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压力在于:传感器如何将能量向前传递

常见问题

压力在于:传感器如何将能量向前传递

2023年4月4日

这是约翰尼·麦格雷戈。他在压力下茁壮成长,运行了100多个传感器项目,并驾驶他的赛车超越极限。

问题:
是什么促使你从事传感器技术领域的工作?
约翰尼·麦格雷戈:

我目前是Druck精密传感器和仪器产品线的技术负责人,该产品线是贝克休斯工业和能源技术业务部门的一部分。

我开始在海底部门担任首席机械工程师。当时我们正在设计安装在“圣诞树”上的海底传感器(调节油井油气流量的阀门和配件系统),作为一名机械工程师,我发现这种挑战非常吸引人,因为各种负载和无情的环境。

这一切都是从那里开始的,我有机会在一个公司的广泛领域工作-从油田服务领域一直到天然气,氢气和工业应用,如航空航天,电气制造和气象。

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Jonny与DPI610E手持式压力校准器,Druck的最新创新之一

你每天的工作都包括些什么?
乔尼:

我们在开发精密压力测量技术和仪器方面处于领先地位。正如你所想象的那样,考虑到实现净零排放的竞争,我们正专注于开发支持能源转型的新产品,与我们的战略保持一致。这需要大量的交叉合作。

我们专注于开发在最恶劣的环境中发挥作用的技术,从最高海拔到最深的海洋,甚至在外层空间,跨越各种领域。无论温度、地形、气候、振动、速度或海拔高度如何,我们的客户都依赖我们的产品来了解资产性能,以提高安全性、提高效率或提高燃油经济性。我工作的一个关键部分是监督设计全新产品的团队,或者是对现有产品进行修改以满足特定客户需求的技术。目前,我们有7个主要的产品开发项目和100多个针对特定客户的项目。这意味着有很多计划、项目和很多会议。

作为产品线领导团队的一员,我还负责运营、服务、财务甚至营销。你可以想象一下——有很多合作!这是发展精密技术的关键,也是确保我们做出正确决策的关键。我喜欢责任,也喜欢工作的多样性。

航空航天是传感器的重要领域;云层上面发生了什么?
乔尼:

20年前,我们进入航空航天市场,并一直在扩大我们的足迹。我们今天在空中安装了超过50万个传感器。如果没有我们的传感器控制某些东西,你是不可能登机的:比如控制飞机飞行方向的起落架或襟翼;客舱气压;燃油系统;发动机的加油系统;和更多。

在航空航天,该产品是高度定制的客户的应用。我们试图看看我们在投资组合中通过标准设计的方式,以基础定制的产品。我们利用COVID-19大流行期间飞机制造的短暂停顿的机会,开发了一种新的传感器平台,可以减少对每个客户的高水平定制的需求,从而缩短上市时间。它将在今年6月巴黎航展的发布会上起飞。

在这个领域,有大量的测试来验证任何产品的性能和可靠性,因为它只是必须工作当你在4万到6万英尺的高空时,没有犯错的余地。通过将标准平台升级到当前经过测试和批准的产品,我们可以使整个过程更快,更容易。

与航空航天相比,贝克休斯的传感器在工业领域有什么不同?
乔尼:

在航空航天领域,可靠性是最重要的要求,因为它与飞机上人员的安全有着内在的联系。

尽管安全在所有行业都是一个大问题,但我们的技术的另一个关键优势是能够优化客户的操作。无论他们是在制造计算机芯片,这依赖于基于压力的质量流量控制器,无论他们是在运行涡轮机,还是在工业中其他应用,我们的传感器提供的数据都有助于优化他们的过程。这意味着可以提高产量,降低运行成本,确保更好的燃油经济性或更低的排放。

传感器和仪器仪表技术对能源转型有何贡献?这个领域有什么令人兴奋的地方?
乔尼:

能源转型面临着一些重大挑战,尤其是减少能源使用,这将使能源变得更便宜。要做到这一点,一切都必须变得更省油,这将降低运行设备的成本。

如果没有数据作为决策的基础,您就无法优化任何流程或降低成本并提高效率。为了提高能源效率,工业需要数据。

最常被衡量的两件事是压力和温度.你需要高保真感测来记录小的百分比变化——如果技术记录的数据不够准确,那么工业客户就无法做出最有效的优化决策。

例如,我们的压力传感器技术提供的数据使我们能够提高燃气轮机的燃油效率,优化性能并最终帮助减少排放。

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Jonny重点介绍了Druck公司用于提高燃气轮机燃油效率的TERPS传感器之一

为什么氢兼容的传感器是新的必需品?
乔尼:

在处理不可预测的气体(如氢气)时,做出有效的优化决策尤为关键。

氢气应用中的压力测量可以像确认储罐中有多少氢气一样简单,或者它可以用于控制燃气轮机的燃料供应,或者对系统泄漏进行定期自检。在所有这些应用程序中,提供准确的数据至关重要。

然而,传统的氢传感器存在两个主要挑战。首先,氢可以渗透或穿过金属,特别是如果材料很薄,所以它可以逃逸或进入传感元件并引起问题。其次,它会导致各种材料的脆化,这可能会使不是为氢环境设计的传感器容易发生故障,或者变得不那么精确

因此,我们正在开发许多新技术——材料、涂料和制造改进——来解决这些问题,并确保我们的技术性能随着时间的推移保持一致。

你在业余时间赛车。你是如何在赛车中使用传感器技术的?
乔尼:

德鲁克产品线在各个级别的赛车运动中都有着悠久而成功的记录。我希望我也能这样说我,尽管我很享受在英国耐力锦标赛

正如我之前提到的,我们的传感器在恶劣的环境中是可靠的。在赛车运动中,我们说:“要想第一个完成比赛,你必须第一个完成比赛。”没有可靠的部件,赛车就无法完成比赛,因为这是一个如此恶劣的环境,一切都被推得很紧,往往超出了预期的极限。

在我参加的一些赛车比赛中,赛车会被连续推到极限长达6个小时。为此,你需要车辆上任何部件的最高可靠性。

例如,我们使用压力传感器来测量进入发动机的空气压力。这些数据的准确性使我们能够研究进气系统的设计,并对其进行小的设计更改,优化它,使我们能够从汽车中获得更多的动力。测试和校准仪器对于校准传感器和确保数据准确也是必不可少的。

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Jonny正在使用Druck DPI611来校准他赛车上的燃油压力传感器

赛车运动是如何随着能源转型而改变的?赛车中会永远有以汽油为燃料的量产车吗?
乔尼:

人们说赛车是一项对环境不友好的运动。除了比赛本身,在物流等方面也有很大的碳足迹。但同样重要的是要认识到,像一级方程式这样的高水平赛车运动正在推动内燃机和技术的极限。

每年,这些发动机的燃油效率都在提高,设计师们也在从更小的发动机中获得更大的动力。二十年前,一辆两升的公路车在150马力的情况下每加仑能跑30英里。现在你可以用一升的引擎,每加仑汽油跑60英里。这种技术是从一级方程式赛车中过滤出来的,它有助于减少日常驾驶中的碳排放。这项运动也在研究各种更清洁的燃料,比如氢。

赛车运动的数据分析方面也被传递到许多不同的领域。例如,像迈凯伦这样的公司正在与工业界合作,帮助他们提高数据分析能力。在一级方程式赛车中,赛车显然需要有竞争力,但最终赋予它们优势的是从比赛中提供的数据中得出的策略。所有这些专业知识,不仅包括他们如何收集数据,还包括他们如何处理数据,以及他们做出的决定——这些巨大的技能正在被转移到其他行业。

贝克休斯推动能源发展的最令人兴奋的部分是什么?
乔尼:

我们知道我们正在设计、开发并将支持能源转型的尖端技术和解决方案推向市场。我们的产品在许多改善世界的应用中发挥着重要作用:从拯救生命的防洪到智能城市的天气预报;从提供清洁的水,到提高工业生产效率。

知道我们在所有这些应用程序以及更多应用程序中发挥了我们的作用,我感到非常满意。作为贝克休斯的一员,支持能源转型,推动能源在更大范围内向前发展,这也让我感到很荣幸。

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