。
接下来的示意性流程图以及前述的示意图一般作为逻辑流程图阐述。同样地,所描述的顺序和标示的步骤指示本发明的一种实施方式。其它的步骤和方法可被认为与所显示的方法的一个或多个步骤或其部分在功能、逻辑或效果上等效。此外,提供了使用的格式和符号,以解释本方法的逻辑步骤,且使用的格式和符号被理解为不是限制本方法的范围。尽管在流程图中使用了不同的箭头类型和线类型,但是应理解,它们不是限制相应方法的范围。可使用一些箭头或其它的连接符号来仅标示该方法的逻辑流程。例如,箭头可表示在所描述的方法的所列举步骤之间不确定持续时间的等待或监控周期。另外,特定方法中出现的命令可以或可以不严格遵守所示的相应步骤的命令。
图11举例了根据本发明的测量静压力的方法1100的实施方式。方法1100描述了用于测量由柴油发动机产生的废气的静压力的实施方式,但可普遍用于任何气流。如所示,方法1100在块1110开始,并在块1112促使废气通过排气壳体,例如壳体510。然后,在块1114中,控制器或其它设备或者个人决定是否需要重建催化设备512。如果是,然后在块1116开始重建设备,从而也造成取样管端522a重建。这种重建也可由于发动机的运转而自发发生。开始重建之后,或者如果不需要重建,就在块1118促使废气通过催化设备512,并且然后在块1120使用经气体加热的管取样,其中管的开口端,例如取样管端522a在壳体510内部布置一段有效距离,这由在端522a和管522与壳体510连接的点之间的管522的长度来衡量。
静压力取样后,在块1122促使气体通过柴油机微粒过滤器514,在块1124通过管524再次对气体取样,其中传感器526测定由于从管522和管524取样的压力而越过过滤器514的压降,在块1126将气体排到大气,并且在1128方法结束。
方法1100可在其它应用中简化。例如,如果仅期望测量流动气体的静压力,方法将包含仅仅促使气体通过通路或壳体,并在位于气流内的一点处对气体取样,或使用加热的管。
图12显示了根据本发明的接头511(图5所示)的一种实施方式的进一步细节,接头511用在管522和壳体510的连接部位。接头511包括管522和外部管1210,外部管1210焊接或铜焊到管522的外部。外部管1210的底部部分包含喇叭形管1212。在喇叭形管1212所示的实施方式中,管1210在对折到自身之前向外及向下延伸,使其成为双重或双层喇叭形管。其它实施方式是可能的,例如向外及向下的简单延伸(单喇叭形管),或者额外的对折(三重喇叭形管)。
凸台1214被焊接或以其它方式牢固地连接到壳体510,而螺母1216布置在外部管1210周围。为固定连接部位,将螺母1216向下拧入到凸台1214内,为了这一目的,螺母1216与凸台1214适当地螺纹相接,并拧到双重喇叭形管1212上,从而压住喇叭形管1212,并防止来自壳体510内部的气体逃逸通过接头511。为了紧密接合喇叭形管1212,螺母的底部1216a和凸台的部分1214a成角度。
本发明可按其它具体形式实现,而不偏离本发明的主旨或实质特性。所描述的实施方式在各方面都应被考虑为仅仅是示例性的,而不是限制性的。因此,本发明的范围由所附权利要求而不是由之前的描述来表示。在权利要求的等效的含意和范围内的一切改变都包含在本发明范围内。

Claims (13)

1.一种静压力测量装置,所述装置包括:
壳体,其界定用于气流的通路;
静压力管,其具有开口,所述静压力管在连接部位与所述壳体的侧面相连,并延伸到所述通路中,以使所述开口布置在气流中;
接头,其布置在所述连接部位处,所述接头包括固定到所述静压力管的外部的外部管,所述外部管包括布置在所述外部管的底部部分的喇叭形管,所述接头进一步包括与所述壳体相连的凸台和布置在所述外部管周围的螺母,所述凸台用于接收所述静压力管和所述外部管,所述螺母被设定为将所述喇叭形管压紧成贴着所述凸台;以及
静压力传感器,其被构造成测量气体的静压力,所述静压力传感器可操作地连接于所述静压力管;
其中所述静压力管周围的气流使所述静压力管的温度升高。
2.如权利要求1所述的装置,其中所述开口设置成,沿着所述静压力管测量,所述开口距离所述连接部位至少3英寸。
3.如权利要求1所述的装置,其中所述壳体是圆柱形的,且所述静压力管径向地延伸到所述通路内。
4.如权利要求1所述的装置,其中所述气流为废气流,且所述装置进一步包括布置在所述静压力管的下游的微粒过滤器和布置在所述微粒过滤器的下游的第二静压力管,所述静压力管和所述第二静压力管协同工作,以测定所述微粒过滤器两端的静压力降。
5.如权利要求4所述的装置,进一步包括布置在所述静压力管的上游的催化设备,所述催化设备能够重建,其中所述催化设备的重建使废气和所述静压力管的温度升高,从而去除所述开口上的微粒积累。
6.如权利要求1所述的装置,其中所述喇叭形管是双重喇叭形管。
7.如权利要求1所述的装置,其中所述静压力管的有效部分延伸到所述通路的内部及气流内,所述气流相对于所述静压力管是热的。
8.如权利要求1所述的装置,还包括:
布置在所述静压力管的上游的催化设备和布置在所述静压力管的下游的微粒过滤器。
9.如权利要求1所述的装置,进一步包括产生废气的发动机,所述发动机可操作地与所述壳体相连。
10.如权利要求1所述的装置,其中所述壳体是圆柱形的,且所述静压力管径向地延伸到所述壳体的内部。
11.如权利要求8所述的装置,其中第二静压力管布置在所述微粒过滤器的下游的所述壳体上,所述第二静压力管可操作地与所述静压力管相连,其中由所述静压力管测量的静压力与由所述第二静压力管测量的静压力之间的差异表明所述微粒过滤器两端的压降。
12.如权利要求8所述的装置,进一步包括设定为重建所述催化设备的重建机构,其中所述催化设备的重建加热废气,并重建所述静压力管以去除聚集在所述静压力管开口上的微粒累积。
13.一种测量气流的静压力的方法,所述方法包括:
促使气体通过壳体通路,所述壳体通路具有外壁;
用连接于所述壳体通路和静压力传感器的静压力管对气流取样,所述静压力管延伸到所述壳体通路的内部,所述静压力管包括位于取样点的开口,所述取样点位于所述壳体通路的内部且与所述外壁有一段有效的距离,其中,接头布置在所述静压力管和所述壳体通路之间,所述接头包括固定到所述静压力管的外部的外部管,所述外部管包括布置在所述外部管的底部部分的喇叭形管,所述接头进一步包括与所述壳体通路相连的凸台和布置在所述外部管周围的螺母,所述凸台用于接收所述静压力管和所述外部管,所述螺母被设定为将所述喇叭形管压紧成贴着所述凸台;以及
激发布置在所述静压力管的上游的气体处理部件的重建,目的是重建所述静压力管以去除聚集在所述静压力管开口上的微粒积累,其中,所述气体处理部件的重建包括将气体的温度增加到足够重建所述静压力管的温度。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7975552B2 (en) * 2006-04-21 2011-07-12 Kulite Semiconductor Products, Inc. Pressure transducer employing a micro-filter and emulating an infinite tube pressure transducer
US8616064B2 (en) 2006-04-21 2013-12-31 Kulite Semiconductor Products, Inc. Combination static and dynamic pressure transducer employing a micro-filter
US7694554B1 (en) * 2007-07-17 2010-04-13 Thompson Bernie C Engine misfire detection probe
US9062633B2 (en) * 2009-08-01 2015-06-23 Electro-Motive Diesel, Inc. Pressure balanced exhaust gas recirculation assembly for a locomotive two-stroke uniflow scavenged diesel engine
US9279406B2 (en) 2012-06-22 2016-03-08 Illinois Tool Works, Inc. System and method for analyzing carbon build up in an engine
US9587552B1 (en) * 2015-10-26 2017-03-07 General Electric Company Systems and methods for detecting anomalies at in-cylinder pressure sensors
JP7261689B2 (ja) * 2019-08-07 2023-04-20 ナブテスコ株式会社 圧力センサ取付け用アダプタおよびセンサ

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4196849A (en) * 1977-11-07 1980-04-08 Environmental Elements Corporation Variable volume control assembly
US4744670A (en) * 1986-05-05 1988-05-17 Honeywell, Inc. Method and apparatus for monitoring the temperature of the propulsion gas at the inlet to a high-performance turbine wheel
CN2469296Y (zh) * 2001-03-30 2002-01-02 张俊生 铝塑管件连接接头
US6435166B1 (en) * 1999-06-16 2002-08-20 Komatsu Ltd. Exhaust gas recirculation device and control method thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3553403A (en) * 1969-05-05 1971-01-05 Michigan Oven Co Airflow safety switch
GB8321482D0 (en) * 1983-08-10 1983-09-14 Tekflo Ltd Flowmeter
US5733915A (en) * 1995-03-30 1998-03-31 Glaxo Wellcome Inc. Use of azathioprine to treat crohn's disease
US6355623B2 (en) * 1998-09-24 2002-03-12 Hopital-Sainte-Justine Method of treating IBD/Crohn's disease and related conditions wherein drug metabolite levels in host blood cells determine subsequent dosage

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4196849A (en) * 1977-11-07 1980-04-08 Environmental Elements Corporation Variable volume control assembly
US4744670A (en) * 1986-05-05 1988-05-17 Honeywell, Inc. Method and apparatus for monitoring the temperature of the propulsion gas at the inlet to a high-performance turbine wheel
US6435166B1 (en) * 1999-06-16 2002-08-20 Komatsu Ltd. Exhaust gas recirculation device and control method thereof
CN2469296Y (zh) * 2001-03-30 2002-01-02 张俊生 铝塑管件连接接头

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Publication number Publication date
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