用于监测电气设备的腐蚀环境的方法和装置制造方法及图纸

本公开涉及用于监测电气设备的腐蚀环境的方法和装置。根据一个方面，一种装置包括第一印刷电路板(PCB)和腐蚀传感器组件，该第一PCB包括第一接口。腐蚀传感器组件包括第二接口，该第二接口被布置为耦合到第一接口，腐蚀传感器组件还包括信号迹线区域和多个部件，其中，信号迹线区域和多个部件被布置为提供对装置是否处于腐蚀环境中的指示。

Methods and devices used to monitor the corrosive environment of electrical equipment

The present disclosure relates to a method and device for monitoring the corrosive environment of electrical equipment. According to one aspect, a device includes a first printed circuit board (PCB) and a corrosion sensor component, the first PCB including the first interface. Corrosion sensor assembly includes a second interface, the second interface is arranged to the first interface for coupling corrosion sensor assembly also includes a signal trace region and a plurality of components, wherein the signal trace region and a plurality of components are arranged to provide the device is in a corrosive environment indicates.

【技术实现步骤摘要】
用于监测电气设备的腐蚀环境的方法和装置
本公开一般地涉及其中电气设备被使用或以其他方式被放置的监测环境。更具体地，本公开涉及一种传感器组件，其允许监测电气设备所在的环境，从而确定腐蚀性环境的存在和/或严重性。
技术介绍
网络和电信设备(或更一般地，电气设备)的环境通常不利于设备的长时间操作和使用寿命。例如，设备在其整个使用寿命期间可能受到不利的环境因素的影响。这种不利的环境因素可以包括但不限于包括：极端温度和湿度、空气中的颗粒物、化学污染物和其它污染物。不利的环境因素可能导致设备性能下降和使用寿命缩短。金属腐蚀(其通常是当金属暴露于电解质时发生的电化学反应)可能会随着时间破坏金属。电解质可以是水分以及其它环境元素。金属腐蚀可能在包括印刷电路板(PCB)的电气设备中发生。在PCB中，金属腐蚀可能会导致铜迹线的破坏，从而导致PCB的性能下降和不稳定。此外，金属腐蚀可能会减少被包括在PCB上的电路的使用寿命。
技术实现思路
根据本公开的一个实施例，提供了一种用于监测电气设备的腐蚀环境的装置，包括：第一印刷电路板(PCB)，该第一PCB包括第一接口；以及腐蚀传感器组件，该腐蚀传感器组件包括第二接口，该第二接口被布置为耦合到第一接口，腐蚀传感器组件还包括信号迹线区域和多个部件，其中，信号迹线区域和多个部件被布置为提供对装置是否处于腐蚀环境中的指示。根据本公开的另一实施例，提供了一种用于监测电气设备的腐蚀环境的装置，包括：印刷电路板(PCB)；第一接口，该第一接口与PCB相关联并且被布置为允许向PCB提供电力；信号迹线区域，该信号迹线区域在PCB上形成；以及多个部件，其中，信号迹线区域和多个部件被布置为协作以提供对装置是否处于腐蚀环境中的指示。根据本公开的另一实施例，提供了一种用于监测电气设备的腐蚀环境的方法，包括：监测来自耦合到主机印刷电路板(PCB)的PCB组件的多个信号以确定至少一个信号是否指示PCB组件上的潜在腐蚀，PCB组件包括至少一个控制迹线和至少一个测试迹线，其中，多个信号包括第一信号和第二信号，该第一信号与控制迹线相关联，并且该第二信号与测试迹线相关联；确定多个信号何时指示PCB组件处于腐蚀环境中；以及当确定多个信号指示PCB组件处于腐蚀环境中时，提供PCB组件处于腐蚀环境中的通知。附图说明通过以下详细描述结合附图将容易地理解本公开，其中：图1是根据实施例的包括腐蚀传感器组件的印刷电路板(PCB)组件的示意图。图2是根据实施例的包括可插拔腐蚀传感器组件的PCB组件的示意图。图3A是根据实施例的可插拔腐蚀传感器组件的示意图。图3B是根据实施例的第一形状的可插拔腐蚀传感器组件的示意图。图4是根据实施例的包括第一形状的可插拔腐蚀传感器组件的PCB组件的示意图。图5是示出根据实施例的一种使用可插拔腐蚀传感器组件的方法的过程流程图。图6是根据实施例的包括腐蚀传感器组件和被配置为处理由腐蚀传感器组件获得的数据的计算系统的总体系统的示意图。具体实施方式概述在一个实施例中，一种装置包括第一印刷电路板(PCB)和腐蚀传感器组件，该第一PCB包括第一接口。腐蚀传感器组件包括第二接口，该第二接口被布置为耦合到第一接口，腐蚀传感器组件还包括信号迹线区域和多个部件，其中信号迹线区域和多个部件被布置为提供对装置是否处于腐蚀环境中的指示，或装置因腐蚀环境而所处的潜在风险。详细说明不利的环境因素可能导致设备性能下降和使用寿命缩短。电气设备中印刷电路板(PCB)暴露于腐蚀环境因素(例如，水分)可能会导致PCB的部件(例如，铜迹线)随时间而腐蚀。当金属暴露于电解质(例如，水分)时会发生金属腐蚀，并且当铜迹线暴露于电解质时，铜迹线的性能可能会下降并且变得不稳定，从而减少包括铜迹线的电路的预期使用寿命。腐蚀通常相对缓慢地发生。也就是说，腐蚀通常是缓慢的过程。通常，与PCB上的迹线受腐蚀的影响相关联的性能下降最初将是基本上不可察觉的，因此腐蚀可能难以检测和诊断。然而，如果腐蚀没有得到解决并且可能地被补救，腐蚀可能会进行到PCB变为不可用的地步。PCB性能的恶化或PCB上的电路的性能的恶化可能导致PCB不可用，并且通常会导致整个PCB的故障。在一个实施例中，敏感且相对精确的方法监测环境以确定设备(例如，电气设备)是否受腐蚀环境的影响和/或设备受腐蚀环境的影响的程度。通过定位传感器组件(其被配置为检测传感器PCB的变化，该变化可以指示传感器PCB的迹线可能正在传感器PCB上腐蚀)，可以加强用于确定包括传感器PCB的设备何时受腐蚀环境的影响的能力。例如，系统操作者可以跟踪传感器PCB上的腐蚀的增长速率，并且根据需要进行干预。当系统操作者具有在腐蚀刚开始时检测设备中的腐蚀的能力时，可以处理可能正在导致腐蚀的环境因素，并且可以采取补救措施。补救措施可以包括但不限于包括：将受影响的设备从腐蚀环境中移出，或者在设备性能下降发生和/或引起问题之前替换受影响的设备。传感器组件(例如，腐蚀传感器组件)可被布置为被包括在放置在潜在的腐蚀环境中的设备中的PCB上。通过使用板载处理器，可以对腐蚀传感器组件上的传感器变化进行记录、过滤、分析、并且与管理软件配对以触发报警，以及有效地预测系统腐蚀影响。这类腐蚀传感器组件可以联网，并且可以使用由这类腐蚀传感器组件获取的数据来实现多变量数据分析趋势和预测。因此，可以使用腐蚀传感器组件来确定其上安装有腐蚀传感器组件的PCB是否受腐蚀环境的影响。首先参考图1，将根据实施例描述包括腐蚀传感器组件的PCB组件。PCB组件100包括PCB104，该PCB104包括至少一个部件108。部件108通常可以包括但不限于包括：电气部件(例如，电阻器和电容器)、机械部件(例如，连接器)、集成电路(IC)、迹线等等。PCB组件100还包括腐蚀传感器组件112，其与PCB104连接，例如物理地安装在PCB104上并且与PCB104电连接。应当理解，腐蚀传感器组件112可以通过任意适当的耦合接口(例如，焊点、环氧树脂等)物理地耦合到PCB组件110。腐蚀传感器组件112(下面将参照图3A更详细地进行描述)通常包括PCB、信号迹线区域、和电气部件，其被配置为指示腐蚀传感器组件112(或更一般地，PCB组件100)何时位于潜在的腐蚀环境中。在一个实施例中，腐蚀传感器组件可以是可插拔的。也就是说，腐蚀传感器组件可被布置为容易地从PCB移除或解耦，以便可以有效地替换它。图2是根据实施例的包括可插拔腐蚀传感器组件的PCB组件的示意图。PCB组件200包括PCB204(在其上安装有部件208)和可插拔腐蚀传感器组件212。PCB204还包括插座216，可插拔腐蚀传感器组件212可以通过该插座216耦合，例如，安装或以其他方式机电耦合。通过使用插座216，可插拔腐蚀传感器组件212可以有效地与PCB204耦合，以及从PCB204解耦。参考图3A和3B，将根据实施例描述可插拔腐蚀传感器组件。图3A是根据实施例的腐蚀传感器组件的示意图。腐蚀传感器组件312包括传感器PCB330，该传感器PCB330包括多个开口或槽334和迹线338(例如，铜迹线)。开口334基本上围绕迹线338布置，以允许空气流过迹线338(或更一般地，迹线338的区域)。如本领域技术人本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：第一印刷电路板(PCB)，所述第一PCB包括第一接口；以及腐蚀传感器组件，所述腐蚀传感器组件包括第二接口，该第二接口被布置为耦合到所述第一接口，所述腐蚀传感器组件还包括信号迹线区域和多个部件，其中，所述信号迹线区域和所述多个部件被布置为提供对所述装置是否处于腐蚀环境中的指示。

【技术特征摘要】
2016.08.05 US 15/230,0311.一种装置，包括：第一印刷电路板(PCB)，所述第一PCB包括第一接口；以及腐蚀传感器组件，所述腐蚀传感器组件包括第二接口，该第二接口被布置为耦合到所述第一接口，所述腐蚀传感器组件还包括信号迹线区域和多个部件，其中，所述信号迹线区域和所述多个部件被布置为提供对所述装置是否处于腐蚀环境中的指示。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述迹线区域包括多个控制迹线和多个测试迹线，并且其中，所述多个部件被布置为监测所述多个控制迹线和所述多个测试迹线的信号完整性，以确定所述多个测试迹线何时展现出腐蚀的影响。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述多个控制迹线与所述环境隔离，并且所述多个测试迹线暴露于所述环境。4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述腐蚀传感器组件还包括多个开口，其中，所述多个开口位于所述迹线区域内以允许空气围绕所述迹线区域流动。5.根据权利要求3所述的装置，其中，所述多个部件包括第一传感器和控制器，该第一传感器被布置为获得与所述环境相关的数据，并且该控制器被布置为执行信号性能分析。6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述多个部件还包括通信部件，该通信部件允许所述腐蚀传感器组件与外部管理布置之间的通信。7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述第一传感器是温度传感器，所述控制器是PIC微控制器，并且所述通信部件是千兆位串行器/解串器(SerDes)。8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述第一传感器是湿度传感器，所述控制器是PIC微控制器，并且所述通信部件是千兆位串行器/解串器(SerDes)。9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一接口是microSD连接器。10.一种装置，包括：印刷电路板(PCB)；第一接口，所述第一接口与所述PCB相关联并且被布置为允许向所述PCB提供电力；信号迹线区域，该信号迹线区域在所述PCB上形成；以及多个部件，其中，所述信号迹线区域和所述多个部件被布置为协作以提供对所述装置是否处于腐蚀环境中的指示。11.根据权利要求10所述的装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：约尔·高尔根，罗伯特·格雷戈里·特维斯，伊丽莎白·卡楚帕拉比，
申请(专利权)人：思科技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US