專(zhuān)利名稱(chēng)：傳感器保持器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)氣流中的組分的傳感器的傳感器保持器。
該傳感器保持器旨在安裝在用于檢測(cè)氣體中的組分(即測(cè)試氣體中的餾分和/或含量)的任何裝置中。例如，可以檢測(cè)呼出空氣中的例如氧化氮、氧或二氧化碳的含量。
背景技術(shù)：
US5788832披露一種具有以隔熱方式布置在傳感器內(nèi)的熱敏電阻的電子機(jī)械氣體傳感器。US5788832的目的在于測(cè)量傳感器的溫度，這是由于將要檢測(cè)的氣體溫度將要變化。為了不馬上將氣體溫度傳遞到熱敏電阻，熱敏電阻埋置在傳感器內(nèi)。
這種裝置的問(wèn)題在于不能確定將要測(cè)量哪個(gè)溫度。需要知道的最為重要的溫度是氣體流過(guò)的傳感器表面的溫度，該溫度隨著氣體溫度而變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種裝置，其中傳感器表面在每次測(cè)量中保持相同的溫度。
這可通過(guò)權(quán)利要求1的傳感器保持器來(lái)實(shí)現(xiàn)。該問(wèn)題的解決方法是確保傳感器以及和傳感器相遇的氣體具有相同的溫度。這可通過(guò)在傳感器保持器內(nèi)設(shè)置一個(gè)主體來(lái)實(shí)現(xiàn)，該主體設(shè)置將要檢測(cè)的氣體在其中流過(guò)的通道，使得氣體和傳感器兩者獲得與主體相同的溫度，即在將要檢測(cè)的氣體和傳感器表面之間沒(méi)有溫度梯度。這還具有的優(yōu)點(diǎn)在于只要選擇的溫度高于分析氣體的露點(diǎn)，在傳感器上將不形成凝結(jié)物。
在以下從屬權(quán)利要求中披露本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。


現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
圖1表示從第一端部看到的本發(fā)明傳感器保持器的分解視圖，其中不包括傳感器；
圖2表示從第二端部看到的圖1傳感器保持器的分解視圖；圖3表示圖1傳感器保持器的截面?zhèn)纫晥D；圖4表示從第一端部看到的圖1傳感器保持器；圖5表示從第一端部看到的傳感器的透視圖；圖6表示從第二端部看到的傳感器的透視圖；圖7表示從第二端部看到的傳感器的平面圖；圖8表示按照本發(fā)明第二實(shí)施例容納傳感器的主體；圖9表示從圖8主體閉合端部看到的平面圖；圖10表示圖8主體的截面?zhèn)纫晥D；圖11表示從圖8主體開(kāi)口端部看到的平面圖；圖12表示按照本發(fā)明第三實(shí)施例容納傳感器的主體；圖13表示圖12主體的截面?zhèn)纫晥D；圖14表示從圖12主體開(kāi)口端部看到的平面圖；圖15表示按照本發(fā)明第四實(shí)施例容納傳感器的主體；圖16表示從圖15主體閉合端部看到的平面圖；圖17表示圖15主體的截面?zhèn)纫晥D；圖18表示從圖15主體開(kāi)口端部看到的平面圖；圖19表示傳感器包圍主體的實(shí)施例；圖20表示圖19實(shí)施例的分解視圖；圖21表示圖19實(shí)施例的截面圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1-4中表示按照本發(fā)明實(shí)施例的傳感器。在圖中沒(méi)有傳感器。傳感器保持器包括在所示實(shí)施例中設(shè)置整體內(nèi)端板30的主體1，內(nèi)端板當(dāng)然可以是連接到主體1上的分開(kāi)的端板。第二外端板2例如通過(guò)內(nèi)端板30內(nèi)的連接凹口34內(nèi)的例如螺釘?shù)倪B接裝置11連接到內(nèi)端板30上。主體的主要部分1最好主要是圓柱形的。
主體1安裝在傳感器保持器的開(kāi)口部分3上。開(kāi)口部分3和主體1形成容納用于檢測(cè)氣體組分的傳感器18的凹口，傳感器可插入凹口并通過(guò)鎖定裝置5可拆卸地固定在傳感器保持器上。
鎖定裝置5可設(shè)計(jì)成包括可下壓的釋放器7，該釋放器通過(guò)彈簧8彈性偏壓到外部位置。在此實(shí)施例中，兩個(gè)引導(dǎo)銷(xiāo)9在彈簧8的方向上在開(kāi)口部分3的兩個(gè)孔內(nèi)延伸。引導(dǎo)銷(xiāo)9在每個(gè)外端部設(shè)置止擋31，使得彈簧8可只壓迫可下壓釋放器7到止擋和開(kāi)口部分3的表面相遇的點(diǎn)，即其外部位置。
鎖定裝置還包括可轉(zhuǎn)動(dòng)的鎖定蓋6。它設(shè)置軸線10并安裝在開(kāi)口部分3的孔內(nèi)。軸線10也設(shè)置止擋31，使得鎖定蓋6將不會(huì)脫落。只在可下壓釋放器7從其外部位置下壓時(shí)可以轉(zhuǎn)動(dòng)鎖定蓋6。
當(dāng)釋放器7處于其外部位置時(shí)，使其至少一個(gè)凸緣或類(lèi)似物停止鎖定蓋6，不使其轉(zhuǎn)動(dòng)離開(kāi)鎖定蓋6的鎖定位置。當(dāng)鎖定蓋6處于鎖定位置時(shí)，在傳感器18容納在凹口內(nèi)時(shí)，鎖定蓋覆蓋傳感器18的至少一部分。開(kāi)口部分3設(shè)置用于手指的空間17，使其便于插入并拆卸傳感器18。
主體1設(shè)置不同的通道和導(dǎo)管以便傳輸通過(guò)傳感器18檢測(cè)的氣體。這可以不同的方式進(jìn)行，現(xiàn)在將說(shuō)明一個(gè)實(shí)例。下面，將說(shuō)明可以包括在本發(fā)明傳感器保持器內(nèi)的主體的三個(gè)其它實(shí)施例。
當(dāng)位于主體1內(nèi)時(shí)，氣體在主體1的通道內(nèi)傳輸以便將氣體的溫度穩(wěn)定在與主體1以及傳感器溫度相同的溫度下。氣體暴露于主體的接觸表面越大，氣體溫度將越快速和有效地穩(wěn)定。
在內(nèi)端板30和外端板2之間設(shè)置通道。在圖1-4的實(shí)施例中，外端板是平的，并且內(nèi)端板30的外側(cè)26設(shè)置圍繞主體周邊的至少一個(gè)氣體入口通道13，見(jiàn)圖2和3。氣體入口通道13用來(lái)圍繞該周邊分布流入氣體，氣體來(lái)自外端板2(未示出)內(nèi)的氣體入口導(dǎo)管。
形成為圓形部段的凹口14設(shè)置在內(nèi)端板30的外側(cè)26上，內(nèi)端板和外端板2沿其形成從該周邊到氣體入口孔16的通道，該通道引導(dǎo)流動(dòng)氣體到主體的內(nèi)部空間33內(nèi)，傳感器18以其使用模式定位在內(nèi)部空間內(nèi)。氣體入口孔16可以從圖4的主體1的內(nèi)部空間33看到。
氣體出口通道15將達(dá)到傳感器18的氣體沿著主體的主要部分的側(cè)部從內(nèi)端板的內(nèi)側(cè)30的中心并朝著氣體出口導(dǎo)管12的周邊傳輸，并離開(kāi)傳感器保持器。
傳感器18表示在圖5-7中。傳感器包括蓋19，其側(cè)部凸緣具有邊緣32。當(dāng)傳感器定位在傳感器保持器內(nèi)并鎖定就位時(shí)，在蓋19的外側(cè)設(shè)置用于傳感器保持器的鎖定蓋6的凹口20。傳感器包括接觸裝置21。
在圖8-11中表示本發(fā)明主體1的第二實(shí)施例。同樣在此實(shí)施例中表示整體的內(nèi)端板30，但是可以設(shè)想也可以具有分開(kāi)的內(nèi)端板。氣體進(jìn)入外端板(未示出)的孔并進(jìn)入氣體入口導(dǎo)管23。
從中氣體在氣體入口通道13內(nèi)圍繞周邊分布，并進(jìn)一步進(jìn)入形成為圓形部段的凹口14。為了實(shí)現(xiàn)氣體的均勻分布，擋板24設(shè)置成擋住氣體，不使其主要進(jìn)入最靠近入口導(dǎo)管23的兩個(gè)凹口14。
氣體達(dá)到入口孔16并傳輸?shù)街黧w1的內(nèi)部空間33內(nèi)，與傳感器表面相遇，并接著通過(guò)氣體出口孔25傳輸離開(kāi)內(nèi)部空間33，并通過(guò)外端板2(未示出)進(jìn)一步離開(kāi)。
在圖12-14中表示本發(fā)明主體1的第三實(shí)施例。主體1不同于前面兩個(gè)實(shí)施例之處在于不包括兩個(gè)端板。相反，氣體引導(dǎo)進(jìn)入氣體入口導(dǎo)管28，該導(dǎo)管劃分成例如六個(gè)薄、但寬的氣體入口通道29，使得氣體暴露于主體1的大接觸表面，以便將氣體的溫度穩(wěn)定在主體1的溫度下。氣體在主體1的內(nèi)部空間33內(nèi)均勻分布到傳感器表面上。
在圖15-18中表示本發(fā)明主體1的第四實(shí)施例。同樣在此實(shí)施例中表示整體的內(nèi)端板30，但是可以設(shè)想到也可以具有分開(kāi)的內(nèi)端板。氣體進(jìn)入氣體入口導(dǎo)管35，并引導(dǎo)通過(guò)孔36進(jìn)入氣體入口通道13。
氣體在兩個(gè)方向上從孔36沿著入口通道13圍繞主體1周邊分布。大致在孔36的相對(duì)側(cè)上，氣體流再次相遇，并且氣體將進(jìn)一步經(jīng)由大致形成為盤(pán)繞的內(nèi)部通道37朝著通向主體1的內(nèi)部空間33的入口孔38流動(dòng)。氣體流到傳感器18上并進(jìn)一步通過(guò)布置在內(nèi)端板30內(nèi)側(cè)27上的出口通道39并沿著主體1的壁經(jīng)由出口導(dǎo)管40向外流出。
外端板(未示出)可通過(guò)例如裝配多個(gè)連接凹口34(在所述實(shí)施例中是三個(gè))的螺釘安裝在內(nèi)端板30上。在此實(shí)施例中，壁41從主體1的閉合側(cè)部伸出。在此壁處，可以連接例如珀耳帖元件的冷卻和/或加熱裝置(未示出)以便冷卻/加熱主體。
最好是傳感器18通過(guò)包括主體1和傳感器的蓋19的傳導(dǎo)罩電屏蔽。當(dāng)然，分開(kāi)的蓋可設(shè)置在傳感器保持器內(nèi)，或者作為另外的蓋(未示出)。墊片4可設(shè)置在開(kāi)口部分3和傳感器18的邊緣32之間，見(jiàn)圖3和圖6。最好是墊片4是導(dǎo)電的。
為了在主體和傳感器內(nèi)實(shí)現(xiàn)溫度均勻并能夠穩(wěn)定流動(dòng)氣體的溫度，在傳感器保持器內(nèi)至少主體1由具有高導(dǎo)熱性的材料制成，這確保溫度梯度最小。例如具有高導(dǎo)熱和導(dǎo)電性的合成材料或金屬。最好是傳感器保持器的例如外端板2和開(kāi)口部分3的其它部分以及傳感器18的蓋19也由這種合成材料或金屬制成。
溫度傳感器可定位在主體內(nèi)(未示出)。如果需要，例如珀耳帖元件的冷卻裝置和/或加熱裝置可設(shè)置在主體1內(nèi)以便能夠調(diào)節(jié)主體1、傳感器18和氣體的溫度間隔，由此給出可靠的結(jié)果。在這種情況下，如果設(shè)置控制裝置(未示出)，還可以控制主體1、傳感器18和氣體內(nèi)的溫度。
在另一實(shí)施例中，見(jiàn)圖19、20和21，傳感器18本身至少部分圍繞主體1。傳感器18將用作主體1的絕緣體。在不面向傳感器18的一側(cè)上，主體1設(shè)置蓋42，并且最好在蓋42的相對(duì)側(cè)上布置珀耳帖元件43。也可以設(shè)置冷卻凸緣44。將要測(cè)量的氣體經(jīng)由通道45引入主體1并通過(guò)傳感器18的表面。主體1保持在預(yù)定溫度下，由此傳感器表面和流過(guò)主體1的氣體還將保持與主體1相同的溫度。
本發(fā)明不局限于所述和所示的實(shí)施例，而可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)改變和修正。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測(cè)氣流中的組分的傳感器的傳感器保持器，其特征在于，保持器包括用于傳感器的凹口和主體，主體設(shè)置用于氣流的通道，使得通過(guò)主體穩(wěn)定流動(dòng)氣體的溫度，在到達(dá)傳感器之前，氣體的所得溫度與主體和傳感器的溫度相同。
2.如權(quán)利要求1所述的傳感器保持器，其特征在于，主體至少包圍傳感器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的傳感器保持器，其特征在于，主體由金屬或具有導(dǎo)熱和導(dǎo)電性的合成材料制成。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的傳感器保持器，其特征在于，主體是中空的，并且包括在主體一個(gè)端部上并位于兩個(gè)端板之間的氣體通道和在內(nèi)端板上的至少一個(gè)入口孔，以便氣體引入主體的內(nèi)部空間，傳感器以使用模式定位在內(nèi)部空間中。
5.如權(quán)利要求4所述的傳感器保持器，其特征在于，主體主要是圓柱形的。
6.如權(quán)利要求5所述的傳感器保持器，其特征在于，端板之間的通道形成為使得流入氣體圍繞周邊分布并接著經(jīng)由具有圓形部段形式的通道進(jìn)入中央，其中定位有入口孔。
7.如權(quán)利要求5所述的傳感器保持器，其特征在于，端板之間的通道形成為使得流入氣體圍繞周邊分布并接著經(jīng)由具有盤(pán)繞、迷宮或類(lèi)似物形式的通道進(jìn)入中央附近的入口孔。
8.如上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的傳感器保持器，其特征在于，溫度傳感器布置在主體中。
9.如上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的傳感器保持器，其特征在于，傳感器通過(guò)導(dǎo)電的主體和蓋電屏蔽。
10.如權(quán)利要求9所述的傳感器保持器，其特征在于，導(dǎo)電墊片在其閉合位置設(shè)置在主體和蓋之間。
11.如上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的傳感器保持器，其特征在于，傳感器通過(guò)鎖定裝置在其使用模式下鎖定就位。
全文摘要
一種用于檢測(cè)氣流中的組分的傳感器的傳感器保持器，所述保持器包括用于傳感器的凹口和主體，所述主體設(shè)置用于所述氣流的通道，使得通過(guò)主體穩(wěn)定流動(dòng)氣體的溫度，在到達(dá)傳感器之前，氣體的所得溫度與所述主體和所述傳感器的溫度相同。
文檔編號(hào)G01NGK1689119SQ03822004
公開(kāi)日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2003年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月16日
發(fā)明者L·馮格斯, M·尼爾松, T·亨明松 申請(qǐng)人:艾羅克林有限公司