一种耐高低温的车载液氢瓶电容传感器制造技术

技术编号:32019393 阅读:28 留言:0更新日期:2022-01-22 18:37
本发明专利技术公开了一种耐高低温的车载液氢瓶电容传感器,属于电容传感器领域,一种耐高低温的车载液氢瓶电容传感器,包括壳体和电容传感器,壳体内设有安装槽,电容传感器固定在安装槽内,壳体外壁设有热通槽和冷通槽,热通槽和冷通槽的输出端均与安装槽连通设置,壳体内设有环形滑槽,热通槽和冷通槽的输入端均与环形滑槽连通设置,环形滑槽内滑动连接有滑环,滑环的滑动方向为环形滑槽的轴线方向,环形滑槽内壁一侧等角度均分设有若干支撑柱,滑环上设有与支撑柱相匹配的凹槽,凹槽与支撑柱间固定有气囊,本发明专利技术结构简单,满足电容传感器在高低温状态下正常使用,具有市场前景,适合推广。广。广。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高低温的车载液氢瓶电容传感器


[0001]本专利技术涉及电容传感器领域,更具体地说,涉及一种耐高低温的车载液氢瓶电容传感器。

技术介绍

[0002]随着全球温室效应问题的日益突出以及各国对氢能源开发利用的鼓励,越来越多的氢燃料电池汽车投入市场,与燃油汽车或电动汽车相比,氢燃料电池汽车以车载储氢系统作为动力来源,以氢气作为燃料电池堆的燃料来源,因此车载储氢技术的发展直接影响燃料电池汽车的续航里程、成本与安全性。
[0003]目前我国车载储氢系统利用高压气瓶作为储氢容器,储存35MPa和70MPa高压氢气。然而受制于氢气物理特性限制,高压储氢瓶体积储氢密度最高仅有25g/L,远未达到美国能源部制定的“质量储氢密度为7.5%,体积能量密度为70g/L,一次加氢后续航里程超500km”车载储氢技术研发目标,像液化天然气一样,为提升车载储氢系统的储氢密度,目前我国正积极发展氢液化及液氢储运加注技术,低温液态储氢是将氢气压缩后冷却至-252℃以下,使之液化并存放于绝热真空容器中,与高压气态储氢相比,低温液态储氢的储氢质量、体积储氢能量密度均有大幅度提高,然而由于液氢沸点很低(

253℃)、气化潜热小(0.45kJ/g)、气液比体积大(845倍),在存储过程中需及时监测气压,现有的电容传感器不满足高低温状态下的使用,为此我们提出一种耐高低温的车载液氢瓶电容传感器来解决以上问题。

技术实现思路

[0004]1.要解决的技术问题
[0005]针对现有技术中存在的问题,本专利技术的目的在于提供一种耐高低温的车载液氢瓶电容传感器,可以通过带有气囊、支撑柱的滑环与带有热通槽、冷通槽、环形管的壳体内间的相互配合,在使用时,当车载液氢瓶内的液氢释放氢气时,释放热量,夹带热量的气体进入环形滑槽,气囊内的二氧化碳气体受热膨胀,进而顶升滑环使其远离支撑柱,此时热通槽的输入端开启,冷通槽的输入端封闭,气体从热通槽进入安装槽内,在气体进入安装槽的过程中,气体夹带的热量通过导热翅片进入环形管内,热量使液氨挥发,进而有效吸附气体热量,使进入安装槽的气体降温,达到保护电容传感器在高温使用的目的;当车载液氢瓶加装液氢时,由氢气加压变液氢的过程中,吸收热量,低温的气体进入环形滑槽内,气囊内的二氧化碳气体受冷收缩,进而回拉滑环使其靠近支撑柱,此时热通槽的输入端封闭,冷通槽的输入端开启,气体从冷通槽进入安装槽内,在气体进入安装槽的过程中,气体低温通过导热翅片进入环形管内,热量使水银凝固,进而有效放热,使进入安装槽的气体升温,达到保护电容传感器在低温使用的目的。
[0006]2.技术方案
[0007]为解决上述问题,本专利技术采用如下的技术方案。
[0008]一种耐高低温的车载液氢瓶电容传感器,包括壳体和电容传感器,所述壳体内设有与电容传感器相匹配的安装槽,所述电容传感器固定在安装槽内,所述壳体外壁设有热通槽和冷通槽,所述热通槽和冷通槽的输出端均与安装槽连通设置,所述壳体内设有环形滑槽,所述热通槽和冷通槽的输入端均与环形滑槽连通设置,所述环形滑槽内滑动连接有滑环,所述滑环的滑动方向为环形滑槽的轴线方向,所述环形滑槽内壁一侧等角度均分设有若干支撑柱,所述滑环上设有与支撑柱相匹配的凹槽,所述凹槽与支撑柱间固定有气囊,所述气囊内填充有高热膨胀系数气体,所述壳体的外壁等角度均分设有若干与环形滑槽相连通的通孔,所述热通槽和冷通槽间设有环形管,所述环形管内通过隔板分隔成两个密闭容腔,所述密闭容腔内均设有填充液,所述填充液为高比热容液体,所述热通槽和冷通槽靠近环形管的一侧均固定有导热翅片。本专利技术通过带有气囊、支撑柱的滑环与带有热通槽、冷通槽、环形管的壳体内间的相互配合,在使用时,当车载液氢瓶内的液氢释放氢气时,释放热量,夹带热量的气体进入环形滑槽,气囊内的二氧化碳气体受热膨胀,进而顶升滑环使其远离支撑柱,此时热通槽的输入端开启,冷通槽的输入端封闭,气体从热通槽进入安装槽内,在气体进入安装槽的过程中,气体夹带的热量通过导热翅片进入环形管内,热量使液氨挥发,进而有效吸附气体热量,使进入安装槽的气体降温,达到保护电容传感器在高温使用的目的;当车载液氢瓶加装液氢时,由氢气加压变液氢的过程中,吸收热量,低温的气体进入环形滑槽内,气囊内的二氧化碳气体受冷收缩,进而回拉滑环使其靠近支撑柱,此时热通槽的输入端封闭,冷通槽的输入端开启,气体从冷通槽进入安装槽内,在气体进入安装槽的过程中,气体低温通过导热翅片进入环形管内,热量使水银凝固,进而有效放热,使进入安装槽的气体升温,达到保护电容传感器在低温使用的目的。
[0009]进一步的,所述电容传感器包括两个相对设置的玻璃层,两个相对的玻璃层间设有碗形空腔,所述碗形空腔内壁胶接有金属膜,两个所述玻璃层间夹接有检测膜,靠近安装槽的所述玻璃层上设有检测孔,所述检测孔上胶接有波纹隔离膜。
[0010]进一步的,所述金属膜及检测膜均通过接线柱外接电源,所述接线柱固定在壳体一侧,所述接线柱外壁设有螺纹结构,所述接线柱上设有与螺纹结构相匹配的密封螺母,所述接线柱通过密封螺母固定在车载液氢瓶的瓶体阀门上,所述壳体设置在车载液氢瓶的阀门内侧。通过接线柱和密封螺母的设置,使壳体安装便捷,同时利用检测孔将压力传递至检测膜上,使金属膜与检测膜间形成单位差,达到电容式压力检测的目的。
[0011]进一步的,所述滑环的环体内侧设有两组密封塞,所述密封塞为弹性耐高低温橡胶结构,两组所述密封塞的间距等于热通槽与冷通槽二者输入端间距。
[0012]进一步的,所述滑环的环体外侧设有导入坡口。通过导入坡口的设置便于气体的导入,结合密封塞的设置,有效提升了热通槽和冷通槽的输入端的密闭性。
[0013]进一步的,靠近所述冷通槽的密闭容腔内填充液为水银。
[0014]进一步的,靠近所述热通槽的密闭容腔内填充液为液氨。
[0015]进一步的,两组所述导热翅片均为铜制结构,所述导热翅片均延伸至相对应的密闭容腔内。
[0016]进一步的,所述壳体外壁设有真空夹壁。通过真空夹壁的设置,能有效隔绝外部的温差变化,进一步有效提升了壳体的隔温性能,有效提升了电容传感器的耐高低温性能。
[0017]进一步的,所述高热膨胀系数气体为二氧化碳气体。
[0018]3.有益效果
[0019]相比于现有技术,本专利技术的优点在于:
[0020](1)本方案通过带有气囊、支撑柱的滑环与带有热通槽、冷通槽、环形管的壳体内间的相互配合,在使用时,当车载液氢瓶内的液氢释放氢气时,释放热量,夹带热量的气体进入环形滑槽,气囊内的二氧化碳气体受热膨胀,进而顶升滑环使其远离支撑柱,此时热通槽的输入端开启,冷通槽的输入端封闭,气体从热通槽进入安装槽内,在气体进入安装槽的过程中,气体夹带的热量通过导热翅片进入环形管内,热量使液氨挥发,进而有效吸附气体热量,使进入安装槽的气体降温,达到保护电容传感器在高温使用的目的。
[0021](2)当车载液氢瓶加装液氢时,由氢气加压变液氢的过程中,吸收热量,低温的气体进入本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高低温的车载液氢瓶电容传感器,包括壳体(1)和电容传感器(5),其特征在于:所述壳体(1)内设有与电容传感器(5)相匹配的安装槽(13),所述电容传感器(5)固定在安装槽(13)内,所述壳体(1)外壁设有热通槽(14)和冷通槽(15),所述热通槽(14)和冷通槽(15)的输出端均与安装槽(13)连通设置,所述壳体(1)内设有环形滑槽(16),所述热通槽(14)和冷通槽(15)的输入端均与环形滑槽(16)连通设置,所述环形滑槽(16)内滑动连接有滑环(7),所述滑环(7)的滑动方向为环形滑槽(16)的轴线方向,所述环形滑槽(16)内壁一侧等角度均分设有若干支撑柱(72),所述滑环(7)上设有与支撑柱(72)相匹配的凹槽,所述凹槽与支撑柱(72)间固定有气囊(71),所述气囊(71)内填充有高热膨胀系数气体,所述壳体(1)的外壁等角度均分设有若干与环形滑槽(16)相连通的通孔(11),所述热通槽(14)和冷通槽(15)间设有环形管(6),所述环形管(6)内通过隔板分隔成两个密闭容腔,所述密闭容腔内均设有填充液,所述填充液为高比热容液体,所述热通槽(14)和冷通槽(15)靠近环形管(6)的一侧均固定有导热翅片(4)。2.根据权利要求1所述的一种耐高低温的车载液氢瓶电容传感器,其特征在于:所述电容传感器(5)包括两个相对设置的玻璃层(52),两个相对的玻璃层(52)间设有碗形空腔,所述碗形空腔内壁胶接有金属膜,两个所述玻璃层(52)间夹接有检测膜(53),靠近安装槽(13)的所述玻璃层(52)上设有检测孔(51),所述检测孔(51)上胶接有波...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈树军张维新宋伟孙建峰周豪黄新亚赵平蔡金华李琛唐光海范纪华
申请(专利权)人:苏州赛智达智能科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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