专利名称：用于制造感应式传感器的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制造感应式传感器的方法，其中在围绕支撑板的开口的支撑板的两侧上布置线圈，而带有线圈的支撑板插进外壳，其中套管通过外壳的第一空腔、经由支撑板的开口插入外壳中。
背景技术：
感应式传导性(conductivity)传感器的线圈可以各种方式设置有传感器外壳。 公知的是形成线圈组件，其中首先经由麻烦的方法将线圈插进单独的线圈外壳，然后在该线圈外壳中，线圈被注模同时围绕有合成材料。以此制造的组件然后被插进传感器外壳。单独线圈外壳的生成在注模过程中必须保护线圈不受高注射压力和非常高温度的影响。由于线圈对压力和温度非常敏感，因此在该处理过程中，除了用于线圈组件的繁重的准备和组装劳动之外，还存在次品的高风险。在另一变形中，线圈预先装配于线圈外壳中。线圈进入线圈外壳的导引非常复杂， 这是因为线圈必须被焊接至传感器外壳中的缆线组件。然后，于传感器外壳的开放侧上，焊接盖子，其在下面的加工步骤中必须被研磨。除了用于线圈组件的繁重的准备和组装劳动之外，还需要额外地随后修整焊缝。在已知的传感器的情况下，两个线圈中的每一个都被布置在电路板的侧面上，并且预先安装的电路板然后被插进传感器外壳。在这种情况下，电路板包括在其周围布置实施为环形线圈的线圈的开口。在电路板插进传感器外壳之后，通过套管封闭外壳，所述套管通过外壳的壁插进外壳，并导引通过电路板的开口。套管的两端在这种情况下在对于后者的界面处粘合至外壳。传感器外壳的内部空间基本上被填充有灌注化合物。除了用于结合位置的预备工作之外，在结合步骤之前其必须被清洁，随后修整结合的连接处也是必须的。 在套管和外壳之间形成的结合间隙具有不同于外壳的热膨胀系数的热膨胀系数，其中在感应式传感器的插入期间的温度波动处理的情况下，可以权衡结合间隙。此外，粘合剂具有比塑料小的耐化学性。为了产生两个单独的结合位置，需要复杂的处理，其需要更多的时间消
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发明内容
因此本发明的目的在于提供一种用于制造感应式传感器的方法，在这种情况下， 简化了套管与外壳的连接工艺过程的处理，并且实现套管和外壳之间稳定的连接，同时避免了大量的预备工作。依据本发明通过焊接套管与外壳而实现该目的。这具有实现均一的材料结合的连接处的优点。在该制造方法过程中，线圈不受压力和温度的影响，并且因此，它们的结构不受这些外部影响。简单的线圈构思在支撑板上是可能的，特别是关于温度传感器和电子元件。经由焊接，实现套管和外壳之间的材料结合连接。不存在诸如粘合剂的中间层。通过消除中间层，可靠地抑制了外壳和套管之间连接的损坏。
有利地，从外壳的第一空腔上的外部布置带有套环的套管，套环超出(相对)第一空腔向外突出，其中在焊接过程中，套管的套环被带进第一空腔中。经由套环，在焊接工艺之前，外壳中套管的精确定位是可能的，从而在焊接过程中，套环可被精确插进外壳的空腔中，这导致制造工艺的简化。在实施例中，在焊接过程中，套管的套环被压进第一空腔中。经由套管的套环上的压力的施加，套环与外壳的空腔熔融在一起，从而实现外壳的外部的平坦表面，在这种情况下，不需要随后的修整。外壳因此被以与套管平齐地密封的方式封闭。在一个变形中，在套管的套环导引进入第一空腔之前，第一空腔被设置有步进的内径，以便形成向内突出的肩部。经由外壳的空腔的内径上的肩部，方便焊接过程中套管的套环穿入空腔中，这是因为可以预先确定空腔中套环的精确位置。在这种情况下，在与外壳的焊接之后，套管的套环不仅与外壳的外表面平齐地形成密封的闭合，而且也与肩部，也就是空腔的下边缘平齐地形成密封的闭合。以这种方式，容易预先确定外壳中套管的精确定位。在进一步的改进中，在外壳的第二空腔前部布置位于外壳中的套管的端部，然后在套管与外壳的焊接过程中所述端部被带进第二空腔中。在套管导引进入外壳的过程中， 经由支撑板的开口在外壳中精确定位了套管。由于位于外壳的第一外部上的套环，套管的端部也被定位在外壳中精确地位于形成与第一外壳侧面相对布置的外壳的第二侧上的第二空腔前部。套管的该端部也经由焊接工艺被带进第二空腔，因此外壳在该位置同样进入套管的端部与外壳之间的材料结合的连接处中。有利地，外壳的第一和第二空腔同时与套管的端部和套环焊接。因此，在单独的加工步骤中形成两个接点，其显著缩短了传感器的制造工艺。在附加形式的实施例中，通过超声焊接方法，套管与外壳连接。该超声焊接方法不仅允许套管的端部和套环与外壳的同时焊接，而且同样引入推动套管的套环进入第一空腔所需的压力。以这种方式，产生套管的套环和端部与传感器的外壳表面平齐地密封的闭合。在进一步的改进中，随后对填充有套管的套环和/或端部的外壳的两个空腔在外部半径的区域中进行修整(finish)。当套管被用作用于待测介质的流过的插入件时。这常常是特别需要的。经由随后的修整，接点具有更平滑的表面。有利地，套管的端部和/或插进外壳的套环的外部半径在套管的长度方向上从外部至内部被圆整(round)。该圆整改进了流过套管的测量介质的流动性能。本发明的进一步改进涉及一种依据于此所述的方法制造的感应式传导性传感器。 作为焊接工艺的结果，能够以非常简单的方式制造该传感器，并且不需要大量的消耗时间并且不需要复杂的处理。
本发明允许多种形式的实施例。根据附图更详细地解释这些实施例的一个，如下示出每个附图图1示出感应式传导性传感器的制造中的方法步骤。利用相同的附图标记表示相同的特征。
具体实施例方式图1示出了用于结合感应式传导性传感器与外壳的步骤顺序。图Ia示出了传感器轴1，其具有由例如塑料的合成材料制成的外壳2。传感器轴1 具有中空空间(没有进一步示出)，其在传感器轴1中延伸，并在一侧引出进入外壳2的空腔3，并且在相对侧上进入外壳2的空腔4。进入这些空腔3和4，在这种情况下，第一空腔 3具有肩部3a，流体插入件(flow insert)将以套管5的形式插入，其中套管5具有环形套环6，并同样由例如塑料的合成材料制成。图Ib示出了传感器轴1的外壳2与套管5的焊接之前的装配位置，首先，支撑板 7被插进传感器轴1，其中在支撑板7的两侧上，分别布置线圈8或者线圈9，其中这些线圈被具体化为环形线圈。支撑板7预先装配有线圈8和9以及电子元件，并被插进传感器轴 1的中空空间。在这种情况下，线圈8，9经由电连接件10与优选采取电路的形式的支撑板 7相连。线圈8和9围绕支撑板7的开口。在支撑板7插进传感器轴1之后，套管5通过环形线圈8和9被导引进入支撑板7的开口。这通过外壳2的第一空腔3进行，其中套管 5的环绕套环6具有比第一空腔3大的直径。考虑此，套环6位于外壳2的外部上。套管5的端部11位于传感器轴1的中空空间中，在外壳2的空腔4的前部。经由第一空腔3上环形套环6的突出，空腔3的区域中的肩部3a和外壳外壁之间的间隙保持在空腔3中。在下面的焊接过程情况下，其被作为超声焊接执行，通过套管5的套环6填充该间隙。在图Ic中示出焊接过程。借助超声焊接，套管5的套环6、以及套管5的端部11 以及空腔3和4的边缘区域变成液体的，其中流体插入件5的套环6和端部11被压进空腔 3和4中。在这种情况下，如从图Ic显而易见的，套环6完全填充相对于空腔3中的肩部3a 获得的间隙。利用外壳2的各外表面，套管5的套环6以及端部11形成密封闭合。在这种情况下，突起6完全位于肩部3a上，从而材料结合，互锁连接在套管5和外壳2之间突出并且没有任何中间层。对于套管5的端部11来说同样如此，该端部11与空腔4焊接。因此生成镜向对称传感器轴1，其中在一个加工步骤中执行在空腔3，4处套管5与外壳2的连接的焊接过程。在这种情况下，通过外壳2和套环6之间的连接形成第一接合，同时通过流体插入件5的端部11与外壳2的连接形成第二结合。在这种情况下，超声焊接常常包括合成材料焊接连接，因为外壳2和套管5在每种情况下都由例如热塑性塑料的合成材料构成。在图Id中，修整焊缝，其中通过机械加工去除可能出现的颗粒。由于在感应式传导性传感器情况下套管5用于允许液体测量介质被导引通过进入套管5的内部空间，因此套管5的半径在朝向套管5的流管13的套环6和端部11的区域中被圆整。在这种情况下，从外部至内部朝套管5的流管13执行这些圆整1 或12b。这些圆整1 或12b改进了流过中空空间13的测量介质的流动性能。
权利要求
1.一种用于感应式传感器的制造的方法，其中在围绕支撑板(7)的开口的支撑板(7) 的两侧上布置线圈(8，9)，并且带有线圈(8，9)的支撑板(7)插进外壳(2)中，其中套管(5) 通过外壳O)的第一空腔(3)、经由支撑板(7)的开口插入外壳O)中，其特征在于，套管 (5)与外壳(2)焊接。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在外壳(2)的第一空腔(3)上从外部布置带有套环(6)的套管(5)，套环(6)超出第一空腔(3)向外突出，其中在焊接过程中，套管(5) 的套环(6)被带进第一空腔(3)中。
3.如权利要求2所述的方法，特征在于，套管的套环在焊接过程中被压进第一空腔。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在套管(5)的套环(6)被导引进入第一空腔(3)之前，第一空腔(3)设置有向内突出的肩部(3a)。
5.如权利要求2或3所述的方法，特征在于，位于外壳O)中的套管(5)的端部(11) 布置在外壳O)的第二空腔(4)前部、然后在套管(5)与外壳( 焊接过程中被带进第二空腔(4)中。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于外壳O)的第一空腔(3)和第二空腔(4)与套管(5)的套环(6)和端部(11)同时焊接。
7.如前述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，通过超声焊接方法将套管(5) 与外壳⑵连接。
8.如前述权利要求的至少之一所述的方法，其特征在于，在焊接之后，在填充有套管 (5)的套环(6)和/或端部(11)的外壳(2)的两个空腔(3,4)的区域中、在外部半径(12a, 12b)的区域中修整与外壳O)焊接的套管(5)。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，套管(5)的端部(11)和/或插进外壳O) 的套环(6)的外部半径(12a，12b)在套管(5)的长度方向上从外部向内部被圆整。
10.一种依据如权利要求1至9之一所述的方法制造的感应式传导性传感器。
全文摘要
本发明涉及一种用于制造感应式传感器的方法，其中在围绕支撑板(7)开口的支撑板(7)两侧上布置线圈(8，9)，并且具有线圈(8，9)的支撑板(7)插进外壳(2)，其中套管(5)通过外壳(2)的第一空腔(3)、经由支撑板(7)的开口插入外壳(2)中。为了实现套管和外壳之间牢固和不受温度影响的连接，套管(5)与外壳(2)焊接。
文档编号G01D5/12GK102455189SQ201110348268
公开日2012年5月16日 申请日期2011年10月18日 优先权日2010年10月22日
发明者克里斯蒂安·范泽洛, 安德烈·普法伊费尔, 英格丽德·文德利希 申请人:恩德莱斯和豪瑟尔测量及调节技术分析仪表两合公司
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