MEMS pressure, temperature and conductivity sensors for high temperature and harsh environments
Notice bibliographique
Résumé
Kraft pulp digesters have been used to convert wood chips into pulp for manufacturing a wide variety of paper products. Inside a kraft digester, chemical reactions remove lignin from their wood matrix in a caustic environment (pH~13.5, 170°C, 2MPa). Data on actual internal operating conditions in a kraft digester is needed to optimize kraft digester operation and obtain maximum production quality. Currently, this information is limited to selected static locations on the periphery of the digester. The objective of this thesis is to develop miniature temperature, pressure, and liquid conductivity sensors for use in autonomous flow-following SmartChips to measure kraft process variables within the digester during their passage through the process. Combined capacitive pressure and temperature sensors were fabricated by bonding silicon and Pyrex chips using a new polymeric gap-controlling layer and a high temperature adhesive. A simple chip bonding technique involving insertion of the adhesive into the gap between two chips was developed. A silicon dioxide layer and a thin layer of Parylene were deposited to passivate the pressure sensor diaphragm against the caustic environment in kraft digesters. The sensors were characterized at both high temperatures and pressures and no signs of corrosion could be identified on the sensors. Integrated piezoresistive pressure and temperature sensors consisting of a square silicon diaphragm and high resistance piezoresistors were developed. A new Parylene and silicone conformal coating process were developed to passivate the pressure sensors against the caustic environment. The sensors were characterized up to 2MPa and 180°C in an environmental chamber. The sensors’ resistances were measured before and after testing in a kraft pulping cycle and showed no change in their values. SEM pictures and topographical surface analyses were also performed before and after pulp liquor exposure and showed no observable changes. Combined liquid conductivity and temperature sensor packages consisting of a platinum resistance temperature detector (RTD) and a four-electrode conductivity sensor formed by stainless steel electrodes and installed on a polyetheretherketone (PEEK) enclosure were developed. The sensors were characterized up to 180°C at NaOH concentrations of 10-100g/l in the presence of wood chips and survived with no signs of corrosion.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».