CN101188331A - 潜液装置的密封系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种潜液装置密封系统和方法，它包括潜液装置(11)、具有连接到潜液装置(11)的电线(16)的电缆(14)和电线(16)周围的外皮(18)。在电缆外皮(18)的周围存在有套管(20)，而套管的周围存在有压接件(22)。密封剂设置在压接件(22)、电线(16)和潜液装置(11)的周围，以防止液体进入连接到潜液装置上的电线(16)。密封剂由与电缆外皮(18)可分离的材料制成，而压接件(22)由可与密封剂可结合的材料制成，以相对于液体密封潜液装置(11)。

Description

潜液装置的密封系统和方法

技术领域

本发明涉及包括潜液传感器的潜液装置(或可浸入到液体中的装置)。

背景技术

为了各种目的，将不种类型的装置潜入液体中，例如，传感器应用在各类专项产业中用来检测(或感知)压力、温度或其它的参数，传感器模块的电极典型地连接到电缆中的电线上。潜液传感器可以潜入到典型地与传感器模块或者电线或电缆不能兼容的液体中，汽油、水和柴油就是实例。为了防止传感器受到损害，传感器模块和电缆或电线必须进行密封，为了防止可能破坏传感器或降低其效能的有害液体的进入，典型地在电缆入口点进行密封。电缆外皮(或护层)必须能够阻止向液体的暴露。

提供密封的一种方法是在裸线和电极的周围使用密封剂。电缆周围的聚四氟乙烯(TEFLON)外皮则保护电线。但是，这种材料不能与密封剂很好的结合。随着时间的推移，周围液体的进入可能污染和损害传感器模块和/或电路。

本领域技术人员一直试图通过涂底漆和/或蚀刻聚四氟乙烯电缆外皮以改善电缆和密封剂之间的粘合。这样的努力导致潜入液体中时有时仍不可靠的更昂贵的传感器。

发明内容

本发明的实施例提供了一种节省成本的、不复杂、更坚固和更可靠的、能够密封如果允许其进入装置和/或相关的电路就会导致损害、降低性能或致使装置或系统的效率变低的液体的潜液装置密封系统和方法。

在本发明的不同的实施例中，申请人的潜液装置密封系统包括典型地位于潜液装置附近的区域在电缆周围的套管上的压接件。在一个方面，压接件材料，例如金属提供了与典型的密封剂(或密封胶)之间改善的粘合性，因此在系统的电缆和密封剂之间提供了改善的密封。

但是，本发明的实施例不需要达到所有的这些目的和结果，本发明的权利要求书不应当被限定在能够达到这些目的和结果的结构或方法。

本发明的特征在于，一种潜液装置密封系统包括潜液装置、具有连接到潜液装置的电线的电缆和电线周围的外皮。套管设置在电缆外皮的周围，且压接件设置在该套管的周围。密封剂沉积或设置在压接件、电线和潜液装置的周围，以防止液体进入连接到潜液装置上的电线。密封剂由可与电缆外皮分离的材料制成，而压接件由可与密封剂结合的材料制成，以相对于液体密封潜液装置。该系统还可以包括在潜液装置、密封剂和压盘周围的外壳。在一个实施例中，套管由适应(或顺应)的材料制成，且这种适应的材料可以是热收缩材料，或者该适应的材料可以是橡胶、聚四氟乙烯、含氟橡胶(或氟化橡胶)、氯丁橡胶或聚烯烃。在一个实例中，套管包围电缆外皮，而压接件是包围套管的管子。该压接件可以由金属制成，且适用于压接件的材料的一些实例包括不锈钢、钛、黄铜或耐腐蚀的金属合金。在一个变型中，压接件可以由塑料制成。密封剂可以是环氧树脂。在一个实施例中，潜液装置包括传感器模块。

本发明的特征还在于，一种潜液装置密封系统包括潜液装置、具有连接到潜液装置的电线的电缆和电线周围的适应的外皮。管状的金属压接件包围着适应的电缆外皮，而密封剂设置在压接件、电线和潜液装置周围，以防止液体进入连接到潜液装置上的电线。适应的电缆外皮可以由选自包括橡胶、聚四氟乙烯、含氟橡胶、氯丁橡胶和聚烯烃的组中的材料制成。该系统还可以包括潜液装置、环氧树脂和压接件周围的外套。在一个实施例中，潜液装置包括传感器模块。

本发明的特征进一步在于，潜液装置密封系统包括潜液装置、连接到潜液装置的电缆、电缆周围的套管、套管周围的压接件和在压接件、电缆和潜液装置周围的密封剂，以防止液体进入潜液装置。在一个实施例中，套管是由适应性材料制成，其包围着电缆，且压接件是包围套管的不锈钢管子。在一个实例中，密封剂由可与电缆分离的材料制成，而压接件由可与密封剂结合的材料制成，以相对于液体密封潜液装置。在一个变型中，潜液装置包括传感器模块。

本发明的特征也在于一种用于密封潜液装置的方法，该方法包括：将潜液装置连接到具有电线和在电线周围的外皮的电缆上，将套管设置在电缆外皮的周围，且将压接件设置在套管的周围，用于将套管压靠在电缆外皮上。该方法还包括将密封剂沉积在压接件、电线和潜液装置周围，以防止液体进入电线和相对于液体密封该潜液装置。在一个实施例中，压接件由可与密封剂结合的材料制成。套管可以由包围电缆外皮的适应性材料制成，且在一个实例中，该压接件是包围套管的金属管子。在一个变型中，该方法包括在将套管放置在电缆外皮周围和将压接件设置在套管周围之后，将潜液装置与电缆电线连接。在一个实施例中，该潜液装置包括传感器模块。

本发明的特征还在于一种用于密封潜液装置的方法，该方法包括：将潜液装置连接到在其周围具有适应性外皮的电缆电线上，将压接件设置在适应性外皮的周围并压靠在适应性电缆外皮上，和将密封剂沉积在压接件、电线和潜液装置周围，以防止液体进入电线和相对于液体密封该潜液装置。在一个实施例中，该压接件由可与密封剂结合的材料制成，且该压接件可以是包围柔性外皮的金属管子。在一个变型中，该潜液装置包括传感器模块。

附图说明

本领域技术人员将通过下面的优选实施例的描述和附图想到其它的目的、特征和优点，其中：

图1是典型的现有技术的潜液传感器的剖视示意图；

图2是表示图1中的传感器和封装之前的连接到传感器模块电极上的电缆线的三维示意图；

图3是按照本发明的潜液装置密封系统的实施例的局部剖开的侧视示意图；

图4是按照本发明的的潜液装置密封系统实施例的示意图，其中示出了包围电缆压接(或皱缩)处的剖面；以及

图5A-5D示出了密封是如何按照本发明进行密封的大致示意图；

具体实施方式

除了下面公开的实施例或各实施例，本发明还可以有其它的实施例并且可以用不同的方式实践或实施。因此，应当理解的是，本发明未限定在应用于下面的说明书或附图中所提出的构造和部件的配置的细节中。如果在这里只描述了一个实施例，那么本申请中的权利要求书并非限定于那个实施例。此外，除非有明确的和令人信服的证据证明某种排除、限制或放弃，本申请中的权利要求书不作为限定性地理解。

如上面背景技术部分所讨论的，典型的现有技术的潜液装置，例如传感器，包括电缆1，如图1-2所示，电线3连接于传感器模块4的电极，这些所有的部件都被密封剂5包围，也可以设置可选择的外壳6。该外壳的目标是防止液体沿着电缆泄露进入传感器模块或电路中。聚四氟乙烯常常被选择作为电缆外皮2的材料，因为它可以阻止液体例如汽油或柴油的浸入。但是电缆外皮材料的惰性导致与密封剂的粘合性很差，所以密封剂5最终会与电缆外皮2分离，并且会发生不希望有的泄露。

在本发明的一个方面，潜液装置密封系统10，如图3所示，包括潜液装置11和具有电线16的电缆14。在一个实施例中，潜液装置11包括传感器模块12。电线16在电缆外皮18内。套管20放置在电缆外皮18周围，然后压接件(或皱缩件)22设置在套管20的周围，将套管压靠在电缆外皮18上，压接件22和套管20一起为现有技术的潜液装置和系统所遭遇到的泄露问题提供了一种解决方案。套管20与电缆外皮18和压接件22相适应，所以在压接件22和电缆外皮18之间没有泄露。并且，压接件22的材料的选择使得它与用于密封电线16和潜液装置11的密封剂24是可结合的，这样在压接件22和密封剂之间就不存在有泄露。虽然不是必需的，在一个实施例中，将外套26设置在潜液装置11、密封剂和压接件22的周围。

在本发明的一个方面，压接件22是一个包围套管20的管子。密封剂24沉积或设置在压接件22、电线16和潜液装置11的周围，以防止液体进入与潜液装置11连接的电线16中。一种适用于本发明的实施例中的密封剂是环氧树脂，虽然多种其它类型的密封剂可以根据特定的用途得到应用。适用于电缆外皮18的材料包括已知的电缆材料，例如聚四氟乙烯(PTFE或TEFLON)，例如热塑性聚酯合成橡胶(例如HYTREL)的合成橡胶，含氟橡胶(例如VITON)，氯丁橡胶(例如NEOPRENE)或乙烯-四氟乙烯含氟聚合物(例如TEFZEL)。电缆外皮18典型地不粘附在密封剂24上，导致其与密封剂24的粘合性很差。但是压接件22提供了一种将密封剂24和电缆外皮18直接连接的替代物。压接件22是由为了相对于周围的液体密封潜液装置11，而可与密封剂24结合且提供了改善的粘合性的材料制成的。用这种方法，电缆外皮18和密封剂24之间，特别是在电缆入口点19处的不希望有的液体泄露将不会发生。因此，避免了对电线16和/或潜液装置11，例如对传感器模块1 2的损害。

在本发明的不同的实施例中，压接件22和电缆外皮18之间的套管20由适应的材料制成，以增加压接件22的效能和所获得的密封的效果。适用于套管20的适应性材料的一些非限定性的实例包括橡胶、聚四氟乙烯(PTFE)、含氟橡胶(例如VITON)、氯丁橡胶(例如NEOPRENE)或聚烯烃。如果需要用于特定的用途，套管20也可以由热收缩材料制成。图4示出位于电缆外皮18上的热收缩套管20上的金属压接件22。

在本发明的一个方面，例如当电缆外皮18本身由例如橡胶、聚四氟乙烯，含氟橡胶、氯丁橡胶或聚烯烃的适应性材料制成时，可以将套管20去除，且将压接件22直接设置在电缆外皮18的周围。

虽然上面提到的压接件22可以由任意材料制成并且制成的压接件将与密封剂24结合，但在一个实施例中，压接件22由金属制成，且适用于压接件22的材料的一些非限定性的实例是不锈钢、钛、黄铜或耐腐蚀的金属合金。在某些应用中，压接件22可以有塑料制成。

如图5A-5D所示，热收缩套管20位于电缆外皮18上，然后如图5B所示进行收缩。接着，金属压接件22在套管20周围夹紧，且电缆电线16与潜液装置11，例如传感器模块12连接。下一步，使密封剂24沉积在压接件22、电线16和潜液装置11周围。适应性套管20防止压接件22下面的液体从它与电缆外皮18之间进入。密封剂24对压接件22的密封比对电缆外皮18的密封更好，以防止液体在压接件22和密封剂24之间进入。如上面提到的，如果电缆外皮18本身由适应的材料制成，则将套管20放置在电缆外皮18上的步骤可以去除。在这样的情况下，金属压接件22直接在电缆外皮周围夹紧。因此，是适应的电缆外皮和压接件22一起防止压接件22下面的液体的进入。压接件22仍然为密封剂24提供了改善的粘合性。

因此，本发明的各个实施例提供了一种防止泄露、提供更好的和持续时间更长的密封、更坚固、易于制造、可维持传感器的寿命、低成本的潜液装置密封系统和方法。

本书面描述利用示例公开了本发明，包括最佳实施方式，且也可以使本领域的任何技术人员制造和使用本发明。本发明的专利范围由权利要求书来限定，且可以包括本领域的技术人员可以想到的其它实例。如果这些其它的示例具有与权利要求书的文字语言描述并无区别的结构元件，或者它们包括与权利要求书的文字语言描述无非实质性区别的相同的结构元件，它们也试图包含在权利要求书的范围之内。

虽然本发明的具体的特征在一些附图中示出，而未在其它的附图中示出，但是这仅仅是为了方便起见，因为每个特征可以与按照本发明的任何或所有的其它特征相结合。在这里使用的词语“包括”、“包含”、“具有”、“带有”是为了概括地和全面地解释，而并非受限于任意的物理相互连接。此外，在本申请中公开的任何实例不应被视为是唯一可能的实施例。本领域的技术人员可以想到其它的实施例也在随后的权利要求书的范围之内。

此外，在本专利的专利申请过程中的任何修改不是对申请时的申请文件中提出的任意一项权利要求的放弃。本领域的技术人员不能合理地期望起草一项可以文字上包括所有可能的等价物的权利要求，许多等价物在修改时是无法预见的，并且超过了所提交文件(如果有的话)的公平解释的范围，支持修改的原理可以给许多等价物带来不只一个肤浅的关系，和/或还有申请人不能期望描述某些用于修改任意一项权利要求的非实质性的替代物的许多其它原因。

Claims (9)

1.一种潜液装置密封系统，它包括：

潜液装置；

具有连接到潜液装置的电线的电缆和电线周围的外皮；

包围电缆外皮的管状金属压接件；

压接件、电线和潜液装置周围的密封剂，以防止液体进入连接到潜液装置上的电线。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，电缆外皮由选自包括橡胶、聚四氟乙烯、含氟橡胶、氯丁橡胶和聚烯烃的组中的材料制成。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，潜液装置包括传感器模块。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，其还包括电缆外皮周围的套管。

5.一种用于密封潜液装置的方法，所述方法包括：

将潜液装置连接到在其周围具有外皮的电缆电线上；

将套管设置在电缆外皮的周围；

将压接件设置在套管的周围，并将套管压靠在电缆外皮上；

将密封剂沉积在压接件、电线和潜液装置周围，以防止液体进入电线和相对于液体密封潜液装置。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，使压接件由可与密封剂可结合的材料制成。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，使套管由包围电缆外皮的适应的材料制成。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在将套管设置在电缆外皮周围和将压接件设置在套管周围之后，使潜液装置与电缆电线连接。

9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，潜液装置包括传感器模块。

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