便携式电子设备和蒸汽传感器卡制造技术

本发明专利技术提供了一种便携式设备，所述便携式设备包括外部外壳，所述外部外壳包括进气口和适于接收蒸汽传感器卡的外部狭槽；至少部分地设置在外部外壳内的操作电路；至少部分地设置在外部外壳内的传感器夹持器。所述传感器夹持器包括：包括与进气口下游流体连通的进气室的内部外壳。进气室具有与内部狭槽流体连通的气体出口，内部狭槽保持用于接合蒸汽传感器卡的传感器卡插座。传感器夹持器还包括电加热器元件、风扇和紊流引发构件。蒸汽传感器卡包括传感器外壳和电容传感器元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开广义地涉及用于检测蒸汽的电子传感器。
技术介绍
由于环境和安全问题，挥发性有机化合物(VOC)和湿度的检测具有许多商业、公共和住宅应用。一种有用的传感器类型是电容传感器，其中吸附剂材料设置在两个电极之间。通常，电极中的至少一个是多孔的，或换句话讲可由将要被测量的分析物蒸汽透过。在这些类型的传感器中使用的吸附剂材料的例子包括所谓的固有微孔性聚合物(PIM，用于VOC测量)和磺化含氟聚合物(用于湿度测量)。大多数可商购获得的有机蒸汽传感器系统基于光致电离检测器(PID)技术。虽然PID感测技术是通用的，但其具有局限性，诸如大尺寸、高成本和高功耗。对于其中环境空气质量有意义的应用(例如，在工厂或其他工作场所中)，便携性是高度期望的。易于操作、易于维护和成本也是重要的问题。一直需要新的有机蒸汽传感器系统，其提供关于上述问题至少之一的改善。
技术实现思路
在一个方面，本公开提供了一种便携式设备，该便携式设备包括：包括进气口和适于接收蒸汽传感器卡的外部狭槽的外部外壳；至少部分地设置在外部外壳内的操作电路；至少部分地设置在外部外壳内的传感器夹持器，其中传感器夹持器包括：内部外壳，其包括：与进气口下游流体连通的进气室，其中进气室具有气体入口和气体出口；内部狭槽，其保持适于接合蒸汽传感器卡的传感器卡插座，其中内部狭槽通过进气室与气体入口流体连通；与操作电路电连通并且与传感器卡插座热连通的电加热器元件；使得其将气体从进气口引导至气体出口所设置的风扇；和与气体出口的至少一部分相邻并且横跨其延伸的紊流引发构件。在一些实施例中，传感器卡插座接合蒸汽传感器卡，蒸汽传感器卡包括与传感器卡插座电连通并且热连通的电容传感器元件；因此，在另一方面，本公开提供了一种蒸汽传感器卡，其包括：具有第一主表面和第二对置的主表面的传感器外壳；其中电容传感器元件具有邻接第一主表面的纵向通道，其中该纵向通道具有底表面；以及形成底表面的至少一部分的电容传感器元件，其中该电容传感器元件包括：设置在支撑构件上的导电基部电极；导电多孔电极，其中导电多孔电极包括纵向通道的底表面的一部分，并且其中导电多孔电极包括蒸汽传感器卡的外表面的至少一部分；和包括设置在导电基部电极和导电多孔电极之间的吸附剂材料的电介质检测层；以及与导电基部电极电连通并且在传感器外壳之外延伸的第一导电路径；和与导电基部电极电连通并且在传感器外壳之外延伸的第二导电路径。根据本公开的便携式设备和蒸汽传感器可以被相对便宜(例如，与可在市场购得的现有的光致电离检测器相比)和简洁地制成。根据本公开的便携式蒸汽传感器通常是可靠的并且易于使用，并且如果因为任何原因置换变得必要则具有外部可触及可置换的传感器元件。有利地，根据本公开的便携式蒸汽传感器在其相对低的成本、再现性和检测有机蒸汽的准确性方面具有超越现有的检测PID蒸汽检测技术的优点。此设计的另一个优点是一次性传感器概念的结合。此概念允许用户容易地置换设备内部的传感器。如本文所用：除非另外指明，术语“传导的”是指导电的；术语“在下游流体连通”是指在通过设备从入口通道流到出口通道的气体的方向上；以及不被修改的术语“风扇”指的是用于通过一个表面或多个表面的运动创建气体(例如，空气)流的任何设备。在考虑具体实施方式以及所附权利要求书之后，将进一步理解本公开的特征和优点。附图说明图1A是根据本公开的一个实施例的便携式设备100的透视图。图1B是便携式设备100的反向透视图。图2A是传感器夹持器200的透视图。图2B是第二内部构件214的前透视图。图2C是图2B的剖面图。图2D是第二内部构件214的后透视图。图2E是带有插入其中的蒸汽传感器卡120的传感器夹持器200的分解透视图。图2F是带有与此接合的电加热器元件282的第二内部构件214的前透视图。图2G是紊流引发构件346的放大的透视图。图3A是插入传感器卡插座264中的示例性蒸汽传感器卡120的分解透视图。图3B是插入传感器卡插座264中的蒸汽传感器卡120的横截面侧视图。图4是传感器卡120的分解透视图。图5是根据本公开的一个实施例的示例性便携式设备500的透视图。图6A是带有插入其中的蒸汽传感器卡120和传感器卡插座264的内部外壳610的分解透视图。图6B是在图6A中的内部外壳610的剖面图。图6C是与紊流引发构件346接合的内部外壳610的透视后视图。图6D是带有插入其中的蒸汽传感器卡120的传感器夹持器610的透视图。在说明书和附图中的参考字符的重复使用旨在表示本公开的相同或相似的特征结构或元件。应当理解，许多其他修改和实施例可以由本领域技术人员设计，其落入本公开的原理的范围和精神之内。附图可不按比例绘制。具体实施方式在图1A和图1B所示的一个示例性实施例中，便携式设备100包括外部外壳105。外部外壳105包括进气口110和适于接收蒸汽传感器卡120的外部狭槽112。包括柄部172和弹簧夹175的附接构件170附连到外部外壳105，并且提供至由用户穿戴的衣服和/或附件或至位于感兴趣的特定位置的紧固件(例如，螺丝眼)的方便连接。外部外壳105可包括例如一个整体部分或接合(例如，以机械方式或以粘结方式)的多个部分。传感器夹持器200设置在外部外壳105之内并且通过导电构件182与操作电路160电连通。电子显示器140可通信地联接到设置在外部外壳105之内的操作电路160。可手动操作的控制装置150允许用户控制操作电路和电子显示器。虽然外部外壳可具有用于电子显示器和操作者控制装置的开口，但是应当认识到，这些部件可另选地或另外包含在外壳内。例如，外壳可由允许电子显示器的可读性的透明材料(例如，透明塑料)制成，该电子显示器包含在外壳内。同样，操作者控制装置可以是通过外壳可触及的；例如，如就感应型接近传感器控制装置而言。现在参见图2A，传感器夹持器200包括带有气体入口230和风扇290的内部外壳210。内部外壳210包括第一内部外壳构件212和第二内部外壳构件214。第一内部外壳构件212包括气体入口230。如图2E所示，内部狭槽280保持接合蒸汽传感器卡120的传感器卡插座本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式设备，包括：外部外壳，所述外部外壳包括进气口和适于接收蒸汽传感器卡的外部狭槽；操作电路，所述操作电路至少部分地设置在所述外部外壳内；传感器夹持器，所述传感器夹持器至少部分地设置在所述外部外壳内，其中所述传感器夹持器包括：内部外壳，所述内部外壳包括：与所述进气口下游流体连通的进气室，其中所述进气室具有气体入口和气体出口；保持适于接合所述蒸汽传感器卡的传感器卡插座的内部狭槽，其中所述内部狭槽通过所述进气室与所述气体入口流体连通；与所述操作电路电连通并且与所述传感器卡插座热连通的电加热器元件；设置使得其将气体从所述进气口引导至所述气体出口的风扇；和与所述气体出口的至少一部分相邻并且横跨其延伸的紊流引发构件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.02 US 61/678,8061.一种便携式设备，包括：
外部外壳，所述外部外壳包括进气口和适于接收蒸汽传感器卡
的外部狭槽；
操作电路，所述操作电路至少部分地设置在所述外部外壳内；
传感器夹持器，所述传感器夹持器至少部分地设置在所述外部
外壳内，其中所述传感器夹持器包括：
内部外壳，所述内部外壳包括：
与所述进气口下游流体连通的进气室，其中所述进气室
具有气体入口和气体出口；
保持适于接合所述蒸汽传感器卡的传感器卡插座的内部
狭槽，其中所述内部狭槽通过所述进气室与所述气
体入口流体连通；
与所述操作电路电连通并且与所述传感器卡插座热连通的
电加热器元件；
设置使得其将气体从所述进气口引导至所述气体出口的风
扇；和
与所述气体出口的至少一部分相邻并且横跨其延伸的紊流
引发构件。
2.根据权利要求1所述的便携式设备，其中所述传感器卡插座接
合蒸汽传感器卡，所述蒸汽传感器卡包括：
具有第一主表面和第二对置的主表面的传感器外壳；和
部分地设置在所述传感器外壳内的电容传感器元件，其中所述
电容传感器元件和所述传感器外壳合在一起限定沿所述外
壳的第一主表面的纵向通道，其中所述电容传感器元件包
括：
设置在支撑构件上的导电基部电极；
导电多孔电极，其中所述导电多孔电极包括所述纵向通道
的底表面的一部分，并且其中所述导电多孔电极包括
所述蒸汽传感器卡的外表面的至少一部分；和
包括设置在所述导电基部电极和所述导电多孔电极之间的
吸附剂材料的电介质检测层；以及
与所述导电基部电极电连通并且在所述传感器外壳之外延伸的
第一导电路径；和
与所述导电基部电极电连通并且在所述传感器外壳之外延伸的
第二导电路径，
其中所述电容传感器元件与所述气体入口下游流体连通。
3.根据权利要求2所述的便携式设备，其中所述导电基部电极和
所述导电多孔电极包括金属层。
4.根据权利要求2或3所述的便携式设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·C·帕拉佐托，S·H·格里斯卡，J·藤格琼雅萨姆，R·D·埃里克森，J·B·威洛比，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US