CN1046030C - 传感器组件及其安装方法 - Google Patents

Abstract

一种传感器组件，包括一个易于从壳体上拆下的盖，以及装有一个压力转换器和一个主阀体，壳体中的密封件通常是弹性体或其他易受到热损害的材料。顶部芯子单元连同壳体中的所有密封件易于从壳体上拆下，以使密封件与传感器组件的第一端相分离，于是就可以通过软钎焊、硬钎焊或焊接技术将第一端热封接到总管等管路上而不会对各个密封件造成热损害，然后可以方便地重新组装成有效的传感器组件。

Description

传感器组件及其安装方法

本发明涉及传感器组件及其安装方法。

美国专利5063 784公开了一种易于维修的传感器组件，一旦拧开壳体中的芯子就将关闭一个第一阀，这样制冷液就不会从组件中泄漏出来。该现有技术的传感器组件包括传感器壳体和芯子，所述的传感器壳体在其第一端有一个第一开孔；所述的芯子位于所述的传感器壳体内；所述的芯子单元包括一个主阀体和一个压力一电信号转换器，它们都带有用来与所述的传感器壳体相密封的密封件；所述的主阀体可装入所述的传感器壳体中，并且带有与传感器壳体相密封的密封件；所述的压力-电信号转换器可安装在所述的传感器壳体中并且带有与传感器壳体相密封的密封件；所述的第一开孔经过主阀体与所述的转换器相通，以向转换器提供压力。但是在需要把传感器组件通过热封接技术(如/焊、硬钎焊或焊接)在现场安装到制冷系统的总管等管路上时，这种传感器组件不能使用，因为它只适合于通过螺纹连接装到制冷系统上。如果在现场热衬接时，传感器中的弹性密封件会受热而损坏。

本发明的目的是解决现有技术的上述问题，提供一种可以进行现场安装而不会对组件中的任何易热损坏的密封件造成热损害的传感器组件。

为实现本发明的上述目的，本发明提供了一种传感器组件，具有通过热封接而与总管等管路相连接的第一端，所述的传感器组件包括传感器壳体和芯子单元，所述传感器壳体在其第一端有一个第一开孔；所述的芯子单元位于所述传感器壳体相密封的密封件；所述主阀体可装入所述传感器壳体中，并且带有与传感器壳体相密封的密封件；所述压力→电信号转换器可安装在所述传感器壳体中并且带有与传感器壳体相密封的密封件；所述第一开孔经过主阀体而与所述转换器相通，以向转换器提供压力，其特征在于所有所述的密封件可以方便地从所述传感器组件上拆下，使所述传感器组件的所述第一端能够热封接到总管等管路上而不会对传感器组件的任何内部元件造成热损害。

为实现本发明的上述目的，本发明还提供了一种专用于把上述的传感器组件的第一端通过热封接安装到总管等管路上的安装方法，传感器组件包括位于传感器壳体内的芯子单元，所述芯子单元包括一个主阀体和一个压力→电信号转换器，它们各自带有用来与所述传感器壳体相密封的密封件，一个孔自传感器组件的第一端经过所述主阀体而与所述转换器相通，以向转换器提供压力，

所述方法的特征在于：

可使所有的所述密封件与所述传感器组件的第一端分离：

将所述传感器组件的第一端热封接到总管等管路上；

将所述密封件重新安装到所述传感器组件中以装配成有效的传感器组件。

本发明的传感器组件可通过热封接技术现场安装到制冷系统的总管等管路上。依照需要，它可用于空调机、冷藏箱或冷冻箱。在传感器热封接时不损坏任何密封件。并且本发明的传感器组件的芯子单易于装卸，也易于维修和更换。下面通过附图及实施例详细说明本发明，附图中：

图1是传感器组件的纵截面分解图；

图2是安装在总管等管路上的装配好的传感器组件。

图1的图2表示了一个传感器组件6，它一般包括盖7、主体8、主阀组件9和壳体10，该传感器组件中还包括电路板11、压力→电信号转换器12和阀执行件13。

更具体说，传感器组件6有一个盖7，盖上有便于与主体8相连接的连接装置，这里表示为内螺纹19和外螺纹20，印刷电路板11上有许多电子元件21，为了清楚起见这些电子元件没有表示在图1中，而是表示在图2中。这些元件对来自压力→电信号转换器的电信号进行处理，而转换器可以是应变仪类型的转换器，为此，四根电线22将电路板11与压力转换器12相互连接。电路板11上的电子元件21对电信号进行处理，这样，处理后的电信号在组件6所经历的整个温度范围内将是一个线性信号，应变仪转换器12可以是具有四个臂的惠斯登电桥结构，在电路板和转换器12之间需要四根导线22。电路板的上方连接有导线23，向外引入电缆24，将调整后的信号提供给外部使用。

压力转换器大多是只改变电阻值的惠斯登电桥，电路板11对该电信号进行电气处理。电路板根据提供一个经过很好调整的或对温度加以补偿的恒定电压。该电压加在惠斯登电桥上，这样产生的可变化电流基本上只随电桥电阻的改变而变化。如果压力转换器设置在制冷回路的热端，它所经受的温度可高至200°F。如果转换器设置在制冷回路的冷端，它所经受的温度可以是-40°F，这样，电路板经受的温度范围将有240°F。在整个这一温度范围内，该回路都能进行温度补偿，这样，唯一可变化的只有转换器或应变仪的电阻的改变。主体、盖和壳体最好是黄铜的，这就为该电路以及该电与路压力转换器的连接提供了完全的电磁屏蔽。在现有技术中，压力转换器与外电路之间通过高阻抗线路连接，它会感应静电和电磁辐射，这将影响输出信号的精度。本发明中，由于电缆24是低阻抗线路而不是高阻抗，它不受静电或电磁辐射的影响，因此电缆24无需屏蔽线。

压力转换器12压配合在主体8下端的孔28中。O形圈29是它与阀执行件13之间的密封件，然后阀执行件13和压力转换器12装在主阀体9的上端内侧，其中阀执行件是动配合装配，可滑动的阀元件31具有一个阀芯32和一个作为密封件的O形圈33，压弹簧34迫使阀元件31向上进入阀体9中，这样O形圈33就靠压在孔36中的凸35上，弹簧34由塞堵37支承，后者压配即达盈配合在孔36中。

主体8具有易于与壳体10解除连接的连接装置，这是表示为主体8上的外螺纹40和壳体10上的内螺纹41。阀主体9有一便于拧动阀主体的六角头43，以及具有O形圈44和45，用来通过阀主体9上的螺纹46和壳体10上的螺纹47而与壳体10相密封，阀芯32与中心孔48滑动配合，这样，当滑动的阀元件31打开时，侧孔49便与压力转换器12以及壳体10流体相通。上述的标号为7-49的这些元件可定义为一个便于拆卸和重新装配的顶部芯子单元50。

侧阀体51具有螺纹53，以便容纳一个封盖52，并且该螺纹53还作为与壳体10在螺纹59处相连接的易于解除连接的连接装置，为了便于制造和装配，可滑动的阀元件54可与阀元件31相同，并且也具有阀芯55和O形圈56。这个可滑动的阀元件54由于压簧57的作用被迫顶靠在壳体10的外表面上及侧阀体51的内表面上，阀芯55松松地穿过阀体14中的孔58，于是邻近于阀体14的外端，阀芯还可以由作用在阀体51外端上的压力仪上的阀阻尼器向内推动。通过压力仪可读出转换器12上作用的压力，当主阀31打开时，也可读出制冷系统中的压力。标号51-58的这些元件可视作一个侧阀芯子单元60，并且与顶部芯子单元50一起构成一个易于从壳体10上拆下的芯子单元。壳体10有一个第一端65，它也可以视为整个传感器组件6的第一端。如图2所示，所述的第一端也就是可以通过软钎焊、硬钎焊或焊料66热封接到总管67等管路上的那个端部，它可以在厂内封接安装或者在厂外的现场中封接安装。总管67可以是一条有众多的制冷压缩机并联连接其上的，以及有众多的耗冷设备并联连接其上的管路。这样，当负载逐渐增加，超过压缩机数量时，就促使向总管67中增补压缩的制冷剂。

壳体10有一个贯穿的同轴孔68，这样，通过主阀体9，总管67中的压力就可以与压力转换器12相联系。如图2所示，当传感器组件6全部装好后，阀执行件13向下压动阀芯32，打开这个可滑动的阀元件31，于是孔68、可滑动的阀元件31周围、阀芯32的周围、中心孔48和阀执行件13中的中心孔69之间就成为流体相通的。在阀执行件13中，有一垂等直于图1纸面的在图中不易看出的锯齿槽，于是阀芯32的顶部就不会阻断孔68的中心孔69之间的流体相通。

在使用时，可能要在厂内或厂外的现场将传感器组件6热封接在某些诸如总管67之类的管路上。用一个板手等工具可以很快地在螺纹40、41处将主体8从壳体10上拧下来，这就卸下了盖7、电路板11、主体8和压力转换器12。然后，用板子拧六角头43，拧下阀体9即可拆下该主阀体9，这样就把阀体9连接同可滑动的阀元件31一起卸下。于是整个顶部芯子单元50就很容易在连接装置40、41和46、47处解除连接。而且侧部芯子单元60也很容易的在连接装置53、59处解除连接。这种快速拆卸芯子单元装置50、60的方法是使密封件与传感器组件第一端65分离的特别简便的方法，所述密封件包括密封29、33、44、45和56。这些密封通常包括O形圈或阀垫，它们通常由弹性材料或其它软材料制成，以提供良好的阀密封。然而，这些弹性材料或软材料容易在软钎焊、硬钎焊或焊接时受到热损害。在现有技术的结构中，至少有一个密封件只能经由与图1中的第一端65相应的底端来拆卸。于上是当该第一端固接到总管67上以后，就无法将这个密封件重新装入传感器组件。

当密封件与传感器组件的第一端65分离后，就可以对总管进行热封接。一旦封接完毕零件冷却后，就可以方便地将密封件重新装入传感器组件。为此，将芯子单元50、60重新拧在壳体10上，以完成装配并装配成一个有效的传感器组件。

传感器组件6还可以为其各个元件提供快速的检测、更换和维修。拧下盖7即可接触到电路板11，以进行测试、维修、更换等工作。主体8连同(或者不连同)已安装的盖7可以被快速地从壳体10上卸下。这就为转换器12的测试、维修和更换提供了便利，一旦开始卸下主体8，转换器12就上升，这就使得弹簧34向上推动阀执行件13，直到O形圈33密封在凸肩35处。于是关闭了主阀9，在总管67有压力时只有极少量的制冷剂泄漏到外部空间中。

较之现有技术，本发明有许多的优点。其中最大的优点在于，制冷系统刚一制好时，通常要用很高的压力对其加以测试确保没有泄漏。这种高压有可能损坏应变仪或转换器12，采用本发明就可以通过卸下主体8而十分容易地卸下转换器12，这样，进行高压测试时就不会损坏任何转换器元件。第二个主要优点在于，当主体8卸下后，内压力向上推动滑塞(即可滑动的阀元件31)，在O形圈33处将阀关闭。因此，在该位置处压力越高密封就越好，以此消除向大气中的泄漏。从目前强调环境保护的角度考虑，这一点非常重要。

除了上述内容之外，所附权利要求书所含的内容也包括在本发明的范围内，尽管本发明是通过其较佳实施例以某种程度的特例来加以描述的，然而可以理解，本说明书的较佳实施例只是用来举例，在不背离权利要求书所确定的本发明的精神和范围的前提下，结构细节以及各零件的组合和布置可以有各种各样的变化形式。

Claims (14)

1．一种传感器组件，具有通过热封接而与总管等管路相连接的第一端，所述的传感器组件包括传感器壳体和芯子单元，所述传感器壳体在其第一端有一个第一开孔；所述的芯子单元位于所述传感器壳体相密封的密封件；所述主阀体可装入所述传感器壳体中，并且带有与传感器壳体相密封的密封件；所述压力→电信号转换器可安装在所述传感器壳体中并且带有与传感器壳体相密封的密封件；所述第一开孔经过主阀体而与所述转换器相通，以向转换器提供压力，其特征在于所有所述的密封件可以方便地从所述传感器组件上拆下，使所述传感器组件的所述第一端能够热封接到总管等管路上而不会对传感器组件的任何内部元件造成热损害。

2．如权利要求1所述的传感器组件，其特征在于，所述芯子单元和所有的所述密封件可从所述壳体的第二端拆离，使所述传感器组件的所述第一端能够热封接到总管等管路上。

3．如权利要求1所述的传感器组件，其特征在于，所有的元件都可从所述壳体的第二端拆离。

4．如权利要求1所述的传感器组件，其特征在于，所述易于解除连接的连接装置包括螺纹连接。

5．如权利要求1所述的传感器组件，其特征在于，所述传感器组件内装有一块用来调整来自所述转换器的电信号的以便在整个温度范围内进行温度补偿的电路板。

6．如权利要求1所述的传感器组件，其特征在于，所述芯子单元包括一个侧部的阀组件，在所述侧部阀组件与壳体之间有易于解除拆卸的连接装置。

7．如权利要求1所述的传感器组件，其特征在于，该组件包括一个盖，盖上带有相对于所述壳体易于折卸的连接装置。

8．如权利要求7所述的传感器组件，其特征在于，在所述的盖和壳体之间包括一个主体，该主体易于同盖或壳体解除连接。

9．一种专用于把如权利要求1所述的传感器组件的第一端通过热封接安装到总管等管路上的安装方法，传感器组件包括位于传感器壳体内的芯子单元，所述芯子单元包括一个主阀体和一个压力→电信号转换器，它们各自带有用来与所述传感器壳体相密封的密封件，一个孔自传感器组件的第一端经过所述主阀体而与所述转换器相通，以向转换器提供压力，

所述方法的特征在于：

可使所有的所述密封件与所述传感器组件的第一端分离：

将所述传感器组件的第一端热封接到总管等管路上；

将所述密封件重新安装到所述传感器组件中以装配成有效的传感器组件。

10．如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述的传感器组件的第一端就是所述壳体的第一端。

11．如权利要求9扬述的方法，其特征在于，所述密封件是在热封接温度下会受到热损害的弹性体。

12．如权利要求9所述的方法，其特征在于，作为所述芯子单元的一部分，芯子单元包括所述侧阀体和密封件。

13．如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述传感器壳体有第一端和第二端，所述方法包括经过所述壳体的第二端将所述芯子单元和密封件拆离所述壳体的第一端。

14．如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述密封件从所述传感器组件第一端上拆离的步骤是在所述芯子单元从所述传感器组件第一端上拆离时完成的。

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