传感器系统以及方法与流程

本文中所描述的主题涉及传感器。

背景技术

可以在各种各样的应用中使用传感器。例如，在机电系统中，表面声波(saw)装置可用作传感器以测量转矩、温度、压力以及其它参数。saw装置可被晶圆级气密地加盖或放置并密封在气密分立封装件内部，并且然后被安装到结构上以感测结构的数据。saw装置可被安装到如轴、杆、叶片等结构或如航空、油气、运输、可再生能源提取等各种应用中使用的替代性结构上。

将传感器安装到结构上的工艺目前包括若干问题。将传感器安装到某些结构上存在的一个问题是许多结构太大而不能装配到常规的焊炉或回流设备中或可能不能够被运输到具有常规的焊炉或回流设备的位置以将传感器安装到结构上。因此，使用粘合剂或环氧树脂材料来将许多saw装置安装到结构上。然而，使用环氧树脂或粘合剂来将传感器安装到结构上限制了系统的工作温度，降低了传感器感测结构的数据的灵敏度，限制了安装到结构上的传感器的未来可再加工性的能力，并且需要大量时间来使环氧树脂或粘合剂恰当固化，这增大了相关联的制造成本和材料成本。有利的是具有更稳健的安装方法来将这些传感器附接在实地和生产环境中。

技术实现要素：

在一个实施例中，一种系统包括结构，所述结构被配置成具有布置在所述结构的表面上的结构粘合层。所述结构粘合层是金属合金。所述系统包括传感器，所述传感器被配置成具有布置在所述传感器的表面上的传感器粘合层。所述传感器粘合层是金属合金。所述传感器粘合层被配置成经由金属接头连接到所述结构粘合层以使所述传感器通过所述金属接头、所述结构粘合层以及所述传感器粘合层来感测所述结构的数据。

在一个实施例中，一种方法包括：将结构粘合层布置在结构的表面上。所述结构粘合层是金属合金。所述方法包括：将传感器粘合层布置在传感器的表面上。所述传感器粘合层是金属合金。所述结构粘合层经由金属接头而被连接到所述传感器粘合层上以使所述传感器通过所述金属接头、所述结构粘合层以及所述传感器粘合层来感测所述结构的数据。

在一个实施例中，一种系统包括结构，所述结构被配置成具有布置在所述结构的表面上的结构粘合层。所述结构粘合层是金属合金。所述系统包括传感器，所述传感器被配置成具有布置在所述传感器的表面上的传感器粘合层。所述传感器粘合层是金属合金。所述传感器粘合层被配置成在回流焊炉外的位置处经由金属接头连接到所述结构粘合层以使所述传感器通过所述金属接头、所述结构粘合层以及所述传感器粘合层来感测所述结构的数据。

除了上述实施例之外，本发明还提供以下技术方案：

技术方案1.一种系统，包括：

结构，所述结构被配置成具有布置在所述结构的表面上的结构粘合层，其中所述结构粘合层是金属合金；以及

传感器，所述传感器被配置成具有布置在所述传感器的表面上的传感器粘合层，其中所述传感器粘合层是金属合金；

其中所述传感器粘合层被配置成经由金属接头连接到所述结构粘合层以使所述传感器通过所述金属接头、所述结构粘合层以及所述传感器粘合层来感测所述结构的数据。

技术方案2.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述传感器粘合层被配置成在回流焊炉外的位置处经由所述金属接头连接到所述结构粘合层。

技术方案3.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述结构的所述数据包括温度数据、应力数据或应变数据中的一个或多个。

技术方案4.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述结构是轴、杆或叶片中的一个或多个。

技术方案5.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述传感器被配置成经由所述金属接头与所述结构自对准。

技术方案6.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述结构粘合层被配置成布置在所述结构的外表面上。

技术方案7.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括感应线圈，所述感应线圈被配置成与所述金属接头操作性地接触，所述感应线圈被配置成向所述金属接头施加电刺激。

技术方案8.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述传感器是表面声波(saw)装置。

技术方案9.根据技术方案8所述的系统，其特征在于，所述saw装置包括应变计、转矩传感器或温度传感器中的一个或多个。

技术方案10.一种方法，包括：

将结构粘合层布置在结构的表面上，其中所述结构粘合层是金属合金；

将传感器粘合层布置在传感器的表面上，其中所述传感器粘合层是金属合金；以及

经由金属接头将所述结构粘合层连接到所述传感器粘合层上以使所述传感器通过所述金属接头、所述结构粘合层以及所述传感器粘合层来感测所述结构的数据。

技术方案11.根据技术方案10所述的方法，其特征在于，经由所述金属接头将所述传感器粘合层连接到所述结构粘合层在回流焊炉外的位置处发生。

技术方案12.根据技术方案10所述的方法，其特征在于，所述结构的所述数据包括温度数据、应力数据或应变数据中的一个或多个。

技术方案13.根据技术方案10所述的方法，其特征在于，所述结构是轴、杆或叶片中的一个或多个。

技术方案14.根据技术方案10所述的方法，其特征在于，所述传感器被配置成经由所述金属接头与所述结构自对准。

技术方案15.根据技术方案10所述的方法，其特征在于，所述结构粘合层被配置成布置在所述结构的外表面上。

技术方案16.根据技术方案10所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：用感应线圈向所述金属接头施加电刺激，所述感应线圈被配置成与所述金属接头操作性地接触。

技术方案17.根据技术方案10所述的方法，其特征在于，所述传感器是表面声波(saw)装置。

技术方案18.根据技术方案17所述的方法，其特征在于，所述saw装置包括应变计、转矩传感器或温度传感器中的一个或多个。

技术方案19.一种系统，包括：

结构，所述结构被配置成具有布置在所述结构的表面上的结构粘合层，其中所述结构粘合层是金属合金；以及

传感器，所述传感器被配置成具有布置在所述传感器的表面上的传感器粘合层，其中所述传感器粘合层是金属合金；

其中所述传感器粘合层被配置成在回流焊炉外的位置处经由金属接头连接到所述结构粘合层以使所述传感器通过所述金属接头、所述结构粘合层以及所述传感器粘合层来感测所述结构的数据。

技术方案20.根据技术方案19所述的系统，其特征在于，所述传感器是表面声波(saw)装置。

附图说明

通过参照附图阅读以下非限制性实施例的说明将更好地理解发明性主题，其中：

图1展示了根据一个实施例的系统的横截面视图；

图2展示了根据一个实施例的图1的系统的部分横截面视图；

图3展示了根据一个实施例的方法流程图；

图4展示了根据一个实施例的系统的横截面视图；并且

图5展示了根据一个实施例的系统的横截面视图。

具体实施方式

本文中所描述的发明性主题的一个或多个实施例提供了具有传感器的系统和方法，所述传感器经由金属传感器粘合层和结合至金属接头的金属结构粘合层而被布置在结构上以通过金属接头、传感器粘合层以及结构粘合层来感测结构的数据。结构可以是如航空、油气、运输、可再生能源提取、电力和能量系统等应用中使用的如杆、轴、叶片等大结构。传感器可感测结构的温度数据、应变数据、应力数据等等或它们的组合。例如，传感器可感测传递燃油的导管的温度数据，可感测在导管内部传递的燃油的温度，可感测旋转轴的应变等等。本文中所描述的系统和方法改善了传感器灵敏度，使系统能够经受更高的工作温度，并且相对于不具有金属粘合的系统降低了粘合材料的蠕变量。

图1展示了根据一个实施例的系统100的横截面视图。系统100包括连接到结构102的传感器104。结构102可以是轴、板、叶片、杆等等。结构102可由金属和/或非金属材料制造。例如，结构102可以是用于传递燃油或天然气的钢轴，可以是风力涡轮机的铝转子叶片，可以是航空装置的钢旋转或静止轴等等。可选地，结构102可以是如航空、油气、运输、可再生能源提取、电力和能量系统等应用中使用的任何替代性部件。

传感器104具有第一部件110，所述第一部件被粘合到第二部件112上。传感器104的第一部件110和第二部件112可以是单晶石英晶片，所述单晶石英晶片由液晶聚合物(lcp)材料连接在一起。可选地，传感器104可具有多于两个或少于两个部件。可选地，传感器104的部件可通过任何替代性材料固持在一起。传感器104可以是saw装置、或用于感测数据的任何替代性传感器。例如，传感器104可以是包括应变计、转矩传感器、温度传感器等等的saw装置，所述saw装置用于感测结构102的温度数据、应变数据、应力数据等等。可选地，传感器104可以是感测(例如，记录、收集、读取、测量等等)关于结构102的信息的任何替代性传感器。

传感器104被连接到系统100的金属接头106的第一侧114。此外，结构102被连接到金属接头106的相反的第二侧116。传感器104经由金属接头106可操作地连接到结构102以感测结构的数据。在图1的展示的实施例中，连接到金属接头106的第一侧114的传感器104的表面和连接到金属接头106的第二侧116的结构102的表面是平面表面或基本上平面的表面(在制造公差内)。可选地，传感器104或结构102中的一个或多个可具有连接到金属接头106的非平面表面。例如，结构102可以是具有总体上圆形的截面形状的轴，并且传感器104可操作地连接到轴结构102的外表面的圆形截面形状。可选地，结构102可以是具有弯曲的外表面的叶片，并且传感器104可操作地连接到叶片结构102的弯曲的外表面。

在一个实施例中，系统100包括具有多个传感器104的结构102，所述多个传感器104经由金属接头106与结构102可操作地连接。例如，多个传感器104可作为多个传感器104的阵列而布置成列和行，或者可被随机地布置并且可与结构102的一个或多个表面连接。可选地，系统100可具有一个或多个金属接头106，所述一个或多个金属接头106将传感器104与结构102相连接。例如，单个金属接头106可将多个传感器104与结构102相连接，多个金属接头106可将多个传感器104与结构102相连接等等。

图2展示了根据一个实施例的图1的系统100的部分横截面视图a，所述系统100包括由石英/非金属材料制成的传感器104。传感器104具有传感器粘合层204，所述传感器粘合层204被布置在传感器104的表面212上。传感器粘合层204是金属合金，所述金属合金可被连接到金属接头106上。例如，传感器粘合层204可以是被布置在传感器104的表面212上的钛层、铜层、银层、锡层、镍层、金层、无电镀镍浸金(enig，electrolessnickelimmersiongold)层等等。可选地，传感器粘合层204可以是任何金属化合物和/或金属合金，所述金属化合物和/或金属合金可被粘合到金属接头106上并且在传感器104与结构102之间提供粘附。传感器粘合层204可以是金属合金，所述金属合金相对于环氧树脂、粘合剂、液晶聚合物等等具有较高的工作温度和较高的弹性模量。另外地或可替代地，传感器104可由金属材料制造。例如，系统100可没有传感器粘合层204，并且金属传感器104可被连接到金属接头106上。

结构102具有结构粘合层202，所述结构粘合层204被布置在结构102的表面214上。在一个实施例中，表面214可以是结构102的外表面或外部表面，所述外表面或外部表面是金属的并且允许结构与金属接头106之间的金属粘合。可选地，表面214可以是结构102的内表面。例如，传感器104可被粘合到结构102的内部(例如，中空轴的内部等等)，并且结构粘合层202可被布置在结构102的内表面214上。

结构粘合层202是金属合金，所述金属合金可被连接到金属接头106上。例如，当非金属结构102与传感器104之间不可能存在直接金属粘合时，或者当结构102和/或传感器104由不适用于金属粘合和/或润湿的材料制成时，结构粘合层202可以是无电镀镍浸金(enig)、电解镍金(niau)等等。可选地，结构粘合层202可以是任何金属化合物和/或金属合金，所述金属化合物和/或金属合金可被粘合到金属接头106上。在一个或多个实施例中，结构粘合层202可以是结构102的表面214的局部金属化。例如，结构102可由可以能够被焊接到金属接头106的第二侧116上的材料制造(例如，结构102可由钢合金制造)。可选地，结构粘合层202可以是适于金属粘合的材料层，所述材料层被布置在结构102的表面214上。例如，结构102可由可能不能够被焊接到金属接头106的第二侧116上的材料制造(例如，结构102可由黄铜合金、非钢合金等制造)。结构粘合层202可以是金属合金，所述金属合金相对于环氧树脂、粘合剂、液晶聚合物等等具有较高的工作温度和较高的弹性模量。

金属接头106是金属粘合，所述金属粘合将传感器104与结构102可操作地连接。金属接头106的材料的非限制性示例包括焊料合金(按重量百分比计)：96.5％锡-3％银-0.5％铜；80％金-20％锡；92.5％铅-5％锡-2.5％银；88％金-12％锗；或82％金-18％铟。可选地，金属接头106可以是任何替代性材料和/或合金。非限制性示例可包括过渡液相烧结、烧结银、烧结铜、烧结镍、铜焊合金(brazealloy)等等。

传感器粘合层204被连接到金属接头106的第一侧114上，并且结构粘合层202被连接到金属接头106的第二侧116上，以便将传感器104与结构102可操作地连接。传感器104通过金属接头106、传感器粘合层204以及结构粘合层202来感测结构102的数据。传感器104可感测结构102的温度、应变、应力、压力等等。例如，转矩可被施加至结构102。传感器104可测量结构102上的应变或应力，所述应变或应力通过结构粘合层202、金属接头106以及传感器粘合层204传递至传感器104。

在一个实施例中，传感器粘合层204的材料的弹性模量和结构粘合层202的材料的弹性模量影响通过结构粘合层202、金属接头106以及传感器粘合层204从结构102传递至传感器104的应变数据量。例如，当传感器粘合层204和结构粘合层202的材料的弹性模量增大(例如，材料变得更坚硬)时，传感器104测量结构的应变数据的准确性增大。可替代地，当传感器粘合层204和结构粘合层202的材料的弹性模量减小(例如，材料变得较不坚硬)时，传感器104测量结构的应变数据的准确性减小。例如，经由金属接头106与结构102可操作地连接的传感器104相对于经由粘合剂和/或环氧树脂材料与结构102可操作地连接的传感器104更准确。此外，经由金属接头106与结构102可操作地连接的传感器104相对于经由粘合剂和/或环氧树脂材料与结构102可操作地连接的传感器104可用于具有较高工作温度的系统中。此外，经由金属接头106与结构102可操作地连接的传感器104可具有比经由粘合剂和/或环氧树脂材料与结构102可操作地连接的传感器104较少的金属接头蠕变。为了实现从结构102传递至传感器104的可接受的应变，粘合层204、202中的弹性模量可具有700mpa的最小值。为了增大传递至传感器104的应变数据的准确性，有利的是具有包括2000mpa和高于2000mpa的弹性模量。此外，变化温度下的弹性模量可能影响传递至传感器104的应变数据的准确性。所公开的非限制性金属、金属合金和/或金属材料在高温下具有足够的弹性模量。例如，在常规的环氧树脂材料中，模量在大于150℃的温度下减小。可替代地，金属和/或金属合金可在约比温度(homologoustemperature)的40％到75％之间使用，具有最小蠕变。在列出的合金中，约比温度可具有大于1000℃的温度。

图3展示了根据一个实施例的系统100的方法流程图300。在302处，结构粘合层202被布置在结构102的表面214上。例如，结构粘合层202可以是结构102的表面214的局部金属化，或者结构粘合层202可以是被布置在结构102的表面214上的可焊性的材料层。结构粘合层202可具有基本上等于传感器104的表面212的表面面积的结构102的表面214上的表面面积。可选地，结构粘合层202可具有大于或小于传感器104的表面212的表面面积的表面面积。可选地，结构粘合层202可具有与金属接头106的表面面积基本上相同的表面面积，可具有小于金属接头106的表面面积的表面面积，或可具有大于金属接头106的表面面积的表面面积。

在304处，传感器粘合层204被布置在传感器104的表面212上。例如，传感器粘合层204可以是金属材料层。结构粘合层202和传感器粘合层204可以是公共的或唯一的金属合金。传感器粘合层204可具有与传感器104的表面212的表面面积基本上相等的表面面积，可具有小于表面212的表面面积的表面面积，或可具有大于表面212的表面面积的表面面积。可选地，传感器粘合层204可延伸基本上等于、小于、或大于金属接头106的表面面积的面积。

在一个或多个实施例中，传感器粘合层204和/或结构粘合层202使用自取向或自对准来经由金属接头106将传感器104组装到结构102上。金属接头106可以是由具有润湿性质的焊料合金制成的焊料层，当传感器104被粘合到结构102上时，所述焊料层使传感器104的传感器粘合层204能够与结构102的结构粘合层202自对准。例如，在不使用附加拾放设备、附加夹具设备等等的情况下，金属接头106允许传感器104与结构102自对准。

在306处，结构粘合层202经由金属接头106而被连接到传感器粘合层204。例如，传感器粘合层204与金属接头106的第一侧114相连接，并且结构粘合层202与金属接头106的相对的第二侧116相连接。

传感器104在常规的回流焊炉外的位置处经由金属接头106与结构102可操作地相连接。例如，结构102可以是可能不能够传递到回流焊炉的组件的部分，结构102可能不能够从有待传递到回流焊炉的组件上拆解下来，结构102可能不能够装配在回流焊炉内部，结构102可由不能耐受常规回流焊炉的常规工作温度的材料制造等等。

在图4中所展示的一个实施例中，传感器104经由金属接头106通过感应线圈402与结构102可操作地相连接，所述感应线圈402向金属接头106施加电刺激。例如，传感器104可被固持在位(例如，由夹具、操作者等等)，并且感应线圈402可被放置成与传感器104和衬底102接触、在其附近或周围等等，传感器104有待被粘合到所述衬底102上。在一个实施例中，如图4中所展示的，感应线圈402可绕系统100缠绕。另外地或可替代地，感应线圈402可绕传感器104缠绕，从而使得感应线圈402基本上平行于衬底102。另外地或可替代地，通过替代性构型，感应线圈402可被放置成与系统100接触。感应线圈402向金属接头106施加局部化电刺激以激活使金属接头106回流，以便将传感器104与结构102可操作地连接。

在图5中所展示的一个实施例中，传感器104在金属接头106处通过主动回流工艺经由金属接头106与结构102可操作地相连接。例如，如反应性纳米技术(rnt)膜502等放热金属膜或替代性材料可被放置在金属接头106内以使金属接头106局部地回流。传感器104可被固持在位(例如，通过夹具、操作者等等)。通过夹具、电源等等向膜502施加的电刺激激活了金属接头106的回流以将传感器104与结构102可操作地相连接。

返回图3，在308处，传感器104通过结构粘合层202、金属接头106以及传感器粘合层204来感测结构102的数据。例如，传感器104可感测(例如，收集、读取、测量、获得等等)结构102的数据。结构102的感测数据通过金属接头106、通过金属结构粘合层和传感器粘合层从结构102传递至传感器104。例如，当金属传感器粘合层204和结构粘合层202的弹性模量增大时，相对于非金属传感器粘合层204和非金属结构粘合层202，结构102的感测应变数据的传递得以改善。结构102的数据可包括温度、压力、应力、应变等等。可选地，结构102的数据可包括流体的感测数据，所述流体被包括在结构102内部。可选地，结构102的数据可包括外部特性的感测数据，结构102暴露于所述外部特性(例如，周围环境温度、环境压力、环境湿度等等)。可选地，结构102的感测数据可包括任何替代性数据，所述替代性数据由传感器104感测(例如，收集、测量、读取、获得等等)。

在本文中所描述的主题的一个实施例中，一种系统包括结构，所述结构被配置成具有布置在所述结构的表面上的结构粘合层。所述结构粘合层是金属合金。所述系统包括传感器，所述传感器被配置成具有布置在所述传感器的表面上的传感器粘合层。所述传感器粘合层是金属合金。所述传感器粘合层被配置成经由金属接头连接到所述结构粘合层以使所述传感器通过所述金属接头、所述结构粘合层以及所述传感器粘合层来感测所述结构的数据。

可选地，所述传感器粘合层被配置成在回流焊炉外的位置处经由所述金属接头连接到所述结构粘合层。

可选地，所述结构的所述数据包括温度数据、应力数据或应变数据中的一个或多个。

可选地，所述结构是轴、杆或叶片中的一个或多个。

可选地，所述传感器被配置成经由所述金属接头与所述结构自对准。

可选地，所述结构粘合层被配置成布置在所述结构的外表面上。

可选地，所述系统包括感应线圈，所述感应线圈被配置成与所述金属接头操作性地接触。所述感应线圈被配置成向所述金属接头施加电刺激。

可选地，所述传感器是表面声波(saw)装置。

可选地，所述saw装置包括应变计、转矩传感器、或温度传感器中的一个或多个。

在本文中所描述的主题的一个实施例中，一种方法包括：将结构粘合层布置在结构的表面上。所述结构粘合层是金属合金。所述方法包括：将传感器粘合层布置在传感器的表面上。所述传感器粘合层是金属合金。所述结构粘合层经由金属接头而被连接到所述传感器粘合层上以使所述传感器通过所述金属接头、所述结构粘合层以及所述传感器粘合层来感测所述结构的数据。

可选地，经由所述金属接头将所述传感器粘合层连接到所述结构粘合层在回流焊炉外的位置处发生。

可选地，所述结构的所述数据包括温度数据、应力数据或应变数据中的一个或多个。

可选地，所述结构是轴、杆或叶片中的一个或多个。

可选地，所述传感器被配置成经由所述金属接头与所述结构自对准。

可选地，所述结构粘合层被配置成布置在所述结构的外表面上。

可选地，所述方法包括：用感应线圈向所述金属接头施加电刺激，所感应线圈被配置成与所述金属接头操作性地接触。

可选地，所述传感器是表面声波(saw)装置。

可选地，所述saw装置包括应变计、转矩传感器、或温度传感器中的一个或多个。

在本文中所描述的主题的一个实施例中，一种系统包括结构，所述结构被配置成具有布置在所述结构的表面上的结构粘合层。所述结构粘合层是金属合金。所述系统包括传感器，所述传感器被配置成具有布置在所述传感器的表面上的传感器粘合层。所述传感器粘合层是金属合金。所述传感器粘合层被配置成在回流焊炉外的位置处经由金属接头连接到所述结构粘合层以使所述传感器通过所述金属接头、所述结构粘合层以及所述传感器粘合层来感测所述结构的数据。

可选地，所述传感器是表面声波(saw)装置。

如本文中所使用的，以单数引用的并且用词语“一个(a)”或“一种(an)”继续引用的元件或步骤应被理解为不排除所述元件或步骤的复数，除非明确阐明这种排除。此外，对目前描述的发明性主题的“一个实施例”的引用不旨在被解释为排除存在也结合了所引用的特征的附加实施例。而且，除非明确相反阐明，否则实施例“包括(comprising)”、“包括(including)”或“具有(having)”(或类似术语)拥有特定特性的一个元件或多个元件的实施例可包括不具有特定特性的另外的这种元件。

如本文中所使用的，术语比如“系统”或“控制器”可包括执行一个或多个功能的运行的硬件和/或软件。例如，系统或控制器可包括基于存储在如计算机存储器等有形和非暂态计算机可读存储介质上的指令来执行操作的计算机处理器或其它基于逻辑的装置。可替代地，系统或控制器可包括基于装置的硬连线逻辑来执行操作的硬连线装置。附图中示出的系统和控制器可表示基于软件或硬连线指令来运行的硬件、引导硬件执行操作的软件或它们的组合。

如本文中所使用的，术语比如“可操作地连接(operablyconnected)”“操作性地连接(operativelyconnected)”“可操作地连接(operablycoupled)”“操作性地连接(operativelycoupled)”等等指示两个或多个部件以使得或允许这些部件中的至少一个部件执行指定功能的方式相连接。例如，当两个或多个部件被可操作地连接时，可以存在允许部件彼此通信、允许一个部件控制另一个部件、允许每个部件控制另外的部件和/或使这些部件中的至少一个部件以指定方式进行操作的一个或多个连接(电连接和/或无线连接)。

应当理解的是，本文中所描述的主题在其应用上不限于在本文中的说明书中阐述或在其附图中展示的元件的构造和布置的细节。本文中所描述的主题能够具有其它实施例并且能够以不同方式来实践或实施。而且，应当理解的是，本文中使用的措辞和术语是出于说明的目的而不应视为是限制性的。在本文中“包括(including)”、“包括(comprising)”或“具有(having)”及其变型的使用是指涵盖其后列出的项及其等效物以及附加项。

应理解的是，以上说明旨在是说明性的，而非限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可彼此结合使用。此外，可以进行许多修改，以使具体的情况或材料适应目前描述的主题的教导而不脱离其范围。尽管本文中所描述的材料和涂层的尺寸和类型旨在限定所公开主题的参数，但是它们并非限制性的并且是示范性实施例。对本领域普通技术人员而言，在阅读了以上说明之后，许多其它的实施例都将是明显的。因此，发明性主题的范围应当参照所附的权利要求以及与这些权利要求所请求的权利相等同的全部范围而被确定。在所附权利要求书中，术语“包括(including)”和“其中(inwhich)”用作对应术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的通俗英文等价词。而且，在以下权利要求书中，术语“第一”、“第二”、和“第三”等仅用作标签，且不旨在对其对象强加数值要求。进一步地，以下权利要求书的限制没有以装置加功能的形式被写入并且并不旨在基于35u.s.c.§112(f)如此解释，除非并且直至这种权利要求限制在没有进一步结构的功能阐述之后明确使用短语“用于……的装置”。

所述书面描述使用示例来公开发明性主题的若干实施例，并且还使本领域的普通技术人员能够实践发明性主题的实施例，包括制造和使用任何设备或系统并且执行任何结合的方法。发明性主题的可取得专利权的范围由权利要求书限定，并且可包括本领域的普通技术人员想到的其它示例。如果这种其它示例具有与权利要求书中的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求书的中的字面语言无实质不同的等效结构元件，则它们预期在权利要求书范围内。