專利名稱：傳感器的制作方法
加熱、通風及其它系統往往包括一個控制回路，該控制回路包括傳感器以監測參數如加熱或冷卻流體的溫度或環境的溫度或溫度；一個修正構件如加熱器；以及控制電路，其用于將測出的參數與需要的閾值作比較并根據比較結果控制修正構件。
在加熱和通風系統中使用的常見傳感器是熱變阻器，它直接設置在空氣管道中或安裝在水箱或管中設置的凹形件中。為了在被監測溫度的流體中安裝熱變阻器，傳感器設置在中空的固定長度的棒的一端上，電引線從傳感器穿過棒體至棒的相反端部的接線板。對于不同的應用場合來說，必須準備不同長度的棒以便使傳感元件正確定位。為了使傳感器在空氣管道中定位，通常要有300mm和450mm長度的棒，而為了設置在水系統中則通常要有125mm和200mm長度的棒。
在水監測系統的情形中，凹形件(pocket)包括一根一端封閉的管。該封閉端設置在流體路徑中。管的敞開端通向裝有水的管路或水箱的外部。在使用中，包括溫度傳感元件的棒放置在凹形件中，使傳感元件接觸上述封閉端。棒的另一端機械地連接于管體或箱體上。水溫的變化通過凹形件的端壁傳遞，引起熱變阻器導電率的相應變化。這個電阻可以被監測。
為了保證對水溫變化有良好的熱反應，使傳感元件壓靠在凹形件的端部上是很重要的。因此，棒的長度要密切適配管的深度。由于凹形件的深度可能變化，特別是不同的制造廠商一般采用不同長度的凹形件，因而這不可能總是一件容易的事情。因而通常的作法是，當安裝新傳感元件時，要用適配傳感器棒長度的凹形件來替代原來的凹形件。這就需要排空系統，使卸去凹形件時水不會從系統泄漏。還有一種公知的作法是設置一個彈性偏壓件，其支承溫度傳感元件，將溫度傳感元件壓向凹形件封閉的端部。這可以成功地保證，在凹形件的長度和棒的長度存在小的差別時使傳感元件抵靠凹形件的端部，但是卻不能補償較大的差別。另外，設置彈性偏壓件的成本較高。
當傳感器未設定在正確的位置上時，可測定的溫度與預期的溫度并不相對應，因而對修正構件的控制也不正確。在應該把傳感器設在凹形件的底部上，但由于棒長而離開凹形件的端部的情形中，傳感器的反應時間將受影響，因而修正構件的控制將滯后于被監測的參數的變化。
對于傳統的傳感器來說，不可能只是切割棒端而使棒有正確的長度，這是由于這樣做時包括傳感元件的端部將被除掉，或者將切掉穿過棒中的電線，使傳感元件不能連接于控制裝置。
因此，對于不同的應用場合來說，實際上必須準備許多具有不同長度支承棒的傳感器，這將導致很大的成本。對于特定的應用場合提供長度不適宜的傳感器裝置也是常常發生的情況，而且在許多情況下對特定應用場合并沒有長度合乎需要的傳感器。因此，對于安裝者提供附加的托架或其它支承件以便安裝對于一定應用場合長度不適當的傳感器，這也是公知的作法。
按照本發明，提供一種傳感器，它包括一個設置在一個可伸展筒的一端上的傳感元件，其中，可伸展的筒是伸縮筒，該伸縮筒包括多個相互間可滑動以改變筒長的共軸的部分；一個設在可伸展的筒的另一端上的安裝裝置，其用于安裝所述筒；以及電引線，其從傳感元件沿所述筒的長度延伸至安裝裝置并固定在安裝裝置上。
對于按照本發明的傳感器來說，只需要準備單一種類的傳感器，它可以適用于所有應用場合，這樣就無需為不同的應用場合準備多種不同長度的傳感器。這就是說，不必儲備那么多傳感器，這樣在經濟上是有益的。由于這種傳感器可以縮短至其最小長度，因而與較長的固定長度傳感器相比較，所需包裝工作減少，因而包裝和運輸成本降低。另外，由于棒長可調，因而傳感器用于任何場合都能精確地設置在需要的位置上。因此，不必更換凹形件而使其相應于傳感器的長度，因而為更換凹形件而排空系統。本發明可使傳感器保持抵靠凹形件的端部，從而保證傳感器的最佳定位，以便迅速反應，并可保證良好的熱傳導。另外，與傳感器的連接簡便，無需根據傳感器長度切割或延長傳感器中的電線。
所述筒最好包括至少四個部分。這使所述筒可以從大約100mm的最小長度伸展為大約350mm的最大長度。所述筒最好包括五個部分，使所述筒可伸展為450mm的最大長度。
所述傳感元件最好為溫度或濕度傳感元件，更為有利的是，所述傳感元件是熱變阻器。在這種情形中，傳感元件最好包覆在導熱糊狀物中，以便在傳感器設在凹形件的情形中在凹形件的底部和傳感器之間具有良好的熱傳導性。
傳感器最好具有一個最大寬度，使其可以設置在最常規的凹形件中。凹形件一般具有6mm和12mm之間的內徑，因而傳感器最好具有小于6mm的最小寬度。
現在參閱以下附圖描述本發明的實施例。
圖1是按照本發明的傳感器的側視圖，兩部分分別為伸展的未安裝狀態和裝入凹形件的狀態。
圖2a和2b是處于伸展及未伸展狀態的按照本發明的傳感器的側剖圖；圖3是裝有按照本發明的傳感器的空氣管道的示意圖。
現在參閱圖1，一根管路(未畫出)內含水或其它可用于加熱系統或通風系統的流體。該管路包括一個凹形件8，凹形件8包括一根不銹鋼或黃銅管，其具有通向管路外部的開口和封閉的底部，在使用中，封閉底部低于管路中的水面。
現在參閱圖2a和2b，一個熱變阻器1安裝在具有四個部分2,3,4,5的伸縮筒的端部。部分2,3,4,5同軸地設置，相互間可縱向滑動。熱變阻器1安裝在最細的末端部分2上，部分2裝在中間部分3中，部分3裝在中間部分4中，部分4則裝在端部的部分5中。每個部分是由不銹鋼制成的，但是，也可用其它金屬或塑料如鋁或FORTRON(商標)制成。
伸縮筒遠離熱變阻器1的端部包括一個傳感器頭部10，其包括用于將傳感器在凹形件8的開口上安裝在管路上的固定裝置6和一個可旋轉的頂部7。電線9從熱變阻器1延伸至傳感器頭部10，以便將熱變阻器1連接于裝在傳感器頭部10中的控制電子裝置(未畫出)，以便根據熱變阻器1的溫度產生一個電輸出并將其通過頂部7送至控制電路。頂部7設置得能夠獨立于固定裝置6轉動，因而它可以被移動，從而保證電引線入口16處于最佳位置，以便將連接電線14裝在接線板17(圖2b)上。控制電路則控制一個修正構件如加熱器，因而當熱變阻器1處于比預定閾值低的溫度時，加熱器工作以提高穿過管路的水溫。配置了足夠的空間，因而當伸縮筒在其最小長度時仍可容納電線9。
在使用中，熱變阻器1被包覆在導熱糊狀物中，在插入凹形件中之前或在插入凹形件的過程中，伸縮筒的各部分相互間滑動，從而使傳感器頭部5和熱變阻器1之間的距離相當于凹形件8的內部長度。如果調節是在插入之前進行的，那么，伸縮筒插入凹形件8，使熱變阻器1壓靠在凹形件8的底部上。然后將傳感器頭部與連接5凹形件的末端及管路上。
由于導熱糊狀物包圍著熱變阻器1，因而流過管路的水溫通過凹形件8封閉的底部和導熱糊狀物傳至熱變阻器1。熱變阻器1的電阻取決于水溫。可以包括一個電阻電橋的控制電子裝置產生一個取決于熱變阻器1的電阻，即，取決于水溫的輸出。然后，控制器根據測定的水溫控制加熱器。
傳感器無需設置在凹形件中，而是可直接伸入流體流動路徑中，例如，直接伸入圖3所示的空氣管道15中。如圖3所示，水管或空氣管道15具有一個定向流體流13，可保證流體流過加熱或冷卻構件12。傳感器頭部1位于管道15中的最佳位置上以保證精確地讀取流體溫度，通過調節傳感器可以調節傳感器頭部1的位置。
權利要求
1．一種傳感器，它包括一個設置在一個可伸展的筒的一端上的傳感元件，其中，可伸展的筒是伸縮筒，該伸縮筒包括多個相互間可滑動以改變筒長的共軸的部分；一個設在可伸展的筒的另一端上的安裝裝置，其用于安裝所述筒；以及電引線，其從傳感元件沿所述筒的長度延伸至安裝裝置并固定在安裝裝置上。
2．如權利要求1所述的傳感器，其特征在于所述筒包括至少四個部分。
3．如權利要求1所述的傳感器，其特征在于所述筒包括五個部分。
4．如前述任一項權利要求所述的傳感器，其特征在于所述傳感元件是溫度或溫度傳感元件。
5．如權利要求1至3中任一項所述的傳感器，其特征在于所述傳感元件是熱變阻器。
6．如前述任一項權利要求所述的傳感器，其特征在于所述傳感器具有一個最大寬度，使其可設置在最常規的凹形件中。
7．如權利要求6所述的傳感器，其特征在于所述傳感器的最大寬度小于6mm。
全文摘要
一種傳感器包括一個設置在可伸展的筒的一端上的傳感元件、一個設置在可伸展的筒的另一端上的傳感器安裝裝置和從傳感元件沿所述筒的長度延伸的電引線。
文檔編號G01K7/16GK1236094SQ9910661
公開日1999年11月24日 申請日期1999年5月14日 優先權日1998年5月15日
發明者迪恩·馬修斯 申請人:薩切維爾控制系統有限公司
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