具有疏水過濾器的傳感器裝置的制造方法
【專利說明】具有疏水過濾器的傳感器裝置
[0001]相關申請
本申請與申請序列號為N0.12/729，145，發明名稱為“具有多孔插入物的流量傳感器裝置(FLOW SENSOR ASSEMBLY WITH POROUS INSERT)”的美國申請相關，該美國申請與本申請同一天申請，因此通過參考并入本文O
技術領域
[0002]本發明總體涉及傳感器，并且更具體地涉及用于減少傳感器中的潮氣、塵埃、微顆粒物和/或其他污染物的方法和設備。
【背景技術】
[0003]傳感器，諸如壓力和流量傳感器，經常用來感測流體通道中流體(例如氣體或液體)的壓力和/或流量。這種傳感器經常用于各種廣泛的應用，包括，例如醫療應用、飛行控制應用、工業過程應用、燃燒控制應用、氣象監測應用，以及許多其他應用。在一些情況下，潮氣、塵埃，微顆粒物和/或其他污染物在使用過程中會進入傳感器。隨著時間的推移，這些污染物會影響傳感器的精度、可重復性、功能性和/或其他方面。例如，傳感器中的潮氣會增加流量傳感器自身的腐蝕或電迀移，這可能會影響傳感器的精度、可重復性、功能性和/或其他方面。而且，灰塵、微顆粒物、或其他污染物會聚集并且可能阻塞傳感器。因此，這就需要有新的和改進的系統和方法來減少進入傳感器的潮氣、塵埃、微顆粒物和/或其他污染物。
【發明內容】
[0004]本發明總體涉及傳感器，并且更具體地涉及用于減少傳感器中的潮氣、塵埃、微顆粒物和/或其他污染物的方法和設備。在一示例性實施例中，流量傳感器裝置包括具有流入端口和流出端口的殼體。該殼體可以限定出在流入端口和流出端口之間延伸的流體通道，流量傳感器定位于所述殼體內并暴露到所述流體通道中。該流量傳感器可以感測與流經流體通道的流體的流速相關的測量量。疏水性過濾器可以位于流體通道內或鄰近流體通道，有時位于所述流量傳感器的上游。當這樣配置時，在該流量傳感器裝置的操作期間，流體可以通過疏水性過濾器并穿過流量傳感器。該疏水性過濾器可配置為減少進入流量傳感器的潮氣，同時仍然允許流體流過流體通道并通過流量傳感器。雖然這個例子中包括流量傳感器，但是可以預期的是疏水性過濾器可以用來與很多其他類型的傳感器聯合使用，包括壓力傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器、或接觸到流體(例如氣體或液體)的任何其他類型的傳感器。
[0005]前面的
【發明內容】
被提供以幫助理解本發明所獨有的一些創新特征，而并不試圖成為完整的描述。本發明的完整理解可以通過將全部說明書、權利要求書、附圖、和摘要作為一個整體來獲得。
【附圖說明】
[0006]考慮了如下對本公開的不同實施例的參照附圖的詳細描述可以更完整的理解本申請，其中:
圖1為用于測量流過流體通道的流體流速的示例性流量傳感器的示意圖；
圖2為用于測量流過流體通道的流體流速的示例性熱式流量傳感器裝置的示意圖；
圖3為包括一個或多個過濾器的示例性流量傳感器裝置的部分分解透視圖；
圖4是在鄰近流入和流出端口處均包括過濾器的圖3中的示例性流量傳感器裝置的剖視圖；
圖5和圖6是僅在流入和流出端口之一處包括過濾器的圖3中的示例性流量傳感器裝置的剖視圖；
圖7-9是包括一個或多個過濾器結構的其他示例性流量傳感器裝置的剖視圖。
【具體實施方式】
[0007]參照附圖來理解下面的【具體實施方式】，其中在不同視圖中相同的附圖標記表示相同的部件。【具體實施方式】和附圖示出了一些示例性的實施例，但是決不不意味著是限制性的。
[0008]雖然在下面描述的示例性實施例包括流量傳感器，但可以預期，過濾器可以與很多其他類型的傳感器結合使用，這些傳感器包括壓力傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器、或接觸到液體(如氣體或液體)的任何其他類型的傳感器。
[0009]附圖1為用于測量流過流體通道12的流體流14流體流速的示例性流量傳感器10的示意圖。此處使用的術語“流體”可以根據應用的需要指氣體或者液體。在說明性實施例中，流量傳感器10可被暴露和/或設置于流體通道12內，用于測量流體流14的一個或者多個特性。例如，流量傳感器10可以根據需要使用一個或多個熱傳感器(例如，參見附圖2)，壓力傳感器，聲學傳感器，光學傳感器，皮托管，和/或任何其他適當的傳感器或傳感器組合測量質量流量和/或流體流14的流速。某些情況下，流量傳感器10可為微橋(microbridge)或者MicrobrickTM傳感器裝置，可從本申請的受讓人處獲得，但這并不是強制的。被認為適于測量流體流14的質量流量和/或速度的某些示例性方法和傳感器配置在例如美國專利號4，478,076；4,478,077；4,501,144；4,581,928；4,651,564；4,683,159；5,050,429；6,169,965;6，223，593;6，234，016;6，502，459;7，278，309;7，513，149以及7，647，842中公開。可以預料到，流量傳感器10根據需要包括這些流量傳感器配置和方法中的任一個。然而必須認識到流量傳感器10可根據需要為任意適合的流量傳感器。
[0010]在示例性實施例中，流體通道12會經歷流體流14的一定范圍的流速。例如，流體通道12內可能包括大體積流體流，中等體積流體流，或者小體積流體流。流體流應用的實例包括但不限于:呼吸器，流量計，速度計，飛行控制，工業生產用蒸汽，燃燒控制，氣候監測，以及根據需要的其他適當的流體流應用。
[0011]現在轉向附圖2，其是用于測量流過流體通道12的流體流14的流速的示例性熱式流量傳感器裝置的示意圖。在示例性實施例中，流量傳感器裝置包括一個或多個加熱元件，例如加熱元件16，以及一個或多個傳感器元件18和20，用于感測流體通道12內的流體28的流速。
[0012]如圖2所示，流量傳感器裝置可以包括一個或多個過濾器22和/或過濾器24，其在流體通道12中位于加熱元件16和一個或多個傳感器元件18和20的上游和/或下游。該一個或多個過濾器22和/或24可配置為從通過流量傳感器殼體的流體流28中減少潮氣、塵埃、和/或其他污染物，和/或以給定流速沿流體通道產生所需的或預定的壓降。在一些例子中，流體流中潮氣、塵埃和/或其他污染物的減少可以在較長一段時間內提供更加一致、可靠、準確、重復性好、和穩定的流量傳感器輸出，這是因為流量傳感器中的腐蝕、電迀移、和/或阻塞流體流的污染物聚集被減少。
[0013]如圖2所示，流量傳感器裝置包括加熱元件16，置于加熱元件16上游的第一傳感器元件18，以及置于加熱元件16下游的第二傳感器元件20。雖然第一傳感器元件18示于在加熱元件16上游，第二傳感器元件20示于在加熱元件16下游并，這并不意味著局限于此。在某些實施例中，可以預料到，流體通道12可為雙向流體通道，因此某些情況下，第一傳感器元件18在加熱元件16的下游，并且第二傳感器元件20在加熱元件16的上游。某些情況下，可僅提供一個傳感器元件，而另外一些實施例中，設有三個或更多個傳感器元件。某些情況下，傳感器元件18和20均位于加熱元件16的上游(或下游)。
[0014]某些情況下，第一傳感器元件18和第二傳感器元件20為熱敏電阻，其具有相對較大的正或負溫度系數，從而使阻值會隨溫度變化。某些情況下，第一和第二感測元件18和20為熱敏電阻器。某些實施例中，第一傳感器元件18，第二傳感器元件20以及其他額外的傳感器元件采用惠斯通電橋配置方式進行布置，但是并不要求所有實施例都如此。
[00?5]所示實施例中，流體通道12內沒有出現流體流，并且加熱元件16被加熱到比流體流28內流體的環境溫度高的溫度，可以產生溫度分布并且以關于加熱元件16大致對稱的分布將該溫度分布傳遞到上游傳感器元件18和下游傳感器元件20。該實