专利名称：热传感器装置和组装方法
热传感器装置和组装方法发明背景发明领域本发明的领域大体而言涉及传感器，且更特定而言涉及在热传感器组件中新颖且有用的进步，下文为热传感器组件的说明书，参考了附图且附图形成说明书的部分。
背景技术：
说明
图1示出常规热传感组件110的截面图。诸如热电偶的热传感器元件(未图示) 位于传感器管112的内孔113内，传感器管112由具有平滑外表面的薄壁深拉管件形成。传感器管112提供传感器元件(未图示)的保护和定位。传感器管112刚性地连接到传感器外壳114。传感器管112和传感器外壳114常规地由钢(诸如不锈钢)制成，或者适于应用环境的其它金属制成。为了提供在传感器管112与传感器外壳114之间的刚性耐用连接，传感器管112通�：附拥酱衅魍饪�114或与到传感器外壳114 一体地机械加工。形成传感管112与传感器外壳114连接的其它方法包括将传感器管112的一定长度压配到外壳114 内的平滑内孔118内。螺母(未图示)与外壳114的螺纹部115合作以在螺纹部115装配于孔口(未图示)内时将外壳114固持到具有该孔口(未图示)的设备(未图示)上。诸如0形环的垫片(未图示)额外地用于提供在传感器外壳114与设备(未图示)之间的密封。具有绝缘主体1 和电端子(未图示)的电连接器119部分通常提供为传感器外壳 114的部分，以能电连接到热传感器元件(未图示)。在具有与外壳114连接的传感器管112的热传感组件110的设计中，常常需要具有从热传感器管112到传感器外壳114的低的总导热性。此外，需要在传感器管112与传感器外壳114之间具有刚性机械连接，以防止在构件之间的独立移动且确保组件110的耐用性。由于至少上文所提到的原因，需要改进的热传感装置和组装热传感装置的方法， 其具有对热传感器的坚固的支承和在传感器与传感器外壳之间减小的导热性。发明简述在本文示出和/或描述的一个或多个具体实施例至少解决了上述需要。由本文的实施例提供的一个优点在于提供了在热传感器外壳与热传感器管之间的坚固的机械连接， 相对于现有技术，在传感器与外壳之间具有减小的导热性。在本文中示出和描述了不同范围的设备和方法。除了上文所描述的优点之外，参考附图且阅读说明书的其余部分，另外的优点和/或修改或变型将会变得明显。附图简述现简要地参看附图，在附图中图1示出常规热传感组件的截面图；图2示出本发明的热传感组件的实施例的透视图；图3示出图2的实施例的端视图；图3a和图北示出替代实施例的端视图4、如和4b为示出替代实施例的替代组装方法的流程图5示出图4的过程的步骤。
在所有若干附图中，相同的附图标记指代相同或相对应的构件和单元，除非另外指示，这些附图并未按照比例绘制。
发明详述
下文的描述参考附图，附图构成描述的部分且在附图中以举例说明的方式示出可实践的具体实施例。应了解在不偏离所附权利要求的专利保护范围的情况下，可利用其它实施例且可对本文所示和所述的实施例做出各种变化。因此，并不认为下文的描述具有限制意义。
如本文所用的以单数形式陈述且前面有词“一”的元件或功能应被理解为并不排除多个所述元件或功能，除非明确地陈述这种排除。而且，对所主张的发明的“一个实施例” 的提及不应理解为排除也合并所陈述的特点的额外实施例的存在。
详细描述分成两个部分第一部分描述设备实施例；第二部分描述了方法实施例。
设备实施例
此部分描述了参看系列附图的实施例的特定设备。
图2以截面图示出热传感组件210的实施例。诸如热电偶的热传感器元件(未图示)位于传感器管212的内孔213内，传感器管112由具有薄壁深拉管件形成。热传感器管212通过装配于外壳214中的内孔218内而刚性连接到热传感器外壳214。为了在传感管212与传感器外壳214之间提供刚性且耐用的连接，且减小从传感管212到传感器外壳的热能传导，向传感管212添加了诸如肋状物225的至少三个凸出区域。凸出肋状物225 被构造为确保与外壳214内孔218干涉配合且在无肋状物的区域245 (图幻处在外壳内孔 218与传感器管212的外表面之间形成间隙230(图幻。这种干涉配合在传感管212与传感器外壳214之间提供刚性机械连接，而由肋状物225在传感器管212与外壳214之间形成的间隙230 (图3)减小了在管212与外壳214之间的导热性。
图3示出在B-B的方向上观看的图2的热传感组件210的截面端视图。肋状物 225安置于传感器管212的一部段的表面上。在此实施例中，肋状物225绕传感器管212的至少一部段的圆周对称定位。因此，对于η个肋状物225，其中η = 3，肋状物225绕传感器管212的至少一部段的圆周以360/η度间隔开或者以120度间距安置。在其它实施例中， 肋状物225可具有不对称的间距。在传感器管212的无肋状物区域245处的间隙230减小了在传感器管212与传感器外壳214之间的总表面积接触。
应了解虽然具体实施例被描述为包括带肋状物的传感器管212压配于外壳214中的平滑壁内孔218内，但本发明的范围并不受此限制且还设想到在本发明的范围内的替代实施例。举例而言，可采任意多个替代实施例，其被构造为在传感器管212上具有多种凸出区域，具有任意多种几何结构和形状。
此外，应了解传感器外壳214的内孔218可替代地被构造为具有各个凸出区域，各个凸出区域与传感器管合作以在传感器管212与传感器外壳214之间提供刚性机械连接且减小的导热性。举例而言，在图3a中示出这种替代实施例的端视图。外壳内孔218被构造为其截面形状(cross-sectional shape)具有安置于其上的肋状物22 ，肋状物22 被构造为通过减小在传感器管212与传感器外壳214之间的总表面积接触而以减小的导热性提供刚性机械连接。肋状物22 被构造为提供与传感器管212的干涉配合且在传感器管 212的外表面与内孔218的表面上的无肋状物区域Mfe之间形成间隙230。此外，应了解传感器管212或外壳内孔218或二者可被构造为其截面形状通过减小在传感器管212与传感器外壳214之间的总表面积接触而以减小的导热性提供刚性机械连接。举例而言，在图3c中示出这种替代实施例的端视图。肋状物225安置于传感器管212 的一部段的表面上且外壳内孔218被构造为其截面形状具有安置于其上的肋状物225a。在传感器管212的无肋状物区域245和在内孔218上的无肋状物区域Mfe处的间隙230减小了在传感器管212与传感器外壳214之间的总表面积接触。方法实施例图4为描绘了组装包括传感器管212和传感器外壳214的传感器组件210的方法400的流程图。在步骤401，该方法包括构造具有平滑内孔225的传感器外壳214。该方法包括在步骤403，将传感器管212的第一部段213构造为装配于内孔218内；和在步骤 404，将传感器管212的第一部段213的表面构造为具有三个肋状物225 ；和在步骤405，将三个肋状物225构造为沿着肋状物225的一部分接触内孔218的表面。步骤407包括将三个肋状物225构造为提供在传感器外壳214与传感器管212之间的干涉配合。作为图4的过程的结果，完成的传感器组件210将在传感管212与传感器外壳214 之间具有刚性机械连接和从管212到外壳214的减小的导热性。图如为描绘组装包括传感器管212和传感器外壳214的传感器组件210的替代方法400a的流程图。在步骤401a，该方法包括构造具有内孔218的传感器外壳214。该方法包括在步骤403a，将传感器管212的第一部段213构造为装配于内孔218内；和在步骤 404a,将内孔218的表面的一部段构造为具有三个肋状物22 ；和在步骤40 ，将三个肋状物22 构造为沿着肋状物225的一部分接触传感器管212的表面。步骤407a包括将三个肋状物22 构造为提供在传感器外壳214与传感器管212之间的干涉配合。图4b为描绘了组装包括传感器管212和传感器外壳214的传感器组件210的替代方法400b的流程图。在步骤401b，该方法包括构造具有内孔218的传感器外壳214。该方法包括在步骤40北，将传感器管212的第一部段213构造为装配于内孔218内；和在步骤404b，将内孔218的表面的一部段构造为具有凸出区域22 ，和将传感器管212的第一部段213构造为具有凸出区域225。在步骤40 ，该方法包括将凸出区域225、22fe构造为提供在传感器管212的表面与内孔218的表面之间的接触。在步骤407b，该方法包括将凸出区域225、22fe构造为提供在传感器外壳214与传感器管212之间的干涉配合。参看图5，示出图4的过程的传感器管212，其中传感器管212包括具备至少三个肋状物225的至少第一部段，至少三个肋状物225被构造为接触内孔218的表面。肋状物 225绕传感器管212的至少一部段的圆周对称定位。因此对于η个肋状物225，其中η = 3， 肋状物225绕传感器管212的至少一部段的圆周以360/η度间隔开或者以120度间距安置。在将肋状物225设置于传感器管212上之后，传感器管212的第一部段移动或另外定位以便插入内孔218。在此布置中，然后在压配过程中将传感器管212压入到内孔218 内。以此方式，凸出肋状物225将与内孔218的平滑表面形成干涉配合。应了解虽然具体方法实施例描述为包括将传感器管212的第一部段213的表面构造为具有三个肋状物225或者将传感器外壳214的内孔218的一部段构造为具有三个肋状物225或者将传感器管212和传感器外壳214的内孔218的一部段构造为具有三个肋状物 225，但本发明的范围并不受此限制且还设想到本发明的范围内的替代方法步骤。举例而言，该方法可替代地包括构造任意多个替代截面几何结构或形状来在传感器管212，外壳内孔218或二者上提供多种凸出区域。此外，应了解该方法可替代地包括构造任意多个替代截面几何结构或形状来在外壳内孔218上提供多种凸出区域，其被构造为与传感器管212 合作来提供在传感器管212与传感器外壳214之间减小导热性的刚性机械连接。此外，应了解该方法可替代地包括将传感器管212或外壳内孔218或二者的截面几何结构或形状构造为通过减小在传感器管212与传感器外壳214之间的总表面积接触而以减小的导热性提供刚性机械连接。
本说明书(包括权利要求、摘要和附图)预期涵盖本文所图示和描述的具体实施例的任何修改或变型。因此，上述系统、方法和设备的元件、构件或特点的名称预期并无限制意义。设想到前述实施例无论是否修改或变化，可适用于未来的热传感器组件装置和方法。此外，本文所用的术语预期涵盖提供本文所述相同或等效功能的所有热传感器组件装置和方法。
尽管做出努力来在各个附图中示出上文所述的具体实施例中每一个的所有特定元件、构件或特点，但也可能不是此图示情况。在某些附图中示出而在其它附图中未示出上文所述的具体实施例中的一个或多个实施例的一个或多个元件、构件或特点的情况下，设想到一个附图的每个元件、构件或特点可与其余附图中任一个附图或所有附图所示的任一个或所有其它元件、构件或特点组合，如在本文中所述的那样，如在所附的权利要求中所主张的那样或者以任何其它合适方式。
如本文所用的词语“包括”、“包含”、“具有”和“带有”应广义且包括性地理解，且并不限于任何物理关联。此外，专利保护范围由所附权利要求限定，权利要求预期不仅涵盖上文所述的具体实施例，而且也涵盖其修改或变型，这些修改或变型(i)具有并非不同于权利要求的字面语言的结构元件，或者(ii)具有与权利要求的字面语言非实质不同的等效结构元件。
权利要求
1.一种传感器组件，包括 传感器外壳，其设置有内孔；传感器管，其被构造为装配于所述内孔中；所述传感器管具有第一部段和第二部段，其中，所述第一部段包括被构造为减小从所述传感器管到所述传感器外壳的导热性的截面形状，并且所述第一部段被构造为在3个点接触所述内孔的表面。
2.根据权利要求1所述的传感器组件，其特征在于，所述接触点提供在所述内孔的所述表面与所述传感器管的所述第一部段之间的干涉配合。
3.根据权利要求1所述的传感器组件，其特征在于，所述传感器被构造为在η个点接触所述内孔的所述表面，所述接触点以360/η度间隔开。
4.一种传感器组件，包括 传感器外壳，其设置有内孔；传感器管，其被构造为装配于所述内孔中；所述内孔具有被构造为减小从所述传感器管到所述传感器外壳的导热性的截面形状;并且所述内孔被构造为在3个点接触所述传感器管的表面。
5.根据权利要求4所述的传感器组件，其特征在于，所述接触点提供在所述孔口的所述表面与所述传感器管的所述表面之间的干涉配合。
6.根据权利要求4所述的传感器组件，其特征在于，所述内孔被构造为在η个点接触所述传感器管的所述表面，所述接触点以360/η度间隔开。
7.一种传感器组件，包括 传感器外壳，其设置有内孔；传感器管，其被构造为装配于所述内孔中；所述内孔具有被构造为减小从所述传感器管到所述传感器外壳的导热性的截面形状；所述传感器管具有被构造为减小导热性的截面形状； 且所述内孔的表面和所述传感器管的表面被构造为在3个点接触。
8.根据权利要求7所述的传感器组件，其特征在于，所述接触点被构造为提供在所述内孔的所述表面与所述传感器管的所述表面之间的干涉配合。
9.根据权利要求7所述的传感器组件，其特征在于，所述内孔被构造为在η个点接触所述传感器管的所述表面，所述接触点以360/η度间隔开。
10.一种组装传感器组件的方法，所述传感器组件具有传感器管和传感器外壳，所述方法包括构造具有内孔的所述传感器外壳；将所述传感器管的第一部段构造为装配于所述内孔中；将所述传感器管的第一部段构造为具有截面形状，所述截面形状构造为减小从所述传感器管到所述传感器外壳的导热性；以及将所述传感器管的第一部段的表面构造为在3个点接触所述内孔的表面。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于还包括将所述接触点构造为提供在所述内孔的表面与所述传感器管的第一部段之间的干涉配合。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于还包括将所述传感器管构造为在η个点接触所述内孔的表面，所述接触点以360/η度间隔开。
13.—种组装传感器组件的方法，所述传感器组件具有传感器管和传感器外壳，所述方法包括构造具有内孔的所述传感器外壳；将所述传感器管构造为装配于所述内孔中；将所述内孔构造为具有截面形状，所述截面形状构造为减小从所述传感器管到所述传感器外壳的导热性；以及将所述内孔构造为在3个点接触所述传感器管的表面。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于还包括将所述接触点构造为提供在所述内孔的表面与所述传感器管的第一部段之间的干涉配合。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于还包括将所述传感器管构造为在η个点接触所述内孔的表面，所述接触点以360/η度间隔开。
16.一种组装传感器组件的方法，所述传感器组件具有传感器管和传感器外壳，所述方法包括构造具有内孔的传感器外壳；将传感器管构造为装配于所述内孔中；将所述内孔构造为具有截面形状，所述截面形状构造为减小从所述传感器管到所述传感器外壳的导热性；将所述传感器管构造为具有截面形状，所述截面形状构造为减小从所述传感器管到所述传感器外壳的导热性；以及将所述内孔的表面和所述传感器管的表面构造为在3个点接触。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于还包括将所述接触点构造为提供在所述内孔的表面与所述传感器管的第一部段之间的干涉配合。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于还包括将所述传感器管构造为在η个点接触所述内孔的表面，所述接触点以360/η度间隔开。
全文摘要
提供一种热传感器，其在热传感器外壳与热传感器管之间具有坚固的机械连接，并且具有被构造为提供在传感器与外壳之间的减小导热性的截面形状。
文档编号G01K13/02GK102549403SQ201080045691
公开日2012年7月4日 申请日期2010年7月8日 优先权日2009年8月6日
发明者B·D·赖特 申请人:通用电气基础设施传感公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
