具有疏水过滤器的传感器装置的制造方法
【专利说明】具有疏水过滤器的传感器装置
[0001]相关申请
本申请与申请序列号为N0.12/729，145，发明名称为“具有多孔插入物的流量传感器装置(FLOW SENSOR ASSEMBLY WITH POROUS INSERT)”的美国申请相关，该美国申请与本申请同一天申请，因此通过参考并入本文O
技术领域
[0002]本发明总体涉及传感器，并且更具体地涉及用于减少传感器中的潮气、尘埃、微颗粒物和/或其他污染物的方法和设备。
【背景技术】
[0003]传感器，诸如压力和流量传感器，经常用来感测流体通道中流体(例如气体或液体)的压力和/或流量。这种传感器经常用于各种广泛的应用，包括，例如医疗应用、飞行控制应用、工业过程应用、燃烧控制应用、气象监测应用，以及许多其他应用。在一些情况下，潮气、尘埃，微颗粒物和/或其他污染物在使用过程中会进入传感器。随着时间的推移，这些污染物会影响传感器的精度、可重复性、功能性和/或其他方面。例如，传感器中的潮气会增加流量传感器自身的腐蚀或电迀移，这可能会影响传感器的精度、可重复性、功能性和/或其他方面。而且，灰尘、微颗粒物、或其他污染物会聚集并且可能阻塞传感器。因此，这就需要有新的和改进的系统和方法来减少进入传感器的潮气、尘埃、微颗粒物和/或其他污染物。
【发明内容】
[0004]本发明总体涉及传感器，并且更具体地涉及用于减少传感器中的潮气、尘埃、微颗粒物和/或其他污染物的方法和设备。在一示例性实施例中，流量传感器装置包括具有流入端口和流出端口的壳体。该壳体可以限定出在流入端口和流出端口之间延伸的流体通道，流量传感器定位于所述壳体内并暴露到所述流体通道中。该流量传感器可以感测与流经流体通道的流体的流速相关的测量量。疏水性过滤器可以位于流体通道内或邻近流体通道，有时位于所述流量传感器的上游。当这样配置时，在该流量传感器装置的操作期间，流体可以通过疏水性过滤器并穿过流量传感器。该疏水性过滤器可配置为减少进入流量传感器的潮气，同时仍然允许流体流过流体通道并通过流量传感器。虽然这个例子中包括流量传感器，但是可以预期的是疏水性过滤器可以用来与很多其他类型的传感器联合使用，包括压力传感器、湿度传感器、温度传感器、或接触到流体(例如气体或液体)的任何其他类型的传感器。
[0005]前面的
【发明内容】
被提供以帮助理解本发明所独有的一些创新特征，而并不试图成为完整的描述。本发明的完整理解可以通过将全部说明书、权利要求书、附图、和摘要作为一个整体来获得。
【附图说明】
[0006]考虑了如下对本公开的不同实施例的参照附图的详细描述可以更完整的理解本申请，其中:
图1为用于测量流过流体通道的流体流速的示例性流量传感器的示意图；
图2为用于测量流过流体通道的流体流速的示例性热式流量传感器装置的示意图；
图3为包括一个或多个过滤器的示例性流量传感器装置的部分分解透视图；
图4是在邻近流入和流出端口处均包括过滤器的图3中的示例性流量传感器装置的剖视图；
图5和图6是仅在流入和流出端口之一处包括过滤器的图3中的示例性流量传感器装置的剖视图；
图7-9是包括一个或多个过滤器结构的其他示例性流量传感器装置的剖视图。
【具体实施方式】
[0007]参照附图来理解下面的【具体实施方式】，其中在不同视图中相同的附图标记表示相同的部件。【具体实施方式】和附图示出了一些示例性的实施例，但是决不不意味着是限制性的。
[0008]虽然在下面描述的示例性实施例包括流量传感器，但可以预期，过滤器可以与很多其他类型的传感器结合使用，这些传感器包括压力传感器、湿度传感器、温度传感器、或接触到液体(如气体或液体)的任何其他类型的传感器。
[0009]附图1为用于测量流过流体通道12的流体流14流体流速的示例性流量传感器10的示意图。此处使用的术语“流体”可以根据应用的需要指气体或者液体。在说明性实施例中，流量传感器10可被暴露和/或设置于流体通道12内，用于测量流体流14的一个或者多个特性。例如，流量传感器10可以根据需要使用一个或多个热传感器(例如，参见附图2)，压力传感器，声学传感器，光学传感器，皮托管，和/或任何其他适当的传感器或传感器组合测量质量流量和/或流体流14的流速。某些情况下，流量传感器10可为微桥(microbridge)或者MicrobrickTM传感器装置，可从本申请的受让人处获得，但这并不是强制的。被认为适于测量流体流14的质量流量和/或速度的某些示例性方法和传感器配置在例如美国专利号4，478,076；4,478,077；4,501,144；4,581,928；4,651,564；4,683,159；5,050,429；6,169,965;6，223，593;6，234，016;6，502，459;7，278，309;7，513，149以及7，647，842中公开。可以预料到，流量传感器10根据需要包括这些流量传感器配置和方法中的任一个。然而必须认识到流量传感器10可根据需要为任意适合的流量传感器。
[0010]在示例性实施例中，流体通道12会经历流体流14的一定范围的流速。例如，流体通道12内可能包括大体积流体流，中等体积流体流，或者小体积流体流。流体流应用的实例包括但不限于:呼吸器，流量计，速度计，飞行控制，工业生产用蒸汽，燃烧控制，气候监测，以及根据需要的其他适当的流体流应用。
[0011]现在转向附图2，其是用于测量流过流体通道12的流体流14的流速的示例性热式流量传感器装置的示意图。在示例性实施例中，流量传感器装置包括一个或多个加热元件，例如加热元件16，以及一个或多个传感器元件18和20，用于感测流体通道12内的流体28的流速。
[0012]如图2所示，流量传感器装置可以包括一个或多个过滤器22和/或过滤器24，其在流体通道12中位于加热元件16和一个或多个传感器元件18和20的上游和/或下游。该一个或多个过滤器22和/或24可配置为从通过流量传感器壳体的流体流28中减少潮气、尘埃、和/或其他污染物，和/或以给定流速沿流体通道产生所需的或预定的压降。在一些例子中，流体流中潮气、尘埃和/或其他污染物的减少可以在较长一段时间内提供更加一致、可靠、准确、重复性好、和稳定的流量传感器输出，这是因为流量传感器中的腐蚀、电迀移、和/或阻塞流体流的污染物聚集被减少。
[0013]如图2所示，流量传感器装置包括加热元件16，置于加热元件16上游的第一传感器元件18，以及置于加热元件16下游的第二传感器元件20。虽然第一传感器元件18示于在加热元件16上游，第二传感器元件20示于在加热元件16下游并，这并不意味着局限于此。在某些实施例中，可以预料到，流体通道12可为双向流体通道，因此某些情况下，第一传感器元件18在加热元件16的下游，并且第二传感器元件20在加热元件16的上游。某些情况下，可仅提供一个传感器元件，而另外一些实施例中，设有三个或更多个传感器元件。某些情况下，传感器元件18和20均位于加热元件16的上游(或下游)。
[0014]某些情况下，第一传感器元件18和第二传感器元件20为热敏电阻，其具有相对较大的正或负温度系数，从而使阻值会随温度变化。某些情况下，第一和第二感测元件18和20为热敏电阻器。某些实施例中，第一传感器元件18，第二传感器元件20以及其他额外的传感器元件采用惠斯通电桥配置方式进行布置，但是并不要求所有实施例都如此。
[00?5]所示实施例中，流体通道12内没有出现流体流，并且加热元件16被加热到比流体流28内流体的环境温度高的温度，可以产生温度分布并且以关于加热元件16大致对称的分布将该温度分布传递到上游传感器元件18和下游传感器元件20。该实