CN209990530U - 测量dpf载体床温的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种测量DPF载体床温的装置，用于机动车，包括DPF壳体，DPF壳体内设有DPF载体，DPF载体的轴向一端为其进气端且另一端为其排气端；DPF壳体的下游端部沿周向均匀设有多个穿线孔；DPF载体内设有3组温度传感器，每组温度传感器位于DPF载体的同一径向测温截面上，每组温度传感器包括多个温度传感器；3组温度传感器沿DPF壳体的轴向间隔设置；各温度传感器的连接线均伸出DPF载体的排气端并穿过相应的穿线孔后与机动车的ECU相连接。本实用新型采用多截面、多点位的测温方式，各测温点的选取分布均匀、测温点代表性好，将测量误差降至最低。温度传感器插入DPF载体的轴向内孔并伸至预定位置，可以在不破坏DPF载体的前提下实现精确测量DPF床温。
Description
技术领域
本实用新型涉及柴油机尾气处理技术领域，具体涉及DPF载体床温的测量技术。
背景技术
在柴油发动机工作过程中会产生大量的污染物，其中包括微小颗粒物（PM），在目前已知的处理PM的方法中，微粒捕集器（DPF）的高效性已得到行业的公认，通常情况下DPF可以拦截掉90%以上发动机产生的碳烟，当碳烟积累到一定程度后在催化剂作用下可通过主动再生或被动再生的方式将碳烟转化为对人体无害的二氧化碳。
无论是主动再生还是被动再生，都是将DPF中的碳烟燃烧掉，在碳烟燃烧的过程中会放出大量的热，理想情况下550℃左右碳烟开始燃烧，并将燃烧的过程温度控制在700℃左右。但是，如果进入DPF的柴油发动机尾气分布不均匀会造成碳烟的分布不均匀，从而导致再生时DPF床温分布不均匀。
通常情况下DPF载体的材质为碳化硅、堇青石或金属，若DPF床温过高会导致DPF载体内部烧熔或开裂，进而导致DPF损毁。
传统的测温方式为分别在DPF进气端面和排气端面安装温度传感器，此种方式并不能精准测量DPF床温。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够精确测量DPF床温的装置。
为实现上述目的，本实用新型的测量DPF载体床温的装置用于机动车，包括DPF壳体， DPF壳体的内壁连接有筒形的隔热衬垫，隔热衬垫内设有DPF载体，隔热衬垫轴向两端均敞口设置，DPF载体的轴向一端为其进气端且另一端为其排气端；
以气体的流向为下游方向，DPF壳体的下游端部沿周向均匀设有多个穿线孔，DPF壳体的上游端设有连接法兰，连接法兰用于与发动机的排气管相连接；
DPF载体内设有3组温度传感器，每组温度传感器位于DPF载体的同一径向测温截面上，每组温度传感器包括3个以上的温度传感器；穿线孔的数量与3组温度传感器中温度传感器的总数量相同；
第一组温度传感器所在的径向测温截面距离DPF载体的进气端端面的距离为25.4±1毫米；第二组温度传感器所在的径向测温截面位于DPF载体的轴向中心；第三组温度传感器所在的径向测温截面距离DPF载体的排气端端面的距离为25.4±1毫米；各组温度传感器在其所在的径向测温截面上间隔布置；
各温度传感器的连接线与穿线孔一一对应，各温度传感器的连接线均伸出DPF载体的排气端并穿过相应的穿线孔后与机动车的ECU相连接。
每组温度传感器均包括10个温度传感器，10个温度传感器在其所在的DPF载体的径向测温截面上分为4部分，DPF载体的径向测温截面呈圆形，DPF载体的径向测温截面的外缘形成外缘圆，外缘圆的圆心位于DPF载体的轴线上，外缘圆的半径为R；
第一部分包括一个温度传感器并位于外缘圆的圆心处；
第二部分包括三个温度传感器且三个温度传感器距离外缘圆的圆心的距离均为R/3；第二部分的三个温度传感器在周向上均匀分布；
第三部分包括三个温度传感器且三个温度传感器距离外缘圆的圆心的距离均为2R/3；第二部分的三个温度传感器在周向上均匀分布；
第四部分包括三个温度传感器且三个温度传感器均位于外缘圆上；第四部分的三个温度传感器在周向上均匀分布。
各穿线孔处的DPF壳体均连接有传感器座，传感器座内具有沿DPF壳体的径向贯穿传感器座的内孔，传感器座外端螺纹连接有罩筒，罩筒外端中心设有通线孔，通线孔与温度传感器的连接线相匹配，温度传感器的连接线穿过穿线孔、相应的传感器座的内孔以及罩筒的通线孔，通线孔的孔壁与温度传感器的连接线之间通过耐高温密封胶固定连接。
DPF载体内均匀分布有多个轴向内孔，各温度传感器分别由DPF载体的排气端插入轴向内孔。
本实用新型采用多截面、多点位的测温方式，各测温点的选取具有分布均匀、测温点代表性好的优点，将测量误差降至最低。温度传感器由DPF载体的排气端插入DPF载体的轴向内孔并伸至预定位置，可以在不破坏DPF载体的前提下实现精确测量DPF床温。
本实用新型能够为研究人员提供精确的DPF床温分布数据，对改进DPF产品、使床温分布均匀，规避DPF载体烧熔和开裂等现象具有重要意义。
本实用新型通过设置3组温度传感器，使3组温度传感器分别位于DPF载体的进气端部、排气端部和中部，能够较为精准地测量出DPF载体内各处的温度状况。每组温度传感器的具体设置，能够更准确地测量其所在截面各处的温度，在整体上更为准确地反映DPF载体内部各处的温度状况。
穿线孔、传感器座和压紧螺母的设置，能够使得30个温度传感器的连接线路排列得更为整齐，避免线路无序混合的现象。
隔热衬垫能够在工作中降低DPF壳体的表面温度，减少热量散失，有利于DPF再生的过程。
传感器座和罩筒的设置，能够在将温度传感器的连接线引出DPF壳体的同时，将热气封闭在DPF壳体内，防止DPF再生时产生的高温气体逸散到DPF壳体之外，一方面有利于维持合适的再生温度，另一方面防止高温气体外逸后产生危害。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是DPF壳体、传感器座和罩筒相配合的结构示意图；
图3是径向测温截面在DPF内的分布示意图；
图4是每组温度传感器在其所在的径向测温截面上的分布示意图。
具体实施方式
图1和图3中的箭头方向为气流方向。
如图1至图4所示，本实用新型的测量DPF载体床温的装置用于机动车，包括DPF壳体2， DPF壳体2的内壁连接有筒形的隔热衬垫7，隔热衬垫7内设有DPF载体8，隔热衬垫7轴向两端均敞口设置，DPF载体8的轴向一端为其进气端9且另一端为其排气端10；
以气体的流向为下游方向，DPF壳体2的下游端部沿周向均匀设有多个穿线孔11，DPF壳体2的上游端设有连接法兰1，连接法兰1用于与机动车发动机的排气管相连接；
DPF载体8内设有3组温度传感器，每组温度传感器位于DPF载体8的同一径向测温截面上，每组温度传感器包括3个以上的温度传感器15；穿线孔11的数量与3组温度传感器中温度传感器的总数量相同；温度传感器优选采用K型热电偶。
第一组温度传感器所在的径向测温截面12距离DPF载体8的进气端9端面的距离为25.4±1毫米（优选25.4毫米）；第二组温度传感器所在的径向测温截面13位于DPF载体8的轴向中心；第三组温度传感器所在的径向测温截面14距离DPF载体8的排气端10端面的距离为25.4±1毫米；各组温度传感器在其所在的径向测温截面上间隔布置；
各温度传感器（包括第一至第三组中所有的温度传感器）的连接线6与穿线孔11一一对应，各温度传感器的连接线6均伸出DPF载体8的排气端10并穿过相应的穿线孔11后与机动车的ECU相连接。
ECU是机动车的电子控制单元。
本实用新型通过设置3组温度传感器，使3组温度传感器分别位于DPF载体8的进气端部、排气端部和中部，能够较为精准地测量出DPF载体8内各处的温度状况。
穿线孔11、传感器座和压紧螺母的设置，能够使得30个温度传感器的连接线6排列得更为整齐，避免线路无序混合的现象。
隔热衬垫7能够在工作中降低DPF壳体2的表面温度，减少热量散失，有利于DPF再生的过程。
每组温度传感器均包括10个温度传感器，10个温度传感器在其所在的DPF载体8的径向测温截面上分为4部分，DPF载体8的径向测温截面呈圆形，DPF载体8的径向测温截面的外缘形成外缘圆，外缘圆的圆心位于DPF载体8的轴线上，外缘圆的半径为R；
第一部分包括一个温度传感器并位于外缘圆的圆心处；
第二部分包括三个温度传感器且三个温度传感器距离外缘圆的圆心的距离均为R/3；第二部分的三个温度传感器在周向上均匀分布；图4中标号16所示为第二部分的三个温度传感器所在的同心圆。
第三部分包括三个温度传感器且三个温度传感器距离外缘圆的圆心的距离均为2R/3；第二部分的三个温度传感器在周向上均匀分布；图4中标号17所示为第三部分的三个温度传感器所在的同心圆。
第四部分包括三个温度传感器且三个温度传感器均位于外缘圆上；第四部分的三个温度传感器在周向上均匀分布。
每组温度传感器的具体设置，能够更准确地测量其所在截面各处的温度，在整体上更为准确地反映DPF载体8内部各处的温度状况。
各穿线孔11处的DPF壳体2均连接有传感器座18，传感器座18内具有沿DPF壳体2的径向贯穿传感器座18的内孔19，传感器座18外端螺纹连接有罩筒20，罩筒20外端中心设有通线孔21，通线孔21与温度传感器的连接线6相匹配，温度传感器的连接线6穿过穿线孔11、相应的传感器座18的内孔19以及罩筒20的通线孔21，通线孔21的孔壁与温度传感器的连接线6之间通过耐高温密封胶固定连接。
传感器座18和罩筒20的设置，能够在将温度传感器的连接线6引出DPF壳体2的同时，将热气封闭在DPF壳体2内，防止DPF再生时产生的高温气体逸散到DPF壳体2之外，一方面有利于维持合适的再生温度，另一方面防止高温气体外逸后产生危害。
DPF载体8内均匀分布有多个轴向内孔，各温度传感器分别由DPF载体8的排气端10插入轴向内孔。DPF载体8具有多个轴向内孔为DPF载体8的常规状态，图未示其轴向内孔。
DPF再生时，碳烟燃烧在DPF载体8内产生高温，各温度传感器同时将温度信号通过连接线6传送给机动车的ECU，ECU实时显示并记录温度传感器测量到的DPF载体8床温数据，研究人员能够精确地监控DPF床温，有效了解DPF床温的分布情况，以便于不断改进产品使床温分布均匀，规避DPF载体8烧熔、开裂等风险。
以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.测量DPF载体床温的装置，用于机动车，包括DPF壳体，其特征在于：DPF壳体的内壁连接有筒形的隔热衬垫，隔热衬垫内设有DPF载体，隔热衬垫轴向两端均敞口设置，DPF载体的轴向一端为其进气端且另一端为其排气端；
以气体的流向为下游方向，DPF壳体的下游端部沿周向均匀设有多个穿线孔，DPF壳体的上游端设有连接法兰，连接法兰用于与发动机的排气管相连接；
DPF载体内设有3组温度传感器，每组温度传感器位于DPF载体的同一径向测温截面上，每组温度传感器包括3个以上的温度传感器；穿线孔的数量与3组温度传感器中温度传感器的总数量相同；
第一组温度传感器所在的径向测温截面距离DPF载体的进气端端面的距离为25.4±1毫米；第二组温度传感器所在的径向测温截面位于DPF载体的轴向中心；第三组温度传感器所在的径向测温截面距离DPF载体的排气端端面的距离为25.4±1毫米；各组温度传感器在其所在的径向测温截面上间隔布置；
各温度传感器的连接线与穿线孔一一对应，各温度传感器的连接线均伸出DPF载体的排气端并穿过相应的穿线孔后与机动车的ECU相连接。
2.根据权利要求1所述的测量DPF载体床温的装置，其特征在于：每组温度传感器均包括10个温度传感器，10个温度传感器在其所在的DPF载体的径向测温截面上分为4部分，DPF载体的径向测温截面呈圆形，DPF载体的径向测温截面的外缘形成外缘圆，外缘圆的圆心位于DPF载体的轴线上，外缘圆的半径为R；
第一部分包括一个温度传感器并位于外缘圆的圆心处；
第二部分包括三个温度传感器且三个温度传感器距离外缘圆的圆心的距离均为R/3；第二部分的三个温度传感器在周向上均匀分布；
第三部分包括三个温度传感器且三个温度传感器距离外缘圆的圆心的距离均为2R/3；
第四部分包括三个温度传感器且三个温度传感器均位于外缘圆上；第四部分的三个温度传感器在周向上均匀分布。
3.根据权利要求1所述的测量DPF载体床温的装置，其特征在于：各穿线孔处的DPF壳体均连接有传感器座，传感器座内具有沿DPF壳体的径向贯穿传感器座的内孔，传感器座外端螺纹连接有罩筒，罩筒外端中心设有通线孔，通线孔与温度传感器的连接线相匹配，温度传感器的连接线穿过穿线孔、相应的传感器座的内孔以及罩筒的通线孔，通线孔的孔壁与温度传感器的连接线之间通过耐高温密封胶固定连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的测量DPF载体床温的装置，其特征在于：DPF载体内均匀分布有多个轴向内孔，各温度传感器分别由DPF载体的排气端插入轴向内孔。
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