能够以无工具的方式替换的气体传感器模块的制作方法

相关申请的交叉应用

本申请基于并且主张2016年8月26日提交的美国临时专利申请序列号62/379,947的权益，所述申请被通过援引而整体合并到本文。

背景技术：

加工工业经常运用气体传感器以便检测特定气体(经常作为安全系统的部分)的存在。这是重要的，因为许多气体可能对于人类健康和/或环境有害。工业气体传感器通常被装设靠近工厂或控制室的工艺区域，或待保护的区域。一般情况下，工业气体传感器被安装在固定位置处并且线缆将所述气体传感器连接至监控系统。

技术实现要素：

气体传感器模块包括气体传感器，所述气体传感器被构造用以提供与气体有关的电学指示。所述气体传感器模块也包括对准机构和闩锁特征，所述闩锁特征被构造用以将闩锁气体传感器模块联接至壳体装置。所述气体传感器模块也包括引脚引导件，所述引脚引导件被构造用以建立介于所述壳体装置的顶盖/头座(header)与所述气体传感器之间的电连接。另外，所述气体传感器模块被构造成以无工具方式插入到所述壳体装置内。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例位于壳体装置内的气体传感器模块的截面视图。

图2是根据本发明的实施例的气体传感器模块的示意图。

图3a和3b示出了根据本发明的实施例与壳体装置对准的气体传感器模块的示意图。

图4是根据本发明的实施例的替换已废弃的气体传感器模块的方法的流程图。

具体实施方式

气体传感器可用来检测可燃的、易燃的以及有毒的气体。气体传感器可包括红外点传感器、超声传感器、电化学气体传感器和半导体传感器。随着时间过去，气体传感器经常变得废弃并且需要被更换。为了更换气体传感器，经常伴随着需要一定数目不同工具的已知协议。另外，这些协议经常需要特定的线缆或安装点在用户的视野内。这能够证明是非常麻烦的。

与常规系统相对照，本文所描述的实施例提供了一种能够以无工具方式替换的气体传感器模块，所述气体传感器模块被构造用于插入到壳体装置内，从而使得所述气体传感器模块的电子器件连接至发送器的头座/顶盖、而不需要任何手工的线缆组件。这允许用户安装和替换已废弃的气体传感器而不需要工具。

另外，由于至少一些工艺装备可涉及到极具挥发性的、或甚至爆炸性的环境，则对于在这样的环境中操作的装置而言经常有利的、或甚至必需的是遵循固有的安全性要求。这些要求有助于确保兼容的电力设备将甚至在默认条件下也不会产生点火源。固有安全性要求的一个示例在1998年10月由(美国)工厂相互保险联盟制定的approvalstandardintrinsicallysafeapparatusandassociatedapparatusforuseinclassi,iiandiii中第一分部，“危险的(分类的)部位”，分类号3610中阐述。

图1示出了根据本发明的实施例位于壳体装置内的气体传感器模块的截面视图。气体传感器模块114包括气体传感器100，并且在一个实施例中包括了被构造成用以闩锁至壳体装置102的闩锁点112的闩锁特征110。在一个实施例中，位于闩锁特征110与闩锁点112之间的机械闩锁允许气体传感器模块114被牢固地紧固到壳体装置102内。在一个实施例中，气体传感器模块114也可包括引脚引导件106，所述引脚引导件106被构造用以将气体传感器100联接至壳体装置102的顶盖/头座(header)。顶盖/头座104可包括任何数目的连接引脚122。在一个实施例中，介于引脚引导件106与顶盖/头座104之间的连接建立了介于气体传感器模块114的气体传感器100与壳体装置102之间的电连接，而不需要任何任何手工的线缆组件或甚至不需要在安装期间见到插入点。气体传感器模块114也可包括密封机构108。在一个实施例中，密封机构108被构造用以创建位于气体传感器模块114与壳体装置102之间的密封。密封机构108例如能够是o形环。

闩锁特征110允许实现气体传感器模块114至壳体装置102的牢固紧固。在一个实施例中，闩锁特征110可具有从气体传感器模块114向外延伸且具备倾斜末端部118的钩形柔性主体120。在一个实施例中，凸片116可被附接至倾斜末端部118和钩形主体120并且提供一种用于压缩闩锁特征110的机构。在操作中，闩锁特征110可通过所施加的插入力而被插入到闩锁点112内，直至倾斜末端部118搁靠在闩锁点112的顶部上，在该点处气体传感器模块114被紧固于壳体装置102内。

在一个实施例中，闩锁特征110也可便利于将气体传感器114从壳体装置102释放。压缩力可被施加到闩锁特征110以将闩锁特征110从闩锁点112解除联接。气体传感器模块114随后可从壳体装置102移除，诸如当气体传感器模块114被替换时。

在一个实施例中，引脚引导件106建立介于所述气体传感器114与所述壳体装置102之间的电连接。引脚引导件106可被定位于气体传感器模块114的顶部处并且可包括被配置用以对壳体装置102的连接引脚122进行接收的任何数目的孔口。在一个实施例中，引脚引导件106可自动地在气体传感器模块114插入壳体装置102时接收连接引脚122。在一个实施例中，两个引脚如图1中所示般使用。然而，明确地设想到引脚引导件106可包括被配置用以被接纳于顶盖/头座104中的任何数目的连接引脚122。

密封机构108可被定位于气体传感器模块114内从而使得当气体传感器模块114被插入到壳体装置102内时创建了密封。在一个实施例中，密封机构108是o形环。然而，明确地设想到可根据其它实施例使用其它密封机构。

图2是根据本发明的实施例的气体传感器模块的示意图。气体传感器模块200包括引脚引导件202，闩锁特征204，和对准机构208，它们被构造用以允许气体传感器200插入到壳体装置内(例如，图1中所示的壳体装置102)而不需要任何工具。在一个实施例中，引脚引导件202被构造成在气体传感器模块200插入壳体装置内时连接至壳体装置的顶盖/头座(例如，图1中所示的顶盖/头座104)。

在一个实施例中，闩锁特征204包括钩形柔性主体210，倾斜部212和凸片214。闩锁特征204可闩锁至壳体装置的闩锁点(例如，图1的闩锁点112)。

在一个实施例中，对准机构208被构造用以与壳体装置上的对应对准部分对准。

气体传感器模块200也可包括密封机构206。在一个实施例中，密封机构206是o形环。密封机构206可被定位于气体传感器模块200的主体内或附近，并且当插入到壳体装置内时创建介于气体传感器模块200与壳体装置之间的密封。

在一个实施例中，在将气体传感器模块200插入壳体装置(例如，图1中的壳体装置102)时，对准机构208对引脚引导件202进行定向，从而使得引脚引导件202可联接至壳体装置的顶盖/头座(例如，图1中的顶盖/头座104)。具体地，当将对准机构208与壳体装置上的对应对准部分对准时，引脚引导件202的孔口222可以是在朝向对应引脚的正确取向上(例如，图1中的对应引脚122)。插入力随后可施加至气体传感器模块200，从而使得引脚引导件202接收壳体装置的对应引脚，由此建立与壳体装置的对应引脚的电连接。

在一个实施例中，对准机构208包括从气体传感器模块200的外径沿着径向延伸的突起。对准机构208可包括具有展平的顶部部分216、倾斜部分218和线性侧部220的突起。展平的顶部部分216，倾斜部分218和线性侧部220被构造成当插入到壳体装置(例如，图1中的壳体装置102)时与气体传感器模块200对准。例如，展平的顶部部分216、倾斜部分218和线性侧部220可与气体传感器模块200一起旋转直至与壳体装置上的对应的对准部分(诸如凹槽或通道)对准。插入力可被施加到气体传感器模块200，允许对准机构208由壳体装置上的对应对准部分在轴向接收。在一个实施例中，对应的对准部分可以是被构造成用以接收对准机构208的槽。

在一个实施例中，对准机构208可以是对于特定类型的气体传感器模块200而言独特的。例如但非加以限制，这可包括与非烃基气体传感器不同的具有对准机构的烃气体传感器模块。这可确保特定的气体传感器模块被安装到合适的对应壳体装置内，而不安装于非对应壳体中。

图3a和3b示出了根据本发明的实施例与壳体装置对准的气体传感器模块的示意图。图3a图示了与壳体装置对准的气体传感器模块。气体传感器模块312包括对准机构310。在一个实施例中，对准机构310是从气体传感器模块312的主体向外延伸的突起，并且被构造成用以与壳体装置302的对应对准部分306对准并且由所述对应对准部分306接收。在一个实施例中，气体传感器模块312包括被构造成用以闩锁至壳体装置302的闩锁点304的闩锁特征308。在一个实施例中，闩锁点304可包括被构造成用以接合闩锁特征308的至少一个伸展部段314。

图3b图示出气体传感器模块组件。如图所示，气体传感器模块312包括与壳体装置302的闩锁点304联接的闩锁特征308。闩锁点304包括接合闩锁特征308的伸展部段314。一旦闩锁特征308被联接至闩锁点304，则气体传感器模块312被紧固至壳体装置302。

图4是根据本发明的实施例的替换已废弃的气体传感器模块的方法的流程图。方法400可以是对于替换已废弃的气体传感器模块有用的，而不需要工具、不必手动地连接线缆或具有位于用户视场内的插入点。方法400起始于用户将所安装的气体传感器模块的闩锁特征解锁的情况下的框架402。在一个实施例中，解锁允许闩锁特征暂时地发生变形。接下来，在框404处，用户从气体传感器模块的壳体移除所述气体传感器模块。在一个实施例中，当施加牵引力时，气体传感器模块变得完全地从壳体装置脱离连接。牵引力可将所述气体传感器模块的引脚引导件(如框406中所指示)从壳体装置的顶盖/头座(header)脱离接合。所述牵引力也可将气体传感器模块的对准机构(如框408中所指示)从壳体装置的对应对准部分脱离接合。

在框412处，用户将新的气体传感器模块的对照机构与壳体装置的对应对准部分对准。所述对准机构可包括键接特征，如在框414中所指示的，所述键接特征被壳体装置的对应对准部分所接收。在一个实施例中，所述键接特征包括可仅插入到对应的对准部分内的独特形状。在一个实施例中，所述对准机构包位于气体传感器模块主体上的突起，如框416所指示。所述突起可包括被构造成用以由对应的对准部分所接收的基本上均匀的形状。在一个实施例中，所述对准机构可包括视觉指示器，如框418中所指示，所述视觉指示器可包括气体传感器模块上的颜色或图案。

在框420处，用户确定了新的气体传感器模块的对照机构与壳体装置的对应对准部分对准。所述确定可包括视觉指示，如框422中所指示。例如，所述视觉指示可包括当对准机构与壳体装置的对应对准部分对准时形成的所驱动的光或图案。在另一实施例中，确定可包括如框424中所指示的旋转止动点。随着气体传感器模块相对于壳体装置旋转，所述旋转止动点可在一旦对准机构和对应的对准部分对准的情况下停止所述气体传感器模块的旋转运动。另外，在其它实施例中预想到其它检测机构。

在框428处，用户将气体传感器模块插入到壳体装置内。在一个实施例中，插入力被施加以相对于所述壳体装置沿轴向移位所述气体传感器模块，直至气体传感器模块的闩锁特征闩锁至壳体装置的闩锁点，如在框430中所指示。在一个实施例中，所述气体传感器模块被在闩锁特征被机械地闩锁至闩锁点时牢固地紧固于壳体装置内。气体传感器模块被插入到壳体装置内，气体传感器模块的引脚引导件连接至壳体装置的顶盖/头座，如在框432中所指示。另外，随着气体传感器模块被插入到壳体装置内，气体传感器模块的对准机构由壳体装置的对应对准部分所接收，如在框434中所指示。完成了气体传感器模块插入到壳体装置内，而不需要任何工具，如框436中所指示。在一个实施例中，完成气体传感器模块插入到壳体装置内，而不需要位于用户视场内的插入点，如在框438中所指示。

方法400允许用户替换已废弃的气体传感器模块而不必遵循需要相对较大时间量或多种工具的特定协议。另外，方法400允许用户替换已废弃的气体传感器模块，而不必手动地连接线缆或具有位于用户视场内的插入点。

尽管本发明已经参考优选实施例加以描述，本领域普通技术人员将会认识到可以在形式和细节方面做出改变而不离开本发明的精神和范畴。