【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
技術(shù)介紹
1、傳感器廣泛應(yīng)用于各種汽車、航空和航天應(yīng)用，例如汽車發(fā)動機(jī)、飛機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)、航天器和衛(wèi)星，這些應(yīng)用都暴露于極冷和/或極熱環(huán)境。具體來說，傳感器安裝在航天器的液氫/氧燃料箱上，必須能夠承受低溫(例如零下300f)，且仍能正常工作。由于液氫/氧燃料箱的低溫(特別是在潮濕條件下)，傳感器——諸如溫度傳感器、壓力傳感器、光學(xué)傳感器和/或流量傳感器——在不使用耐高熱結(jié)構(gòu)支架將該傳感器與低溫燃料箱基體隔熱的情況下可由冰覆蓋。一旦由冰包裹，傳感器會故障。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、在本文中公開隔熱傳感器安裝件，該安裝件結(jié)實、緊湊并且對極熱或極冷基體具有極高程度的熱隔離(即，高熱阻)。這允許安裝的傳感器在極端溫度條件下正常工作。隔熱傳感器安裝件包括多個互鎖區(qū)段，它們共同起作用來提高各類傳感器與極熱或極冷環(huán)境的熱隔離。由于微小的表面波紋和粗糙度，互鎖層之間的自然間隙增加相鄰表面之間的熱阻。這就是所謂的“間隙熱阻”。根據(jù)目前的技術(shù)水平，可通過分析和測試來確定表面粗糙度和密合度或壓力(諸如ansi密合度等級rc1-9)以及外表面發(fā)射率涂層的各種組合。一系列間隙阻性可實現(xiàn)極小型緊湊且結(jié)實的安裝件，以保護(hù)傳感器免受極冷基體和積冰或極熱基體損壞。不同的材料、區(qū)段數(shù)、疊層大小、界面表面的光滑度/粗糙度、間隙厚度、外表面的表面輻射特性等都可用來改變熱曲線，以達(dá)到所需的傳感器工作溫度。雖然本文提供具體的示例，但幾乎可有無限的配置。已公開的示例包括棱柱型式和圓柱型式。
2、棱柱型式：在一些示例中，
3、圓柱型式：在一些示例中，傳感器安裝件由互鎖的帶螺紋圓柱形區(qū)段制成，該圓柱形區(qū)段相互擰在一起以形成緊湊圓柱形組件，傳感器附接到該組件。螺紋之間的自然間隙增加間隙熱阻，并提高傳感器安裝件的總熱阻，這保護(hù)傳感器例如免于因低溫燃料箱的極冷而結(jié)冰。
4、所提出的解決方案廣泛應(yīng)用于車輛、飛行器、航天器、噴氣發(fā)動機(jī)、熔爐、烤箱、工業(yè)操作、集成電路、電容器和傳感器等的各種應(yīng)用。
5、在一些示例中，隔熱傳感器安裝結(jié)構(gòu)包括至少兩個嵌套互鎖區(qū)段，包括至少下區(qū)段和用互鎖接合部附接到下區(qū)段的上區(qū)段，其中上區(qū)段和下區(qū)段之間具有一個或多個間隙。上區(qū)段包括用于容納傳感器探頭的通道。傳感器安裝件包括(1)多棱柱形區(qū)段的棱柱形組件，該棱柱形區(qū)段使用燕尾接合部一起滑動；或(2)多圓柱形區(qū)段的螺紋圓柱形組件，該多圓柱形區(qū)段擰在一起。傳感器安裝件被附接到極冷或極熱的基體。上區(qū)段和下區(qū)段之間的間隙熱阻將傳感器探頭與極端環(huán)境隔離。配合表面可經(jīng)人為粗糙化，以增加間隙熱阻。傳感器探頭可擰入傳感器安裝件中。
6、在一些示例中，總共四個(或更多)互鎖區(qū)段提供與低溫基體的充分隔離，以防止傳感器探頭上積冰。
7、在一些示例中，傳感器探頭設(shè)置在位于上區(qū)段的第一通道中。
8、在一些示例中，傳感器安裝件包括設(shè)置成至少部分穿過上區(qū)段的垂直或接近垂直的進(jìn)入通道；并且第一通道是水平的且與垂直或接近垂直的進(jìn)入通道相交。
9、在一些示例中，傳感器探頭具有帶螺紋的整體軸；第一通道是帶螺紋的；且整體軸被擰入第一水平通道中。
10、在一些示例中，下區(qū)段附接到熱或冷基體。
11、在一些示例中，基體是極熱或極冷的。
12、在一些示例中，下區(qū)段和上區(qū)段具有棱柱形狀和將下區(qū)段與上區(qū)段滑動接合的一對燕尾接合部。
13、在一些示例中，下區(qū)段和上區(qū)段具有圓柱形狀并且均帶螺紋；并且上區(qū)段被擰入下區(qū)段中。
14、在一些示例中，上區(qū)段具有上外表面，其具有選自黑色(高發(fā)射率)涂層、高拋光(低發(fā)射率)表面或低發(fā)射率涂層或其組合的光學(xué)飾面。
15、在一些示例中，傳感器安裝件包括總共四個互鎖棱柱形區(qū)段。
16、在一些示例中，傳感器安裝件包括總共四個互鎖圓柱形區(qū)段。
17、在一些示例中，互鎖接合部的配合表面具有選自黑色(高發(fā)射率)涂層、高拋光(低發(fā)射率)表面或低發(fā)射率涂層或其組合的光學(xué)飾面。
18、在一些示例中，相鄰配合表面之間的間隙的厚度小于約0.001英寸。
19、在一些示例中，隔熱傳感器安裝件包括至少兩個互鎖的圓柱形區(qū)段，其包括：下區(qū)段，該下區(qū)段具有圓柱形狀且?guī)菁y；上區(qū)段，該上區(qū)段具有圓柱形狀且?guī)菁y；位于上區(qū)段中的第一通道，該第一通道可經(jīng)操作以容納傳感器探頭；上區(qū)段的上外部表面；以及第一間隙，該第一間隙在下區(qū)段和上區(qū)段之間。上區(qū)段被擰入下區(qū)段中。
20、在一些示例中，隔熱傳感器安裝件包括：至少四個互鎖圓柱形區(qū)段，其包括：底區(qū)段，該底區(qū)段具有圓柱形狀且?guī)菁y；中區(qū)段，該中區(qū)段具有圓柱形狀且?guī)菁y；上區(qū)段，該上區(qū)段具有圓柱形狀且?guī)菁y；頂區(qū)段，該頂區(qū)段具有圓柱形狀且?guī)菁y；在上區(qū)段中的第一通道，該第一通道可經(jīng)操作以容納傳感器探頭；第一間隙，該第一間隙設(shè)置在底區(qū)段和中區(qū)段之間；第二間隙，該第二間隙設(shè)置在中區(qū)段和上區(qū)段之間；以及頂區(qū)段的上外表面。中區(qū)段被擰入底區(qū)段中。上區(qū)段被擰入中區(qū)段中；而頂區(qū)段被擰入上區(qū)段中。
21、在一些示例中，垂直或接近垂直的進(jìn)入通道定位成至少部分通過上區(qū)段，并設(shè)置成完全通過頂區(qū)段。第一通道是水平的且與垂直或接近垂直的進(jìn)入通道相交。
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1.一種隔熱傳感器安裝件(60)，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱傳感器安裝件(60)，其中所述上區(qū)段(64)包括可操作以容納傳感器探頭(24)的第一通道(70)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隔熱傳感器安裝件，還包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隔熱傳感器安裝件(60)，還包括設(shè)置在所述第一通道(70)中的傳感器探頭(24)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隔熱傳感器安裝件(60)，
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱傳感器安裝件(60)，
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱傳感器安裝件(80)，
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱傳感器安裝件(60)，其中所述上外表面(29)包括光學(xué)飾面，所述光學(xué)飾面選自黑色(高發(fā)射率)涂層、高拋光(低發(fā)射率)表面或低發(fā)射率涂層或其組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱傳感器安裝件(10)，其中所述隔熱傳感器安裝件(10)包括四個互鎖棱柱形區(qū)段(12，14，16，18)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱傳感器安裝件(32)，其中所述隔熱傳感器安裝件(32)包括四個
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱傳感器安裝件(60)，其中所述間隙(7)的厚度小于約0.001英寸。
12.一種隔熱傳感器安裝件(80)，包括：
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的隔熱傳感器安裝件(80)，其中所述上外表面(29)包括光學(xué)飾面，所述光學(xué)飾面選自黑色(高發(fā)射率)涂層、高拋光(低發(fā)射率)表面或低發(fā)射率涂層或其組合。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的隔熱傳感器安裝件(80)，還包括設(shè)置在所述第一通道中的傳感器探頭(24)。
15.一種隔熱傳感器安裝件(32)，包括：
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的隔熱傳感器安裝件(32)，其中所述頂區(qū)段的所述上外表面包括光學(xué)飾面，所述光學(xué)飾面選自黑色(高發(fā)射率)涂層、高拋光(低發(fā)射率)表面或低發(fā)射率涂層或其組合。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的隔熱傳感器安裝件(32)，還包括設(shè)置在所述第一通道(45)中的傳感器探頭(24)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的隔熱傳感器安裝件(32)，
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的隔熱傳感器安裝件(32)，還包括：
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的隔熱傳感器安裝件(32)，還包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種隔熱傳感器安裝件(60)，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱傳感器安裝件(60)，其中所述上區(qū)段(64)包括可操作以容納傳感器探頭(24)的第一通道(70)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隔熱傳感器安裝件，還包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隔熱傳感器安裝件(60)，還包括設(shè)置在所述第一通道(70)中的傳感器探頭(24)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隔熱傳感器安裝件(60)，
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱傳感器安裝件(60)，
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱傳感器安裝件(80)，
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱傳感器安裝件(60)，其中所述上外表面(29)包括光學(xué)飾面，所述光學(xué)飾面選自黑色(高發(fā)射率)涂層、高拋光(低發(fā)射率)表面或低發(fā)射率涂層或其組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱傳感器安裝件(10)，其中所述隔熱傳感器安裝件(10)包括四個互鎖棱柱形區(qū)段(12，14，16，18)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱傳感器安裝件(32)，其中所述隔熱傳感器安裝件(32)包括四個互鎖圓柱形區(qū)段(34，36，38，40)。
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：A·伊夫里姆，
申請(專利權(quán))人：波音公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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