具有减振的传感器的制造方法
【专利摘要】一种具有减振的传感器，包括外壳；至少一个传感器部件，其被设置在所述外壳内，使得在所述外壳与所述传感器部件之间存在空间；以及减振材料，其被设置在所述空间内，以便使所述传感器部件相对于所述外壳的振动减振。所述传感器可以是热传感器。例如，所述热传感器可以是线性热检测器、光学火焰检测器或任何其他合适类型的传感器或传感器的组合。
【专利说明】
具有减振的传感器
技术领域
[0001]本公开涉及传感器系统，更具体地涉及暴露于振动力的传感器。
【背景技术】
[0002]用于高温、高振动航空航天飞行器或非公路车辆应用中的热传感器会要求使用灵敏部件，诸如双金属元件或压力变换器和开关。这些部件通常被整合到坚固的外壳组件中，所述外壳组件通常充满惰性气体或自由空间。
[0003]需要这种自由空间，以便允许热传感器执行功能、响应热激发和报告报警状况所需的微移动。由于内部部件的几何布置，传统的热传感器在高振动水平下容易发生故障，当与过大的热负荷结合时尤其如此。虽然事实上许多传感器即使在暴露于火灾、爆炸和高振动情境之后的运行情况仍是令人满意的。
[0004]—般认为这类常规方法和系统可以满意地达到其预期目的。然而，在本技术领域中仍需要改进的热传感器。本公开提供针对这种需要的解决方案。
【发明内容】
[0005]传感器包括外壳;至少一个传感器部件，其被设置在外壳内，使得在外壳与传感器部件之间存在空间；以及减振材料，其被设置在空间内以便使传感器部件相对于外壳的振动减振。传感器可以是热传感器。例如，热传感器可以是线性热检测器、光学火焰检测器或任何其他合适类型的传感器或传感器的组合。
[0006]减振材料可以包括砂。砂可以包括硅石。在某些实施方案中，减振材料可以包括阻尼颗粒。阻尼颗粒可以包括中空的内部。阻尼颗粒可以是多孔的和/或包括陶瓷。
[0007]阻尼颗粒可以具有球形形状。球形阻尼颗粒的直径可以在约1.59 mm至约3.18 mm之间。在某些实施方案中，阻尼颗粒可以具有圆柱形形状。圆柱形的阻尼颗粒例如可以具有至多约6.35 mm的长度和约1.59 mm至约3.18 mm的直径。
[0008]—种方法包括利用减振材料至少部分地填充传感器外壳中的空间。所述方法还可以包括基于预先确定的振动特性来选择填充密度、减振材料颗粒孔隙率、颗粒大小或颗粒形状中的至少一者。
[0009]根据以下结合附图进行的详细描述，本公开的系统和方法的这些和其他特征对本领域技术人员而言将变得更加显而易见。
【附图说明】
[0010]为使本公开所属领域的技术人员将容易地理解如何在无不当实验的情况下制造和使用本公开的装置和方法，以下将参考某些附图来详细描述本公开的实施方案，其中:
图1是根据本公开的传感器的一个实施方案的截面侧面正视图，示出了设置在其中的减振材料；
图2A是根据本公开的阻尼颗粒的一个实施方案的侧面正视图，示出了阻尼颗粒的球形形状；
图2B是图2A的阻尼颗粒的透视剖视图，示出了阻尼颗粒的孔隙率；
图3A是根据本公开的阻尼颗粒的一个实施方案的侧面正视图，示出了阻尼颗粒的圆柱形形状；
图3B是图3A的阻尼颗粒的透视剖视图，示出了阻尼颗粒的孔隙率；以及图4是根据本公开的传感器的另一个实施方案的截面侧面正视图，示出了设置在外壳中的减振材料。
【具体实施方式】
[0011]现在将参考附图，其中相同的参考数字标识本公开的相似结构特征或方面。出于解释和说明而非限制的目的，根据本公开的传感器的一个实施方案的示意图在图1中示出，并且所述传感器总体上由参考字符100标示。本公开的其他实施方案和/或方面在图2A-图4中示出。本文所述的系统和方法可以用于提高热传感器等的振动容限。
[0012]参考图1，传感器100包括外壳101;和至少一个传感器部件103，其被设置在外壳101内，使得在外壳101与传感器部件103之间存在空间。减振材料104被设置在空间内，以便使传感器部件103相对于外壳101的振动减振。
[0013]如图所示，传感器100可以是线性热检测器。然而，参考图4，光学火焰检测器400包括设置在外壳401中的传感器部件403，所述外壳401内设置有阻尼颗粒105。尽管上述实施方案描绘了热传感器，但预料减振材料(例如，包括砂和/或阻尼颗粒)可以用在任何合适的传感器中来提供减振。所述传感器可以被配置用在航空器、非公路车辆或任何其他合适的位置中。
[0014]减振材料104可以包括砂。砂可以包括硅石或任何其他合适的材料。砂可以被松散地设置在外壳101内，使得传感器部件103依然能够移动来运行。可以选择砂的填充密度和/或其他属性来提供预先确定的减振(例如，针对一种或多种振动频率和/或幅度而优化的)。
[0015]参考图2A和图2B，在某些实施方案中，减振材料104可以包括阻尼颗粒105。阻尼颗粒105可以包括(例如由通道105a限定的)中空内部。阻尼颗粒105可以是多孔的和/或包括陶瓷(例如硅石)。可以选择孔隙率、材料选择和/或中空度来提供预先确定的减振。
[0016]在某些实施方案中，阻尼颗粒105可以包括如图2A和图2B中所示的基本上球形的形状。球形阻尼颗粒105的直径可以在约1.59 mm至约3.18 mm之间，但预料可以选择任何合适的大小来提供预先确定的减振。
[0017]参考图3A和图3B，阻尼颗粒305可以包括具有(例如由通道305a限定的)中空内部的圆柱形形状。圆柱形的阻尼颗粒305可以包括至多约6.35 mm的长度和约1.59 mm至约3.18 mm的直径，但预料可以选择任何合适的大小来提供预先确定的减振。
[0018]尽管阻尼颗粒105和阻尼颗粒305的形状被分别示出为球形和圆柱形，但本文预料到任何合适的形状。同样，不同形状和/或大小的任何合适的组合可以在单个传感器中实现。预料到，可以选择所用在传感器100中的阻尼颗粒105、305的数量以及阻尼颗粒105、305被填充到传感器100中的密度来提供预先确定的减振。
[0019]—种方法包括利用减振材料104至少部分地填充传感器外壳101中的空间。所述方法还可以包括基于预先确定的振动特性和/或为了提供所需的减振来选择填充密度、减振材料104的颗粒孔隙率、颗粒大小或颗粒形状中的至少一者。
[0020]上述实施方案允许传感器在受到振动时使振动减振，以便防止对传感器部件的破坏。同样，使用高孔隙率、低密度陶瓷等的阻尼颗粒，允许在不显著增加传感器装置重量的情况下提供增强的阻尼作用。
[0021]如上所述并如图所示的本公开的方法和系统提供了具有优越特性(包括增强的减振)的传感器。虽然已经参考实施方案示出并描述了本公开的设备和方法，但本领域技术人员将容易地理解:可在不脱离本公开的精神和范围的情况下对所述实施方案做出改变和/或修改。
【主权项】
1.一种传感器，其包括: 夕卜壳； 至少一个传感器部件，所述至少一个传感器部件被设置在所述外壳内，使得在所述外壳与所述传感器部件之间存在空间；以及 减振材料，所述减振材料被设置在所述空间内，以便使所述传感器部件相对于所述外壳的振动减振。2.如权利要求1所述的传感器，其中所述传感器是热传感器。3.如权利要求2所述的传感器，其中所述热传感器是线性热检测器或光学火焰检测器。4.如权利要求1所述的传感器，其中所述减振材料包括砂。5.如权利要求4所述的传感器，其中所述砂包括硅石。6.如权利要求1所述的传感器，其中所述减振材料包括阻尼颗粒。7.如权利要求6所述的传感器，其中所述阻尼颗粒包括中空的内部。8.如权利要求6所述的传感器，其中所述阻尼颗粒是多孔的。9.如权利要求8所述的传感器，其中所述阻尼颗粒是陶瓷。10.如权利要求6所述的传感器，其中所述阻尼颗粒包括球形形状。11.如权利要求10所述的传感器，其中所述阻尼颗粒的直径在约1.59mm至约3.18 mm之间。12.如权利要求8所述的传感器，其中所述阻尼颗粒包括圆柱形形状。13.如权利要求12所述的传感器，其中所述阻尼颗粒包括至多约6.35 mm的长度和约1.59 mm至约3.18 mm的直径。14.一种方法，其包括: 利用减振材料至少部分地填充传感器外壳中的空间。15.如权利要求14所述的方法，其还包括基于预先确定的振动特性来选择填充密度、所述减振材料的颗粒孔隙率、所述颗粒的大小或所述颗粒的形状中的至少一者。
【文档编号】G01K1/08GK105865643SQ201610085768
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月15日
【发明人】A.S.罗格斯, M.亚莫斯萨
【申请人】基德科技公司