專利名稱：熱傳感器裝置和組裝方法
熱傳感器裝置和組裝方法發(fā)明背景發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明的領(lǐng)域大體而言涉及傳感器，且更特定而言涉及在熱傳感器組件中新穎且有用的進步，下文為熱傳感器組件的說明書，參考了附圖且附圖形成說明書的部分。
背景技術(shù)：
說明

圖1示出常規(guī)熱傳感組件110的截面圖。諸如熱電偶的熱傳感器元件(未圖示) 位于傳感器管112的內(nèi)孔113內(nèi)，傳感器管112由具有平滑外表面的薄壁深拉管件形成。傳感器管112提供傳感器元件(未圖示)的保護和定位。傳感器管112剛性地連接到傳感器外殼114。傳感器管112和傳感器外殼114常規(guī)地由鋼(諸如不銹鋼)制成，或者適于應(yīng)用環(huán)境的其它金屬制成。為了提供在傳感器管112與傳感器外殼114之間的剛性耐用連接，傳感器管112通常焊接到傳感器外殼114或與到傳感器外殼114 一體地機械加工。形成傳感管112與傳感器外殼114連接的其它方法包括將傳感器管112的一定長度壓配到外殼114 內(nèi)的平滑內(nèi)孔118內(nèi)。螺母(未圖示)與外殼114的螺紋部115合作以在螺紋部115裝配于孔口(未圖示)內(nèi)時將外殼114固持到具有該孔口(未圖示)的設(shè)備(未圖示)上。諸如0形環(huán)的墊片(未圖示)額外地用于提供在傳感器外殼114與設(shè)備(未圖示)之間的密封。具有絕緣主體1 和電端子(未圖示)的電連接器119部分通常提供為傳感器外殼 114的部分，以能電連接到熱傳感器元件(未圖示)。在具有與外殼114連接的傳感器管112的熱傳感組件110的設(shè)計中，常常需要具有從熱傳感器管112到傳感器外殼114的低的總導(dǎo)熱性。此外，需要在傳感器管112與傳感器外殼114之間具有剛性機械連接，以防止在構(gòu)件之間的獨立移動且確保組件110的耐用性。由于至少上文所提到的原因，需要改進的熱傳感裝置和組裝熱傳感裝置的方法， 其具有對熱傳感器的堅固的支承和在傳感器與傳感器外殼之間減小的導(dǎo)熱性。發(fā)明簡述在本文示出和/或描述的一個或多個具體實施例至少解決了上述需要。由本文的實施例提供的一個優(yōu)點在于提供了在熱傳感器外殼與熱傳感器管之間的堅固的機械連接， 相對于現(xiàn)有技術(shù)，在傳感器與外殼之間具有減小的導(dǎo)熱性。在本文中示出和描述了不同范圍的設(shè)備和方法。除了上文所描述的優(yōu)點之外，參考附圖且閱讀說明書的其余部分，另外的優(yōu)點和/或修改或變型將會變得明顯。附圖簡述現(xiàn)簡要地參看附圖，在附圖中圖1示出常規(guī)熱傳感組件的截面圖；圖2示出本發(fā)明的熱傳感組件的實施例的透視圖；圖3示出圖2的實施例的端視圖；圖3a和圖北示出替代實施例的端視圖4、如和4b為示出替代實施例的替代組裝方法的流程圖5示出圖4的過程的步驟。
在所有若干附圖中，相同的附圖標記指代相同或相對應(yīng)的構(gòu)件和單元，除非另外指示，這些附圖并未按照比例繪制。
發(fā)明詳述
下文的描述參考附圖，附圖構(gòu)成描述的部分且在附圖中以舉例說明的方式示出可實踐的具體實施例。應(yīng)了解在不偏離所附權(quán)利要求的專利保護范圍的情況下，可利用其它實施例且可對本文所示和所述的實施例做出各種變化。因此，并不認為下文的描述具有限制意義。
如本文所用的以單數(shù)形式陳述且前面有詞“一”的元件或功能應(yīng)被理解為并不排除多個所述元件或功能，除非明確地陳述這種排除。而且，對所主張的發(fā)明的“一個實施例” 的提及不應(yīng)理解為排除也合并所陳述的特點的額外實施例的存在。
詳細描述分成兩個部分第一部分描述設(shè)備實施例；第二部分描述了方法實施例。
設(shè)備實施例
此部分描述了參看系列附圖的實施例的特定設(shè)備。
圖2以截面圖示出熱傳感組件210的實施例。諸如熱電偶的熱傳感器元件(未圖示)位于傳感器管212的內(nèi)孔213內(nèi)，傳感器管112由具有薄壁深拉管件形成。熱傳感器管212通過裝配于外殼214中的內(nèi)孔218內(nèi)而剛性連接到熱傳感器外殼214。為了在傳感管212與傳感器外殼214之間提供剛性且耐用的連接，且減小從傳感管212到傳感器外殼的熱能傳導(dǎo)，向傳感管212添加了諸如肋狀物225的至少三個凸出區(qū)域。凸出肋狀物225 被構(gòu)造為確保與外殼214內(nèi)孔218干涉配合且在無肋狀物的區(qū)域245 (圖幻處在外殼內(nèi)孔 218與傳感器管212的外表面之間形成間隙230(圖幻。這種干涉配合在傳感管212與傳感器外殼214之間提供剛性機械連接，而由肋狀物225在傳感器管212與外殼214之間形成的間隙230 (圖3)減小了在管212與外殼214之間的導(dǎo)熱性。
圖3示出在B-B的方向上觀看的圖2的熱傳感組件210的截面端視圖。肋狀物 225安置于傳感器管212的一部段的表面上。在此實施例中，肋狀物225繞傳感器管212的至少一部段的圓周對稱定位。因此，對于η個肋狀物225，其中η = 3，肋狀物225繞傳感器管212的至少一部段的圓周以360/η度間隔開或者以120度間距安置。在其它實施例中， 肋狀物225可具有不對稱的間距。在傳感器管212的無肋狀物區(qū)域245處的間隙230減小了在傳感器管212與傳感器外殼214之間的總表面積接觸。
應(yīng)了解雖然具體實施例被描述為包括帶肋狀物的傳感器管212壓配于外殼214中的平滑壁內(nèi)孔218內(nèi)，但本發(fā)明的范圍并不受此限制且還設(shè)想到在本發(fā)明的范圍內(nèi)的替代實施例。舉例而言，可采任意多個替代實施例，其被構(gòu)造為在傳感器管212上具有多種凸出區(qū)域，具有任意多種幾何結(jié)構(gòu)和形狀。
此外，應(yīng)了解傳感器外殼214的內(nèi)孔218可替代地被構(gòu)造為具有各個凸出區(qū)域，各個凸出區(qū)域與傳感器管合作以在傳感器管212與傳感器外殼214之間提供剛性機械連接且減小的導(dǎo)熱性。舉例而言，在圖3a中示出這種替代實施例的端視圖。外殼內(nèi)孔218被構(gòu)造為其截面形狀(cross-sectional shape)具有安置于其上的肋狀物22 ，肋狀物22 被構(gòu)造為通過減小在傳感器管212與傳感器外殼214之間的總表面積接觸而以減小的導(dǎo)熱性提供剛性機械連接。肋狀物22 被構(gòu)造為提供與傳感器管212的干涉配合且在傳感器管 212的外表面與內(nèi)孔218的表面上的無肋狀物區(qū)域Mfe之間形成間隙230。此外，應(yīng)了解傳感器管212或外殼內(nèi)孔218或二者可被構(gòu)造為其截面形狀通過減小在傳感器管212與傳感器外殼214之間的總表面積接觸而以減小的導(dǎo)熱性提供剛性機械連接。舉例而言，在圖3c中示出這種替代實施例的端視圖。肋狀物225安置于傳感器管212 的一部段的表面上且外殼內(nèi)孔218被構(gòu)造為其截面形狀具有安置于其上的肋狀物225a。在傳感器管212的無肋狀物區(qū)域245和在內(nèi)孔218上的無肋狀物區(qū)域Mfe處的間隙230減小了在傳感器管212與傳感器外殼214之間的總表面積接觸。方法實施例圖4為描繪了組裝包括傳感器管212和傳感器外殼214的傳感器組件210的方法400的流程圖。在步驟401，該方法包括構(gòu)造具有平滑內(nèi)孔225的傳感器外殼214。該方法包括在步驟403，將傳感器管212的第一部段213構(gòu)造為裝配于內(nèi)孔218內(nèi)；和在步驟 404，將傳感器管212的第一部段213的表面構(gòu)造為具有三個肋狀物225 ；和在步驟405，將三個肋狀物225構(gòu)造為沿著肋狀物225的一部分接觸內(nèi)孔218的表面。步驟407包括將三個肋狀物225構(gòu)造為提供在傳感器外殼214與傳感器管212之間的干涉配合。作為圖4的過程的結(jié)果，完成的傳感器組件210將在傳感管212與傳感器外殼214 之間具有剛性機械連接和從管212到外殼214的減小的導(dǎo)熱性。圖如為描繪組裝包括傳感器管212和傳感器外殼214的傳感器組件210的替代方法400a的流程圖。在步驟401a，該方法包括構(gòu)造具有內(nèi)孔218的傳感器外殼214。該方法包括在步驟403a，將傳感器管212的第一部段213構(gòu)造為裝配于內(nèi)孔218內(nèi)；和在步驟 404a,將內(nèi)孔218的表面的一部段構(gòu)造為具有三個肋狀物22 ；和在步驟40 ，將三個肋狀物22 構(gòu)造為沿著肋狀物225的一部分接觸傳感器管212的表面。步驟407a包括將三個肋狀物22 構(gòu)造為提供在傳感器外殼214與傳感器管212之間的干涉配合。圖4b為描繪了組裝包括傳感器管212和傳感器外殼214的傳感器組件210的替代方法400b的流程圖。在步驟401b，該方法包括構(gòu)造具有內(nèi)孔218的傳感器外殼214。該方法包括在步驟40北，將傳感器管212的第一部段213構(gòu)造為裝配于內(nèi)孔218內(nèi)；和在步驟404b，將內(nèi)孔218的表面的一部段構(gòu)造為具有凸出區(qū)域22 ，和將傳感器管212的第一部段213構(gòu)造為具有凸出區(qū)域225。在步驟40 ，該方法包括將凸出區(qū)域225、22fe構(gòu)造為提供在傳感器管212的表面與內(nèi)孔218的表面之間的接觸。在步驟407b，該方法包括將凸出區(qū)域225、22fe構(gòu)造為提供在傳感器外殼214與傳感器管212之間的干涉配合。參看圖5，示出圖4的過程的傳感器管212，其中傳感器管212包括具備至少三個肋狀物225的至少第一部段，至少三個肋狀物225被構(gòu)造為接觸內(nèi)孔218的表面。肋狀物 225繞傳感器管212的至少一部段的圓周對稱定位。因此對于η個肋狀物225，其中η = 3， 肋狀物225繞傳感器管212的至少一部段的圓周以360/η度間隔開或者以120度間距安置。在將肋狀物225設(shè)置于傳感器管212上之后，傳感器管212的第一部段移動或另外定位以便插入內(nèi)孔218。在此布置中，然后在壓配過程中將傳感器管212壓入到內(nèi)孔218 內(nèi)。以此方式，凸出肋狀物225將與內(nèi)孔218的平滑表面形成干涉配合。應(yīng)了解雖然具體方法實施例描述為包括將傳感器管212的第一部段213的表面構(gòu)造為具有三個肋狀物225或者將傳感器外殼214的內(nèi)孔218的一部段構(gòu)造為具有三個肋狀物225或者將傳感器管212和傳感器外殼214的內(nèi)孔218的一部段構(gòu)造為具有三個肋狀物 225，但本發(fā)明的范圍并不受此限制且還設(shè)想到本發(fā)明的范圍內(nèi)的替代方法步驟。舉例而言，該方法可替代地包括構(gòu)造任意多個替代截面幾何結(jié)構(gòu)或形狀來在傳感器管212，外殼內(nèi)孔218或二者上提供多種凸出區(qū)域。此外，應(yīng)了解該方法可替代地包括構(gòu)造任意多個替代截面幾何結(jié)構(gòu)或形狀來在外殼內(nèi)孔218上提供多種凸出區(qū)域，其被構(gòu)造為與傳感器管212 合作來提供在傳感器管212與傳感器外殼214之間減小導(dǎo)熱性的剛性機械連接。此外，應(yīng)了解該方法可替代地包括將傳感器管212或外殼內(nèi)孔218或二者的截面幾何結(jié)構(gòu)或形狀構(gòu)造為通過減小在傳感器管212與傳感器外殼214之間的總表面積接觸而以減小的導(dǎo)熱性提供剛性機械連接。
本說明書(包括權(quán)利要求、摘要和附圖)預(yù)期涵蓋本文所圖示和描述的具體實施例的任何修改或變型。因此，上述系統(tǒng)、方法和設(shè)備的元件、構(gòu)件或特點的名稱預(yù)期并無限制意義。設(shè)想到前述實施例無論是否修改或變化，可適用于未來的熱傳感器組件裝置和方法。此外，本文所用的術(shù)語預(yù)期涵蓋提供本文所述相同或等效功能的所有熱傳感器組件裝置和方法。
盡管做出努力來在各個附圖中示出上文所述的具體實施例中每一個的所有特定元件、構(gòu)件或特點，但也可能不是此圖示情況。在某些附圖中示出而在其它附圖中未示出上文所述的具體實施例中的一個或多個實施例的一個或多個元件、構(gòu)件或特點的情況下，設(shè)想到一個附圖的每個元件、構(gòu)件或特點可與其余附圖中任一個附圖或所有附圖所示的任一個或所有其它元件、構(gòu)件或特點組合，如在本文中所述的那樣，如在所附的權(quán)利要求中所主張的那樣或者以任何其它合適方式。
如本文所用的詞語“包括”、“包含”、“具有”和“帶有”應(yīng)廣義且包括性地理解，且并不限于任何物理關(guān)聯(lián)。此外，專利保護范圍由所附權(quán)利要求限定，權(quán)利要求預(yù)期不僅涵蓋上文所述的具體實施例，而且也涵蓋其修改或變型，這些修改或變型(i)具有并非不同于權(quán)利要求的字面語言的結(jié)構(gòu)元件，或者(ii)具有與權(quán)利要求的字面語言非實質(zhì)不同的等效結(jié)構(gòu)元件。
權(quán)利要求
1.一種傳感器組件，包括 傳感器外殼，其設(shè)置有內(nèi)孔；傳感器管，其被構(gòu)造為裝配于所述內(nèi)孔中；所述傳感器管具有第一部段和第二部段，其中，所述第一部段包括被構(gòu)造為減小從所述傳感器管到所述傳感器外殼的導(dǎo)熱性的截面形狀，并且所述第一部段被構(gòu)造為在3個點接觸所述內(nèi)孔的表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器組件，其特征在于，所述接觸點提供在所述內(nèi)孔的所述表面與所述傳感器管的所述第一部段之間的干涉配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器組件，其特征在于，所述傳感器被構(gòu)造為在η個點接觸所述內(nèi)孔的所述表面，所述接觸點以360/η度間隔開。
4.一種傳感器組件，包括 傳感器外殼，其設(shè)置有內(nèi)孔；傳感器管，其被構(gòu)造為裝配于所述內(nèi)孔中；所述內(nèi)孔具有被構(gòu)造為減小從所述傳感器管到所述傳感器外殼的導(dǎo)熱性的截面形狀;并且所述內(nèi)孔被構(gòu)造為在3個點接觸所述傳感器管的表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的傳感器組件，其特征在于，所述接觸點提供在所述孔口的所述表面與所述傳感器管的所述表面之間的干涉配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的傳感器組件，其特征在于，所述內(nèi)孔被構(gòu)造為在η個點接觸所述傳感器管的所述表面，所述接觸點以360/η度間隔開。
7.一種傳感器組件，包括 傳感器外殼，其設(shè)置有內(nèi)孔；傳感器管，其被構(gòu)造為裝配于所述內(nèi)孔中；所述內(nèi)孔具有被構(gòu)造為減小從所述傳感器管到所述傳感器外殼的導(dǎo)熱性的截面形狀；所述傳感器管具有被構(gòu)造為減小導(dǎo)熱性的截面形狀； 且所述內(nèi)孔的表面和所述傳感器管的表面被構(gòu)造為在3個點接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳感器組件，其特征在于，所述接觸點被構(gòu)造為提供在所述內(nèi)孔的所述表面與所述傳感器管的所述表面之間的干涉配合。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳感器組件，其特征在于，所述內(nèi)孔被構(gòu)造為在η個點接觸所述傳感器管的所述表面，所述接觸點以360/η度間隔開。
10.一種組裝傳感器組件的方法，所述傳感器組件具有傳感器管和傳感器外殼，所述方法包括構(gòu)造具有內(nèi)孔的所述傳感器外殼；將所述傳感器管的第一部段構(gòu)造為裝配于所述內(nèi)孔中；將所述傳感器管的第一部段構(gòu)造為具有截面形狀，所述截面形狀構(gòu)造為減小從所述傳感器管到所述傳感器外殼的導(dǎo)熱性；以及將所述傳感器管的第一部段的表面構(gòu)造為在3個點接觸所述內(nèi)孔的表面。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于還包括將所述接觸點構(gòu)造為提供在所述內(nèi)孔的表面與所述傳感器管的第一部段之間的干涉配合。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于還包括將所述傳感器管構(gòu)造為在η個點接觸所述內(nèi)孔的表面，所述接觸點以360/η度間隔開。
13.—種組裝傳感器組件的方法，所述傳感器組件具有傳感器管和傳感器外殼，所述方法包括構(gòu)造具有內(nèi)孔的所述傳感器外殼；將所述傳感器管構(gòu)造為裝配于所述內(nèi)孔中；將所述內(nèi)孔構(gòu)造為具有截面形狀，所述截面形狀構(gòu)造為減小從所述傳感器管到所述傳感器外殼的導(dǎo)熱性；以及將所述內(nèi)孔構(gòu)造為在3個點接觸所述傳感器管的表面。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于還包括將所述接觸點構(gòu)造為提供在所述內(nèi)孔的表面與所述傳感器管的第一部段之間的干涉配合。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于還包括將所述傳感器管構(gòu)造為在η個點接觸所述內(nèi)孔的表面，所述接觸點以360/η度間隔開。
16.一種組裝傳感器組件的方法，所述傳感器組件具有傳感器管和傳感器外殼，所述方法包括構(gòu)造具有內(nèi)孔的傳感器外殼；將傳感器管構(gòu)造為裝配于所述內(nèi)孔中；將所述內(nèi)孔構(gòu)造為具有截面形狀，所述截面形狀構(gòu)造為減小從所述傳感器管到所述傳感器外殼的導(dǎo)熱性；將所述傳感器管構(gòu)造為具有截面形狀，所述截面形狀構(gòu)造為減小從所述傳感器管到所述傳感器外殼的導(dǎo)熱性；以及將所述內(nèi)孔的表面和所述傳感器管的表面構(gòu)造為在3個點接觸。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于還包括將所述接觸點構(gòu)造為提供在所述內(nèi)孔的表面與所述傳感器管的第一部段之間的干涉配合。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于還包括將所述傳感器管構(gòu)造為在η個點接觸所述內(nèi)孔的表面，所述接觸點以360/η度間隔開。
全文摘要
提供一種熱傳感器，其在熱傳感器外殼與熱傳感器管之間具有堅固的機械連接，并且具有被構(gòu)造為提供在傳感器與外殼之間的減小導(dǎo)熱性的截面形狀。
文檔編號G01K13/02GK102549403SQ201080045691
公開日2012年7月4日 申請日期2010年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月6日
發(fā)明者B·D·賴特 申請人:通用電氣基礎(chǔ)設(shè)施傳感公司