專利名稱：用于在腐蝕性環(huán)境中測量流體性質的裝置的制作方法
技術領域：
本文所公開的主題大體而言涉及流體配件(fluid fitting)，且更具體而言，涉及 被配置成在例如燃料系統(tǒng)環(huán)境這樣的嚴酷腐蝕性環(huán)境下測量流體性質的流體配件的實施 例。
背景技術：
存在可測量流體性質的許多裝置。這些裝置包括配件和聯(lián)接器(在下文中稱為 “配件”)，其用于固定和在某些情況下約束在兩點之間運送流體的軟管、管路和管線。這 些配件可合并例如傳感器這樣的裝置，這種裝置特別地響應于流體性質中的一種或多種性 質。溫度傳感器、壓力傳感器和類似物全都是可合并為配件的部分的合適裝置。但某些應 用需要配件具有特殊構造，其可耐受由流體環(huán)境施加的物理和化學嚴酷性。這些環(huán)境可包 括(例如)流體運送和分配系統(tǒng)，其通常發(fā)現(xiàn)于汽車中。雖然發(fā)展了可監(jiān)視這些系統(tǒng)中的燃料和其它流體的配件，這些配件很少可合并半 導體芯片和類似裝置，例如陶瓷和類似電容裝置。在一實施例中，使用環(huán)氧化物將裝置固定 到金屬或塑料構件上的技術是不適當?shù)模@是因為汽車環(huán)境中固有的溫度循環(huán)和/或壓力 循環(huán)可造成環(huán)氧化物失效。環(huán)氧化物，以及其它構造材料，也可能會由于向燃料系統(tǒng)中流體 的腐蝕性化學性質暴露而分解。而且，還發(fā)現(xiàn)在固化/粘附過程中可由環(huán)氧化物在裝置本 身中誘導殘余應力。這些應力可能需要額外的減輕步驟以補償裝置測量中的偏差。在另一實例中，用于測量管路中流體壓力的某些配件可合并這些陶瓷電容電路作 為印刷于不銹鋼箔上的電路。這個辦法需要配件包括較大不銹鋼外殼，以及螺紋連接器和 釬焊接頭來將外殼固定到管路上。這種構造使得總包裝龐大，在汽車環(huán)境中是一個問題，因 為在燃料系統(tǒng)中的較大構件顯著地增加撞車情形中損壞的風險。此外，由于在汽車發(fā)動機 隔室中的空間約束，使用這種較大監(jiān)視配件可能需要改變車輛的構件、設計和金屬板。用于測量流體性質的配件的另外實例易于靜電放電(“ESD”)。S卩，這種配件由導 電材料構成，其雖然與系統(tǒng)的特定流體兼容，但可允許電荷至少部分地在流體通路內或周 圍積聚。這些配件通常利用外部硬件(例如，接地帶)使積聚電荷放電。但這個硬件可能 總體上阻礙配件在上文所討論的環(huán)境中的應用和使用。因此，有利地提供一種配件，其可測量流體的性質，但其被設計和制造用于穩(wěn)固和 不同的應用。例如，還有利地提供一種配件，其可操作地被配置成在(例如)汽車和汽車燃 料系統(tǒng)制造、生產和檢修期間容易地且快速地安裝、移除和再安裝。此外，這種配件可提供 其它所需優(yōu)點，其可耐受腐蝕性環(huán)境，耗散電荷且提供可靠平臺技術來監(jiān)視這些系統(tǒng)中流 體的多種性質，同時被構造成滿足汽車工業(yè)的成本、大小和其它約束。
發(fā)明內容
在一實施例中，用于連接多個管的裝置包括非導電外殼，該非導電外殼包括插口 端用于接納插塞裝置。該裝置也可包括接地路徑和聯(lián)接到該接地路徑的導電外殼，該接地路徑用于將電荷傳導到插口端。導電外殼可包括用于接納流體的第一流體通路，和安裝到 非導電外殼上的配合部分，其中該配合部分可具有孔口，孔口使第一流體通路向非導電外 殼暴露。該裝置還包括安置于該孔口中的傳感元件外殼，其中傳感元件外殼可包括靠近非 導電外殼的第一開口端、靠近第一流體通路的第二開口端，和從第一開口端和第二開口端 延伸的第二流體通路，第二流體通路用于從第一流體通路接收流體。該裝置還可包括向第 二流體通路中的流體暴露的傳感元件，該傳感元件用于收集關于流體性質的數(shù)據(jù)。在另一實施例中，流體配件可包括主體，該主體可包括非導電外殼和導電外殼，導 電外殼聯(lián)接到非導電外殼，其中導電外殼可具有用于接收流體的第一流體通路。流體配件 還可包括導電端子，導電端子延伸穿過非導電外殼，該導電端子可包括端子主體，該端子主 體具有與該導電外殼進行電接觸的端部。該流體配件還可包括響應于流體性質的傳感裝 置，該傳感裝置可包括傳感元件外殼，傳感元件外殼延伸到導電外殼內。傳感元件外殼可包 括靠近非導電外殼的第一開口端、靠近第一流體通路的第二開口端、和在第一開口端與第 二開口端之間延伸的第二流體通路，第二流體通路從第一流體通路接收流體。流體配件還 可包括與傳感元件外殼成環(huán)繞關系的密封件，該密封件可包括與導電外殼接觸的至少一個 表面。在又一實施例中，流體配件用于監(jiān)視流體性質。流體配件可包括用于接納插塞裝 置的非導電外殼、固定到非導電外殼的導電外殼，其中導電外殼可具有用于接收流體的第 一流體通路，和利用焊件聯(lián)接到非導電外殼的配合部分，該配合部分可包括孔口，孔口暴露 第一流體通路。該流體配件還包括延伸穿過該孔口的傳感元件外殼，其中傳感元件外殼可 包括靠近非導電外殼的第一開口端、靠近第一流體通路的第二開口端、和在第一開口端與 第二開口端之間延伸的第二流體通路，其中第二流體通路從第一流體通路接收流體。流體 配件還可包括與傳感元件外殼成環(huán)繞關系的密封件，該密封件具有與該孔口接觸的表面； 以及向第二流體通路暴露的傳感元件，該傳感元件用于傳感在第一流體通路中流體性質。 可對流體配件展開進一步描述，其中非導電外殼包括導電端子，導電端子延伸穿過非導電 外殼使得電子從導電外殼放電到插塞裝置。
為了更詳細地理解本發(fā)明的特點，本發(fā)明的詳細描述參考特定實施例，這些實施 例中的某些實施例在附圖中示出。但應指出的是，附圖只是說明本發(fā)明的某些實施例且因 此不應認為限制其范圍，因為本發(fā)明的范圍涵蓋其它同樣有效的實施例。附圖未必按照比 例繪制，重點主要放在說明本發(fā)明的某些實施例的原理上。因此，為了進一步理解本發(fā)明，現(xiàn)參考下文的發(fā)明詳述，結合附圖來閱讀下文的發(fā) 明詳述，在附圖中圖1是包括根據(jù)本發(fā)明的一實施例做出的流體配件的燃料噴射系統(tǒng)的示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例做出的流體配件的透視分解組裝圖。圖3是圖2的流體配件的實施例的側視截面組裝圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例做出的流體配件的側視截面組裝圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的又一實施例做出的流體配件的側視截面組裝圖。部件列表
100流體配件
102主體
104輸入側
106輸出側
108流體通路
110傳感裝置
112燃料噴射系統(tǒng)
114內燃機
116燃料箱
118流體路徑
120低壓輸入管線
122低壓泵
124高壓管線
126高壓泵
128低壓輸出管線
130反饋回路
200配件
202主體
204輸入側
206輸出側
208主要流體通路
210傳感裝置
212傳感元件
214傳感元件外殼
216次要流體通路
218非導電外殼
220導電外殼
222傳感器端
224腔
2 導電端子
228上部腔開口
230覆蓋件
232下部腔開口
2；34插口端
236配合部分
238 孔口
240 孔 Π
242倒鉤連接裝置
244快速連接裝置
246端子主體
248端部
400實施例
402主體
404輸入側
406輸出側
408流體通路
410傳感裝置
412傳感元件
414傳感元件外殼
416次要流體通路
似4腔
似6導電端子
432下部腔開口
4；34插口端
450傳感線
452第一傳感線
454第二傳感線
456護罩
500流體配件
502主體
504輸入側
506輸出側
508通路
510傳感裝置
512傳感元件
514傳感元件外殼
516次要流體通路
5 腔
5 導電端子
558離散傳感裝置
560處理裝置組件
562引線框
564處理器
具體實施例方式
本書面描述使用實例來公開本發(fā)明，包括最佳實施方式，且也能使本領域技術人 員實踐本發(fā)明，包括做出和使用任何裝置或系統(tǒng)和執(zhí)行任何合并的方法。專利保護范圍由 權利要求書限定，且可包括本領域技術人員想到的這些修改和其它實例。如果其它實例具有與權利要求書的字面語言并無不同的結構元件或者如果其它實例包括與權利要求書的 字面語言并無實質不同的等效結構元件，這些其它實例預期在權利要求書的保護范圍內。在下文中提供流體配件和包括流體配件的系統(tǒng)的實施例，其特點適于在加壓環(huán)境 中的流體運送管件，且在一實施例中，該配件可與嚴酷的腐蝕性流體兼容。這些實施例可被 配置成測量流體性質，例如溫度和壓力，以及使可能積聚于流體配件的部分上，例如流體所 經過的流體配件的部分內的電子放電。這些特征是有益的，因為合并了這些概念的流體配 件可由(例如)導電聚合物和非導電聚合物構成，其可減小流體配件的大小、重量和成本。 同樣，這些材料可包括適用于保護配件(和其相關聯(lián)的電構件)防止ESD和ESD相關問題 的其它材料、構件和類似物。這些特點和其它特點的額外細節(jié)結合流體配件的實施例討論， 流體配件在圖2至圖5中示出且在下文中描述。在討論這些細節(jié)之前，且為了進一步發(fā)展 本發(fā)明的實施例的一般概念中的某些概念，可參看圖1的高層次示意圖，其中描繪了本文 所設想的類型的流體配件的示范性實施方案。因此，參看圖1，且以非限制性實例的方式，看出在本發(fā)明的一實施例中做出的流 體配件100可實施為燃料噴射系統(tǒng)的部分，例如發(fā)現(xiàn)于汽車中。流體配件100可包括主體 102，主體102具有輸入側104、輸出側106和流體通路108，流體通路108允許例如燃料的 流體在輸入側104與輸出側106之間流動。流體配件100還可包括傳感裝置110，傳感裝置 110與流體通路108連通以便允許燃料與傳感裝置110相互作用。這種相互作用可允許收 集關于燃料的數(shù)據(jù)和信息，例如，但不限于，符合本文所公開和設想到的類型的燃料(和其 它流體)的溫度、壓力、流率、燃料化學性質以及其它性質。流體配件100的主體102可構造為單體，例如發(fā)現(xiàn)于單個擠壓塑料部件中，或者構 造為個別地形成且組裝在一起的元件。在一實施例中，主體102可包括由不同材料構成的 元件，例如可包括導電材料的一個元件，和可包括非導電材料的一個元件。這些元件可聯(lián)接 在一起以便提供穿過非導電材料的接地路徑(未圖示)。此接地路徑可使積聚于導電材料 上的電子放電，電子積聚例如可由于流體通路108中的流體流動造成。在一實例中，接地路 徑可包括合并到非導電元件內的導電材料。此材料可呈金屬引腳或端子的形式，其可具有 與導電元件接觸的端部和接地的端部。接地件可包括于插塞裝置(Plug device)中，例如 聯(lián)接到主體102的電連接器。此配置可特別有益，這是因為使用接地路徑防止電連接器的 通信端子由于導電樹脂而短路，導電樹脂可用于提供靜電接地路徑用于包括導電流體的應 用。在下文中結合圖3提供這種端子的一種配置的詳細實例。主體102和/或元件中的每一個可由導電材料和非導電材料形成，例如導電和非 導電聚合物、金屬(例如不銹鋼)、以及復合物和其任何組合。元件可被涂布特定材料，這些 材料的選擇可基于其與流體和流體介質的兼容性，例如在腐蝕性環(huán)境下具有抗腐蝕的物理 和/或化學性質的材料情況下。實施用于做出流體配件100的元件的制造過程包括鑄造、 模制、擠壓、機械加工(例如，車削和銑削)和適合于形成流體配件100的各種元件和構件 的其它技術，其中的某些在本文中公開和描述。由于這些過程和由這些過程所用的材料是 汽車領域中的普通技術人員通常熟知的，在本文中將不給出額外細節(jié)，除非需要這種細節(jié) 來解釋本文所設想到的流體配件的實施例和概念。當主體102的構造包括多個元件時，還設想到主體102可包括用于將各個元件聯(lián) 接在一起的連接特點。其可包括機械緊固件，例如螺釘、粘合劑、焊接或類似緊固件?？蛇x擇這些連接特點使得它們同樣可與特定應用兼容，例如通過選擇與高溫(例如，超過大約 150°C )和高壓(例如，超過大約IOOOpsi)兼容的粘合劑和焊件的材料，這樣的高溫和高壓 可發(fā)現(xiàn)于圖1的燃料噴射系統(tǒng)112中。輸入側104和輸出側106中的每一個可被配置成聯(lián)接例如燃料管線的管件與主體 102。這種聯(lián)接件可包括使用機械接口，例如螺紋緊固件、軟管夾具、倒鉤和類似形狀的裝 置，以及快速連接裝置，例如在下文中描述的那些。這些接口中的每個接口可接合燃料管線 的一部分以將燃料管線固定到該配件上，且允許燃料從燃料管線行進到燃料配件100的流 體通路108內。接口同樣可操作地被配置成保持在各個管線內的壓力，以及維持燃料的總 體性質，例如由(例如)燃料噴射系統(tǒng)所需的壓力。用作傳感裝置110的類型的傳感器可被配置成傳感多種性質，例如上文所討論的 性質，且包括，但不限于，溫度、壓力、流體流動性質(例如，流率)、流體化學性質(例如，黏 度、導電率、污染物水平和化學組成)以及其它性質。這些傳感器可收集數(shù)據(jù)，然后可處理 數(shù)據(jù)，從流體配件100轉移數(shù)據(jù)，或另外操縱數(shù)據(jù)用于(例如)優(yōu)化燃料噴射系統(tǒng)112的目 的。傳感器可包括探針，探針包括響應于流體溫度變化的熱敏電阻、熱電偶和其它裝置。傳 感器還可包括對于流體壓力敏感的探針。這些探針中的任何探針可由離散電元件、元件的 組合構成，例如發(fā)現(xiàn)于電路中的組合，以及整個地或部分地以離散的半導體和/或固態(tài)技 術合并。還設想到流體配件100的實施例可包括一組或多組電路，每組電路被配置成單獨 地或結合其它電路操作以監(jiān)視流體性質，例如本文所述的性質。用于實施本發(fā)明的實施例 的電路可被構造成使得多個電元件互連，這些電元件包括(但不限于)電阻器、電容器、晶 體管、傳輸線和開關。它們還可與其它電路(和/或裝置)通信，其它電路(和/或)裝置 執(zhí)行高層次邏輯功能、算法以及過程固件和軟件指令。這種類型的示范性電路包括但不限 于現(xiàn)場可編程門陣列(“FPGA”)和專用集成電路(“ASIC”)。雖然所有這些元件、電路和 裝置以電氣領域的普通技術人員普遍了解的方式個別地起作用，是它們組合和集成到功能 組和電路大體上提供本文所公開和描述的本發(fā)明的某些實施例。繼續(xù)參看圖1，現(xiàn)討論流體配件100的一個實施方案，流體配件100可實施為燃料 噴射系統(tǒng)112的部分。燃料噴射系統(tǒng)112可包括內燃機114、燃料箱116和流體路徑118， 流體路徑118經由流體配件100聯(lián)接內燃機114與燃料箱116。流體路徑118可包括低壓 輸入管線120和低壓泵122，低壓泵122從燃料箱116通過低壓輸入管線120泵送燃料到流 體配件100的輸入側104內。流體路徑118還可包括高壓管線124、高壓泵1 和低壓輸出 管線128，低壓輸出管線1 聯(lián)接高壓泵126與流體配件100的外側106。在流體配件100的一實施例中，傳感裝置110可被配置為反饋回路130的部分，其 可形成使得由流體配件100收集的數(shù)據(jù)和信息用于修改流體噴射系統(tǒng)112的其它部件(例 如，低壓泵122)的參數(shù)。反饋回路130可包括電路、線和可用于從流體配件100傳輸信號的 其它裝置。這些信號可包括所收集的數(shù)據(jù)和信息，以及可改變燃料噴射系統(tǒng)112操作的其 它信號，例如，通過升高和降低由高壓泵126所接收的流體壓力而改變操作。在一實例中， 反饋回路130可包括可處理數(shù)據(jù)的裝置，例如通過比較所測量的性質與預定閾值，例如，最 小壓力、最大壓力、最小溫度和最大溫度。在另一實例中，流體配件100可被配置成處理數(shù) 據(jù)和經由反饋回路130傳輸信號至低壓泵122。這些信號對應于所需流體壓力變化、所需溫度變化或基于所測量的和未測量的燃料性質而修改的其它參數(shù)變化?，F(xiàn)參看圖2和圖3，看到流體配件200的另一實施例的組裝視圖。流體配件200可 包括主體202、輸入側204、輸出側206和在輸入側204與輸出側206之間延伸的主要流體 通路208。流體配件200還可包括傳感裝置210，且在一種構造中，該傳感裝置210可包括 傳感元件212和傳感元件外殼214，傳感元件外殼214具有次要流體通路216，次要流體通 路216允許傳感元件212與主要流體通路208中的流體連通。如在圖2的實例中示出，且在上文中簡要地描述，主體202可包括非導電外殼218 和導電外殼220，導電外殼220中形成主要流體通路208。非導電外殼218可包括傳感器端 222，傳感器端222具有腔224，腔2 用于容納一個或多個導電端子226，以及例如處理器 (例如，ASIC)、電路和可便于操縱從流體收集的數(shù)據(jù)的其它處理裝置的構件。腔2M可包 括上部腔開口 2 和下部腔開口 232，上部腔開口 2 用于接納覆蓋件230，下部腔開口 232 使腔224向主要流體通路208暴露，如在下文中更詳細地描述的。非導電外殼218還可包 括插口端(receptacle end) 234，插口端234聯(lián)接到導電端子226，以便允許將傳感裝置210 所收集的數(shù)據(jù)和信息(例如)通過電線(例如同軸電纜)、插塞(例如三腳插塞)、連接器 (例如同軸連接器)或其它裝置(其可操作地被配置成傳輸數(shù)據(jù))從流體配件100傳輸出 來。導電外殼220可包括帶孔口 238的配合部分236，孔口 238使主要流體通路208向 環(huán)境(其更詳細的實例參考圖4至圖5的流體配件400、500的實例)暴露?？卓?238的大 小、形狀和配置適于接納傳感元件外殼214，使得在傳感元件外殼214和導電外殼220之間 的裝配被密閉地密封，且在一實施例中，該裝配耐受主要流體通路208中的流體壓力。配件200的實施例也可包括密封件M0，密封件240可用于增強該裝配，例如可利 用與傳感元件外殼214成環(huán)繞關系的0形環(huán)或類似傳感裝置。密封件240可由彈性體、金 屬或復合材料構成。用作密封件240的確切材料可基于流體的性質和特征(例如，溫度和壓 力)來選擇。如同密封件240的構造，孔口 238、導電外殼220和密封元件外殼214可全都 單獨地和/或結合配件200的其它構件中的一個或多個構件選擇，以便優(yōu)化在傳感元件外 殼214與導電外殼220之間的裝配性能。在一實例中，孔口 238可包括一特點(未圖示)， 例如壓蓋、肋狀物、架子或可接納密封件240和/或傳感元件外殼214的至少一部分的其它 實體結構件。在另一實例中，該特點可發(fā)現(xiàn)于孔口 238與傳感元件外殼214上。在配件200的一實施例中，導電外殼220可包括倒鉤連接裝置(barbed connection device) 242和快速連接裝置M4，其在本實例中可安置于主體202的輸入側 204上。倒鉤連接裝置242可包括倒鉤、凹槽和/或可集成到導電外殼220內或安置為導電 外殼220的部分的其它特征。這些倒鉤被配置成將軟管(例如，圖1的低壓輸出管線128) 固定到導電外殼220上，以便允許流體從主要流體通路208流動到軟管內。例如0形環(huán)的 額外密封件可環(huán)狀地安置于倒鉤連接裝置M2的外周的周圍，例如在倒鉤中一個或多個的 周圍。這些0形環(huán)可用于進一步固定和密封軟管與倒鉤連接裝置242?？焖龠B接裝置244可被配置成將軟管(例如，圖1的低壓輸入管線120)機械地固 定到導電外殼220上，在一實例中，通過提供可接合軟管的一部分的可釋放地可移動的構 件而進行固定。這些構件可例如通過壓縮或擠壓而使軟管變形以便將軟管和導電外殼220 密封在一起。例如，可能需要軟管變形以防止軟管從導電外殼220抽出。用作快速連接裝置244的一個合適裝置的實例可為GenII Posi-Lock QC，由美國密歇根州Auburn Hills的 Cooper Standard Automotive 公司開發(fā)禾口銷售。非導電外殼218的傳感器端222可被配置成與導電外殼220的配合部分236相配 合。這個特點可使下部腔開口 232與孔口 238對準，且在一特定構造中，組裝配件200以便 對準下部腔開口 232、傳感元件外殼214的次要流體通路216、和孔口 238。此對準可將腔 224聯(lián)接到主要流體通路208。傳感器端222和配合部分236中的每一個可具有(例如) 特別地被構造為彼此配合的表面，以基本上連續(xù)地構造該主體202。在一實施例中，可使用 焊件來固定傳感器端222和配合部分236從而密閉地密封該主體202。即，兩個元件可被固 定使得密閉地密封該腔224、次要流體通路216和主要流體通路208。除了上文所討論的實 例之外，可使用超聲焊接、激光焊接和適用于本文所設想到的塑料和聚合物的其它焊接工 藝來構造焊件。如在圖3的截面圖中所示，導電端子226中的至少一個可具有端子主體M6，當組 裝到非導電外殼218上時，端子主體M8的端部248與導電外殼220接觸。端子主體246 可延伸穿過非導電外殼218。端子主體246可同樣接地，或聯(lián)接到其它耗散連接以便使電子 自導電外殼220放電。在一實例中，端子主體246連接到由插口端234所接納的插塞裝置 (未圖示)的相對應端子。插塞裝置可向流體配件200供電，與流體配件200交換數(shù)據(jù)，且 將流體配件200接地，所有這些可由導電端子226中的一個或多個端子便于進行。在圖4中示出且在下文中緊接著描述流體配件400的另一實施例。使用相似附圖 標記來表示圖2、圖3的實例之間的相似構件，但圖4中的附圖標記增加200(例如，200現(xiàn) 為400)。例如，看出流體配件400可包括主體402，主體402具有輸入側404、輸出側406、 主要流體通路408和傳感裝置410。流體配件400的額外構件將不再贅述，而是根據(jù)解釋和 描述體現(xiàn)在圖4的流體配件400中的特點和概念的需要提供具體構件的參考。也就是說特別地關注本實例的傳感裝置410，看出傳感元件412可包括傳感線 450，傳感線450可經由下部腔開口 432從腔似4延伸到次要流體通路416中。盡管在圖4 中未示出，設想到流體配件400的實施例可具有各種長度的傳感線450，例如，延伸到主要 流體通路408內的長度、延伸次要流體通路416長度的長度、和延伸到次要流體通路416的 各個部分的長度。在一實施例中，傳感線450可包括第一傳感線452和第二傳感線454，二 者都聯(lián)接到位于腔4M中的導電端子426中的一個或多個。護罩456也可合并到傳感元件 外殼414上或者合并為傳感元件外殼414的部分。護罩456可防止流體進入次要流體通路 416，護罩456可聯(lián)接到傳感線450。在一實例中，傳感線450由選定材料構成，使得第一傳 感線452和第二傳感線妨4可從流體通路408中的流體收集溫度數(shù)據(jù)。線450的這些操作 可與熱電偶和/或熱敏電阻一致，這些裝置在本文中討論和設想到?，F(xiàn)討論流體配件400的一種實施方案，軟管可連接到輸入側404和輸出側406，以 便允許流體(例如，燃料)通過流體通路408流動，且在一特定實例中從輸入側404流到輸 出側406。隨著流體在流體通路408中流動，某些體積的流體可進入傳感元件外殼414的次 要流體通路416以便接觸該傳感元件412。這種接觸將造成傳感元件412中的響應，例如響 應于由傳感裝置410監(jiān)視的特定性質的信號、數(shù)據(jù)、信息或其它指示符。該響應可經由導電 端子4 傳輸?shù)较鄬牟迦b置(未圖示)，相對應插塞裝置可聯(lián)接到插口端434。插塞 裝置可聯(lián)接到遠離流體配件400的裝置、構件和/或處理器。
在圖5中示出流體配件500的又一實施例，其中使用相似的附圖標記來表示圖4 與圖5的實例之間的相似構件，除了附圖標記增加100之外(例如，400現(xiàn)為500)。此處， 還看出流體配件500可包括主體502，主體502具有輸入側504、輸出側506、主要流體通路 508和傳感裝置510。在圖5的實例中看出傳感元件512可包括安置于傳感元件外殼514 上的離散傳感裝置558。流體配件500還可包括處理裝置組件560，其可具有安置于腔524 中的引線框562，引線框562電聯(lián)接到導電端子5 和處理器564(例如聯(lián)接到引線框562 和離散傳感裝置558)中的一個或多個。離散傳感裝置558的實例可包括(但不限于)半導體芯片基裝置、基于芯片上系 統(tǒng)的裝置、微機電系統(tǒng)(“MEMS”)基裝置以及其它裝置。在一實例中，離散傳感裝置558可 包括響應于流體壓力的壓電-電阻半導體芯片。在另一實例中，離散傳感裝置558可包括背 側絕對壓力(“BAPS”)傳感器芯片，其可由美國加利福尼亞州Fremont的General Electric 公司提供。在流體配件500的一實施例中，可組裝傳感裝置510使得離散傳感裝置558固定 到傳感元件外殼514的表面之一上。此組件可靠近次要流體通路516定位離散傳感裝置 558。此位置可便于通路508中的流體與離散傳感裝置558的響應部分之間的連通。此響 應部分可對通路508中流體的性質(例如，壓力)敏感。鑒于上文的描述，還設想到本文所公開和設想的流體配件的實施例可單獨地或組 合地包括上文所述的特點和概念。舉例而言且參考圖4和圖5的實施例400、500，可存在這 些概念的另外的組合，其可組合處理裝置(例如，ASIC)與傳感器裝置(例如，熱敏電阻、熱 電偶、壓力傳感器)以便例示本發(fā)明的實施例的范圍和實質。在一實施例中，流體配件可包 括聯(lián)接到ASIC的熱敏電阻。在另一實施例中，流體配件可包括聯(lián)接到ASIC的熱電偶。在 又一實施例中，流體配件可包括傳感裝置的組合，例如熱敏電阻與壓力傳感器。設想到數(shù)值，以及在本文中敘述的其它值，以術語“大約”修飾，無論是明確地陳述 還是通過討論本公開內容而自然地導出。如本文所用的術語“大約”限定修飾值的數(shù)值邊界 以便包括(但不限于)直到這樣修飾的數(shù)值且包括這樣修飾的數(shù)值的公差和值。即，數(shù)值 可包括明確地陳述的實際值，以及為或可為公開內容中指示和/或描述的實際值的小數(shù)、 分數(shù)或其它倍數(shù)的值。本書面描述使用實例來公開本發(fā)明，包括最佳實施方式，使得本領域技術人員能 做出和使用本發(fā)明。專利保護范圍由權利要求書限定，且可包括本領域技術人員想到的這 些修改和其它實例。如果其它實例具有與權利要求書的字面語言并無不同的結構元件或者 如果其它實例包括與權利要求書的字面語言并無實質不同的等效結構元件，其它實例預期 在權利要求書的保護范圍內。
權利要求
1.一種用于連接多個管的裝置000)，包括非導電外殼016)，其包括用于接納插塞裝置的插口端(234)；用于將電荷傳導到所述插口端(234)的接地路徑；導電外殼020)，其聯(lián)接到所述接地路徑046)，所述導電外殼(220)包括用于接收流 體的第一流體通路008)，和固定到所述非導電外殼016)的配合部分(236)，所述配合部 分(236)具有孔口 038)，所述孔口(238)使所述第一流體通路O08)向所述非導電外殼 (216)暴露；安置于所述孔口(238)中的傳感元件外殼014)，所述傳感元件外殼(214)包括靠近所 述非導電外殼(216)的第一開口端、靠近所述第一流體通路(208)的第二開口端，以及從所 述第一開口端和所述第二開口端延伸的第二流體通路016)，所述第二流體通路(216)用 于從所述第一流體通路(208)接收流體；以及傳感元件012)，其向所述第二流體通路016)中的流體暴露，所述傳感元件012)用 于收集關于流體性質的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置000)，還包括與所述傳感元件外殼(214)和所述導電 外殼(220)關聯(lián)的密封件O40)，其中所述密封件(MO)可操作地被配置成維持所述第一流 體通路O08)中的流體壓力。
3.根據(jù)權利要求2所述的裝置000)，其中所述密封件(MO)包括與所述傳感元件外 殼(214)成環(huán)繞關系的環(huán)圈，且其中所述環(huán)圈包括安置成與所述導電外殼O20)的所述孔 口(238)密封關聯(lián)的外表面。
4.根據(jù)權利要求1所述的裝置000)，其中所述接地路徑包括延伸穿過所述非導電外 殼018)的導電端子046)。
5.根據(jù)權利要求1所述的裝置000)，其中所述傳感元件(212)包括線050)，所述線 (450)具有響應于流體性質的端部。
6.根據(jù)權利要求1所述的裝置000)，還包括安置于所述非導電外殼(218)的腔(224) 中的至少一個處理器元件(564)，其中所述處理器元件(564)聯(lián)接到所述傳感裝置010)， 以便接收由所述傳感元件(21 所收集的數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權利要求6所述的裝置000)，其中所述傳感元件(21 包括聯(lián)接到所述處理 器元件(564)的壓電-電阻半導體芯片，且其中所述壓電-電阻半導體芯片安置于所述傳 感元件外殼014)的靠近所述第一開口端的表面上。
8.根據(jù)前述權利要求7所述的裝置000)，其中所述壓電-電阻半導體芯片包括壓力 傳感器。
9.根據(jù)權利要求1所述的裝置000)，還包括安置于所述導電外殼(220)的端部(204) 上的快速連接裝置044)。
10.根據(jù)權利要求1所述的裝置000)，其中焊件將所述導電外殼(220)的所述配合部 分036)固定到所述非導電外殼018)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于在腐蝕性環(huán)境中測量流體性質的裝置，提供用于流體配件(200)和其中合并流體配件(200)的系統(tǒng)(112)的實施例，其可與嚴酷的腐蝕性環(huán)境兼容，例如發(fā)現(xiàn)于汽車工業(yè)中的那些環(huán)境，在一實施例中，流體配件(200)可包括導電元件(220)，其具有流體通路(208)用于傳輸流體，例如燃料。流體配件(200)還可包括非導電元件(218)，非導電元件(218)聯(lián)接到導電元件(220)使得電子自導電元件(220)放電。非導電元件(218)可包括腔(224)，腔(224)具有開口(232)，開口(232)暴露傳感裝置(210)，傳感裝置(210)具有安置于傳感元件外殼(214)上的傳感元件(212)。傳感元件外殼(214)可密封到導電元件(220)，但使傳感元件(212)向流體通路(208)中的流體暴露。
文檔編號G01M15/05GK102109450SQ20101062095
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權日2009年12月23日
發(fā)明者B·A·恩格爾, G·薩博, W·金 申請人:庫珀-標準汽車公司, 通用電氣公司