具有減振的傳感器的制造方法
【專利摘要】一種具有減振的傳感器，包括外殼；至少一個傳感器部件，其被設置在所述外殼內，使得在所述外殼與所述傳感器部件之間存在空間；以及減振材料，其被設置在所述空間內，以便使所述傳感器部件相對于所述外殼的振動減振。所述傳感器可以是熱傳感器。例如，所述熱傳感器可以是線性熱檢測器、光學火焰檢測器或任何其他合適類型的傳感器或傳感器的組合。
【專利說明】
具有減振的傳感器
技術領域
[0001]本公開涉及傳感器系統，更具體地涉及暴露于振動力的傳感器。
【背景技術】
[0002]用于高溫、高振動航空航天飛行器或非公路車輛應用中的熱傳感器會要求使用靈敏部件，諸如雙金屬元件或壓力變換器和開關。這些部件通常被整合到堅固的外殼組件中，所述外殼組件通常充滿惰性氣體或自由空間。
[0003]需要這種自由空間，以便允許熱傳感器執行功能、響應熱激發和報告報警狀況所需的微移動。由于內部部件的幾何布置，傳統的熱傳感器在高振動水平下容易發生故障，當與過大的熱負荷結合時尤其如此。雖然事實上許多傳感器即使在暴露于火災、爆炸和高振動情境之后的運行情況仍是令人滿意的。
[0004]—般認為這類常規方法和系統可以滿意地達到其預期目的。然而，在本技術領域中仍需要改進的熱傳感器。本公開提供針對這種需要的解決方案。
【發明內容】
[0005]傳感器包括外殼;至少一個傳感器部件，其被設置在外殼內，使得在外殼與傳感器部件之間存在空間；以及減振材料，其被設置在空間內以便使傳感器部件相對于外殼的振動減振。傳感器可以是熱傳感器。例如，熱傳感器可以是線性熱檢測器、光學火焰檢測器或任何其他合適類型的傳感器或傳感器的組合。
[0006]減振材料可以包括砂。砂可以包括硅石。在某些實施方案中，減振材料可以包括阻尼顆粒。阻尼顆粒可以包括中空的內部。阻尼顆粒可以是多孔的和/或包括陶瓷。
[0007]阻尼顆粒可以具有球形形狀。球形阻尼顆粒的直徑可以在約1.59 mm至約3.18 mm之間。在某些實施方案中，阻尼顆粒可以具有圓柱形形狀。圓柱形的阻尼顆粒例如可以具有至多約6.35 mm的長度和約1.59 mm至約3.18 mm的直徑。
[0008]—種方法包括利用減振材料至少部分地填充傳感器外殼中的空間。所述方法還可以包括基于預先確定的振動特性來選擇填充密度、減振材料顆粒孔隙率、顆粒大小或顆粒形狀中的至少一者。
[0009]根據以下結合附圖進行的詳細描述，本公開的系統和方法的這些和其他特征對本領域技術人員而言將變得更加顯而易見。
【附圖說明】
[0010]為使本公開所屬領域的技術人員將容易地理解如何在無不當實驗的情況下制造和使用本公開的裝置和方法，以下將參考某些附圖來詳細描述本公開的實施方案，其中:
圖1是根據本公開的傳感器的一個實施方案的截面側面正視圖，示出了設置在其中的減振材料；
圖2A是根據本公開的阻尼顆粒的一個實施方案的側面正視圖，示出了阻尼顆粒的球形形狀；
圖2B是圖2A的阻尼顆粒的透視剖視圖，示出了阻尼顆粒的孔隙率；
圖3A是根據本公開的阻尼顆粒的一個實施方案的側面正視圖，示出了阻尼顆粒的圓柱形形狀；
圖3B是圖3A的阻尼顆粒的透視剖視圖，示出了阻尼顆粒的孔隙率；以及圖4是根據本公開的傳感器的另一個實施方案的截面側面正視圖，示出了設置在外殼中的減振材料。
【具體實施方式】
[0011]現在將參考附圖，其中相同的參考數字標識本公開的相似結構特征或方面。出于解釋和說明而非限制的目的，根據本公開的傳感器的一個實施方案的示意圖在圖1中示出，并且所述傳感器總體上由參考字符100標示。本公開的其他實施方案和/或方面在圖2A-圖4中示出。本文所述的系統和方法可以用于提高熱傳感器等的振動容限。
[0012]參考圖1，傳感器100包括外殼101;和至少一個傳感器部件103，其被設置在外殼101內，使得在外殼101與傳感器部件103之間存在空間。減振材料104被設置在空間內，以便使傳感器部件103相對于外殼101的振動減振。
[0013]如圖所示，傳感器100可以是線性熱檢測器。然而，參考圖4，光學火焰檢測器400包括設置在外殼401中的傳感器部件403，所述外殼401內設置有阻尼顆粒105。盡管上述實施方案描繪了熱傳感器，但預料減振材料(例如，包括砂和/或阻尼顆粒)可以用在任何合適的傳感器中來提供減振。所述傳感器可以被配置用在航空器、非公路車輛或任何其他合適的位置中。
[0014]減振材料104可以包括砂。砂可以包括硅石或任何其他合適的材料。砂可以被松散地設置在外殼101內，使得傳感器部件103依然能夠移動來運行。可以選擇砂的填充密度和/或其他屬性來提供預先確定的減振(例如，針對一種或多種振動頻率和/或幅度而優化的)。
[0015]參考圖2A和圖2B，在某些實施方案中，減振材料104可以包括阻尼顆粒105。阻尼顆粒105可以包括(例如由通道105a限定的)中空內部。阻尼顆粒105可以是多孔的和/或包括陶瓷(例如硅石)。可以選擇孔隙率、材料選擇和/或中空度來提供預先確定的減振。
[0016]在某些實施方案中，阻尼顆粒105可以包括如圖2A和圖2B中所示的基本上球形的形狀。球形阻尼顆粒105的直徑可以在約1.59 mm至約3.18 mm之間，但預料可以選擇任何合適的大小來提供預先確定的減振。
[0017]參考圖3A和圖3B，阻尼顆粒305可以包括具有(例如由通道305a限定的)中空內部的圓柱形形狀。圓柱形的阻尼顆粒305可以包括至多約6.35 mm的長度和約1.59 mm至約3.18 mm的直徑，但預料可以選擇任何合適的大小來提供預先確定的減振。
[0018]盡管阻尼顆粒105和阻尼顆粒305的形狀被分別示出為球形和圓柱形，但本文預料到任何合適的形狀。同樣，不同形狀和/或大小的任何合適的組合可以在單個傳感器中實現。預料到，可以選擇所用在傳感器100中的阻尼顆粒105、305的數量以及阻尼顆粒105、305被填充到傳感器100中的密度來提供預先確定的減振。
[0019]—種方法包括利用減振材料104至少部分地填充傳感器外殼101中的空間。所述方法還可以包括基于預先確定的振動特性和/或為了提供所需的減振來選擇填充密度、減振材料104的顆粒孔隙率、顆粒大小或顆粒形狀中的至少一者。
[0020]上述實施方案允許傳感器在受到振動時使振動減振，以便防止對傳感器部件的破壞。同樣，使用高孔隙率、低密度陶瓷等的阻尼顆粒，允許在不顯著增加傳感器裝置重量的情況下提供增強的阻尼作用。
[0021]如上所述并如圖所示的本公開的方法和系統提供了具有優越特性(包括增強的減振)的傳感器。雖然已經參考實施方案示出并描述了本公開的設備和方法，但本領域技術人員將容易地理解:可在不脫離本公開的精神和范圍的情況下對所述實施方案做出改變和/或修改。
【主權項】
1.一種傳感器，其包括: 夕卜殼； 至少一個傳感器部件，所述至少一個傳感器部件被設置在所述外殼內，使得在所述外殼與所述傳感器部件之間存在空間；以及 減振材料，所述減振材料被設置在所述空間內，以便使所述傳感器部件相對于所述外殼的振動減振。2.如權利要求1所述的傳感器，其中所述傳感器是熱傳感器。3.如權利要求2所述的傳感器，其中所述熱傳感器是線性熱檢測器或光學火焰檢測器。4.如權利要求1所述的傳感器，其中所述減振材料包括砂。5.如權利要求4所述的傳感器，其中所述砂包括硅石。6.如權利要求1所述的傳感器，其中所述減振材料包括阻尼顆粒。7.如權利要求6所述的傳感器，其中所述阻尼顆粒包括中空的內部。8.如權利要求6所述的傳感器，其中所述阻尼顆粒是多孔的。9.如權利要求8所述的傳感器，其中所述阻尼顆粒是陶瓷。10.如權利要求6所述的傳感器，其中所述阻尼顆粒包括球形形狀。11.如權利要求10所述的傳感器，其中所述阻尼顆粒的直徑在約1.59mm至約3.18 mm之間。12.如權利要求8所述的傳感器，其中所述阻尼顆粒包括圓柱形形狀。13.如權利要求12所述的傳感器，其中所述阻尼顆粒包括至多約6.35 mm的長度和約1.59 mm至約3.18 mm的直徑。14.一種方法，其包括: 利用減振材料至少部分地填充傳感器外殼中的空間。15.如權利要求14所述的方法，其還包括基于預先確定的振動特性來選擇填充密度、所述減振材料的顆粒孔隙率、所述顆粒的大小或所述顆粒的形狀中的至少一者。
【文檔編號】G01K1/08GK105865643SQ201610085768
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月15日
【發明人】A.S.羅格斯, M.亞莫斯薩
【申請人】基德科技公司