[發明專利]制造傳感器的方法

無效

• 申請號: 201210062776.7
• 申請日: 2012-03-01
• 公開（公告）號: CN102653109A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: R·E·赫夫納
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B28B1/14
• 分類號: B28B1/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強;楊炯

技術領域

本文公開的主題涉及傳感器設備。

背景技術

在各種工業中使用傳感器來感測在不同類型的系統中的各種位置處的狀況。通常，這些工業依賴于在極端環境中運行的機器，例如燃氣輪機發動機，其產生高溫和高壓，并且使金屬構件暴露于熔鹽。在這樣的情況下，傳感器必須能夠承受這樣的狀況。

在傳感器用于燃氣輪機發動機或其它類似的裝置的情況下，通常將傳感器設計成熱腐蝕傳感器，其包括固定在陶瓷外殼中的金屬電極或金屬合金電極。采用電極來進行必要的感測操作，并且可針對其承受高溫和高壓的能力和暴露于熔鹽的穩定可靠性來選擇陶瓷。在燃氣輪機發動機使用含有大量硫和釩的臟的燃料時，這個穩定可靠性尤其重要。

但是，存在與熱腐蝕傳感器的陶瓷有關的問題，因為可能難以在陶瓷中用機械加工出可接受電極插入的孔。另外，幾乎不可能用機械加工出這樣的孔：孔與電極緊密配合，使得液體無法滲漏到電極和陶瓷接口中和滲漏到它們之間。

發明內容

根據本發明的一方面，提供了一種用以制造傳感器的方法，并且其包括：使第一材料的發泡芯體形成有限定在其中的孔；將桿插入到孔中；用第二材料的漿料填充芯體；以及使第二材料固化。

根據本發明的另一方面，提供了一種用以制造傳感器的方法，并且其包括：使發泡陶瓷芯體形成有限定在其中的多個孔；將桿插入到該多個孔中的各個中；將陶瓷漿料注射到芯體中，以填充在芯體中和在各個桿周圍的空氣空間；以及使陶瓷漿料固化。

根據本發明的又一個方面，提供了一種用以制造傳感器的方法，并且其包括：估計待在其中部署傳感器的環境的狀況以及查明待部署傳感器來進行的測試的類型；將桿固定在限定在第一材料的發泡芯體中的孔中，第二材料的固化漿料被填充到芯體中；以及根據估計的狀況、測試的類型和熱膨脹系數的匹配中的一個或多個來選擇第一材料和第二材料以及桿的材料中的一個或多個。

根據結合附圖得到的以下描述，這些和其它優點與特征將變得更加顯而易見。

附圖說明

在說明書的結論處的權利要求中特別指出和明確聲明了被視為本發明的主題。根據結合附圖得到的以下詳細描述，本發明的前述和其它特征與優點是顯而易見的，其中：

圖1是發泡芯體基質的透視圖；

圖2是其中鉆有孔的圖1的發泡芯體基質的透視圖；

圖3是插入到圖2的孔中的電極的透視圖；以及

圖4是固定在固化漿料中的圖3的電極的透視圖。

詳細描述以參照附圖的實例的方式闡明了本發明的實施例，以及優點與特征。

部件列表

10發泡芯體基質

11管狀本體

12、13第一端和第二端

20孔

30桿

40漿料

50固化漿料

51管狀本體

52、53第一端和第二端

具體實施方式

參照圖1-4，提供了一種用以制造傳感器的方法。可使用傳感器來感測給定的材料在各種環境中(諸如例如，特征在于高溫和存在腐蝕性材料的環境和特征在于高溫的環境)將如何反應。如下面將論述的那樣，傳感器可包括感測元件和用以固定感測元件的構件，它們是針對它們在感測環境中的使用的合適性和它們對于正在進行的特定類型的測試的合適性來進行選擇的。

如圖1中顯示的那樣，形成諸如陶瓷或另一種類似的材料的第一材料的發泡芯體基質10。發泡芯體基質10應當能夠插入到管狀殼體中，并且因而，發泡芯體基質10可具有帶有相對的第一端12和第二端13的管狀本體11。在發泡芯體基質10包括陶瓷材料(或另一種類似的材料)時，發泡芯體基質10可為基本堅固和剛性的。

如圖2中顯示的那樣，發泡芯體基質10形成為在其中限定孔20。可通過鉆削工藝、機械加工工藝或另一種類似的工藝中的至少一個來形成孔20。孔20具有直徑D1，并且從發泡芯體基質10的第一端12和第二端13中的至少一個凹陷。根據實施例，孔20沿著管狀本體11的基本整個長度延伸。關于孔20的尺寸(包括直徑D1)的容差比較不受約束。

如圖3中顯示的那樣，將桿30插入到孔20中。桿30包括形成為電極的導電材料，電極可電聯接到感測裝置和電路上。桿30具有小于孔20的直徑D1的直徑D2，使得促進桿30的插入，以及使得孔20的形成如上面提到的那樣不限于嚴格的容差。在發泡芯體基質10為管狀時，可從第一端12和第二端13中的至少一個插入桿30，并且桿30可沿著管狀本體11的基本整個長度沿縱向延伸。