Сенсорная система

Изобретение относится к метрологии, в частности к датчикам для измерения расхода, давления, температуры. Сенсорная система содержит чувствительный элемент, корпус, который состоит из двух полимерных отлитых под давлением частей и защищает расположенные на плате электронные компоненты. Внутри корпуса размещен абсорбционный элемент, который выполнен в виде полимерной отлитой под давлением части и служит для поглощения жидкости, которая могла бы попадать в корпус вследствие диффузии. При этом абсорбционный элемент снабжен распорками, удерживающими его на определенном расстоянии от корпуса. Обе части корпуса уплотнены друг относительно друга посредством круглого кольцевого элемента. Абсорбционный элемент изготовлен вместе с частью корпуса методом многокомпонентного литья под давлением. Через крышку с уплотнением проведен электрический провод, а между корпусом и проводом расположен кольцеобразный уплотнитель. Провод покрыт электроизолирующей термоусадочной трубкой и залит полимерным материалом. Абсорбционный элемент имеет пружинящий язычок, который выполнен с возможностью зацепления с выемкой или выступом на печатной плате. Технический результат – повышение эффективности защиты электроники датчика от влаги. 19 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Изобретение касается сенсорной системы с признаками, указанными в ограничительной части п.1 формулы изобретения.

Такие сенсорные системы относятся к уровню техники и имеют один или несколько сенсоров, а также корпус, состоящий из одной или нескольких полимерных отлитых под давлением частей. Внутри корпуса расположена по меньшей мере часть сенсорной электроники, при этом для защиты электроники от проникающей влаги внутри корпуса предусмотрено абсорбционное средство, которое должно поглощать и связывать жидкость, попадающую в корпус. Предотвращение проникновения такой жидкости, если вообще возможно, то только с экстремальными техническими издержками, так как применяемые для изготовления корпуса полимерные материалы обычно не являются диффузионно-непроницаемыми, а также пропускают влагу в области уплотнений, будь то между частями корпуса или между сенсором и корпусом, или в области кабельного прохода, хотя и лишь в небольшой степени.

Такая сенсорная система известна, например, из EP 2 083 250 A1. При этом речь идет о расходомере, который имеет горшкообразный корпус, снабженный прозрачной крышкой и расположенным под ней дисплеем с сенсорной электроникой. Собственно сенсор в этом варианте осуществления не соединен непосредственно с проходящим через горшкообразную часть корпуса каналом, а расположен на наружной стороне в виде ультразвукового преобразователя. Хотя сам сенсор здесь не находится в контакте непосредственно с протекающей через канал жидкостью, то через саму стенку корпуса может диффундировать влага. Также влага может проникать в него через уплотнение между крышкой и корпусом, хотя и лишь в минимальных количествах. Чтобы по возможности снизить такое поступление влаги, например, в области крышки в конструкции использованы два разных полимерных материала, из которых один обладает сравнительно высокой диффузионной непроницаемостью, а другой - высокой прочностью. Наконец, внутри корпуса предусмотрен осушитель, чтобы связывать возможную проникающую в корпус влагу, чтобы защищать от нее чувствительную сенсорную электронику. В качестве осушителя здесь предусмотрен силикагель или хлорид кальция. Такие осушители относятся к уровню техники, и найти их можно, в частности, в области упаковок. Проблемой при этом является, с одной стороны, предусмотреть в корпусе достаточное количество такого осушителя, а с другой стороны, позаботиться о том, чтобы он ни механически, ни химически не оказывал негативного влияния на примыкающие компоненты.

Эта проблема усиливается у сенсорных систем, имеющих сравнительно малый корпус, у которого сам сенсор находится в контакте с жидкостью, как это, например, происходит у сенсоров давления или разности давлений, или сенсоров температуры (EP 2 626 567 A1).

Исходя из этого, в основе изобретения лежит задача, усовершенствовать указанную сенсорную систему в том отношении, чтобы, с одной стороны, проникающая в корпус жидкость могла связываться в наибольшем возможном количестве, с другой стороны, абсорбционные средства для связывания жидкости были расположены внутри корпуса как можно более определенным образом.

Эта задача в соответствии с изобретением решается с помощью сенсорной системы с признаками, указанными в п.1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления сенсорной системы указаны в зависимых пунктах формулы изобретения, последующем описании и на чертеже. При этом признаки, указанные в зависимых пунктах формулы изобретения и описании, могут каждый самостоятельно, а также в надлежащей комбинации дополнительно составлять предлагаемое изобретением решение по п.1 формулы изобретения.

Под сенсором в смысле настоящего изобретения следует понимать часть сенсорной системы, посредством которой регистрируется измеряемая величина, то есть собственно электронный и/или механический элемент, изменение которого регистрируется, и сигнал которого активно или пассивно обрабатывается посредством сенсорной электроники. Такой сенсор может быть образован, например, термоэлементом, тензометрической полоской и другими известными сенсорными элементами.

Предлагаемая изобретением сенсорная система имеет один или несколько сенсоров, она имеет корпус, который состоит из одной или нескольких полимерных отлитых под давлением частей, в котором помещена сенсорная электроника, преобразующая и/или обрабатывающая сенсорный сигнал. Внутри корпуса предусмотрены абсорбционные средства в виде абсорбционного элемента для поглощения и для связывания жидкости, обычно влаги в виде воды. Однако влага в смысле изобретения может представлять собой также другую жидкость, напр., спирт или бензин, в зависимости от того, в какой жидкостной среде находится сенсорная система. Разумеется, что абсорбционное средства соответственно адаптированы к связыванию этой жидкости. В соответствии с изобретением абсорбционные средства образованы одним или несколькими абсорбционными элементами, которые выполнены каждый в виде полимерной отлитой под давлением части.

Основной идеей настоящего изобретения является предусмотреть абсорбционный элемент для поглощения находящейся внутри корпуса сенсора влаги, который выполнен в виде полимерной отлитой под давлением части, и который поэтому может, во-первых, экономично изготавливаться в крупносерийном производстве, а во-вторых, по своей форме может быть наиболее оптимальным возможным образом адаптирован к образованному внутри корпуса сенсора свободному пространству. Благодаря тому, что абсорбционный элемент имеет сохраняющуюся пластическую форму, он может выполняться так, чтобы он наиболее полным возможным образом занимал остающееся свободное пространство, однако, с другой стороны, находился на достаточном расстоянии от находящейся в корпусе сенсорной электроники, соответственно, ее электронных компонентов. Предлагаемый изобретением абсорбционный элемент может, кроме того, выполнять другие задачи, например, упрощать монтаж компонентов, при этом он во время монтажа как бы выполняет функцию держателя.

Предпочтительно корпус сенсорной системы состоит по меньшей мере из двух частей корпуса, которые выполнены в виде полимерных отлитых под давлением частей, при этом абсорбционный элемент предпочтительно изготовлен вместе с частью корпуса методом многокомпонентного литья под давлением. Это исполнение имеет то преимущество, что абсорбционный элемент выполнен цельно вместе с частью корпуса, и поэтому при монтаже им не нужно манипулировать отдельно.

Особенно предпочтительно уплотнить две части корпуса друг относительно друга посредством круглого (в поперечном сечении) кольца. Такие круглые кольца являются стандартными компонентами, которые доступны по оптимальной стоимости и обеспечивают высокое уплотнение. Если корпус состоит более чем из двух частей корпуса, предпочтительно уплотнить круглыми кольцами все части корпуса друг относительно друга соответственно.

Одна из особенно предпочтительных сенсорных систем получается, когда корпус по меньшей мере на отдельных участках имеет трубчатую часть корпуса и заканчивающую ее с одного конца крышку. Тогда эта крышка предпочтительно с вводом круглого кольца соединена с другой частью корпуса. При этом трубчатый участок в области, в которой введено уплотнение, является предпочтительно круглым, однако не обязательно. Круглое кольцо может также следовать овальному или другому контуру корпуса, который, например, может быть задан или предпочтителен с учетом схемы монтажа сенсорной системы в каком-либо устройстве.

Если через корпус должен проводиться электрический провод, что имеет место у кабельных сенсорных систем, то по меньшей мере один электрический провод с уплотнением проведен через часть корпуса, при этом проход предпочтительно осуществляется через крышку, при этом по одному из предпочтительных усовершенствований изобретения уплотнение между частью корпуса и проводом образовано круглым кольцом. И в этой области применение круглого кольца особенно предпочтительно, так как они оптимальны по стоимости в изготовлении, просты в монтаже и высокоэффективны по уплотняющему действию.

При этом оказалось особенно предпочтительным выполнить проход для провода в части корпуса в виде выемки, имеющей конически сходящийся в наружном направлении участок, в котором установлено круглое кольцо, расположенное на пронизывающем эту выемку проводе. При этом провод имеет предпочтительно окружной паз для удерживания круглого кольца в его надлежащем положении и обеспечения простого монтажа, при этом круглое кольцо сначала надевается на провод в области паза, а затем провод с находящимся на нем круглым кольцом вводится в выемку. Благодаря конусности выемки обеспечено направление провода при монтаже, так что компоненты как бы автоматически при вставлении попадают в надлежащее положение.

Уплотнение провода относительно части корпуса осуществляется предпочтительно с помощью круглого кольца. Чтобы обеспечить надежное электрическое соединение, провод по одному из предпочтительных усовершенствований изобретения своей удаленной от корпуса стороной соединен с проводкой электропроводящим соединением, причем это соединение с проводкой предпочтительно покрыто электроизолирующей термоусадочной трубкой и затем залито полимерным материалом. Если здесь, что чаще всего имеет место, расположены несколько проводов, то разумеется, что после создания электрического соединения они покрываются каждый собственной термоусадочной трубкой и затем вместе заливаются полимерным материалом. Электрическое соединение осуществляется предпочтительно пайкой, однако может также осуществляться сваркой или клеммовым соединением. При этом предпочтительно, чтобы сначала провода с установленными на них круглыми кольцами располагались в соответствующих выемках в крышке, соответственно, при необходимости в какой-либо другой части корпуса, после чего создаются электрические соединения, устанавливаются термоусадочные трубки и, наконец, полученное таким образом подключение к проводке заливается полимерным материалом, чтобы таким образом прочно и неразъемно соединяться с крышкой, соответственно, соответствующей частью корпуса.

Как по технологии монтажа, так и в целях стабильности и плотности предпочтительно, если крышка выполнена в виде заглушки и имеет охватывающую торцевую сторону трубчатой части корпуса часть крышки, которая заканчивается с этой частью корпуса, и имеет уступчатую в виде заглушки часть крышки, которая входит в трубчатую часть корпуса. Для уплотнения этих двух частей корпуса круглое кольцо расположено между уступчатой частью крышки и внутренней стороной трубчатой части корпуса.

По одному из предпочтительных усовершенствований изобретения удаленный от крышки конец трубчатой части корпуса выполнен в виде острия, в котором расположен сенсор. То есть при таком расположении на одном конце трубчатой части корпуса в острие расположен сенсор, а на другом конце крышка, которая имеет проходы для электрических проводов.

Сенсорная электроника предпочтительно по меньшей мере частично расположена на печатной плате, которая пронизывает трубчатую часть корпуса в продольном направлении и на одном конце имеет сенсор или сенсоры, а на другом конце соединена с проведенными через крышку корпуса проводами и имеет соответствующие контакты с проводкой.

Чтобы как можно более полно использовать образовавшееся внутри корпуса сенсора пространство для абсорбционного элемента, по одному из усовершенствований изобретения абсорбционный элемент адаптирован к внутреннему контуру корпуса и посредством распорок расположен на расстоянии от стенки корпуса. Эти распорки, с одной стороны, препятствуют прилеганию абсорбционного элемента к стенке корпуса, так что вокруг абсорбционного элемента возможна определенная циркуляция и вместе с тем также распределение влаги. С другой стороны, распорки важны, чтобы между абсорбционным элементом и стенкой корпуса оставалось определенное свободное пространство, которое нужно абсорбционному элементу, чтобы иметь возможность соответственно расширяться при поглощении влаги.

Распорки предпочтительно являются частью абсорбционного элемента и предпочтительно образованы из отогнутых сбоку из абсорбционного элемента пружинящих язычков, которые в смонтированном состоянии опираются на стенку корпуса и таким образом удерживают абсорбционный элемент на расстоянии от стенки корпуса внутри корпуса.

Предпочтительно абсорбционный элемент имеет среднюю и по существу прямоугольную в поперечном сечении выемку, которая предусмотрена для помещения печатной платы. Причем эта выемка выполнена так, что печатная плата пронизывает абсорбционный элемент в продольном направлении, но находится на расстоянии от него.

Чтобы обеспечить однозначное обеспечение относительного положения трубчатой части корпуса и абсорбционного элемента, предпочтительно между этими компонентами предусмотрены средства геометрического замыкания, которые однозначно определяют их расположение друг относительно друга. Также или альтернативно между крышкой корпуса и абсорбционным элементом предусмотрены средства геометрического замыкания, которые однозначно определяют их расположение друг относительно друга. Такой вариант осуществления позволяет монтировать компоненты друг относительно друга только в желаемом предопределенном положении, тем самым надежно исключаются ошибки монтажа.

Также абсорбционный элемент может предпочтительно ограничивать пространство для помещения круглого кольца между трубчатой частью корпуса и крышкой, так что на компонентах корпуса практически не требуются никакие особые конструктивные элементы для помещения круглого кольца, как, в частности, показывает конструкция, в подробностях описанная ниже.

Для соединения друг с другом абсорбционного элемента и печатной платы предпочтительно в центральной выемке абсорбционного элемента предусмотрен выступающий пружинящий язычок, который входит в зацепление с выемкой или выступом на печатной плате и удерживает печатную плату внутри абсорбционного элемента. Это расположение предпочтительно, в частности, с точки зрения упрощенного монтажа, так как сначала печатная плата может располагаться в абсорбционном элементе, а затем эти разъединенные с помощью пружинящего язычка части могут вкладываться в корпус сенсора как бы в виде одной части.

Если сенсор должен находиться в квази прямом контакте с текучей средой, то предпочтительно, если корпус в области сенсора имеет отверстие, и сенсор уплотнен относительно корпуса в области этого отверстия посредством круглого кольца. И в этой области круглое кольцо образует простое, хорошо монтируемое и оптимальное по стоимости и стабильное в течение долгого времени уплотнение.

Если сенсор, как, например, при применении циркуляционных насосов, в частности отопительных циркуляционных насосов, а также в других областях, должен быть выполнен в виде сенсора разности давлений, то в корпусе в области сенсора на противоположных сторонах сенсора предусмотрены два отверстия, при этом предпочтительно каждое из этих отверстий уплотнено относительно сенсора посредством круглого кольца.

Особенно предпочтительно, если все уплотнения корпуса сенсора образованы круглыми кольцами, так как тогда не требуются никакие специальные уплотнения, и могут находить применение оптимальные по стоимости и просто монтируемые уплотнительные элементы. Такие круглые кольца могут равным образом хорошо находить применение в качестве радиального и/или осевого уплотнения, без необходимости адаптации самого уплотнения. Должна только соответственно рассчитываться посадка с уплотнением. Круглые кольца оптимальны по стоимости в изготовлении и имеют очень высокую плотность, в частности, при релевантной здесь статической нагрузке.

Под абсорбционным элементом в смысле изобретения следует понимать элемент, который может долговременно связывать воду и/или влагу. При этом в соответствии с изобретением должен применяться абсорбционный элемент, полимерный материал которого может поглощать по меньшей мере 0,5 массового процента воды и/или по меньшей мере 0,2 массового процента влаги, предпочтительно больше 5 массовых процентов воды и/или больше 2 массовых процентов влаги. Чем выше способность поглощения жидкости и/или влаги, тем лучше, однако существенно, чтобы вода или, соответственно, влага оставались связанными в абсорбционном элементе. Известно множество полимерных материалов, которые отвечают этому требованию. Так, здесь предпочтительно могут применяться полиоксиметилен, полиэфирсульфон, акрил-нитрил-бутадиен-стирол или предпочтительно полиамид. Подходящим для этого оказался, напр., обозначаемый маркой Ultramid ® A3W полимерный материал фирмы BASF Aktiengesellschaft, Германия, при этом речь идет о полиамиде. Этот полимерный материал может поглощать 8-9 массовых процентов воды (при 23°C) или, соответственно, до 2,5-3,1 массового процента влаги (при 23°C и относительной влажности воздуха 50%). В качестве полиоксиметилена здесь приводится, например, Hostaform ® C9021 фирмы Ticona GmbH, Германия. В качестве полиэфирсульфона указывается, например, полимерный материал, предлагаемый фирмой BASF Aktiengesellschaft, Германия, под маркой Ultrason ® E 2010 G6 SW 15038. В качестве акрил-нитрил-бутадиен-стирола (АБС) называется, например, полимерный материал, предлагаемый фирмой Sabic из Саудовской Аравии под маркой Cycolac® Resin S702S. Все вышеназванные полимерные материалы пригодны для литья под давлением и обладают требуемыми свойствами связывания воды, соответственно, влаги.

Ниже изобретение поясняется подробнее на одном из примеров осуществления, изображенном на чертеже.

Фиг.1: в сильно упрощенном покомпонентном изображении сенсорная система, предлагаемая изобретением;

фиг.2: сенсорная система в соответствии с фиг.1 после первого этапа монтажа;

фиг.3: сенсорная система в соответствии с фиг.1 после второго этапа монтажа;

фиг.4: вид компонентов сенсорной системы в соответствии с фиг.1;

фиг.5: продольное сечение компонентов в соответствии с фиг.4;

фиг.6: продольное сечение смонтированной сенсорной системы;

фиг.7: в увеличенном изображении фрагмент VII фиг.6 и

фиг.8: в увеличенном изображении фрагмент VIII фиг.6.

Изображенная с помощью фигур сенсорная система имеет корпус 1, который состоит из трубчатой части 2 корпуса и крышки 3. В этом корпусе 1 расположены абсорбционный элемент 4, а также плата 5. Плата 5 имеет сенсорную электронику, и на одном конце снабжена электрическими контактами 6 для электрического подключения, а на другом конце собственно сенсором 7, который представляет собой сенсор разности давлений. Корпуса 2 и 3 выполнены в виде полимерных отлитых под давлением частей, как и абсорбционный элемент 4, который предусмотрен для поглощения жидкости, здесь воды. Абсорбционный элемент 4 связывает находящуюся внутри корпуса 1 воду, соответственно, влагу, чтобы таким образом защищать от влаги расположенные на плате 5 электронные компоненты.

Часть 2 корпуса имеет трубчатый участок 8, который имеет по существу цилиндрическую форму и на одном осевом конце (на фиг.4, 5 и 6 на правом конце) выполнен для помещения крышки 3, а на другом осевом конце выполнен в виде острия 9, которое тоже выполнено в виде полого элемента и на каждой из двух обращенных друг от друга под 180° плоских сторон снабжено выемкой 10, соответственно, 11. Здесь установлен сенсор 7, который, как сенсор разности давлений, допускает подачу с двух сторон и соединен с соответствующей текучей средой, давление которой должно регистрироваться.

Изображенная сенсорная система предусмотрена для ввода в соответствующую выемку в корпусе насоса, что относится к уровню техники, например, из EP 2 626 567 A1. Острие 9 установлено внутри мягкоупругой уплотнительной манжеты 12, которая окружает острие и имеет соосно выемкам 10 и 11 выемки 13 и 14, ведущие к соответствующим каналам в корпусе насоса. Для уплотнения эта манжета выполнена с уплотнительным кольцом 15, которое присоединяется к уплотнительной манжете 12 в осевом направлении и расположено на уступе 16 трубчатой части 2 корпуса между трубчатым участком 8 и острием 9.

Чтобы сенсор 7, который расположен в плате в области выемки 17, был расположен в изображенном на фиг.8 надлежащем положении внутри острия 9 корпуса, предусмотрен дистанционный элемент 18, который состоит из мягкоупругого материала, выдается за плату 5 на ее обращенном к острию конце и заполняет свободное пространство между обращенным к острию концом платы 5 и полостью внутри острия 9 корпуса, и тем самым задает осевое положение платы 5. Этот дистанционный элемент 18 оперт изнутри внутри части 2 корпуса примерно в области, в которой установлено снаружи уплотнительное кольцо 15, и имеет соосно сенсору 7 и выемке 11 выемку 19, которая, так же, как и выемка 17 в плате, подпирает по периметру круглое кольцо 20, которое на одной стороне опирается на сенсор 7, а на другой стороне на стенку части 2 корпуса. Эти круглые кольца 20, которые окружают сенсор с двух сторон, уплотняют его относительно части 2 корпуса, так что жидкость, подводимая через выемки 10 и 11 в острие 9 корпуса, хотя и достигает сенсора 7, однако не может попадать в корпус 1.

В области трубчатого участка 8 в выемке 21, пронизывающей по существу цилиндрический абсорбционный элемент 4, помещена плата 5. Абсорбционный элемент 4 в этой области по существу адаптирован к внутреннему контуру трубчатой части 2 корпуса. Он имеет три равномерно распределенных по периметру выступа 22 в виде язычков в качестве распорок, которые выступают наискосок назад, то есть в направлении конца, находящегося со стороны подключения, а также радиально наружу, и служат для того, чтобы абсорбционный элемент 4 был установлен внутри трубчатой части 2 корпуса на радиальном расстоянии. Не укомплектованной стороной платы 5, которая на фиг.6 находится вверху, плата 5 находится на небольшом расстоянии внутри выемки 21, а на другой стороне на значительно большем расстоянии, чтобы образовывать свободное пространство для находящихся на плате 5 электронных компонентов. Внутри выемки 21 в абсорбционном элементе 4 выполнен выдающийся наискосок внутрь и к концу, находящемуся со стороны подключения, пружинящий язычок 23, который служит для того, чтобы после соединения абсорбционного элемента 4 и платы 5, как это изображено на фиг.2, эти компоненты оставались соединенными друг с другом, то есть при монтаже можно было манипулировать как бы одним компонентом. Для этого пружинящий язычок 23 захватывает выступ 24 на плате 5, который здесь служит для вывода электрических контактов.

Крышка 3 выполнена в виде заглушки и имеет кольцевой участок 25, который вдается внутрь в трубчатый участок 8 части 2 корпуса и окружен им на расстоянии (в смонтированном состоянии см. фиг.6). За этот кольцевой участок 25 радиально выдается фланец 26, который заканчивает трубчатый участок 8 с торцевой стороны и прилегает к нему. Внутренняя сторона этого фланца 26, а также наружная сторона кольцевого участка 25 образуют обращенную к крышке часть гнезда для круглого кольца 27, которое в радиальном направлении снаружи ограничено трубчатым участком части 2 корпуса, а в осевом направлении - выступами 22 абсорбционного элемента 4. Круглое кольцо 27 уплотняет части 2 и 3 корпуса друг относительно друга. Эти компоненты соединены боковыми присоединяющимися к фланцу 26 и проходящими в направлении части 2 корпуса стопорящими язычками 29, которые при сдвигании друг с другом частей 2 и 3 корпуса зацепляются за выступы 30 на наружной стороне части 2 корпуса и таким образом жестко соединят эти компоненты друг с другом. То есть части 2 и 3 корпуса могут долговременно соединяться друг с другом путем простой вставки друг в друга, как это, в частности, явствует из фиг.3.

Чтобы гарантировать возможность ввода абсорбционного элемента 4 в крышку 3 только в его предопределенном положении, абсорбционный элемент 4 на своем направленном к крышке конце, наряду с контактами 6, имеет выступ 31, который, когда плата 5 введена в выемку 21 в абсорбционном элементе 4, помещен в соответственно выполненное глухое отверстие на внутренней стороне крышки 3. Так как выступ 31 в абсорбционном элементе 4, а также соответствующая выемка в виде глухого отверстия в крышке 3 расположены и выполнены асимметрично относительно продольной средней оси, сборка этих компонентов возможна только в надлежащем положении.

Сенсорная система в изображенном варианте осуществления является кабельной, т.е. контакты 6 с помощью электрических проводов 32, которые проведены сквозь крышку 3, соединены с проводами кабеля 23, с помощью которого осуществляется сигнальная связь и электрическое соединение сенсорной системы.

Альтернативно может быть предусмотрено бескабельное электроснабжение, например, индуктивное. Тогда сигнальная связь может осуществляться беспроводным путем (WLAN, Bluetooth или тому подобное). Электрические провода 32 из металла и имеют каждый муфтовую направленную внутрь корпуса часть 34, которая предусмотрена для помещения контакта 6 и для электрического соединения с ним. Муфтовая часть 34 каждого провода 32 выполнена с наружной стороны цилиндрической и снабжена окружным пазом 35, который предусмотрен для помещения круглого кольца 36. По другую сторону паза 35 и в области паза 35 провод выполнен массивным и круглым в поперечном сечении и продолжен в виде штифта. Эта штифтовая часть 37 пронизывает крышку 3 и продолжена на наружной стороне, где соответствующий провод кабеля 33 соединен с этой частью 37 пайкой. По другую сторону крышки 3 часть 37 электрического провода 32, а также припаянный провод кабеля 33 электроизолированы в наружном направлении термоусадочной трубкой. Затем все провода залиты полимерным материалом, таким образом, что эта полимерная часть, образующая разгрузку 38 от натяжения кабеля 33, с геометрическим замыканием прилита к крышке 33, заключая в себе все провода.

Для помещения электрических проводов 32 внутри крышки 3 параллельно продольной оси предусмотрены цилиндрически ступенчатые выемки 39, которые имеют конически сходящийся в наружном направлении участок 40, и в которых с уплотнением, с вводом лежащего в пазе 35 круглого кольца 36, помещается по электрическому проводу 32. Электрический провод 32 вставляется с внутренней стороны крышки в выемку 39, при этом конически сходящийся участок служит для того, чтобы направлять провод 32 вместе с круглым кольцом 36 в надлежащее положение, в котором провод 32 в осевом наружном направлении удерживается ступенчатой выемкой с геометрическим замыканием, и круглое кольцо 36 с уплотнением прилегает между выемкой 39 и проводом 32.

Образующая крышку 3 полимерная отлитая под давлением часть на обращенной внутрь корпуса стороне в выемках 39 укомплектована проводами 32, причем эти снабженные круглым кольцом 36 провода 32 вставляются в соответствующие выемки 39 в осевом направлении до тех пор, пока они не будут прилегать к соответствующей ступеньке внутри выемки 39. После этого припаиваются провода кабеля 33, термоусадочные трубки, которые были ранее натянуты на концы проводов, насаживается термоусадкой путем теплового воздействия, после чего разгрузка 38 от натяжения заливается, и таким образом крышка 3 жестко и неразъемно соединяется с кабелем 33 и имеет электрические соединения с кабелем. Затем плата 5, которая снабжена дистанционным элементом 18 и укомплектована круглыми кольцами 20, вдвигается в выемку 21 абсорбционного элемента 3, а именно контактами 6 вперед, пока пружинящий язычок 23 не отпружинит позади выступа 24 и тем самым не соединит друг с другом плату 5 и абсорбционный элемент 4.

Затем эти соединенные компоненты, которые изображены на фиг.2, вдвигаются в часть 2 корпуса, пока конец дистанционного элемента 8 и вместе с тем также конец платы 5 внутри острия 9 части 2 корпуса не будут находиться в своем надлежащем положении, в котором круглые кольца 20 уплотняют сенсор 7 относительно части 2 корпуса и через выемки 10 и 11 подвергаются каждое воздействию давления (фиг.3).

Теперь еще нужно путем вставки друг в друга соединить друг с другом части 3 и 4 корпуса, при этом выступом 31 гарантировано, что соединение будет осуществляться так, что контакты 6 войдут в предусмотренные для этого муфтовые части электрических проводов 32, и крышка 6 с вводом круглого кольца 27 жестко и плотно соединится с частью 2 корпуса. Соединение фиксируется стопорящими язычками 29, которые затем захватывают выступы 30 на части 2 корпуса и таким образом удерживают сенсорную систему в надлежащем смонтированном положении, чтобы корпус 1 вместе с находящейся в нем платой 5 был уплотнен в наружном направлении.

При этом абсорбционный элемент 4 расположен на расстоянии от платы 5 и от стенки корпуса, так что он при поглощении жидкости, которая диффундирует через корпус или может попадать в него иным образом, может расширяться и при этом также поглощать влагу.

Все уплотнения предлагаемой изобретением сенсорной системы образованы круглыми кольцами, что особенно предпочтительно, так как они оптимальны по стоимости в изготовлении, просты в монтаже и обладают высоким статическим уплотняющим действием даже в течение долгого времени. Кроме того, система круглых колец допускает простую замену уплотнений. Затем полученная таким образом сенсорная система с вводом уплотнительной манжеты 12 вставляется в предусмотренную для этого выемку в корпусе насоса и фиксируется в этом положении посредством соответствующего хомута в окружном пазе 41 на наружной стороне части 2 корпуса.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 Корпус

2 Трубчатая часть корпуса

3 Крышка

4 Абсорбционный элемент

5 Плата, печатная плата

6 Электрические контакты

7 Сенсор

8 Трубчатый участок у 2

9 Острие у 2

10 Выемка в 9

11 Выемка в 9

12 Уплотнительная манжета

13 Выемка, соосная 10

14 Выемка, соосная 11

15 Уплотнительное кольцо

16 Уступ

17 Выемка

18 Дистанционный элемент

19 Выемка

20 Круглое кольцо

21 Выемка в абсорбционном элементе

22 Выступы

23 Пружинящий язычок

24 Выступ

25 Кольцевой участок

26 Фланец

27 Круглое кольцо

29 Стопорящие язычки

30 Выступы

31 Выступ

32 Электрические провода

33 Кабель

34 муфтовая часть у 32

35 Паз на 32

36 Круглое кольцо

37 Штифтовая часть

38 Разгрузка от натяжения

39 Цилиндрически ступенчатая выемка в 3

40 Конически сходящийся участок в 39

41 Паз в 2

1. Сенсорная система, имеющая по меньшей мере один сенсор (7), образованный по меньшей мере из одной полимерной отлитой под давлением части (2, 3) корпус (1), и находящуюся в корпусе (1) сенсорную электронику, и по меньшей мере один расположенный внутри корпуса (1) абсорбционный элемент (4) для поглощения и для связывания влаги, отличающаяся тем, что абсорбционный элемент (4) представляет собой полимерный отлитый под давлением компонент, причем абсорбционный элемент (4) адаптирован к внутреннему контуру корпуса (1) и расположен посредством распорок (22) на расстоянии от стенки корпуса.

2. Сенсорная система по п.1, отличающаяся тем, что корпус (1) состоит по меньшей мере из двух частей (2, 3) корпуса из полимерного литья под давлением, и абсорбционный элемент (4) изготовлен вместе с частью корпуса методом многокомпонентного литья под давлением.

3. Сенсорная система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что две части (2, 3) корпуса уплотнены друг относительно друга посредством круглого кольца (27).

4. Сенсорная система по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что корпус (1) имеет по меньшей мере на отдельных участках трубчатую часть (2) корпуса и заканчивающую ее с одного конца крышку (3), которые соединены друг с другом при введении круглого кольца (27).

5. Сенсорная система по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что через часть (3) корпуса, предпочтительно через крышку (3), с уплотнением проведен по меньшей мере один электрический провод (32), и что уплотнение между частью (3) корпуса и проводом (32) образовано круглым кольцом (36).

6. Сенсорная система по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что проход для провода в части (3) корпуса образован выемкой (39), имеющей конически сходящийся в наружном направлении участок (40), в котором установлено круглое кольцо (36), расположенное на пронизывающем выемку проводе (32), предпочтительно в окружном пазе (35) провода (32).

7. Сенсорная система по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что указанный по меньшей мере один с уплотнением проведенный через часть (3) корпуса провод (32) на своей удаленной от корпуса стороне электропроводящим соединением, предпочтительно пайкой, соединен с проводом, покрыт электроизолирующей термоусадочной трубкой и затем залит полимерным материалом (38).

8. Сенсорная система по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что крышка (3) выполнена в виде заглушки, закрывает торцевую сторону трубчатой части (2) корпуса охватывающей частью (26) крышки и уступчатой частью (25) крышки входит в трубчатую часть (8) корпуса, при этом между уступчатой частью (25) крышки и внутренней стороной трубчатой части (20) корпуса расположено круглое кольцо (27).

9. Сенсорная система по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что удаленный от крышки конец трубчатой части (2) корпуса выполнен в виде острия (9), в котором расположен сенсор (7).

10. Сенсорная система по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что предусмотрена печатная плата (5), которая имеет сенсорную электронику и пронизывает трубчатую часть (2) корпуса в продольном направлении, на одном конце которой расположен сенсор (7), а на другом конце - проведенные через крышку корпуса провода (22).

11. Сенсорная система по п.1, отличающаяся тем, что распорки (22) образуют часть абсорбционного элемента (4) и предпочтительно выполнены в виде пружинящих язычков (22), отогнутых сбоку из абсорбционного элемента (4).

12. Сенсорная система по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что печатная плата (5) пронизывает абсорбционный элемент (4) в продольном направлении и находится на расстоянии от него.

13. Сенсорная система по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что между трубчатой частью (2) корпуса и абсорбционным элементом (4) предусмотрены средства геометрического замыкания, которые однозначно определяют их расположение друг относительно друга, и/или что между крышкой (3) корпуса и абсорбционным элементом (4) предусмотрены средства (31) геометрического замыкания, которые однозначно определяют их расположение друг относительно друга.

14. Сенсорная система по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что абсорбционный элемент (4) ограничивает с одной стороны пространство для помещения круглого кольца (27) между трубчатой частью (2) корпуса и крышкой (3).

15. Сенсорная система по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что абсорбционный элемент (4) имеет выступающий в его центральную выемку (21) для печатной платы (5) пружинящий язычок (23), который входит в зацепление с выемкой или выступом (24) на печатной плате (5) и удерживает печатную плату (5) внутри абсорбционного элемента (4).

16. Сенсорная система по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что корпус (1) в области сенсора (7) имеет отверстие (10, 11), и сенсор (7) посредством круглого кольца (20) уплотнен в области отверстия (10, 11) относительно корпуса (1).

17. Сенсорная система по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что сенсор (7) представляет собой сенсор разности давлений, что в области сенсора (7) на противоположных сторонах сенсора (7) в корпусе (1) предусмотрены два отверстия (10, 11), при этом каждое отверстие (10, 11) уплотнено относительно сенсора (7) посредством круглого кольца (20).

18. Сенсорная система по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что все уплотнения корпуса (1) сенсора образованы круглыми кольцами (27, 20, 36).

19. Сенсорная система по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что абсорбционный элемент (4) состоит из полимерного материала, который может поглощать по меньшей мере 0,5 массового процента воды и/или по меньшей мере 0,2 массового процента влаги, предпочтительно больше 5 массовых процентов воды и/или больше 2 массовых процентов влаги.

20. Сенсорная система по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что абсорбционный элемент (4) состоит из полиоксиметилена, полиэфирсульфона, акрил-нитрил-бутадиен-стирола или предпочтительно полиамида.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к управляющим производственным преобразователям. Более конкретно настоящее изобретение относится к корпусам, которые защищают электронику и датчики, применяемые в преобразователях.

Изобретение относится к управляющим производственным преобразователям. Более конкретно настоящее изобретение относится к корпусам, которые защищают электронику и датчики, применяемые в преобразователях.

Предложенная группа изобретений относится к конструкции корпуса датчика газотурбинного агрегата. Корпус датчика содержит: элемент (2) удлиненной формы с проходным концом (23) и непроходным концом (22); отверстие (21), выполненное осесимметрично внутри элемента удлиненной формы относительно проходного конца, предназначенное для размещения и закрепления в нем датчика (3); опорный участок (9) со стороны непроходного конца элемента удлиненной формы, соединенный с приемным каналом, расположенным на газотурбинном агрегате, при этом размер (18) по оси элемента удлиненной формы определяется согласно виброхарактеристике газотурбинного агрегата в режиме работы.

Использование: для промышленных процессов. Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит корпус, имеющий созданную в нем полость, влагонепроницаемый модуль электроники, имеющий созданное внутри него первое отделение, причем влагонепроницаемый модуль электроники расположен в полости и включает герметичную плату, где герметичная плата отделяет первое отделение влагонепроницаемого модуля электроники от второго отделения в корпусе; первый электрический компонент в первом отделении, установленный на герметичной плате; и второй электрический компонент во втором отделении, электрически соединенный с первым электрическим компонентом, причем влагонепроницаемый модуль электроники разделяет корпус на второе отделение и третье отделение, и первое отделение герметизировано относительно второго и третьего отделений, а второе отделение дополнительно герметизировано относительно третьего отделения, причем влагонепроницаемый модуль электроники включает в себя боковую стенку, и герметичная плата герметично прикреплена к боковой стенке, при этом влагонепроницаемый модуль электроники включает в себя вторую герметичную плату, герметично прикрепленную к боковой стенке напротив упомянутой герметичной платы.

Заявленная группа изобретений относится к системам управления промышленного процесса или к системам мониторинга. Передатчик переменной процесса для использования в промышленном процессе содержит корпус, имеющий сформированную в нем полость, которая продолжается между первым и вторым отверстиями; датчик переменной процесса, выполненный с возможностью восприятия переменной процесса промышленного процесса; несущий электронику узел, установленный в полости и выполненный с возможностью образования в этой полости первого отделения и второго отделения и обеспечения уплотнения между ними, при этом уплотнение образовано между фартуком на несущем электронику узле и фартуком корпуса; измерительную схему, расположенную на несущем электронику узле в первом отделении и выполненную с возможностью приема сигнала переменной процесса от датчика переменной процесса и обеспечения выходного сигнала; и электрическое соединение, расположенное на несущем электронику узле во втором отделении, электрически подсоединенное к выходу измерительной схемы, при этом электрическое соединение обеспечивает вывод выходного сигнала передатчика.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается корпуса измерительного устройства. Корпус включает в себя соединительное устройство, направляющую трубу и головку зонда.

Изобретение относится к герметизации чипа датчика. Осуществляют металлизацию чипа датчика по тороидальному шаблону.

Контактный модуль выполнен с возможностью посадки внутри гнезда внутреннего источника питания в корпусе периферийного устройства и содержит узел проводного подключения источника питания, электронику для преобразования электропитания и узел подключения периферийного устройства.

Группа изобретений относится к области измерительной техники и может быть использована для измерения таких параметров режима работы, как температура и/или влажность.

Изобретение относится к газодобывающей промышленности и может быть использовано для защиты погружных телеметрических систем. Технический результат заключается в повышении надежности защиты погружных блоков системы телеметрии, сокращении затрат на спуско-подъемные операции при выходе из строя погружного блока системы телеметрии.

Изобретение относится к метрологии, в частности к датчикам для измерения расхода, давления, температуры. Сенсорная система содержит чувствительный элемент, корпус, который состоит из двух полимерных отлитых под давлением частей и защищает расположенные на плате электронные компоненты. Внутри корпуса размещен абсорбционный элемент, который выполнен в виде полимерной отлитой под давлением части и служит для поглощения жидкости, которая могла бы попадать в корпус вследствие диффузии. При этом абсорбционный элемент снабжен распорками, удерживающими его на определенном расстоянии от корпуса. Обе части корпуса уплотнены друг относительно друга посредством круглого кольцевого элемента. Абсорбционный элемент изготовлен вместе с частью корпуса методом многокомпонентного литья под давлением. Через крышку с уплотнением проведен электрический провод, а между корпусом и проводом расположен кольцеобразный уплотнитель. Провод покрыт электроизолирующей термоусадочной трубкой и залит полимерным материалом. Абсорбционный элемент имеет пружинящий язычок, который выполнен с возможностью зацепления с выемкой или выступом на печатной плате. Технический результат – повышение эффективности защиты электроники датчика от влаги. 19 з.п. ф-лы, 8 ил.

Наверх