传感器系统以及方法技术方案

技术编号:19774838 阅读:22 留言:0更新日期:2018-12-15 10:10
本发明专利技术公开一种系统,该系统包括结构,所述结构被配置成具有布置在所述结构的表面上的结构粘合层。所述结构粘合层是金属合金。所述系统包括传感器,所述传感器被配置成具有布置在所述传感器的表面上的传感器粘合层。所述传感器粘合层是金属合金。所述传感器粘合层被配置成经由金属接头连接到所述结构粘合层以使所述传感器通过所述金属接头、所述结构粘合层以及所述传感器粘合层来感测所述结构的数据。

【技术实现步骤摘要】
传感器系统以及方法
本文中所描述的主题涉及传感器。
技术介绍
可以在各种各样的应用中使用传感器。例如,在机电系统中,表面声波(SAW)装置可用作传感器以测量转矩、温度、压力以及其它参数。SAW装置可被晶圆级气密地加盖或放置并密封在气密分立封装件内部,并且然后被安装到结构上以感测结构的数据。SAW装置可被安装到如轴、杆、叶片等结构或如航空、油气、运输、可再生能源提取等各种应用中使用的替代性结构上。将传感器安装到结构上的工艺目前包括若干问题。将传感器安装到某些结构上存在的一个问题是许多结构太大而不能装配到常规的焊炉或回流设备中或可能不能够被运输到具有常规的焊炉或回流设备的位置以将传感器安装到结构上。因此,使用粘合剂或环氧树脂材料来将许多SAW装置安装到结构上。然而,使用环氧树脂或粘合剂来将传感器安装到结构上限制了系统的工作温度,降低了传感器感测结构的数据的灵敏度,限制了安装到结构上的传感器的未来可再加工性的能力,并且需要大量时间来使环氧树脂或粘合剂恰当固化,这增大了相关联的制造成本和材料成本。有利的是具有更稳健的安装方法来将这些传感器附接在实地和生产环境中。
技术实现思路
在一个实施例中,一种系统包括结构,所述结构被配置成具有布置在所述结构的表面上的结构粘合层。所述结构粘合层是金属合金。所述系统包括传感器,所述传感器被配置成具有布置在所述传感器的表面上的传感器粘合层。所述传感器粘合层是金属合金。所述传感器粘合层被配置成经由金属接头连接到所述结构粘合层以使所述传感器通过所述金属接头、所述结构粘合层以及所述传感器粘合层来感测所述结构的数据。在一个实施例中,一种方法包括:将结构粘合层布置在结构的表面上。所述结构粘合层是金属合金。所述方法包括:将传感器粘合层布置在传感器的表面上。所述传感器粘合层是金属合金。所述结构粘合层经由金属接头而被连接到所述传感器粘合层上以使所述传感器通过所述金属接头、所述结构粘合层以及所述传感器粘合层来感测所述结构的数据。在一个实施例中,一种系统包括结构,所述结构被配置成具有布置在所述结构的表面上的结构粘合层。所述结构粘合层是金属合金。所述系统包括传感器,所述传感器被配置成具有布置在所述传感器的表面上的传感器粘合层。所述传感器粘合层是金属合金。所述传感器粘合层被配置成在回流焊炉外的位置处经由金属接头连接到所述结构粘合层以使所述传感器通过所述金属接头、所述结构粘合层以及所述传感器粘合层来感测所述结构的数据。除了上述实施例之外,本专利技术还提供以下技术方案:技术方案1.一种系统,包括:结构,所述结构被配置成具有布置在所述结构的表面上的结构粘合层,其中所述结构粘合层是金属合金;以及传感器,所述传感器被配置成具有布置在所述传感器的表面上的传感器粘合层,其中所述传感器粘合层是金属合金;其中所述传感器粘合层被配置成经由金属接头连接到所述结构粘合层以使所述传感器通过所述金属接头、所述结构粘合层以及所述传感器粘合层来感测所述结构的数据。技术方案2.根据技术方案1所述的系统,其特征在于,所述传感器粘合层被配置成在回流焊炉外的位置处经由所述金属接头连接到所述结构粘合层。技术方案3.根据技术方案1所述的系统,其特征在于,所述结构的所述数据包括温度数据、应力数据或应变数据中的一个或多个。技术方案4.根据技术方案1所述的系统,其特征在于,所述结构是轴、杆或叶片中的一个或多个。技术方案5.根据技术方案1所述的系统,其特征在于,所述传感器被配置成经由所述金属接头与所述结构自对准。技术方案6.根据技术方案1所述的系统,其特征在于,所述结构粘合层被配置成布置在所述结构的外表面上。技术方案7.根据技术方案1所述的系统,其特征在于,所述系统进一步包括感应线圈,所述感应线圈被配置成与所述金属接头操作性地接触,所述感应线圈被配置成向所述金属接头施加电刺激。技术方案8.根据技术方案1所述的系统,其特征在于,所述传感器是表面声波(SAW)装置。技术方案9.根据技术方案8所述的系统,其特征在于,所述SAW装置包括应变计、转矩传感器或温度传感器中的一个或多个。技术方案10.一种方法,包括:将结构粘合层布置在结构的表面上,其中所述结构粘合层是金属合金;将传感器粘合层布置在传感器的表面上,其中所述传感器粘合层是金属合金;以及经由金属接头将所述结构粘合层连接到所述传感器粘合层上以使所述传感器通过所述金属接头、所述结构粘合层以及所述传感器粘合层来感测所述结构的数据。技术方案11.根据技术方案10所述的方法,其特征在于,经由所述金属接头将所述传感器粘合层连接到所述结构粘合层在回流焊炉外的位置处发生。技术方案12.根据技术方案10所述的方法,其特征在于,所述结构的所述数据包括温度数据、应力数据或应变数据中的一个或多个。技术方案13.根据技术方案10所述的方法,其特征在于,所述结构是轴、杆或叶片中的一个或多个。技术方案14.根据技术方案10所述的方法,其特征在于,所述传感器被配置成经由所述金属接头与所述结构自对准。技术方案15.根据技术方案10所述的方法,其特征在于,所述结构粘合层被配置成布置在所述结构的外表面上。技术方案16.根据技术方案10所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括:用感应线圈向所述金属接头施加电刺激,所述感应线圈被配置成与所述金属接头操作性地接触。技术方案17.根据技术方案10所述的方法,其特征在于,所述传感器是表面声波(SAW)装置。技术方案18.根据技术方案17所述的方法,其特征在于,所述SAW装置包括应变计、转矩传感器或温度传感器中的一个或多个。技术方案19.一种系统,包括:结构,所述结构被配置成具有布置在所述结构的表面上的结构粘合层,其中所述结构粘合层是金属合金;以及传感器,所述传感器被配置成具有布置在所述传感器的表面上的传感器粘合层,其中所述传感器粘合层是金属合金;其中所述传感器粘合层被配置成在回流焊炉外的位置处经由金属接头连接到所述结构粘合层以使所述传感器通过所述金属接头、所述结构粘合层以及所述传感器粘合层来感测所述结构的数据。技术方案20.根据技术方案19所述的系统,其特征在于,所述传感器是表面声波(SAW)装置。附图说明通过参照附图阅读以下非限制性实施例的说明将更好地理解专利技术性主题,其中:图1展示了根据一个实施例的系统的横截面视图;图2展示了根据一个实施例的图1的系统的部分横截面视图;图3展示了根据一个实施例的方法流程图;图4展示了根据一个实施例的系统的横截面视图;并且图5展示了根据一个实施例的系统的横截面视图。具体实施方式本文中所描述的专利技术性主题的一个或多个实施例提供了具有传感器的系统和方法,所述传感器经由金属传感器粘合层和结合至金属接头的金属结构粘合层而被布置在结构上以通过金属接头、传感器粘合层以及结构粘合层来感测结构的数据。结构可以是如航空、油气、运输、可再生能源提取、电力和能量系统等应用中使用的如杆、轴、叶片等大结构。传感器可感测结构的温度数据、应变数据、应力数据等等或它们的组合。例如,传感器可感测传递燃油的导管的温度数据,可感测在导管内部传递的燃油的温度,可感测旋转轴的应变等等。本文中所描述的系统和方法改善了传感器灵敏度,使系统能够经受更高的工作温度,并且相对于不具有金属粘合的系统降低了粘合材料的蠕本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统,包括:结构,所述结构被配置成具有布置在所述结构的表面上的结构粘合层,其中所述结构粘合层是金属合金;以及传感器,所述传感器被配置成具有布置在所述传感器的表面上的传感器粘合层,其中所述传感器粘合层是金属合金;其中所述传感器粘合层被配置成经由金属接头连接到所述结构粘合层以使所述传感器通过所述金属接头、所述结构粘合层以及所述传感器粘合层来感测所述结构的数据。

【技术特征摘要】
2017.06.07 US 15/6161051.一种系统,包括:结构,所述结构被配置成具有布置在所述结构的表面上的结构粘合层,其中所述结构粘合层是金属合金;以及传感器,所述传感器被配置成具有布置在所述传感器的表面上的传感器粘合层,其中所述传感器粘合层是金属合金;其中所述传感器粘合层被配置成经由金属接头连接到所述结构粘合层以使所述传感器通过所述金属接头、所述结构粘合层以及所述传感器粘合层来感测所述结构的数据。2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述传感器粘合层被配置成在回流焊炉外的位置处经由所述金属接头连接到所述结构粘合层。3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述结构的所述数据包括温度数据、应力数据或应变数据中的一个或多个。4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述结构是轴、杆或叶片中的一个或多个。5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述传感器被配置成经由所述金属接头与所述结构自对准。6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述结构粘合层被配置成布置在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:J伊安诺特蒂CJ卡普斯塔DR埃斯勒
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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