热绝缘温度传感器制造技术

热绝缘温度传感器包括聚合体，该聚合体用于将传感器装配至装配表面，并定位温度传感元件于目标流体中。温度传感元件可定位在聚合体的远端处，并通过填充了导热材料的金属盖针对流体被密封。用这种方式，聚合体可将温度传感元件和聚合体中的引线导体与装配表面热绝缘开来。聚合体也可包括近端上的连接器，以方便与温度传感元件的电连接，并包括法兰，以用于相对于装配表面安装传感器，并包括固定表面，所述固定表面被配置用于配合装配表面。在一些例子中，可在两个阶段中构造聚合体，以方便连接器、法兰和/或固定表面的不同配置。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及传感器，并且更具体地涉及温度传感器。
技术介绍
温度传感器普遍用于提供关于流体温度的反馈。在结构中装配ー些温度传感器以检测保持在该结构中或在该结构中流动的流体的温度。例如在内燃发动机中，温度传感器可以用于监控油、冷却剤、甚至是燃料的温度。例如具有金属探针的油温度传感器可被装配在发动机组中的开口中，使得来自传感器的金属螺纹配合发动机组的装配表面的螺纹。用于测量油温的金属探针因此被定位在发动机组的油回流管道中。电连接器典型地连接至温度传感器，以便传递来自温度传感器的信号至远离发动机组的控制电路。各种其它温度传感器也可位于发动机组内，或与内燃发动机所使用的流体相关联。多种其它装置和结构可使用类似于在发动机中使用的温度传感器。专利技术概述大体上，本公开描述了用于测量目标流体的温度，同时最小化来自装配表面的热干扰的装置。例如，温度传感器可包括聚合体，所述聚合体用于将传感器装配至装配表面并将温度传感元件定位在目标流体中。与其它材料比较，例如金属和金属合金，聚合体可限制热传导性。因此聚合体可将温度传感元件和聚合体中的引线导体与装配表面热隔离开来。温度传感元件可定位在聚合体的远端处，并可通过导热盖针对流体被密封。在一些例子中，导热盖可被填充导热材料来将传感元件热耦合至导热盖。在一些例子中，导热盖可以是金属盖。聚合体也可包括聚合体近端上的连接器部分，即与传感元件相対，以方便与温度传感元件的电连接。聚合体也可包括用于相对于装配表面安装传感器的法兰和被配置用于配合装配表面的固定表面。在其它例子中，可在两个阶段中构造聚合体。第一阶段可生成围绕着引线导体模制的内聚合体。第二阶段可以是在内聚合体之上模制以生成不同配置的连接器、法兰和/或固定表面，同时在变型之间保持统ー的内聚合体、温度传感元件和金属盖配置。所产生的导热盖的热隔离比不与装配表面热隔离的装置提供了更加精确的温度测量和更快速的响应时间。在本专利技术的一个例子中，温度传感器包括限定至少ー个引线通道并包括在聚合体近端处的连接器部分的聚合体，置于聚合体远端处的末端突起，置于聚合体的近端和远端之间的法兰，其中法兰被配置为与装配工具配合，以及置于法兰和聚合体远端之间的固定表面。温度传感器也包括置于至少一个引线通道中的至少ー个引线导体，与至少ー个引线导体电耦合并被配置为检测流体温度的温度传感元件，以及置于温度传感元件和末端突起的至少一部分之上的导热盖，其中导热盖被配置为将温度传感元件针对流体密封。在本专利技术的另一例子中，ー种装置包括限定一个或多个引线通道的至少一部分并包括置于内聚合体的远端处的末端突起的内聚合体，和围绕内聚合体的一部分的外聚合体。外聚合体包括外聚合体近端处的连接器部分，外聚合体远端处的螺纹固定表面，其中螺纹固定表面的至少一部分围绕内聚合体的一部分，以及置于外聚合体的近端和远端之间的法兰，其中法兰被配置为与装配工具配合。该装置也包括置于ー个或多个引线通道中的至少ー个引线导体，电耦合至至少ー个引线导体并被配置为检测流体温度的温度传感元件，以及设置于温度传感元件和末端突起的至少一部分之上的导热盖，其中导热盖被配置为将温度传感元件针对流体密封。在本公开的另一例子中，ー种方法包括在至少ー个引线导体之上模制第一聚合物，以生成内聚合体，将温度传感元件焊接至至少ー个引线导体，用填充了导热材料的导热 盖覆盖温度传感元件，以及将导热盖固定至靠近温度传感元件的内聚合体的突起。该方法也包括在内聚合体的至少一部分之上模制第二聚合物，以生成外聚合体，其中外聚合体包括设置在外聚合体近端处的连接器部分，置于靠近温度传感元件的外聚合体的远端处的螺纹固定表面，以及置于外聚合体的近端和远端之间的法兰。在下面的附图和说明书中阐述ー个或多个实施方式的细节。其它特征、目的和优点将从说明书和附图以及从权利要求书显而易见。附图的详细描述图I是包括用于测量流体温度的装配在结构中的温度传感器的示例系统的概念图。图2是图I的温度传感器的透视图解。图3是图I的温度传感器的截面图。图4是具有内聚合体和外聚合体的示例温度传感器的截面图。图5是在温度传感器远端处的示例温度传感元件的截面图。图6是用于利用包覆(overmolded)的外聚合体而制造图4的温度传感器的示例方法的流程图。专利技术的详细描述大体上，本专利技术描述了用于测量目标流体的温度，同时最小化来自保护装置的装配平面的热干扰的装置。温度传感器可以包括能精确测量流体温度的传感或检测元件，但被测量的流体温度可被传感器所装配至的结构的温度影响。換言之，来自该结构的热可通过温度传感器的主体传导至传感元件和/或将传感元件电耦合至连接器的引线导体。当将传感器装配到所述结构的温度传感器的螺纹(例如固定表面)由也围绕流体中的温度传感元件的连续金属材料制成时，会恶化该温度梯度误差。例如，温度传感器可被装配在内燃发动机的发动机组中，以便测量在发动机组中流动的油、燃料或冷却剂的温度。因为发动机组的温度不总是与被测流体的温度相同，所以在温度传感器的固定表面和温度传感元件和/或传感器中的引线导体之间会引起低温梯度。温度传感器中的温度梯度误差对于具有高热容量的装配结构(例如发动机组)来说可能是常见的，因为该结构可以保持与被测流体之间的高温差。当被测流体的体积相对于接触温度传感器的主体的装配结构的表面积是小的时，也会加大温度梯度误差。如下面更详细描述的，温度传感器可包括聚合体，该聚合体用于将传感器装配至结构的装配表面并定位与目标流体接触的温度传感元件。因为与其它材料(例如金属和金属合金)相比聚合体可以限制热传导率，所以聚合体可将温度传感元件和聚合体内的引线导体与装配表面热隔离。温度传感元件可被定位在聚合体的远端，并通过导热盖针对流体被密封，该导热盖例如是金属盖、导热环氧树脂或导热热塑性塑料。在一些例子中，金属盖可被填充以导热材料来将传感元件热耦合至金属盖。和热绝缘聚合体相比，金属盖和导热材料可促进高的热传导率，该高的热传导率允许温度传感元件快速响应流体温度的任何变化。另外，金属盖的表面积和体积可被最小化以减少金属盖的热容量，并增大温度传感元件对于温度变化的响应。温度传感器的聚合体可包括聚合体近端上的连接器部分，也就是与传感元件相对，以方便与温度传感元件的电连接。聚合体可包括法兰，例如，六边形外表面，以便相对于装配表面和被配置为配合装配表面的固定表面安装传感器，所述固定表面例如是螺纹结构。在一些例子中，可以在两个阶段中构造聚合体。第一阶段可生成内聚合体，该内聚合体围绕引线导体模制并支持温度传感元件和金属盖。第二阶段可生成在内聚合体的一部分之上模制的外聚合体。以这种方式，可形成外聚合体来生成连接器、法兰和/或固定表面的不同配置，同时在温度传感器的变型之间保持统ー的内聚合体、温度传感元件和导热盖配置。图I是示例系统10的概念图，该示例系统10包括用于测量流体32温度的装配在壁28中的温度传感器12。如图I所示，系统10包括温度传感器12、壁28和30以及流体32。系统10可以是温度传感器12和包括流体32或允许流体32在结构的壁28和30之间 流动的结构(发动机组)的任何组合。因此，系统10可以是内燃发动机或其中温度传感器被用来监控流体温度的任何其它系统。温度传感器12可包括聚合体14、金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·马朱姆达，G·克里什纳默蒂，J·博伊德，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：