專利名稱：高效能之無線發(fā)射偵測傳感裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可提供傳遞電磁波且又具優(yōu)良天線發(fā)射效能之一 種高效能之無線發(fā)射偵測傳感器裝置之結構。其廣泛應用于容器或管槽上， 如油槽、導油管線或導氣管線、氣灌體容器領域。
背景技術：
傳統(tǒng)的油槽、導油管線或導氣管線、氣灌體容器之監(jiān)測設計皆以現(xiàn)場 儀器表觀測或利用配置電源線及網絡線將數(shù)據(jù)狀況傳輸至控管計算機中心
再予以監(jiān)測；其缺點是現(xiàn)場儀器表觀測頗費人力工時而配置密集交錯的電 源線及網絡線是頗費工程及浪費材料的。
而慣用之無線智慧傳感器，以目前慣用之汽車胎壓溫傳感器(TPMS)為 例， 一輛轎車需要4個TPMS發(fā)射模塊10a、 l個TPMS接收器20a。為了提 高系統(tǒng)的接收能力和抗干擾能力，系統(tǒng)安裝有時甚至需要在汽車底盤安裝 額外接收天線21a (如圖1所示)；是故，天線如果設計不良，無法將電磁 波更有效幅射出去，從而會造成傳輸距離受更大限制，就無法充分發(fā)揮作 用功效.
對于安置于輪胎及鋼圏內的傳感器，會因車體干擾無線傳輸，而需有 效幅射出去，可把天線做進胎壓監(jiān)測器的塑料殼里，再輔以輪胎氣嘴充當 天線，但此內裝式的安裝方式極耗工時，安裝后亦需做相關校正，維護亦 較費力。
但，外置型(如套用在氣嘴上)的氣嘴蓋型傳感器，若因保固殼體因素， 以金屬殼體全面包裹卻易因金屬干擾無法充分發(fā)揮收發(fā)功效。為解決此干 擾而克服發(fā)射效能需利用復合式材料組合，目前卻因設計不夠強固無法強 固殼體而易損壞或因監(jiān)測物內高壓下引起滲漏，或為克服滲漏與強固殼體， 設計致體積變大變重，卻不利運作，如汽車胎壓監(jiān)測器安裝在高速運轉的
輪胎上時，過重時將造成負荷及危害。
實用新型內容
本實用新型針對上述慣用技術所存在之缺失，主要目的在于提供一種 高效能之無線發(fā)射偵測傳感裝置，其通過對感測裝置之天線合理地匹配結 構進行改良，可縮小產品體積，且節(jié)省功耗和增強提高系統(tǒng)的接收能力和 抗干擾能力以及發(fā)出干凈的電波，使之有效、實時地獲取容器或管槽內狀 況。
為實現(xiàn)上述之目的，本實用新型采取如下技術方案 一種高效能之無線發(fā)射偵測傳感裝置，其包括 一電子無線偵測控制電路板集成了半導體的感測裝置； 一具導體性質的金屬殼體，其內部設有第一容置槽，上述感測裝置固
定于該第一容置槽中；該金屬殼體下方設有一用于連接容器或管槽的連接
管部；
一非導體的蓋體，其卡固于上述金屬殼體的上方，且與該金屬殼體上 方形成第二容置槽，該第二容置槽中安裝有一提供上述感測裝置所需電源 的供電裝置，其負極端面朝向其蓋體之密封端即蓋體帽頂端，以形成共地 (GROUND);以及一可固緊感測裝置及具傳導效用的金屬導件，該金屬導件 分別與感測裝置的天線出口端、金屬殼體電性連接。
本實用新型之優(yōu)選方案如下
上述蓋體密封端略高于上述金屬殼體的開口端緣。
上述金屬導件為一環(huán)狀中空螺母，其一端壓掣于感測裝置上，且與天 線出口端電性連接，另一端抵靠于供電裝置的下方。
上述金屬導件也可為一長條形螺栓，該長條形螺栓金屬導件除穿過電 路板外并將電路板予以螺鎖固定于金屬殼體內部之容置槽上外，還能利用 螺栓頭部與電路板上之天線出口端電性連接，因此該金屬導件分別與感測 裝置的天線出口端、金屬殼體電性連接。
金屬殼體與封蓋體開口底緣之間設有一起密合緊壓作用的彈膠氣密墊片。
上述蓋體外環(huán)側周圍設有一""j^合凸緣，金屬殼體頂緣具有一可由沖壓 密封上述卡合凸緣的突環(huán).生產本無線發(fā)射偵測傳感裝置時將相關內容物 安置完善后.再藉由加工設備沖壓密封上述卡合凸緣的突環(huán).將金屬殼體 與封蓋體密合緊壓成一體。
上述蓋體外環(huán)側周圍設有一卡合凸緣，金屬殼體上方外側周圍設有外 螺紋，其中，另增設一螺紋套環(huán)，該螺紋套環(huán)之頂端內環(huán)圈按壓蓋體卡合 凸緣，且螺紋套環(huán)的內螺紋與金屬殼體的外螺紋螺合.生產本無線發(fā)射偵 測傳感裝置時將相關內容物安置完善后.再螺合殼體的螺紋及密封上述卡 合凸緣的突環(huán).將金屬殼體與封蓋體密合緊壓成一體。
上述金屬殼體為鋁合金或銅材質，上述蓋體為鐵福龍或塑料材質。
上述連接管部之內環(huán)壁或外環(huán)壁處設有管體螺紋。
上述感測裝置包括電子無線偵測控制電路板及電池/電能收集器，該電 子無線偵測控制電路板由智能傳感器、微處理器和無線射頻收發(fā)模塊構成。
本新型與慣用技術之外置型傳感器相比，其有益效果如下
1、 藉由增設一可固緊感測電路板裝置及具傳導效用的金屬導件，其一 方面可減少固定感測裝置時慣用螺絲孔位所占面積，以及密合緊壓作用的 墊片之位置設計，可防止高壓氣體或液體的流失、泄出現(xiàn)象發(fā)生。
2、 通過上述非導體的蓋體與金屬殼體之間相互配合之結構以設計出較 佳電波傳導效果，其可節(jié)省功耗，且增強提高系統(tǒng)的接收能力和抗干擾能 力以及發(fā)出干凈的電波，使之有效、實時地獲取容器或管槽內狀況。


圖l是習知技術無線發(fā)射偵測傳感器之原理示意圖； 圖2是本實用新型之分解立體結構示意圖； 圖3是本實用新型之立體組合結構示意圖4是本實用新型之剖視結構示意圖5是本實用新型之無線智能感測收發(fā)系統(tǒng)工作原理示意圖6是本實用新型之金屬導件另一實施方式結構示意圖7是本實用新型之金屬殼體和蓋體結合另一實施方式；
圖8是本實用新型之應用例(一)；
圖9是本實用新型之應用例(二)；
圖IO是本實用新型之應用例(三)；
圖ll是本實用新型之應用例(四)；
圖12是本實用新型之應用例(五)。
附圖標號說明
10a、感測發(fā)射裝置 20a、接收顯示裝置 21a、接收天線 30a、 顯示器
10、感測裝置 11、電子無線偵測控制電贈4反12、電池/電能收 集器 121、電源負極 122、電源正極 111、智能傳感器 13、天 線出口端 20、金屬殼體 21、第一容置槽 211、環(huán)壁臺階212、 外環(huán)壁 22、連接管部 221、管體螺紋 13、外螺紋 3Q、蓋體 31、 第二容置槽 32、卡合凸緣40、導件401、螺栓導件 50、彈膠 墊片 60、螺紋套環(huán) 61、套環(huán)頂端內環(huán)圈 70、 共地(GROUND)一 100、；故測物體一 200、被測物體二 201、絕纟彖體 300、感測發(fā)射 裝置 310、接收顯示裝置 400、接收天線 500、監(jiān)測控制臺 600、衛(wèi)星
具體實施方式
以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型進一步說明。 請參閱圖2、圖3及圖4，本新型是提供一種電子無線偵測器感 測裝置結構，包括一感測裝置IO、 一金屬殼體20、 一蓋體30以及一
導件40;其中
感測裝置10，是一個電子無線偵測控制電路板集成了半導體感測 單元、數(shù)字信號處理單元和電源管理器模塊，具有感測、處理或致動 功能的智能型微機電無線智能感測收發(fā)系統(tǒng)，用以自動監(jiān)測容器或管 槽的狀況并通過無線調變發(fā)射傳輸至計算機中心接收顯示模塊，用于 監(jiān)視設備。其中，請參閱圖5，主要是將感測發(fā)射器安置在被測物 上，如主要安裝在油槽或TPMS汽車輪胎上等，其是經由各式感測功能 (壓力、溫度或流量等…)之智能傳感器和訊號處理單元、RF訊號發(fā) 射單元等組成的感測發(fā)射模塊，此模塊將所得之信號傳達到另設一處 之監(jiān)控端的接收機器，其由訊號接收單元、訊號處理單元及顯示器等 裝置組成。
上述感測裝置10由以下幾個部分組成主要由電子無線偵測控 制電路板11及電池/電能收集器12;電子無線偵測控制電路板11內 有智能傳感器lll、微處理器和無線射頻收發(fā)模塊幾個部分組成。另 智慧傳感器111用以測量所需監(jiān)測容器或管槽內部狀況；微處理器用 以管理所有外圍設備，進行壓力、溫度、加速度和電池電壓的測量、 補償、校準等工作，以及RF發(fā)射控制和電源管理；所述之電池/電能 收集器12 ,用以提供所有電路需要的電能；所述之無線射頻收發(fā)模 塊用以將檢測的進行壓力、溫度、加速度和電池電壓用RF射頻信號 發(fā)射出去，以達到偵測狀況及傳送數(shù)據(jù)之效能，將得到的偵測信息發(fā) 送到接收器，進而在接收單位之顯示器上顯示。
金屬殼體20,其內部一處設有第一容置槽21,以供安裝感測裝 置10的主殼體；該金屬殼體20為一具導體性質的金屬材質；其下方 有一連接管部22，該連接管部22可卡固于金屬材料之監(jiān)測容器或管 槽內(如:輪胎氣嘴上，且該金屬材料之輪胎氣嘴亦鎖固于具導體性質 的鋼圈上)；而連接管部22之內徑或外徑環(huán)壁處設有管體螺紋221,
以便于連接螺旋卡固于所需監(jiān)測容器或管槽之相對設置的鎖固設計 螺旋紋上，并于內部形成相通藉以將所需監(jiān)測容器或管槽內之高壓氣 體或流體引流入金屬殼體室內，并供感測裝置10偵測。
非導體的蓋體30,以供卡固于該金屬殼體20上方之封蓋殼體， 而封蓋殼體30為非導體的材料制成；該蓋體30與該金屬殼體20上 方形成第二容置槽31，該第二容置槽31內裝設有供電裝置12(如鋰 電池)，而供電裝置12 (如鋰電池)的負極121朝向蓋體3.0頂端方向， 以形成共地(GROUND) 70 (見圖8至圖11),亦即相對于金屬殼體20 連接管部22卡固于所需監(jiān)測容器或管槽之另一端；亦即供電裝置12 的正極122朝向感測裝置10，整體結合以形成一組發(fā)射天線功效的天 線；其中電磁波可經由此上述機構裝置，所誕生之導體單極天線 (monopole antenna)將電f茲波幅射出去，此時，^皮測物與電^各總成之 等效互感最小，電波輻射效率最大。 '
金屬導件40，為一具導體性質的金屬材質，可將感測裝置平穩(wěn) 鎖固在金屬殼體20與蓋體30中，并將該感測裝置IO之天線出口端 13與金屬材料之殼體20電性連接。
上述金屬導件40為一環(huán)狀中空螺母，其一端壓掣于感測裝置10 上，且與天線出口端13電性連接，另一端抵靠于供電裝置12的下方， 可將感測裝置平穩(wěn)鎖固在金屬殼體20與封蓋殼體30中，并將該感測 裝置10的天線出口端13與金屬材料之殼體20電性連接，另一方面 減少感測裝置10中固定PCB板時需開設慣用螺絲孔位所占面積。
當然，上述金屬導件40也可為一長條形螺栓401，如圖6所示， 其穿過天線出口端13與金屬殼體20底端固接，可將感測裝置10平 穩(wěn)鎖固在金屬殼體20與蓋體30中，并將該感測裝置10之天線出口 端13與金屬材料之殼體20電性連接，同樣也能減少固定PCB板時需 開設慣用螺絲孔位所占面積。
所述金屬殼體20與蓋體30開口底緣之間另設有一彈性墊片50, 以提供給金屬殼體20及蓋體30之密合緊壓時作用，也防止高壓氣體 泄出，且以此墊片50隔離感測裝置10中的電路板ll與供電裝置12, 又可避免電氣性短i 各，而感測電路板11與供電裝置12兩者另設有兩 條金屬導線作為正負極電氣性連接，以供做感測電路板之電源。
所述之金屬殼體20和非導體性質之蓋體30之結合，系利用沖壓 密封，并加氣密墊圈于之間，以防止高壓氣體或液體流失或泄出；該蓋 體30外環(huán)側周圍設有一卡合凸緣32,而金屬殼體20為便緊固卡壓蓋 體凸緣32,在其第一容置槽內另設有一環(huán)壁臺階211系供安置蓋體 30開口端沿，而安置蓋體30后殼體20之開口外環(huán)壁212套住蓋體 30開口端沿并略高于蓋體30開口端沿，以便再利用加工將金屬殼體 20之開口外環(huán)壁212向蓋體30之卡合凸緣32推壓變形而固緊密合。
如圖7,為所述之金屬殼體20和非導體性質之蓋體30之結合另 一實施方式，該蓋體30外環(huán)側周圍設有一卡合凸緣32，金屬殼體20 上方外側周圍設有外螺紋23,其中系利用另增設一螺紋套環(huán)60，該 螺紋套環(huán)60之頂端內環(huán)圏61按壓蓋體30之卡合凸緣32,且螺紋套 環(huán)60的內螺紋與金屬殼體20的外螺紋23螺合；并加氣密墊圏于兩者 之間，以防止高壓氣體或液體流失或泄出。
本實用新型所述之金屬殼體20和非導體性質之蓋體30之結合， 其金屬殼體20為鋁合金或銅；非導體之蓋體30為鐵福龍，或塑料等不 導電材質。
如圖8、圖9，為本實用新型之應用例(一)、(二)，其中，所述 當金屬殼體2 0安裝在具金屬導體之被測物100上，經由兩者相互電性 導通(不絕緣)，；陂測物100之導體可延伸為天線，增加發(fā)射之功效， 其將明顯影響整體電^f茲場分布與強度，整個容器將與金屬導管共同形 成大型電磁輻射天線，有效擴大電波輻射范圍。
如圖10、圖11,為本實用新型之應用例(三)、(四)，其中，所
述當將整個傳感設備與待測容器200 (可以為油槽氣槽或輪胎)接合 后，如兩者相互絕緣時，由于本設計將依然可以達到最大的電波傳輸 效率，亦即保持電路總成與待測容器之等效互感最小，電波輻射效率 最大，可提高訊號傳輸距離。
如圖12,為本實用新型之應用例(五)，其中，以接收天線400、 公司(監(jiān)測控制臺)500、衛(wèi)星600、油罐車700、 ^"油管(瓦斯筒)800 以及本實用新型之感測發(fā)射裝置300作用整體工程系統(tǒng)進行說明將 感測發(fā)射裝置300安裝于油罐車700的輪子或輪油管800的油管上， 經感測發(fā)射裝置300將感測信號輸送至衛(wèi)星600上， 一方面由接收電 線400接收后輸送至公司安裝的監(jiān)測控制臺500進行實時監(jiān)控，另一 方面油罐車700的駕駛室內的接收顯示裝置310亦可接收感測信號后 很直觀地使駕駛員及時獲取相應的諸如高壓氣體或液體流失或泄出 等各種資訊。
故，本實用新型之重點在于通過一感測裝置； 一金屬殼體，其內 部設有第一容置槽，上述感測裝置固定于該第一容置槽中； 一非導體 的蓋體，其卡固于金屬殼體上方，且與金屬殼體上方形成第二容置槽， 其中安裝有 一 提供上述感測裝置所需電源的供電裝置，其負極端面朝 向本新型之外部即蓋體之帽頂端，以形成共地(GROUND)，反之其正極 端面則朝向本新型之內部； 一金屬導件，該金屬導件分別與感測裝置 的天線出口端、金屬殼體電性連接。其中，藉由增設此一可固緊感測 裝置及具傳導效用的金屬導件，其一方面可減少固定感測裝置時慣用 螺絲孔位所占面積，另一方面起到電波傳導效果，其利用整個傳感電 路與電池組經接合后的電路總成將具有共地的特性，感測裝置(或各 種金屬導管)與電路總成采垂直方式固定，從而達到感測裝置與電路 總成之等效互感最小，電波輻射效率最大，因而有效提供電磁波的傳
遞；其中電^茲波可經由此上述機構裝置，所誕生之導體單極天線
(monopole antenna))將電石茲波幅射出去，此時，^皮測物與電^各總成之 等效互感最小，電波輻射效率最大，達到最大的電波傳輸效果。進而 實現(xiàn)可節(jié)省功耗，且增強提高系統(tǒng)的接收能力和抗干擾能力以及發(fā)出 干凈的電磁波，故可使之有效、實時地獲取所安裝有本實用新型傳感 裝置之容器或管槽內狀況。
以上所述，僅是本實用新型的一種高效能之無線發(fā)射智能偵測傳 感裝置的較佳實施例而已，并非對本新型的技術范圍作任何限制，故
變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
權利要求1、一種高效能之無線發(fā)射偵測傳感裝置，其特征在于包括一電子無線偵測控制電路板集成了半導體的感測裝置；一具導體性質的金屬殼體，其內部設有第一容置槽，上述感測裝置固定于該第一容置槽中；該金屬殼體下方設有一用于連接容器或管槽的連接管部；一非導體的蓋體，其卡固于上述金屬殼體的上方，且與該金屬殼體上方形成第二容置槽，該第二容置槽中安裝有一提供上述感測裝置所需電源的供電裝置，其正極端面朝向連接管部且其負極端面朝向其蓋體之密封端即蓋體帽頂端而形成共地結構；一具導體性質且可固緊感測裝置的具傳導效用的金屬導件，該金屬導件分別與感測裝置的天線出口端、金屬殼體電性連接。
2、 根據(jù)權利要求1所述之高效能之無線發(fā)射偵測傳感裝置，其特征 在于該第二容置槽中安裝有一提供上述感測裝置所需電源的供電裝置，其負極端面朝向其蓋體之密封端，而此供電裝置最頂端 之負極端面要高于上述金屬殼體的開口端緣。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述之高效能之無線發(fā)射偵測傳感裝置，其 特征在于上述金屬導件為一環(huán)狀中空螺母，該固緊螺母與上述 金屬殼體的第 一容置槽的內壁上之螺紋對應螺合，且與該金屬殼 體電性連接。該固緊導件下方環(huán)狀端面壓掣于感測裝置之電路 板，且與電路板上之天線出口端電性連接，此環(huán)狀中空螺母將電路板固定于金屬殼體內部的容置槽上，因此該金屬導件分別與感 測裝置的天線出口端、金屬殼體電性連接。
4、 根據(jù)權利要求1或2所述之高效能之無線發(fā)射偵測傳感裝置，其 特征在于上述金屬導件為一長條形螺栓，該長條形螺栓金屬導 件穿過電路板將電路板予以螺鎖固定于金屬殼體內部之容置槽 上，且螺栓頭部與電路板上之天線出口端電性連接，進而該金屬 導件分別與感測裝置的天線出口端、金屬殼體電性連接。
5、 根據(jù)權利要求1所述之高效能之無線發(fā)射偵測傳感裝置，其特征 在于上述金屬殼體與封蓋體開口底緣之間設有一起密合緊壓作 用的氣密墊片。
6、 根據(jù)權利要求5所述之高效能之無線發(fā)射偵測傳感裝置，其特征 在于上述蓋體外環(huán)側周圍設有一卡合凸緣，金屬殼體頂緣具有 一可由沖壓密封上述卡合凸緣的突環(huán)。
7、 根據(jù)權利要求5所述之高效能之無線發(fā)射偵測傳感裝置，其特征 在于上述蓋體外環(huán)側周圍設有一卡合凸緣，金屬殼體上方外側周 圍設有外螺紋，其中，另增設一螺紋套環(huán)，該螺紋套環(huán)之頂端內環(huán) 圈按壓蓋體卡合凸緣，且螺紋套環(huán)的內螺紋與金屬殼體的外螺紋螺 合。
8、 根據(jù)權利要求l所述之高效能之無線發(fā)射偵測傳感裝置，其特征 在于上述金屬殼體為鋁合金或銅材質，上述蓋體為鐵福龍或塑'料材質。
9、 根據(jù)權利要求1所述之高效能之無線發(fā)射偵測傳感裝置，其特征 在于上述連接管部之內環(huán)壁或外環(huán)壁處設有管體螺紋。
10、根據(jù)權利要求1所述之高效能之無線發(fā)射偵測傳感裝置，其特征 在于上述感測裝置包括電子無線偵測控制電路板及電池/電能 收集器，該電子無線偵測控制電路板由智能傳感器、微處理器和 無線射頻收發(fā)模塊構成。
專利摘要本實用新型涉及一種高效能之無線發(fā)射偵測傳感裝置，包括有一感測裝置；一金屬殼體，其內部設有第一容置槽，上述感測裝置固定于該第一容置槽中；一非導體的蓋體，其卡固于金屬殼體上方，且與金屬殼體上方形成第二容置槽，其中安裝有一提供上述感測裝置所需電源的供電裝置，其負極端面朝向本新型之外部即蓋體之帽頂端，以形成共地(GROUND)，反之其正極端面則朝向本新型之內部；一金屬導件，該金屬導件分別與感測裝置的天線出口端、金屬殼體電性連接。其中，藉此可節(jié)省功耗，且增強提高系統(tǒng)的接收能力和抗干擾能力以及發(fā)出干凈的電磁波，故可使之有效、實時地獲取所安裝有本實用新型傳感裝置之容器或管槽內狀況。
文檔編號G08C17/00GK201063194SQ20072005390
公開日2008年5月21日 申請日期2007年7月10日 優(yōu)先權日2007年7月10日
發(fā)明者吳倉榮 申請人:吳倉榮