模块式传感器组件制造技术

公开了一种用于执行测量或校准的模块式传感器组件，包括：检测模块（１００），其包括带螺纹接头（１０４）、第一滑环导电轨（１１０）以及第二滑环导电轨（１１１）；基部模块（２０２），其包括带螺纹容座（１２２）、第一导体（３１０）以及第二导体（３１１）；其中，通过将带螺纹接头（１０４）旋拧到带螺纹管座（１２２）中来将检测模块（１００）可拆卸地安装到基部模块（２０２）上，从而形成在第一滑环导电轨（１１０）和第一导体（３１０）之间的第一电连接，以及在第二滑环导电轨（１１１）和第二导体（３１１）之间的第二电连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】模块式传感器组件
技术介绍
本专利技术一般涉及模块式传感器组件，并且更具体而言，涉及将可拆卸的检测模 块(sensing module)机械连接和电连接到基部模块上。压力、温度、电流等的传感器用于宽范围的工业和用户应用中，包括构件和仪 器的测量和校准。针对各种测量或校准任务而使用一种测量或校准系统的柔性可通过提 供可与相同的基部模块一起使用的可拆卸的检测模块来实现。取决于特定的应用，测量 或校准系统应当能够在苛刻的环境、振动、冲击及其它操作条件下操作。对于涉及压力 测量或校准的应用而言，检测模块和基部模块之间的连接应当能够经受高压。已知的解决方案，例如可从康涅狄格州新城镇的Dresser Inc.公司获得的 Heise PTE-I手持式压力校准仪、可从华盛顿州塔科马市的Hotek Technologies公司获 得的BETAGAUGE II压力记录校准仪、可从俄亥俄州克利夫兰市的Meriam Process Technologies公司获得的MFT 4000多功能模块式校准仪、可从华盛顿州埃弗雷特市的 Transmation Inc.公司获得的Quickcal 190自动压力校准仪，大部分采用可安装在基部模块 内部的检测模块。例如在手持式应用(在其中，基部单元的大小极为重要)中，将检测 模块安装在基部模块内部可为不期望的。相反，将检测模块安装在基部模块外部造成了 与提供可靠的机械连接和电连接有关的挑战。因此，存在对提供将可拆卸的检测模块可靠地机械连接(包括耐压)和电连接到 基部模块上的机构和方法的需要。存在确保各个模块(即发送模块和基部模块)经受环 境、处理、存储及其它操作条件的能力不依赖于匹配在一起的模块的另外的需要。专利技术简述公开了一种用于执行测量或校准的模块式传感器组件，包括检测模块，其包 括带螺纹接头(spigot)、第一滑环导电轨(slipringconductivetrack)以及第二滑环导电轨； 基部模块，其包括带螺纹管座、第一导体以及第二导体；其中，通过将带螺纹接头旋入 带螺纹管座中来将检测模块可拆卸地安装到基部模块上，从而形成在第一滑环导电轨和 第一导体之间的第一电连接，以及在第二滑环导电轨和第二导体之间的第二电连接。附图简述附图说明图1示出了测量或校准装置的检测模块和基部模块之间的接口的一个实施例的 分解图。图2示出了测量或校准装置的检测模块和基部模块之间的接口的一个实施例的 截面图。图3示出了适于容纳两个检测模块的测量或校准装置的基部模块的一个实施 例。图4示出了测量或校准装置的检测模块和基部模块之间的接口的一个实施例的 截面图。图5示出了测量或校准装置的检测模块和基部模块之间的数据接口的物理层的 采样实现的一个实施例的电气图。附图未必按比例绘制，相反，重点大体而言放在说明本专利技术的原理上。在附图 中，相同的标号用来指示各个图中的相同的部件。专利技术详述提供了一种模块式传感器组件，其包括测量或校准装置的基部模块，以及可在 外部安装到基部模块上的一个或多个可互换的检测模块。图1显示了检测模块和基部模 块的接口的一个实施例的分解图，并且图2显示了其截面。在一方面，可提供检测模块 100，取决于例如压力传感器、电压传感器、温度传感器、湿度传感器、流量传感器、压 力校准模块、电压校准模块、电流校准模块等的应用要求。本领域技术人员将理解这样 的事实，即，可以检测模块的备选类型和构造来实践本专利技术，因此本文阐明的描述不意 在将本专利技术的实践约束或限制于任何特定类型的检测模块。检测模块100可在外部安装到基部模块202上，如图3中最佳地看到的那样。图 3示出了适于容纳两个检测模块100和101的基部模块202。在备选实施例中，基部模块 202可适于容纳一个或多个检测模块100。再次参看图1和2，在一方面，检测模块100的构件可结合在壳体102中。在 一方面，检测模块100可具有基本圆柱形形状因素(formfactor)。在另一方面，检测模块 100可包括带螺纹接头104。带螺纹接头104可提供将检测模块100以机械的方式附连到 基部模块202的接口部件120上。带螺纹接头104可以可旋拧的方式(threadably)附连到 具有带内螺纹部分的基部模块容座122上。可通过操作员将接头104置于基部模块容座 122中并且相对于基部模块202旋转检测模块100来迫使检测模块100与基部模块202接 合。因此，带螺纹接口可允许仅使用操作员的手动作力来建立可靠地将检测模块100机 械连接到基部模块202上。在另一方面，接头104的直径106可为检测模块100和基部模块202之间的接口 的仅受控的尺寸，从而允许检测模块100以多种形状因素且以连续的尺寸成形，以满足 备选应用需要，以及适于有利于通过操作员的手稳固地握持检测模块100。在另一方面，接头104可为中空的，即可具有开口 132，该开口 132可与基部模 块容座122中的开口 134—起允许气体或液体在检测模块100和基部模块202的内部容积 之间自由运动，这对于某些应用(例如气动或液力压力测量或校准)而言可为必要的。在一个实施例中，可密封检测模块100和基部模块202之间的机械连接部，以经 受高的压力值，这例如对于涉及气动或液力压力测量或校准的应用而言可为必要的。例 如，在一个实施例中，检测模块100和基部模块202之间的机械连接部可经受达IOOObar 的压力值。在一个实施例中，连接部的环境密封可由一个或多个O形环302，303提供， 如在图4中最佳地看到的那样。在另一方面，检测模块100和基部模块202两者可在彼此断开连接时保持密封。 图4示出了配备有隔离阀304的基部模块接口部件120，当无检测模块100连接到基部模 块202上时，隔离阀304在正常关闭状态中由加载弹簧306支承，因此关闭到基部模块 202的开口。当检测模块100可旋转地上紧并且连接到基部模块202上时，隔离阀304可 由接头104推到打开状态。相反，当检测模块100正在可旋转地松开并且与基部模块202 断开连接时，隔离阀304返回到其正常关闭状态，从而防止气体或液体从基部模块202中 排出。本领域技术人员将理解这样的事实，即，隔离阀304的其它设计处于本专利技术的精神和范围内。在另一方面，检测模块100可包括一个或多个滑环导电轨110，111，从而在检 测模块100和基部模块202的构件之间提供电联接。在一个实施例中，如在图2中最佳 地看到的那样，滑环导电轨110在基部模块202和检测模块100之间提供功率输送。滑 环导电轨111在基部模块202和检测模块100之间提供数据传输。本领域技术人员将理 解这样的事实，即，提供功率输送、数据输送及其它功能的一个或多个导电轨处于本发 明的范围和精神内。在一个实施例中，滑环导电轨110，111可由嵌入非导电材料(例如塑料)中的贵金属镀层提供。在一个实施例中，如在图4中最佳地看到的那样，以弹簧加载销(spring loaded pin) 310, 311形式的一对导体可安装在基部模块202的接口部件120上，并且可适于在检 测模块100和基部模块202连接在一起时与相应的滑环导电轨110，111进行电接触。销 310，311可由导电材料制成，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于执行测量或校准的模块式传感器组件，包括：　　检测模块，其包括带螺纹接头、第一滑环导电轨以及第二滑环导电轨；　　基部模块，其包括带螺纹容座、第一导体以及第二导体；以及　　其中，通过将所述带螺纹接头旋入所述带螺纹容座中来将所述检测模块可拆卸地安装到所述基部模块上，从而形成在所述第一滑环导电轨和所述第一导体之间的第一电连接，以及在所述第二滑环导电轨和所述第二导体之间的第二电连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-5-1 12/1136141.一种用于执行测量或校准的模块式传感器组件，包括检测模块，其包括带螺纹接头、第一滑环导电轨以及第二滑环导电轨； 基部模块，其包括带螺纹容座、第一导体以及第二导体；以及 其中，通过将所述带螺纹接头旋入所述带螺纹容座中来将所述检测模块可拆卸地安 装到所述基部模块上，从而形成在所述第一滑环导电轨和所述第一导体之间的第一电连 接，以及在所述第二滑环导电轨和所述第二导体之间的第二电连接。2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述第一电连接提供从所述基部模块到 所述检测模块的功率传输，而所述第二电连接提供所述基部模块和所述检测模块之间的 数据传输。3.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，电接地连接形成于所述带螺纹接头和所 述带螺纹容座之间。4.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述基部模块还包括基部模块内部容 积，并且所述检测模块还包括检测模块内部容积；以及其中，所述带螺纹接头还包括第一开口，并且所述带螺纹容座还包括第二开口，所 述第一开口和所述第二开口允许气体或液体在所述检测模块内部容积...

【专利技术属性】
技术研发人员：RG布朗，HS曼基亚，KS弗莱明，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US