专利名称：可更换的探测器头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可更换的探测器头，更特别地，涉及一种具有传感器(诸如电极)并具有用于可密封地连接探测器头与探测器本体的连接器的可更换的探测器头。
背景技术：
具有传感器的探测器是已知的，但是在过去，一旦传感器作废，特别是当电极型传感器的储液罐耗尽时，就丢弃整个探测器。在“智能探测器”之前，这可能还不是太昂贵，但是现在，探测器(像本文所公开的那些)承载具有存储器和许多其它功能的板上电路板，直接就扔掉整个探测器是昂贵的。为了解决这个问题和满足这个盼望已久的需要，申请人已研发了一种使得探测器的容纳电路板的本体可被重新利用的可更换的探测器头。在本文所公开的实施例中，仅丢弃探测器头。
发明内容
本发明的一方面是用于与包含电子器件的探测器本体一起使用的可更换和/或可丢弃的探测器头。所述探测器头包括壳体，该壳体装入传感器和与该传感器电耦合的电连接器的至少一部分。当探测器头与探测器本体可拆卸地连接时，电连接器将电耦合传感器与探测器本体中的电子器件。为了形成可拆卸连接，壳体包括被定位为将壳体与探测器本体可拆卸地连接的耦合构件。耦合构件可以是具有扣合特征的柔性开口环，所述扣合特征例如是从开口环的外表面突出以用于将探测器头与探测器本体耦合的环形脊部。所述开口环可朝向闭合环位置压缩以使探测器头与探测器本体耦合，展开以将探测器头与探测器本体互连，并可再次压缩以解开探测器头。本发明的另一方面是用于监测环境的至少一个参数的、包括可更换的探测器头的探测器。所述探测器包括探测器本体，其装入电子器件，所述电子器件包括第一电连接器，所述第一电连接器与探测器本体电耦合，并至少部分被探测器本体装入；和探测器头，其装入传感器和与该传感器电耦合的第二电连接器的至少一部分。探测器头或探测器本体包括被定位为将探测器头与探测器本体彼此可拆卸地连接的耦合构件。通过第一电连接器与第二电连接器连接，耦合构件将探测器头与探测器本体可拆卸地连接，以使探测器头的传感器与探测器本体的电子器件电耦合。在一个实施例中，探测器本体还具有与探测器本体中的电子器件电耦合的第三电连接器。第三电连接器可与监测设备(例如，探测器)连接，所述监测设备可操作探测器(特别是，探测器本体的电子器件(因此，探测器头中的传感器))和/或与探测器(特别是，探测器本体的电子器件(因此，探测器头中的传感器))通讯。第三电连接器可以是可湿式耦配的连接器。
图1是具有可更换的探测器头的探测器的一个实施例的侧视图。图2是图1的探测器的分解装配图。图3是不具有固定夹的可更换的探测器头的侧视图。图4是沿着线4-4截取的图3的可更换的探测器头的截面图。图5-6是可更换的探测器头的可替换实施例的连接器端视图。图7是可更换的探测器头的固定夹的俯视图。图8是图7的固定夹的前视图。图9是探测器本体的截面图。图10是图1的探测器的截面图。图11-12是探测器本体的可替换实施例的远端视图。图13是可更换的探测器头的另一实施例的前视图。图14是包括图1的探测器的探测器的俯视透视图。图15是探测器的一个实施例的分解装配图。
具体实施例方式以下具体描述将示出本发明的总原理，本发明的例子在附图中另外示出。在附图中，相似的标号指示相同的或者在功能上类似的元件。参照图1，示出了探测器(总体被指定为100)，其具有远端130和近端131，并可包括可移除探测器头102、连接器106、连接套环(collar) 108和具有一个或多个窗口 113的防护装置112，可移除探测器头102可通过耦合构件110与探测器本体104可移除地耦合。当探测器100通过连接器106 (可选地，通过连接套环108)与另一设备连接时，探测器100可使用容纳在探测器头102内的传感器114来监测环境(典型地是探测器的远端130 (BP,探测器头)周围的环境)的参数。连接套环108可带有用于将探测器与所述设备中的端口连接的螺纹。连接器106可包括固定套环108 (S卩，阻止套环滑动)的止动环228。参照图14，在一个实施例中，探测器100可与被改进为包括本文所公开的探测器的探测装置500 (比如，美国专利6，779，383中所描述的探测装置)连接。探测装置500包括具有各种感测能力的多个探测器。例如，探测装置500可包括浊度(turbidity)传感器510、溶解氧传感器512、探测器100、温度-传导传感器516和传感器518，探测器100具有可更换的探测器头，在一个实施例中，可更换的探测器头包括PH电极和/或ORP电极，传感器518可以是叶绿素(chlorophyll)或若丹明(rhodamine)传感器。探测装置500还可包括擦拭元件520，擦拭介质(诸如泡沫橡胶擦拭垫)缠绕擦拭元件520，并从其延伸超过它被安装在其上的传感器的直径，图14中的浊度传感器510是用于清洁传感器的表面的刷子524。在另一个实施例中，探测器100可连接至传感器适配器、数据记录器、计算机、手持监测单元、或者能够连接至探测器并与其中的传感器通讯以监测传感器周围的环境的任何其它的移动或固定数据收集平台。探测器100包括容纳在壳体118内的传感器114，壳体118限定可更换的探测器头102的至少一部分。传感器114可以接近探测器100的远端130周围的环境。在一个实施例(比如，图1中的实施例)中，传感器114可从壳体118突出并被防护装置112包围。可更换的探测器头102可包括壳体118，壳体118可以是中空的、大致圆柱形的管，套管117固定地附接到该管的一端。可更换的探测器头102还可包括与远端130相对地被定位在套管上的耦合构件110。耦合构件将可更换的探测器头102与探测器本体104 (具体地，与第二壳体119)可移除地耦合。可更换的探测器头102 (具体地，其壳体118、套管117和防护装置112)可以为塑料材料，诸如合适的具有良好的材料强度的工程热塑性材料，所述良好的材料强度有助于使以下所述的窗口 113、插片129、129’、狭槽182、182’和/或环形沟槽116、120、122形成在其中。所述热塑性塑料可以是防水的、耐腐蚀的和/或耐化学腐蚀的，并且是电绝缘的。所述塑料材料还应该适合于形成水密壳体，具体地，在邻接件之间具有水密带。因为可更换的探测器头102经常在具有显著深度的水下被使用，并且当它下降时经历增大的压力，所以水密带是重要的。如果出现间隙，则水可能进入可更换的探测器头102并损坏其组件。所述热塑性材料可以是醒缩醇(acetal)、丙烯酸(acrylic)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三兀共聚物(acrylonitrile-butadiene-styrene terpolymer)、聚酉先胺(polyamide)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚醚酰亚胺(polyetherimide)、聚苯醚(polyphenyleneether)、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)、聚讽(polysulfone)、聚乙烯醇(polyvinylalcohol)或热塑性聚酯(thermoplastic polyester)。在一个实施例中，所述热塑性材料是酰亚胺(imide);优选地,非填充型酰亚胺，诸如聚醚酰亚胺(polyetherimide)。聚醚酰亚胺可从SABIC Innovative Plastics购买，市售商标名为Ultem 。如图2的装配图所示，可更换的探测器头102可被插入到探测器本体104中(优选地，使用线性力)，以通过水密密封将可更换的探测器头102与探测器本体104耦合。可更换的探测器头102可能需要被部分插入到探测器本体104中并被旋转以与下述部件对准，所述部件将可更换的探测器头102锁到探测器本体104，以用于在施加进一步的力将可更换的探测器头102推压到探测器本体104中之前形成适当的连接。可更换的探测器头102通过耦合构件110与探测器本体104可移除地耦合，并可通过下述方式来移除，即，致动(t匕如，压缩)耦合构件110，并用与用于插入可更换的探测器头102的力相反的线性力拉动耦合构件110。现在参照图1-4，可更换的探测器头102具有第一端部184和第二端部186、壳体118、耦合构件110和防护装置112，壳体118容纳传感器114和与传感器114电耦合的电连接器171的至少一部分，耦合构件110被定位为将壳体118与探测器本体104可拆卸地连接，防护装置112保护传感器114的一部分可被定位在其中的第一端部184。在一个实施例中，壳体118可以是具有耦合构件110的单块体，耦合构件110与该单体块被一体地形成或者作为单独组件被形成。在另一个实施例中，壳体118可包括可具有耦合构件的套管117，再次，该耦合构件与套管117被一体地形成或者作为单独组件被形成。壳体118 (在图3-4中观看最佳)具有第一端部150和第二端部158，并可以是大致圆柱形的中空壳体。第一端部150限定第一开口 152，并在其邻近第一开口的外表面上包括第一连接部件156，第一开口 152可包括一个或多个端口 199 (图10)。第一连接部件156可以是连续或不连续的突起，诸如夹子、扣合特征、螺纹、或者可将防护装置112固定地附接到壳体118的其它连接特征。第一端部150可具有比壳体的中心部分15小的外径，这方便将防护装置112安装在第一端部150上方。在可替换实施例中，所述突起可以在防护装置112的内部，并且第一端部150将替代性地具有邻近第一开口 152的、被适当定位和成形的凹槽。第一端部150还可具有比壳体118的中心部分小的内径，以使得在第一端部150过渡到壳体的中心部分的位置处形成环形肩部154。环形肩部150可用于将一个或多个传感器114安装在壳体的第一端部150内。在另一个实施例中，防护装置112可安装在第一端部150的内部，而不是它的上方，并且这两个组件都将被相应地成形和构造。如上所述的防护装置112可固定地附接到可更换的探测器头的壳体118的第一端部150。防护装置包括在防护装置112的远端的一个或多个窗口 113。防护装置112可以是大致圆柱形的中空套管，其至少部分安装在壳体118的第一端部150上方，以将一个或多个窗口 113定位在防护装置112周围的环境可以使用可更换的探测器头102的传感器114或电极114’的位置处。第一壳体118的第二端部158限定第二端部中的开口 159，并包括在其邻近开口159的外表面上的第二连接部件160。第二连接部件160可以是以上所讨论的用于第一连接部件156的相同连接部件中的任何一个，并且可与壳体118上的第一连接部件156相同或不同。第二端部158可具有比壳体118的中心部分小的外径，这方便第二端部158接纳套管117。第二端部158的外径可与壳体的第一端部150的外径相同，但是不限于此。在另一个实施例中，套管117可安装在第二端部158的内部，并且这两个组件将被相应地成形和构造。套管117具有远端162和近端164。远端162限定具有比套管117的中心部分176大的内径的第一开口 166。第一环形台阶178形成在套管117的内部、远端162过渡到中心部分176的位置处。当它被插入到套管117的开口的第一端部166中时，第一环形台阶178充当用于壳体118的第二端部158的止动器或支座。远端162可包括正好在第一端部166内部的、缩进到其壁中的环形沟槽或者适当成形和定位的凹槽。所述沟槽或凹槽接纳第一壳体118的第二端部158的用于水密连接的连接部件160。套管117和壳体118优选地固定地附接在一起。在可替换实施例中，套管117可与壳体118形成一体。如果是这样，则第二连接部件160将不存在。套管117的外部可包括缩进在其中的一个或多个环形沟槽116、120、122。第一环形沟槽116可被定位为最邻接壳体118，并且其宽度可以足以接纳耦合构件110。套管117可包括在第一环形沟槽116与套管的近端164之间的第二环形沟槽120。第二环形沟槽120可被成形为接纳第一密封构件124(例如0形环等)。在另一个实施例中，在第二环形沟槽120与套管117的近端164之间可存在被成形为接纳第二密封构件126的第三环形沟槽122。虽然本文所述的实施例具有三个环形沟槽(其中两个沟槽用于接纳密封构件)，但是本领域技术人员将意识到可使用任何数量的沟槽和密封构件。密封构件124、126 (图2)在可更换的探测器头102与探测器本体104之间提供水密密封。套管117的近端164限定具有比套管117的中心部分176小的内径的第二开口168。就这点而论，第二环形台阶179形成在套管117的内部、中心部分176过渡到第二开口 168的位置处。第二环形台阶179具有座置在其上的电路板170 (诸如印刷电路板)，其具有从电路板170延伸到第二开口 168中或者从电路板170延伸通过第二开口 168的电连接器171。电连接器171可以是下述头部，该头部具有从第二开口 168延伸的针脚或插孔、卡边缘连接器、印刷电路板连接器、USB连接器、或者可将传感器114或电极114’与容纳在探测器本体104内的电路或电路板170连接的任何其它已知的或后来开发的连接器。在图3-6中的实施例中，电连接器171为具有至少一个有源针脚的凸形头部。本领域技术人员将意识到，并非头部上的所有针脚都需要与头部的相对侧的电路板170连接。虽然所示的头部具有六个针脚，但是电连接器不限于此。电路板170可粘附到套管117，以将它固定到位并形成水密密封。填料180可存在于电连接器171与第二开口 168之间。合适的填料180密封套管117的第二开口 168，以使得水不能进入并损坏连接器171、电路板170或传感器114的组件。填料180可以是提供开口的第二端部168的水密防护密封的粘合剂、聚合物或其它树脂。例如，填料180可以是环氧树脂、硅胶RTV、灌封化合物、或者用于形成水密密封的任何其它合适的填料。与电连接器171相对地与电路板170连接的是延伸通过套管117进入到壳体118中并将传感器114和/或其组件与电连接器171连接的至少一根引线174。套管117的近端164还可包括将可更换的探测器头102锁到探测器本体104的部件。在图3-5的实施例中，锁住可更换的探测器头102的部件是从套管117的近端164纵向延伸的一个或多个插片129、129’。第一插片129和第二插片129’可具有与图5中所示的形状不同的形状，以使得仅存在用于将可更换的探测器头102插入到探测器本体104中以正确地连接电连接器171与探测器本体104中的电路板170的一个方位。因此，如图11所见，探测器本体104的接纳电连接器171的第一开口 136具有被构造为接纳第一插片129的第一狭槽214和被构造为接纳第二插片129’的第二狭槽215。在图6的实施例中，锁住可更换的探测器头102的部件可以是切入到套管117的近端164’中的一个或多个狭槽182、182’，这些狭槽优选地具有不同的形状。因此，如图12所见，探测器本体104的接纳电连接器171的第一开口 136具有被构造为分别被接纳在可更换的探测器头102的狭槽182、182'中的第一插片217和第二插片217。将两个部分锁在一起的许多其它手段是已知的，并且在这里可被等同地应用。例如，套管117的近端164可具有在其外表面上的突起，该突起刚好放入缩进的、使探测器本体104的接纳套管117的端部的内壁纵向减小的狭槽中。容纳在可更换的探测器头102内的传感器114可包括多个组件，包括电极114’(图10)、窗口、隔膜、或者被定位在壳体118的第一端部150中或者从壳体118的第一端部150延伸(优选地，被定位在第一端部150中的端口 199中或者从第一端部150中的端口 199延伸)的其它表面。电极114’可以是离子选择电极。任何合适的离子选择电极或者这样的电极的组合可被探测器头102容纳。例如，pH电极、氧化还原电位电极、溶解氧电极、倾向选择亚硝酸根离子、硝酸根离子、氨、氟离子、钠离子、氯离子、钾离子、钙离子、溴离子或锰(II)离子的电极。在一个实施例中，探测器头102容纳pH电极。在另一个实施例中，探测器头102容纳氧化还原电位电极。在又一个实施例中，探测器头102容纳pH电极和氧化还原电位电极这二者。图10中表示了具有两个传感器(具体地，从壳体118的第一端部150延伸的两个电极114’ )的探测器100的实施例。电极114’具有它们的传感器组件198，这些传感器组件198容纳在壳体118内，并通过例如传感器连接器200或者电引线与电引线174连接。传感器组件198是针对将被监测的参数而选择的特定传感器或电极通常所需的那些组件。关于PH电极，传感器组件198可包括传感器贮备器，所述贮备器包含在用传感器进行测量时所消耗的反应物，例如，电介质填充液(诸如KCl);与贮备器流体连通的pH玻璃电极；导线，诸如浸泡在氯化银中以将信号从溶液传递到传感器连接器200的纯银导线；以及单独的或者被构建到pH电极本身中的参考电极。关于氧化还原电位电极，传感器组件198可包括与PH电极类似的组件，诸如浸泡在被包含电解质填充液(诸如KCl)的贮备器包围的氯化银中的纯银导线，除了贵金属(诸如钼、金或银)、而不是PH玻璃用作测量元件之外。用于其他类型的电极或传感器的传感器组件198是已知的，并可被容纳在壳体118内。耦合构件110可以是使得可通过可拆卸的水密连接使探测器头102与探测器本体104配合以及它们各自的电连接器171、212配合的任何连接特征。现在参照图7-8，耦合构件110是具有狭槽111的柔性开口环110。在一个实施例中，开口环110大致为C形。环110和狭槽111的柔性使得开口环110可至少压缩或挤压到下述程度，即，当压力在狭槽111的两侧施加于环110时，狭槽111可闭合，当压力去除时，狭槽111将返回到其原始位置。因此，开口环110可如图7中的箭头A所示那样朝向闭合环位置压缩或挤压(pinchable)。开口环110还可以展开，以使得它可展开以使狭槽111变宽，具体地，以使得开口环110可在套管117上方滑动到第一环形沟槽116中。耦合构件110的外部(在图8中观看最佳)包括上部部分192和下部部分193，上部部分192限定开口的远端190，下部部分193限定开口的近端191。上部部分192总体具有比下部部分193大的外径。环形台阶196被限定在上部部分192过渡到下部部分193的位置处。下部部分193包括扣合特征128。当扣合特征128围绕开口环110的外周延伸时，扣合特征128通常为环形扣合特征。扣合特征128的前缘194可呈小于90°的斜角，以帮助将扣合特征128推压到探测器本体104中。扣合特征128优选地为如图8所示的环形突起，但是不限于此。内部和外部扣合特征和/或其它悬臂式扣合特征全都是公知的，并且可应用于此。
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开口环110的优点是可更换的探测器头102可容易地被任何人移除和更换。这样的组件通常被称为“现场可更换的”，这消除了将探测器发送到制造商来更换探测器头。柔性开口环110在被插入时将探测器头102和探测器本体104可拆卸地锁在一起。开口环110在被插入到探测器本体104中期间被压缩，并且由于其柔性，一旦被插入，就向外展开到与探测器本体104啮合。在图10的实施例中，开口环110的扣合特征128展开到与例如探测器本体104中的环形沟槽啮合。用户可通过下述方式来更容易地插入探测器头102，即，在将探测器头102插入到探测器本体104中或者开始将探测器头102插入到探测器本体104中的同时，朝向闭合环位置A挤压开口环110。当准备更换探测器头102时(S卩，当板上贮备器用光，探测器头不再工作时、等等)，用户朝向闭合环位置挤压柔性开口环110，以使开口环110脱离探测器本体104。用户可在拇指与同一只手的至少一个手指之间挤压开口环110。在挤压开口环110的同时，用户将探测器头102与探测器本体104拉开，从而脱离它们各自的电连接器171、212。现在，可丢弃已废的探测器头102，并用新的探测器头更换。在图13中，在可更换头阵头部302上示出了耦合构件110的可替换实施例。可更换的探测器头302具有整体式壳体318，其具有限定第一开口 352的远端384和限定第二开口 368的近端386。这里，环形扣合特征328整体地形成在壳体318的耦合构件319上。耦合构件319整体具有比壳体318的其余部分小的外径，以使得环形台阶378被限定在从耦合部分319过渡到壳体318的主体的位置处。耦合构件319的外部还可包括缩进在其中的一个或多个环形沟槽。第一环形沟槽320可以在扣合特征328与近端386之间。第一环形沟槽320可被成形为接纳密封构件(例如，O形环等)。耦合构件319还可包括在第一环形沟槽320与近端386之间的、也被成形为接纳密封构件的第二环形沟槽322。虽然图13在耦合部分319中示出了两个环形沟槽，但是实施例不限于此。本实施例具有有效的耦合机制，但是探测器头302可能需要由制造商或受过训练的技术人员更换。在另一个实施例中，耦合构件110可以是夹子、按钮接纳孔径连接、螺纹、或者方便探测器头102与探测器本体104之间的可拆卸连接的其它连接特征。这些可替换耦合构件可单独使用或者与以上所讨论的开口环110组合使用或者彼此组合使用。这些实施例中的任何一个可包括提供探测器头102与探测器本体104之间的水密密封的0形或其它密封构件。现在参照图9，探测器本体104具有第二壳体119，其优选地为中空的、具有远端132和近端134的大致圆柱形的管。远端132限定第一开口 136，近端134限定第二开口137。壳体119具有基本一致的外径，但是具有内径不同的三个内部分段。壳体119的内部具有在远端132处的腔体138、在近端134处的扩大开口 146和在它们之间的腔室144。腔体138具有比腔室144小的内径，以使得环形肩部142被限定在腔体138与腔室144之间的过渡位置处。腔体138的尺寸通常适于接纳包括耦合构件110的扣合特征128的可更换的探测器头102的第二端部186。正好在第一开口 136的内部的是缩进到腔体的臂中并围绕其外周延伸的环形沟槽140。当可更换的探测器头102与探测器本体104连接时，环形沟槽140被成形和定位为接纳从耦合构件110突出的扣合特征128。意识到，虽然环形沟槽是优选的，但是其它缩进部件也是可以的。例如，其它缩进部件可包括形成在腔体臂中的多个凹槽，这些凹槽被布置为与可更换的探测器头102的第二端部186的多个突起一致对准。在第二壳体119的近端134处的扩大开口 146大致均匀地延伸到壳体119的内部中，并与近端134所限定的第二开口 137邻接。扩大开口 146具有比腔室144大的内径，并且甚至可具有比腔体138大的内径。扩大开口 146的益处(特别是，与组装和焊接组装件相关的益处)在本申请人的与本申请同一天提交的美国专利申请序号12/773，995、“PROBEAND PROCESS OF ASSEMBLING SAID PROBE”(“组装工艺申请”)中进行了解释，该申请的全部内容在此通过引用并入本文。第二壳体119可以是金属和/或防生物污损的材料。所述金属可以是防水的且耐腐蚀的。例如，第二壳体119可以是钛、不锈钢、镍、铜和它们的合金。在一个实施例中，第二壳体119是钛。在另一个实施例中，第二壳体119是具有高铜含量的防污铜-镍合金。例如，所述防污铜-镍合金可以是90-10CuNi合金或70-30CuNi合金。在另一个实施例中，壳体可以是防污塑料，例如，聚乙烯、聚丙烯、或者可包括防污化合物(诸如辣椒素(capsaicin)、辣椒属(capsicum)、呋喃化合物(furan compounds)、铜化合物、内酯(lactones)、烧基酹(alkyl-phenols)、有机锡化合物(organotin compounds)、抗菌素(antibiotics)或者它们的混合物)的尼龙。现在参照作为图1的实施例的截面的图10，探测器100包括以上所讨论的可更换的探测器头102和探测器本体104的特征，可更换的探测器头102包括作为耦合构件110的开口环，探测器本体104具有容纳电路板220 (诸如印刷电路板)的壳体119。电路板220主要容纳在腔室144中，并与具有延伸通过其的第二电连接器212的平台210连接。平台210座置在环形肩部142上，优选地，平台210通过水密密封(例如，通过环氧粘合剂)粘附到环形肩部142。平台210和第二连接器212还被示出在从第一开口 136俯看第二壳体119的腔体138的图11-12的端视图中。第二电连接器212可与以上所述的第一电连接器171相同，但是其构造将与第一电连接器171配合。如图10所示，第一连接器171是具有六个针脚的凸形头部，第二电连接器212是具有接纳这些针脚的六个插孔的凹形头部。连接器106在与平台210相对的端部通过引线222与电路板222连接。连接器106包括至少一个销钉224和至少一个插孔225。优选地，销钉224和插孔225是可湿式耦配的连接器。连接器106还可包括外壳226，其包围连接器106的至少一部分，优选地，包围与第二壳体119的近端134相邻的部分以提供用于通过水密密封将连接器106附连到近端134的表面。壳体226可以是金属和/或防生物污损的材料(诸如以上关于第二壳体119所讨论的那些金属和材料)。在一个实施例中，第二壳体119和外壳226由相同材料组成,并可例如通过如焊接方法申请中所公开的激光焊接将彼此固定地附接。为了增强第二壳体119与外壳226之间的附接，缩小环148可被插入到第二壳体119的扩大开口 146中以提供用于焊接的增大的表面积。连接器106可包括在外壳226上的套环108，套环108通过止动环228固定在外壳226上，止动环228与第二壳体119相对地安装在缩进到外壳228的端部中的环形沟槽内。现在参照图15，在另一个实施例中，探测器(总体被指定为400)具有探测器本体404，探测器本体404包括可插入凸形端部208和耦合构件410，在可插入凸形端部208中具有第一电连接器，耦合构件410被定位为将探测器本体404与探测器头402可拆卸地耦合。第一电连接器可类似于以上关于图3-6所述的那些电连接器。可插入凸形端部408可以是探测器本体第二壳体419’的一部分，并且在一个实施例中，与第二壳体419形成一体。在另一个实施例中，可插入凸形端部408是附接到壳体419的单独组件。可插入凸形端部408还可包括一个或多个密封构件，诸如0形环424和对准插片429。如所示的耦合构件410是具有狭槽411和扣合特征428的开口柔性环。开口柔性环410还可具有上述特征中的任何一个。类似于上述探测器，探测器400还可包括连接器106和带螺纹的套环108。探测器本体404还包括容纳在第二壳体419内以与探测器头402中的传感器通讯的电子器件(例如，电路板)。探测器头402具有容纳传感器和第二电连接器的第一壳体418。第一壳体418包括用于接纳探测器本体404的凸形端部408的凹形端部459。第二电连接器优选地被定位在凹形端部459中，以使得探测器头402中的传感器可与探测器本体404中的电子器件电耦合。凹形端部459和第二电连接器可类似于以上关于图10-12的探测器本体所述的那些端部和电连接器。当与图2和图15的实施例进行比较时，图2的实施例可以是优选的，因为它可更易于更换具有耦合构件和0形环的探测器头，而不是更换探测器本体上的0形环。0形环在多次使用之后可能磨损或破裂。0形环上的磨损可阻止0形环提供水密密封。因此，在图15的实施例中，每次更换探测器头时，就需要更换0形环。在另一个实施例中，探测器可安装在多探测器组装件或者如美国专利6，779，383中所示的探测装置中，并用擦拭元件进行擦拭，所述擦拭元件不仅清洁所公开的探测器100，而且还清洁其它探测器中的其它传感器。将意识到，虽然已参照特定实施例详细描述了本发明，但是，可进行许多修改和变更而不脱离如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种可从包含电子器件的探测器本体拆卸的探测器头，所述探测器头包括 壳体，其装入传感器和与所述传感器电耦合的电连接器的至少一部分，所述壳体包括被定位为将所述壳体与所述探测器本体可拆卸地连接的耦合构件； 其中，所述电连接器可与所述探测器本体中的电子器件电连接，以使所述传感器与所述探测器本体的电子器件电耦合。
2.根据权利要求1所述的探测器头，其中，所述探测器头是可丢弃的。
3.根据权利要求1所述的探测器头，其中，所述耦合构件包括柔性开口环。
4.根据权利要求3所述的探测器头，其中，所述柔性开口环包括扣合特征。
5.根据权利要求4所述的探测器头，其中，所述扣合特征包括从所述开口环的外表面突出的环形脊部。
6.根据权利要求3所述的探测器头，其中，所述柔性开口环可压缩以使所述耦合构件脱离所述探测器本体，以使得所述探测器头可从所述探测器本体拆卸。
7.根据权利要求5所述的探测器头，其中，压缩所述柔性开口环缩小所述环的直径。
8.根据权利要求3所述的探测器头，其中，所述壳体还包括套管，所述套管具有所述柔性开口环座置在其上的第一支座。
9.根据权利要求8所述的探测器头，其中，所述套管包括密封环座置在其上的第二支座。
10.根据权利要求1所述的探测器头，其中，所述耦合构件与所述壳体形成一体。
11.一种用于监测环境参数的探测器，所述探测器包括 探测器本体，其装有电子器件，所述电子器件具有第一电连接器，所述第一电连接器与所述探测器本体电耦合，并被所述探测器本体至少部分地装入；和 探测器头，其装入传感器和与所述传感器电耦合的第二电连接器的至少一部分， 其中，所述探测器头或所述探测器本体包括耦合构件，所述耦合构件被定位为将所述探测器头和所述探测器本体彼此可拆卸地连接； 其中，通过所述第一电连接器与所述第二电连接器连接，所述耦合构件将所述探测器头和所述探测器本体可拆卸地连接，以使所述探测器头的传感器与所述探测器本体的电子器件电I禹合。
12.根据权利要求11所述的探测器，其中，所述探测器头是可丢弃的。
13.根据权利要求11所述的探测器，其中，所述探测器头和所述探测器本体通过水密密封可拆卸地连接。
14.根据权利要求11所述的探测器，其中，所述耦合构件包括柔性开口环，所述柔性开口环包括扣合特征。
15.根据权利要求14所述的探测器，其中，所述扣合特征包括从所述开口环的外表面突出的环形脊部。
16.根据权利要求14所述的探测器，其中，所述柔性开口环可朝向闭合位置挤压以使所述耦合构件脱离，以使得所述探测器头可从所述探测器本体拆卸。
17.根据权利要求14所述的探测器，其中，所述探测器头包括所述柔性开口环，并且所述探测器本体包括接纳所述柔性开口环的扣合特征的环形沟槽，并且其中，所述扣合特征被接纳在所述环形沟槽中。
18.根据权利要求17所述的探测器，其中，所述探测器头还包括套管，所述套管具有所述柔性开口环座置在其上的第一支座。
19.根据权利要求18所述的探测器，其中，所述套管包括密封环座置在其上的第二支座。
20.根据权利要求14所述的探测器，其中，所述探测器本体包括所述柔性开口环，并且所述探测器头包括接纳所述柔性开口环的扣合特征的环形沟槽，并且其中，所述扣合特征被接纳在所述环形沟槽中。
21.根据权利要求11所述的探测器，其中，所述探测器本体的电子器件还包括与其电耦合的第三电连接器。
22.根据权利要求20所述的探测器，其中，所述第三电连接器是可与监测设备连接的可湿式耦配的连接器。
23.根据权利要求11所述的探测器，其中，所述探测器头或所述探测器本体包括用于所述第一电连接器与所述第二电连接器的单向连接的对准构件。
全文摘要
公开了一种可从包含电子器件的探测器本体拆卸的探测器头。所述探测器头包括壳体，所述壳体装入传感器和与该传感器电耦合的电连接器的至少一部分。所述壳体具有被定位为将所述壳体与所述探测器本体可拆卸地连接的耦合构件，并且当所述探测器头和探测器本体耦合时，所述电连接器使所述传感器与探测器本体中的电子器件电耦合。
文档编号G01D11/24GK103038608SQ201180022396
公开日2013年4月10日 申请日期2011年4月19日 优先权日2010年5月5日
发明者C·J·帕拉西斯, M·T·詹姆斯 申请人:Ysi公司
专业数控铣床产品供应商
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