一种多功能气体检测传感器芯片制造技术

本发明专利技术涉及传感器芯片技术领域，公开了一种多功能气体检测传感器芯片，温度测量模块，在设定的时间

【技术实现步骤摘要】
一种多功能气体检测传感器芯片


[0001]本专利技术涉及传感器芯片
，更具体地说，它涉及一种多功能气体检测传感器芯片
。

技术介绍

[0002]船舶行驶过程中产生的尾气在脱硫前需通入内置盘管换热器中进行降温，内置盘管换热器是将盘管直接放置于水箱内胆中，盘管外管壁完全与海水接触，管壁完全参与换热
。
[0003]但船舶尾气的温度受燃料类型
、
燃烧效率
、
船舶速度和负荷等几个因素影响，导致尾气通入内置盘管换热器时的温度不定，换热之后需要进行脱硫，脱硫工艺要求输入的尾气温度在设定的范围内，因此，需要调节换热器的水泵流量来调整换热量使换热器输出的尾气温度在设定的范围内
。
[0004]常规计算公式是：
[0005]式中，
G1表示水泵流量
、G2表示尾气流量
、
θ2表示尾气比热容，
Δ
'
t
表示盘管进出口温度，
Δ
t
表示盘管进口处的内外温差，
θ1表示换热介质
(
海水
)
的比热容；
[0006][0007]式中，
k
为总传热系数，
d0和
d1分别表示盘管的外径和内径，
λ
表示盘管材料的导热系数，
h0和
h1分别表示盘管外表面和内表面的传热系数，
A0和
A1分别表示盘管外表面和内表面面积，
l<br/>为盘管长度，其中，式中，
R
为盘管螺旋的曲率半径，
N
u
表示努赛尔数，式中，
λ
'
表示流体导热率
。
[0008]从公式中可以看出，公式计算的是盘管总的传热系数，盘管各处的传热系数不确定，而且计算时采用的是盘管进口处的内外温差作为参照，但是盘管各处的内外温差也是不同的，存在误差，无法通过水泵流量准确的控制盘管出口尾气温度
。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种多功能气体检测传感器芯片
。
[0010]本专利技术提供了一种多功能气体检测传感器芯片，包括：
[0011]温度测量模块，在设定的时间
T
内进行
n
次测量，测量包括：测量测量点处的盘管内部气体温度和外部流体温度，测量点位于盘管的轴线上，任意相邻的两个测量点定义为
A
测量点和
B
测量点，气体沿盘管轴线从
A
测量点移动到
B
测量点的距离均为
H
，设定的时间
T
的计算公式为
T
＝
L/v
，其中，
L
表示盘管总长度，
v
表示盘管内气体流速，测量的间隔时间为
T/n
；
[0012]数据预处理模块，通过测量点的测量数据生成温度特征序列，
A
＝
{A1，
A2…
A
n
}
，其中
A1、A2、A
n
分别表示第
1、2、n
次测量的数据生成的温度特征，第
t
个温度特征表示为个温度特征表示为其中，
A
t
表示第
t
次采集生成温度特征，次采集生成温度特征，分别表示第
t
次采集中第一个测量点的内部气体温度
、
外部流体温度
、
第一个测量点的横坐标
、
第一个测量点的纵坐标，分别表示第
t
次采集中第
n
个测量点的内部气体温度
、
外部流体温度
、
第
n
个测量点的横坐标
、
第
n
个测量点的纵坐标；
[0013]数据处理模块，用于将温度特征序列输入第一模型，第一模型包括第一隐藏层
、RNN
层和全连接层，温度特征序列输入第一隐藏层进行编码，生成编码输出序列输入
RNN
层，
RNN
层的第
t
个时间步输入编码输出序列的第
t
个序列单元，
RNN
层在最后一个时间步的输出输入全连接层，全连接层输出水泵输出流量，其中，第一隐藏层的计算公式如下：
[0014][0015]其中，表示编码输出序列的第
i
个序列单元，
F
i
和
F
j
分别表示温度特征序列的第
i
个和第
j
个序列单元，
W1表示第一隐藏层的权重向量，
n
为温度特征序列的序列单元数量
。
[0016]作为本专利技术的进一步优化方案，测量点的坐标的平面坐标系以盘管的进口为起点，盘管位于该平面坐标系上
。
[0017]一种多功能气体检测装置，采用如上述的多功能气体检测传感器芯片，包括设于盘管内的移动测温机构；
[0018]移动测温机构包括连接在盘管内壁上的轨道组件
、
滑动连接在轨道组件上的移动组件
、
连接在移动组件上的控制组件以及设于移动组件上的温度传感单元，所述温度传感单元和移动组件均与控制组件电连接，所述移动组件用于驱使温度传感单元沿着轨道组件移动，温度传感单元用于检测盘管内不同位置处的尾气温度
。
[0019]作为本专利技术的进一步优化方案，所述盘管上设有若干个移动测温机构相配合的通孔，若干个通孔处均设有密封机构，所述密封机构和相应移动测温机构之间连接有冷却防护机构，所述密封机构用于密封控制组件的一端与通孔之间的间隙
。
[0020]作为本专利技术的进一步优化方案，所述冷却防护机构包括连接在密封机构和移动组件之间的伸缩式密封液冷组件以及设于密封机构上的通液组件，所述伸缩式密封液冷组件环绕式包覆在控制组件的外部，且伸缩式密封液冷组件的内部空间通过通液组件与水箱内部空间相连通
。
[0021]作为本专利技术的进一步优化方案，所述轨道组件包括设于盘管内的齿条以及连接在盘管内壁上的若干个支架，若干个所述支架与齿条连接，所述齿条的形状与盘管的形状相同，且齿条的侧壁上设有与移动组件相配合的限位滑槽
。
[0022]作为本专利技术的进一步优化方案，所述移动组件包括壳体
、
设于壳体下端的穿槽
、
设于壳体壁内的第一腔室和第二腔室
、
连接在第二腔室内壁上的微型马达以及连接在微型马
达输出轴端的齿轮，所述第一腔室和第二腔室分别位于穿槽的上方和一侧位置处，所述温度传感单元位于第一腔室内，且温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多功能气体检测传感器芯片，其特征在于，包括：温度测量模块，在设定的时间
T
内进行
n
次测量，测量包括：测量测量点处的盘管内部气体温度和外部流体温度，测量点位于盘管的轴线上，任意相邻的两个测量点定义为
A
测量点和
B
测量点，气体沿盘管轴线从
A
测量点移动到
B
测量点的距离均为
H
，设定的时间
T
的计算公式为
T
＝
L/v
，其中，
L
表示盘管总长度，
v
表示盘管内气体流速，测量的间隔时间为
T/n
；数据预处理模块，通过测量点的测量数据生成温度特征序列，
A
＝
{A1，
A2…
A
n
}
，其中
A1、A2、An
分别表示第
1、2、n
次测量的数据生成的温度特征，第
t
个温度特征表示为个温度特征表示为其中，
A
t
表示第
t
次采集生成温度特征，次采集生成温度特征，分别表示第
t
次采集中第一个测量点的内部气体温度
、
外部流体温度
、
第一个测量点的横坐标
、
第一个测量点的纵坐标，分别表示第
t
次采集中第
n
个测量点的内部气体温度
、
外部流体温度
、
第
n
个测量点的横坐标
、
第
n
个测量点的纵坐标；数据处理模块，用于将温度特征序列输入第一模型，第一模型包括第一隐藏层
、RNN
层和全连接层，温度特征序列输入第一隐藏层进行编码，生成编码输出序列输入
RNN
层，
RNN
层的第
t
个时间步输入编码输出序列的第
t
个序列单元，
RNN
层在最后一个时间步的输出输入全连接层，全连接层输出水泵输出流量，其中，第一隐藏层的计算公式如下：其中，表示编码输出序列的第
i
个序列单元，
F
i
和
F
j
分别表示温度特征序列的第
i
个和第
j
个序列单元，
W1表示第一隐藏层的权重向量，
n
为温度特征序列的序列单元数量
。2.
根据权利要求1所述的一种多功能气体检测传感器芯片，其特征在于，测量点的坐标的平面坐标系以盘管的进口为起点，盘管位于该平面坐标系上
。3.
一种多功能气体检测装置，其特征在于，采用如权利要求1‑2任一所述的多功能气体检测传感器芯片，包括设于盘管内的移动测温机构；移动测温机构包括连接在盘管内壁上的轨道组件
、
滑动连接在轨道组件上的移动组件
、
连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵文杰，金波，徐晗，王俊杰，倪虎，
申请(专利权)人：湖北天瑞电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：