專利名稱：探測器和組裝所述探測器的方法
技術領域：
本申請涉及一種探測器和組裝該探測器的方法。
背景技術：
具有傳感器的探測器是已知的，特別是可與水質監測儀器連接的探測器，例如，監測所述儀器周圍的環境的參數的探測裝置，諸如以下美國專利中所公開的探測裝置Lizotte 等人的 No. 6，779，383 ；Dickey 等人的 No. 5，821，405 ；Saffell 的 No. 5，235，526 ；Henry 等人的 No. 6，677，861,6, 798，347,6, 928，864,6, 938，506,7, 007，541 和 7，138，926。因為申請人的探測器的本體容納具有多個組件的電路板，所以這些探測器是“智 能探測器”。電路板是探測器的最貴組件之一，并且關鍵是能夠組裝探測器，而不損傷電路板。因為探測器通常在水下使用，所以能夠將探測器組裝到水密殼體中也是關鍵的。申請人已開發了組裝探測器的新方法，該新方法解決了這兩個關鍵性問題，此外，有利地使得電路板在組裝在水密殼體中之前可操作，以使得在最終組裝之前可對該板進行編程、以及/或者可測試和/或校準該板和/或傳感器的功能。
發明內容
本發明的一方面是組裝探測器的方法，該方法包括提供可與傳感器連接并與第一電連接器連接的電路板；在電路板上方滑動具有第一端部和第二端部的殼體。所述方法包括通過水密密封將殼體的第一端部與第一電連接器密封地連接，并通過水密密封來密封殼體的第二端部。將殼體的第一端部與第一電連接器密封地連接的步驟優選地包括將它們通過激光焊接在一起。在一個實施例中，第一電連接器是用于將電路板與監測設備連接的濕式耦合連接器。第一電連接器可包括圍繞其一部分(優選地，離電路板最近的端部)的外殼。在存在外殼的情況下，殼體的第一端部和第一電連接器的激光焊接包括將殼體通過激光焊接到外殼。在另一個實施例中，殼體還包括被激光焊接到開口的第二端部的縮小環。在存在縮小環的情況下，殼體的開口的第二端部的激光焊接包括將所述縮小環通過激光焊接到外殼。在另一個實施例中，電路板可操作為在電路板上方滑動殼體之前操作傳感器。因為電路板組裝件是可操作的，所以所述方法可包括測試電路板組裝件以確定傳感器正在運轉、和/或校準傳感器。這些測試和/或校準步驟可在在電路板組裝件上方滑動殼體之前被執行。在一個方面，所述方法包括容納在與電路板連接的探測器頭內的傳感器。在探測器頭與電路板連接的情況下，密封第二端部的步驟包括將殼體的第二端部與探測器頭密封地連接在一起，該步驟優選地通過將這兩個組件通過激光焊接在一起來實現。在一個實施例中，探測器頭包括限定用于殼體的第二端部的支座的頸部。本發明的另一方面是一種組裝用于具有可更換探測器頭的探測器的探測器本體的方法。該方法包括相同的基本步驟，但是容納傳感器的探測器頭可與電路板連接，并且密封第二端部的步驟包括將與電路板連接的第二電連接器與殼體密封地連接以提供水密密封。第二電連接器可與探測器頭內的傳感器連接，并可通過在第二電連接器與殼體之間涂覆密封劑來與殼體密封地連接。本發明的另一方面是通過所公開的任一公開方法制成的探測器。本發明的另一方面是包括通過任一公開方法制成的探測器的探測裝置。
圖I是將通過新方法組裝的探測器的一個實施例的組件的分解的前透視圖。圖2A是具有濁度頭的組裝探測器的側透視圖。圖2B是圖2A的濁度探測器的連接器的端視圖。 圖3是具有導電性頭的組裝探測器的側透視圖。圖4是具有溶解氧頭的組裝探測器的側透視圖。圖5是圖I的殼體的截面圖。圖6是圖3的導電性頭的前視圖。圖7是圖I的縮小環的前透視圖。圖8是將連接器組裝到殼體的近端的部分截面圖。圖9A是被構造為接納可更換探測器頭的探測器本體和探測器頭的一個實施例的側透視圖。圖9B是圖9A的探測器本體的端視圖，該端視圖示出用于將探測器本體與可更換探測器頭連接的連接器的電路連接器。圖10是圖9A的探測器本體的截面圖。圖11是具有與傳感器適配器連接的組裝探測器的部分截面的側視圖。圖12是組裝圖I的探測器的方法的一個實施例的示圖。圖13是組裝圖9A的探測器本體的方法的一個實施例的示圖。圖14是包括所公開的探測器中的至少一個的探測裝置的俯視透視圖。
具體實施例方式以下具體實施方式
將示出本發明的總原理，本發明的例子在附圖中另外示出。在附圖中，相似的標號指示相同的或者在功能上類似的元件。參照圖1，按分解的部分組裝構造示出了探測器(總體被指定為101)的組件。該探測器的組件包括探測器頭102、電路板120、電連接器106、殼體119、以及縮小環或焊接環148，電路板120具有第一端部130和第二端部131，殼體119具有遠端132和近端134。探測器頭102包含可以接近探測器頭周圍的環境以監測該環境的至少一個參數的傳感器。該傳感器可包括被定位在探測器頭102中或者從探測器頭102突出的、從電極、窗口、隔膜或者其它表面和/或它們的組合中選擇的多個組件。探測器頭102限定用于傳感器的殼體，并包括與電路板120的第一端部130相鄰的頸部103 (參見例如圖6)。頸部103具有比探測器頭102的其余部分小的外徑，并限定環形支座116，在環形支座116中，頸部過渡到探測器頭102的其余部分。探測器頭102還可包括用于與電路板120連接的、從頸部103延伸的一根或多根弓丨線。這些引線可被直接焊接到電路板120，或者可接入到電路板120上的組件(諸如凹形頭、卡邊緣連接器、印刷電路板連接器、USB連接器、或者任何其它已知的或后來開發的連接器)中。探測器頭102 (具體地，它所限定的殼體)可以是金屬和/或防生物污損的材料。所述金屬可以是防水的且耐腐蝕的。合適的材料包括鈦、不銹鋼、鎳、銅、石墨和它們的合金。在一個實施例中，探測器頭是鈦。在另一個實施例中，探測器頭是具有高銅含量的防污銅-鎳合金。例如，所述防污銅-鎳合金可以是90-10CuNi合金或70-30CuNi合金。在另一個實施例中，所述殼體可以是防污塑料，例如，聚乙烯、聚丙烯、或者可包括防污化合物(諸如辣椒素(capsaicin)、辣椒屬(capsicum)、呋喃化合物(furan compounds)、銅化合物、內酯(lactones)、燒基酌'(alkyl-phenols)、有機錫化合物(organotincompounds)、抗菌素(antibiotics)或者它們的混合物)的尼龍。在圖2A-4的實施例中，探測器頭102是濁度頭110 (圖2A)、導電性或組合導電性/溫度頭112 (圖3)、或者溶解氧頭114 (圖4)(更優選地，光學溶解氧頭)。然而，探測器 頭102不限于這些類型的傳感器。在另一個實施例中，探測器頭102可包括電極，諸如離子選擇電極。探測器頭102可容納任何合適的離子選擇電極或者多個離子選擇電極，例如pH電極、氧化還原電位電極、溶解氧電極、傾向于選擇亞硝酸根離子、硝酸根離子、氨、氟離子、鈉離子、氯離子、鉀離子、鈣離子、溴離子或錳(II)離子的電極、或者這些電極的組合。這些探測器頭102均具有用于其在上座置殼體119的頸部103。現在參照圖6，與申請人于2010年6月14日提交的美國專利申請序號12/814，520、“可擦拭導電性探測器及其制作方法(WIPEABLECONDUCTIVITY PROBE ANDMETHOD OF MAKING SAME)”(其全部內容通過引用并入本文)中詳細描述的導電性頭類似地，導電性頭112優選地是在每個握臂516、517中具有一組同心電極的叉形電極支承件512。叉形電極支承件可通過下述方式來制作，即，將預成型電極元件裝入塑料材料562中，其后，移除預成型電極元件和塑料的一部分來形成叉形支承件512，叉形支承件512具有在其之間限定狹槽514的第一電極握臂516和第二電極握臂517。電極支承件512可包括被定位在狹槽514中的溫度傳感器530和從第一電極握臂516和第二電極握臂517中的電極延伸的多根引線531、以及用于溫度傳感器530的溫度引線532。在本實施例中，塑料材料562被模壓到縮小環565上，優選地，被外模壓(over-mold)到縮小環565上。連接環565包括頸部566和環形支座568。連接環565可以是金屬和/或防生物污損的材料，比如上面所描述的那些材料。其它探測器頭可像導電性頭112那樣具有被外模壓到連接環上的塑料殼體或本體。所述塑料材料可以是合適的具有良好的材料強度的工程熱塑性材料，所述良好的材料強度有助于使傳感器或探測器頭的窗口、狹槽和/或環形溝槽或其它特征形成在其中。所述熱塑性塑料可以是防水的、耐腐蝕的和/或耐化學腐蝕的，并且是電絕緣的。因為探測器頭通常在有效深度的水下使用，并且當它下降時經歷增大的壓力，所以水密結合是重要的。如果出現間隙，則水可能進入探測器頭并損壞其組件。所述熱塑性材料可以是醒縮醇(acetal)、丙烯酸(acrylic)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三兀共聚物(acrylonitri I e-butadi ene-styreneterpo Iymer )、聚酉先胺(polyamide)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚醚酰亞胺(polyetherimide)、聚苯醚(polyphenyleneether)、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)、聚諷(polysulfone)、聚乙烯醇(polyvinylalcohol)或熱塑性聚酯(thermoplastic polyester)。在一個實施例中，所述熱塑性材料是酰亞胺(imide);優選地,非填充型酰亞胺，諸如聚醚酰亞胺(polyetherimide)。聚醚酰亞胺可從SABICInnovative Plastics購買，市售商標名為(Jltem'參照圖1，電路板120將探測器頭102中的傳感器與電連接器106連接。電路板120可包括多個組件，諸如存儲器、電容器、模擬-數字轉換器、以及操作傳感器、收集數據、存儲數據和/或將數據發送到與電連接器106連接的設備所需的任何其它組件。在一個實施例中，電路板120可包括壓力傳感器190。壓力傳感器190提供用于檢測水密殼體119中的泄漏或破裂的一種手段。該傳感器可用于在將殼體焊接到其它組件之后的制造期間測試探測器，或者在監測環境之前、期間和/或之后現場測試探測器。與電路板120的第二端部131連接的電連接器106可以是電連接器，優選地，包括至少一個銷釘122和至少一個插孔124的電連接器，優選地，銷釘和插孔是濕式耦合連接器。在圖2A-4的實施例中，電連接器106包括具有兩個銷釘122和兩個插孔124的濕式耦合連接器。電連接器106包括包圍其至少一部分(優選地，與電路板120的第二端部131相·鄰的部分)的外殼126。外殼126提供用于將電連接器106附連到殼體119 (優選地，通過水密密封)的一個表面或多個表面，并且在相對端，可包括用于接納止動環(類似于圖10中所示的止動環204)的環形溝槽128。外殼126可以是金屬和/或防生物污損的材料，諸如以上所討論的那些。在一個實施例中，夕卜殼126是與殼體119相同的材料。電連接器106還可包括將電連接器106與電路板120耦合的電引線129。引線129可被焊接到電路板120，或者可插入到電路板120上的組件(諸如凹形頭、卡邊緣連接器、印刷電路板連接器、USB連接器、或者任何其它已知的或后來開發的連接器)中。殼體119是中空的大致圓柱形的管，該管具有限定第一開口端136的遠端132和限定第二開口端137的近端134。殼體119的內徑總體比電路板120的內徑大，以使得殼體119易于以足夠的空隙在電路板120上方滑動，以避免碰撞殼體119上的電路板120以及可能損傷電路板120或者其組件之一。殼體119具有基本均勻的外徑；然而，如圖5中最佳地所見，具有多個不同的內徑。殼體119的內部具有環形唇部142、擴大開口 146和在它們之間的腔室144，環形唇部142縮進到殼體119的正好在第一開口端136內部的內壁中，擴大開口 146縮進到殼體119的正好在第二開口端137內部的內壁中。殼體119可以是金屬和/或防生物污損的材料，諸如以上所討論的那些。環形唇部142具有比腔室144大的內徑，并基本均勻地延伸到殼體119的內部，并與第一開口端136鄰接。環形唇部142的寬度與探測器頭102的頸部103的寬度成比例，以使得頸部103的端部座置在環形唇部142上，并且第一開口端136抵靠探測器頭102的環形支座116座置。在殼體119的近端134處的擴大開口 146基本均勻地延伸到殼體119的內部，并與第二開口端137鄰接。擴大開口 146具有比腔室144大的內徑，并可具有比環形唇部142大的內徑。擴大開口 146提供接納縮小環148的優點，這增大了用于將殼體119與電連接器106 (具體地，電連接器106上的外殼126)連接的表面積。增大的表面積提供更強固的結合，具體地，組件之間更強固的焊接結合以及改進的水密密封。現在參照圖7-8，縮小環148具有穿過其的中心孔150，并具有頭152和頸部154。頸部154具有比頭152小的外徑，就這點而論，在環周圍限定檐口(eave) 156。縮小環148(具體地，頭152)限定縮小環148的頂部158，并且頸部154限定底部164。頭152還限定環的外表面，該外表面包括圓周側壁160和在圓周側壁160與頂部158之間的肩部162。探測器100 (比如，圖2A、圖3和圖4中的那些探測器)使用圖12的公開的新方法來組裝。所述方法包括步驟602，該步驟提供與第一電連接器106連接的電路板120或120’。電路板120可與傳感器連接。所述方法包括步驟604、步驟606和步驟608，步驟604在電路板120或120’上方滑動殼體119或219，步驟606通過水密密封將殼體的第一端部與第一電連接器106密封地連接，步驟608通過水密密封來密封殼體的第二端部。將殼體的第一端部與第一電連接器密封地連接的步驟606可包括將這兩個組件焊接在一起。所述焊接可以是任何已知的技術，優選地，可在組件之間形成水密密封并且將不損傷探測器的任一部分(特別是電路板)的技術。所述焊接可以是弧焊、MIG、TIG、 激光、電子束、電阻、超聲或等離子體焊接過程。一些焊接技術可對與電路板焊接貼近的地方提供太多熱量。優選地，所述焊接是激光焊接。激光焊接是需要僅從正被焊接的零部件的一側進入焊接區的非接觸式方法。隨著強激光快速地加熱材料(通常僅花費幾毫秒)，形成焊接。激光焊接提供的一個優點是在處理期間添加的熱量最少。該優點使激光焊接對于需要在電子器件附近進行焊接的薄切片或產品是理想的。低熱量輸入與光學方法(而不是電方法)組合還意味著工裝設計和材料中的更大的靈活性。激光焊接的另一個優點是一般不添加填充材料。無論它是整個零部件設計、工裝設計還是這兩者的組合，成功的激光焊接的一個要素都是組件沿著焊接區保持緊密接觸。理想的焊接結合應該在組件之間不具有間隙。在搭接焊接結合構造中尤其如此。即使零部件之間的最細小空間也可以是持續強固的焊接與根本沒有焊接之間的差異。對接焊接結合或滾焊焊接結合的容限稍微大一點。因為激光焊接是在沒有填充金屬的益處下最常進行的，所以形成填角(fillet)的材料必須從正被焊接的部分“抽出”。在圖1-4的實施例中，傳感器容納在與電路板120連接的探測器頭102內，并且通過水密密封來密封殼體119的第二端部131的步驟608包括將第二端部131與探測器頭102密封地連接在一起，優選地，通過使用激光焊接。探測器頭102可包括限定用于殼體119的第二端部131的環形支座116的頸部103，以使得將這兩個組件通過激光焊接在一起的步驟包括將殼體119的第二端部131焊接到探測器頭102的頸部103。在另一個實施例中，所述方法包括提供縮小環148并優選地通過激光焊接將縮小環148與中空殼體119的開口端137密封地連接的步驟。將縮小環148與殼體119密封地連接的步驟優選地在插入電路板120的步驟之前發生。其后，密封地連接開口端137的步驟包括優選地通過激光焊接將縮小環148焊接到電連接器106的外殼126。縮小環148被設計成為了更強固的焊接而填充殼體119的開口端137的擴大開口 146與電連接器106之間的間隙。縮小環148還提供形成焊接的“填角”的附加材料。在一個實施例中，通過在電連接器106上方滑動遠端132并滑動到與探測器頭102接合來在電路板120上方滑動殼體119。在另一個實施例中，在電路板上方從探測器頭102開始滑動殼體119。一旦所述方法完成，就形成了探測器100 (例如，類似于圖2A、圖3和圖4中的那些探測器)。探測器100包括在縮小環148與殼體119的近端134之間的第一焊接180、在探測器頭102的頸部103與殼體119的遠端132之間的第二焊接183、以及在縮小環148與電連接器106的外殼126之間的第三焊接184。第一焊接180和第二焊接182在圖8中可被更清楚地查看；其中，縮小環148被示出為被插入到擴大開口 146中，此時頸部154與擴大開口 146的內表面相鄰，并且檐口 156抵靠殼體119的近端134座置。這些表面提供更大的表面積，縮小組件之間的間隙，并提供用于放置第一焊接180的附加材料。同樣，縮小環148的中心孔150位于與電連接器106的外殼126相鄰以提供更大的表面積，縮小組件之間的間隙，并提供用于第三焊接184的附加材料。外殼126的端部可包括加厚部分或端部127，該加厚部分或端部127通過附加材料加固以增強焊接和/或保護下面的電連接器106以免暴露到來自焊接方法的熱的影響。電路板120與電連接器106連接，并且探測器頭102優選地且有利地在被插入到殼體119中之前是可操作單元。可操作單元包括操作傳感器、測試傳感器和/或電路板的功能、校準傳感器、和/或對電路板進行編程的能力。因此，所述方法可包括測試電路板120 以確定傳感器正在運轉和/或在將電路板120插入到殼體119中之前校準傳感器的附加步驟。所述方法還可包括將探測器頭102與電路板120的第一端部130連接的步驟，該步驟可包括將引線129從探測器頭102焊接到電路板120。在另一個實施例中，連接探測器頭102的步驟可包括將探測器頭102接入到電路板120的第一端部130上的連接器(諸如以上所討論的那些連接器)中。所述方法還可包括將電連接器106與電路板120的第二端部131連接的步驟。像探測器頭102那樣，電連接器106的連接可包括將電連接器106的引線129焊接到電路板120、或者將探測器頭102接入到電路板120的第二端部131上的電連接器106 (諸如以上所討論的那些連接器)中。現在參照圖13，探測器100可通過包括以下步驟的方法來組裝(I)提供電路板的步驟622，所述電路板與電連接器連接，并與容納在探測器頭內的傳感器連接；(2)在所述電路板上方滑動具有第一端部和第二端部的殼體的步驟624 ; (3)通過水密密封將殼體的第一端部與電連接器密封地連接的步驟626 ;和(4)通過水密密封將殼體的第二端部與探測器頭密封地連接的步驟628。所述電路板可操作為操作傳感器，并且優選地在電路板上方滑動殼體之前是可操作的。當被組裝時，探測器100可監測環境(通常為探測器頭102周圍的環境)的參數，尤其是當通過電連接器106與另一個設備連接時。在一個實施例中，探測器100可與探測裝置300連接，探測裝置300被構造為接納本文所公開的探測器的電連接器106 (圖14)。在另一個實施例中，探測器100可連接至傳感器適配器290 (圖11)、數據記錄器、計算機、手持監測單元、或者能夠與探測器連接并與其中的傳感器通訊以監測傳感器周圍的環境的任何其它設備。在另一個實施例中，探測器100可安裝在多探測器組裝件或者如美國專利6，779，383中所示的、用擦拭元件擦拭的探測裝置中，所述擦拭元件不僅清潔所公開的探測器100，而且還清潔其它探測器中的其它傳感器。現在參照圖9A-10，公開了具有殼體219、縮小環148、第一電連接器106 (比如上述那些電連接器)、電路板120’的探測器本體200，殼體219優選地是中空的大致圓柱形的管，該管具有限定開口 236的遠端232和限定開口 237的近端234，電路板120’容納在與第一電連接器106連接的殼體219內，并在與第一電連接器106相對的端部處與第二電連接器212連接。殼體219可以是金屬和/或防生物污損的材料，諸如以上所討論的那些。殼體219具有基本均勻的外徑，但是具有多個不同的內徑。殼體219的內徑總體大于電路板120’，以使得殼體219易于以足夠的空隙在電路板120’上方滑動，以避免碰撞殼體219上的電路板120’以及可能損傷電路板120’或者其組件之一。殼體219的內部(在圖10中查看最佳)具有在遠端232處的腔體238、在近端234處的擴大開口 246和在它們之間的腔室244。分離腔體238與腔室244的可以是用于座置平臺210的環形肩部242，平臺210具有在其中的或者從其延伸的第二電連接器212。腔體238的大小一般能接納可更換探測器頭(未示出)，但是在申請人于本申請同一天提交的專利申請序號12/774，081、“可更換探測器頭(REPLACEABLE PROBE HEAD)”(其全部內容通過引用并入本文)中詳細描述了腔體238。腔體238包括正好在開口 236內部的環形溝槽240，環形溝槽240縮進到腔體的臂中，并圍繞其外圍延伸。環形溝槽240被成形和定位為接納從可更換探測器頭的耦合構件突出的連接部件(例如，扣合特征)。意識到，雖然環形溝槽是優選的，但是其它部件是可 以的。在殼體219的近端234處的擴大開口 246基本均勻地延伸到殼體219的內部，并與開口 237鄰接。擴大開口 246具有比腔室244大的內徑，并且甚至可具有比腔體238大的內徑。擴大開口 246有利地接受縮小環148的頸部154，以為將組件焊接在一起提供更大的表面積。電路板120’主要容納在腔室244中，并與具有第二電連接器212的平臺210連接。平臺210 (在圖9B和圖10中查看最佳)座置在環形肩部242上，優選地，平臺210通過水密密封(例如，通過環氧粘合劑、硅膠RTV、灌封(potting)化合物、或者用于形成水密密封的任何其它合適的填料)粘附到環形肩部242。平臺210還可包括將可更換探測器頭250鎖到探測器本體200的部件；例如，第一插片216和第二插片217是不同的形狀，以使得僅存在用于將可更換探測器頭250插入到腔體238中并與第二電連接器212連接的一個方位。如“可更換探測器頭”專利申請中所解釋的，將可更換探測器頭250鎖到探測器本體200的可替換手段是可應用的。第二電連接器212可以是電連接器，例如，具有從平臺210遠離電路板120’延伸的針腳或插孔的凹形頭、卡邊緣連接器、印刷電路板連接器、USB連接器、或者任何其它已知的或后來開發的、可將可更換探測器頭250中的傳感器與探測器本體200中的電路板120’連接的連接器。如圖9B所示，第二電連接器212是具有六個插孔的凹形頭。然而，這些插孔中的一個或多個可被連線到電路板；例如，它可具有未使用的插孔。在電路板120’與平臺210相對的端部，電路板120’通過引線129與電連接器106連接。電連接器106可以是電連接器，優選地，該電連接器包括至少一個插銷122和至少一個插孔124，優選地，插銷122和插孔124是濕式耦合連接器。電連接器106可包括外殼126，外殼126包圍電連接器106的至少一部分(優選地，與殼體219的近端234相鄰的部分)，以提供用于通過水密密封將連接器附連到近端234的表面。外殼126可以是金屬和/或防生物污損的材料，諸如以上所討論的那些。在一個實施例中，殼體219和外殼126由相同材料組成，并可例如通過激光焊接來被彼此固定地附接。為了增強殼體219與外殼126之間的附接，可將縮小環418插入到殼體219的擴大開口 246中，以提供用于焊接的更大的表面積。電連接器106可包括連接卡圈108，連接卡圈108被可滑動地接納在外殼126上，以用于將探測器本體200與另一個設備(例如，探測裝置)中的端口連接。卡圈108可以是帶螺紋的卡圈。電連接器106可包括在環形溝槽128中的、縮進到外殼126的與殼體219相對的端部中的止動環204，其將卡圈108固定在電連接器106上。圖9A-10的探測器可根據圖12的方法來組裝。與圖9A-10的探測器類似的探測器包括容納在可與電路板120’連接的探測器頭250 (例如，可更換探測器頭250)內的傳感器。電路板120’包括與其連接的第二電連接器212，第二電連接器212可與探測器頭250內的傳感器連接。這里，密封殼體的第二端部232的步驟608包括通過水密密封將第二電連接器212與殼體219密封地連接，例如，通過在第二電連接器212與殼體219之間涂覆密 封劑。如上所述，在一個實施例中，第二電連接器212從殼體的第二端部232內部被定位在殼體219內。電連接器212可包括包圍它的平臺210，并且密封地連接電連接器212的步驟可包括通過水密密封將殼體219內的平臺210粘附到例如環形肩部242。在另一個實施例中，所述方法包括提供縮小環148并將縮小環148通過激光焊接到殼體219的開口 237的步驟。將縮小環148通過激光焊接到殼體219的步驟優選地在插入電路板120’的步驟之前發生。其后，通過激光焊接開口 237的步驟包括將縮小環148通過激光焊接到電連接器106的外殼。縮小環148在本實施例中提供以上所討論的相同優點。所述方法還可包括例如通過下述方式將電連接器106與電路板120’的第二端部232連接的步驟，S卩，將引線129焊接到電路板120’，或者將引線129接入到電路板120’的第二端部232上的電連接器106 (諸如凹形頭、卡邊緣連接器、印刷電路板連接器、USB連接器、或者任何其它已知的或后來開發的連接器)中。一旦探測器本體200被組裝，探測器本體200就包括在縮小環148與殼體219的近端234之間的第一焊接280以及在縮小環148與電連接器106的外殼126之間的第二焊接282。圖10示出了被插入到擴大開口 246中的縮小環148，此時頸部154與擴大開口的內表面相鄰，并且檐口 156抵靠殼體219的端部座置，中心孔150與電連接器106的外殼126相鄰。本文所公開的組裝探測器無論是像探測器100的探測器，還是具有與其連接的可更換探測器頭的探測器本體200，都可監測環境(通常，探測器頭周圍的環境)的參數。所述探測器可通過電連接器106與另一個設備連接，以用于環境和/或水監測應用，例如，如圖14所示的探測裝置300。參照圖14，在一個實施例中，探測器100或具有可更換探測器頭102的探測器200可與探測裝置300 (比如被改進為包括本文所公開的探測器的美國專利6，779，383中所述的探測裝置)連接。探測裝置300包括具有各種感測能力的多個探測器。例如，探測裝置300可包括濁度傳感器310、溶解氧傳感器312、具有可更換探測器頭102的探測器200，可更換探測器頭102在一個實施例中包括pH電極和/或ORP電極、溫度-導電性傳感器318和傳感器318，傳感器318可以是葉綠素或若丹明傳感器。探測裝置300還可包括擦拭元件320，擦拭材料(諸如泡沫橡膠擦拭墊)纏繞擦拭元件320，并從其延伸超過傳感器的直徑。在一個實施例中，擦拭件安裝在例如濁度傳感器310上。擦拭介質可以是用于清潔傳感器的表面的刷子324。在另一個實施例中，探測器100可連接至傳感器適配器290、數據記錄器、計算機、手持監測單元、或者能夠與探測器連接并與其中的傳感器通訊以監測傳感器周圍的環境的任何其它設備。傳感器周圍的環境可以是，但不限于，空氣、氣體、蒸汽、水和/或分析物。對于探測器100和探測器本體200的另一個優點是殼體219可在一個或多個焊接結合處被切割。焊接結合的位置足夠遠離電路板120’，以使得這樣的切割不損傷電路板120，并可通過重新焊接來重新組裝。殼體219的可移除性使得可修復電路板120’、或者更換電路板120’的組件、或者更換電連接器106或探測器頭102。因此， 可修復探測器，而不是簡單地丟棄探測器，這為制造商和用戶提供了成本節省。再次，所述焊接優選地是激光焊接。將意識到，雖然已參照特定實施例詳細描述了本發明，但是可進行許多修改和變更而不脫離所附權利要求所限定的本發明的精神和范圍。
權利要求
1.一種組裝探測器的方法，所述方法包括 提供與第一電連接器連接的電路板，所述電路板可與傳感器連接； 在所述電路板上方滑動殼體，所述殼體包括第一端部和第二端部； 通過水密密封將所述殼體的第一端部與所述第一電連接器密封地連接；和 通過水密密封來密封所述殼體的第二端部。
2.根據權利要求I所述的方法，其中，將所述第一端部與所述第一電連接器密封地連接的步驟包括將它們通過激光焊接在一起。
3.根據權利要求I所述的方法，其中，所述第一電連接器是用于將所述電路板與監測設備連接的濕式耦合連接器。
4.根據權利要求I所述的方法，其中，所述傳感器容納在可與所述電路板連接的探測器頭內。
5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述電路板與第二電連接器連接，所述第二電連接器可與所述探測器頭內的傳感器連接。
6.根據權利要求5所述的方法，其中，密封所述殼體的第二端部的步驟包括通過水密密封將所述第二電連接器與所述殼體密封地連接。
7.根據權利要求6所述的方法，其中，密封地連接所述第二電連接器的步驟包括在所述第二電連接器與所述殼體之間涂覆密封劑。
8.根據權利要求7所述的方法，其中，所述第二電連接器從所述第二端部內部被定位在所述殼體內。
9.根據權利要求I所述的方法，其中，所述傳感器容納在探測器頭內，所述探測器頭與所述電路板連接。
10.根據權利要求9所述的方法，其中，密封所述第二端部的步驟包括將所述殼體的第二端部與所述探測器頭密封地連接。
11.根據權利要求10所述的方法，其中，將所述第二端部與所述探測器頭密封地連接的步驟包括將它們通過激光焊接在一起。
12.根據權利要求10所述的方法，其中，所述探測器頭包括限定用于所述殼體的第二端部的支座的頸部，并且所述激光焊接包括將所述殼體的第二端部與所述探測器頭的頸部焊接在一起。
13.根據權利要求9所述的方法，其中，在所述電路板上滑動所述殼體的步驟包括在所述第一電連接器上方滑動所述殼體的第二端部并滑動到與所述探測器頭接合。
14.根據權利要求I所述的方法，其中，所述第一電連接器包括外殼，并且將所述殼體的第一端部與所述第一電連接器密封地連接的步驟包括將所述殼體的第一端部與所述外殼連接。
15.根據權利要求I所述的方法，還包括提供縮小環，并且在將所述殼體與所述第一電連接器密封地連接之前將所述縮小環與所述殼體的第一端部密封地連接。
16.根據權利要求15所述的方法，其中，將所述縮小環與所述殼體密封地連接的步驟包括將所述縮小環和所述殼體通過激光焊接在一起，并且將所述殼體與所述第一電連接器密封地連接的步驟包括將所述殼體的所述縮小環與所述第一電連接器通過激光焊接在一起。
17.根據權利要求9所述的方法，其中，所述電路板可操作為在所述電路板上方滑動所述殼體之前操作所述傳感器。
18.根據權利要求17所述的方法，還包括 在所述電路板上方滑動所述殼體之前，測試所述傳感器或者校準所述傳感器。
19.一種組裝探測器的方法，所述方法包括 提供與電連接器連接并與容納在探測器頭內的傳感器連接的電路板； 在所述電路板上滑動殼體，所述殼體包括第一端部和第二端部； 通過水密密封將所述殼體的第一端部與所述電連接器密封地連接；和 通過水密密封將所述殼體的第二端部與所述探測器頭密封地連接； 其中，所述電路板可操作為在所述電路板上方滑動所述殼體之前操作所述傳感器。
20.根據權利要求19所述的方法，其中，所述探測器頭包括限定用于所述殼體的第二端部的支座的頸部，并且將所述殼體的第二端部與所述探測器頭密封地連接的步驟包括將所述殼體的第二端部與所述探測器頭的頸部通過激光焊接在一起。
21.根據權利要求19所述的方法，還包括提供縮小環，并在將所述殼體與所述第一電連接器密封地連接之前將所述縮小環與所述殼體的第一端部密封地連接。
22.根據權利要求19所述的方法，其中，將所述縮小環與所述殼體密封地連接的步驟包括將所述縮小環與所述殼體通過激光焊接在一起，并且將所述殼體的第一端部與所述第一電連接器密封地連接的步驟包括將所述殼體的縮小環與所述第一電連接器通過激光焊接在一起。
23.根據權利要求22所述的方法，其中，所述第一電連接器包括外殼，并且將所述殼體的第一端部與所述第一電連接器密封地連接的步驟包括將所述殼體的第一端部與所述外殼連接。
24.根據權利要求19所述的方法，還包括 在所述電路板上滑動所述殼體之前，測試所述傳感器或者校準所述傳感器。
全文摘要
一種組裝探測器的方法包括提供可與傳感器連接并與第一電連接器連接的電路板，并在電路板上方滑動具有第一端部和第二端部的殼體。所述方法包括通過水密密封將殼體的第一端部與第一電連接器密封地連接，并通過水密密封來密封殼體的第二端部。還公開了一種通過所公開的方法制成的探測器和包括通過所公開的方法制成的探測器的探測裝置。
文檔編號G01D11/24GK102884402SQ201180022391
公開日2013年1月16日 申請日期2011年4月19日 優先權日2010年5月5日
發明者R·A·麥茲格爾 申請人:Ysi公司