CN103814278A - 用于振动仪表的改进的电气配置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于振动仪表（50）的传感器组件（200）。所述传感器组件（200）包括一个或多个管道（103A、103B）。所述传感器组件（200）还包括一个或多个传感器部件，其包括联接到所述一个或多个管道（103A、103B）的驱动器（104）、第一拾取传感器（105）、以及第二拾取传感器（105’）中的一个或多个。可以提供柔性电路（201），其包括主体（202）以及一个或多个传感器部件挠曲部(210-212’)。所述一个或多个传感器部件挠曲部可以从主体（202）延伸并联接到所述一个或多个传感器部件中的传感器部件(104，105，105’)。

Description

用于振动仪表的改进的电气配置

技术领域

下面描述的实施例涉及振动仪表，且更具体地涉及用于振动仪表的改进电气配置。

背景技术

振动传感器(例如振动密度仪表和Coriolis流量仪表)是众所周知的，并且被用于管道中材料的质量流量和其它信息。。仪表包括传感器组件和电子器件部分。在传感器组件内的材料可以是流动的或者静止的。每种类型的传感器可以具有独特的特性，仪表必须对其考虑从而实现最佳性能。

在全部属于J.E.Smith等人的美国专利4，109，524、美国专利4，491，025和Re. 31，450中公开了示例性Coriolis流量仪表。这些流量仪表具有直或者弯曲配置的一个或者多个管道。在Coriolis质量流量仪表中的管道配置均具有一组自然振动模式，该自然振动模式可以是简单弯曲、扭转或者藕联类型。管道均能够被驱动以在优选模式下振荡。

图1示出了现有技术的传感器组件10。传感器组件10通常地与仪表电子器件20电气通信以形成振动仪表5。虽然传感器组件10在下面描述为包括Coriolis流量仪表的一部分，但应理解的是，传感器组件10可以正如另外类型的振动仪表一样容易使用。传感器组件10接收流动流体，然而，振动仪表的传感器组件不必限于经受测试的流体是流动的这种结构。因此，传感器组件10可包括在其中液体不流动的振动密度仪表的振动部分、超声波流量仪表的感测部分、磁容积流量仪表的感测部分等等。

所述仪表电子器件可以连接到传感器组件10以测量流动材料的一个或多个特性，像是例如密度、质量流速、体积流速、总质量流量、温度和其它信息。

所述传感器组件的壳体15的前半部在图1中被移除以显示内部部件。传感器组件10包括一对歧管102和102’ 以及管道103A和103B 。歧管102、102’被固定到管道103A和103B的相对端。管道103A和103B以基本上平行的方式从歧管向外延伸。当传感器组件10插入到运送流动材料的管线系统（未示出）中时，所述材料通过入口歧管102（在此处所述材料的总量被导引进入管道103A 、103B）进入传感器组件10 ，流动通过管道103A 、103B，并返回到出口歧管102’（所述材料在此处离开传感器组件10）中。

传感器10可包括驱动器104。驱动器104被示为例如在驱动器104能够在驱动模式中振动管道103A、103B的位置中固定到管道103A、103B。驱动器104可以包括很多众所周知的设置之一，例如安装到管道103A的线圈和安装在管道103B上的相对的磁体。以交流电形式的驱动信号能够由仪表电子器件20提供（像是例如经由第一和第二电线引线110、111’），并且通过线圈以引起两个管道103A、103B围绕弯曲轴线W-W和W’–W’振荡。电线引线110和110’联接到驱动器104和第一印刷电路板（PCB）106。总体上，电线引线通过焊接联接到第一PCB106和驱动器104。第二组电线引线120和120’将所述第一PCB联接到第二PCB107。第二PCB107通过引线130与仪表电子器件电气通信。对于所示的驱动器104的现有技术的电气配置需要四个电线引线和两个PCB106和107，导致在离开传感器组件的壳体15之前的八个焊接接合处。

传感器10还包括被固定到管道103A、103B的一对拾取传感器105、105’。根据实施例，拾取传感器105、105’可以是电磁检测器，例如产生表示管道103A、103B的速率和位置的传感器信号的拾取磁体和拾取线圈。例如，拾取传感器105、105’可以经由路径111、111’ 、112和112’（其在拾取传感器105、105’与第一PCB106之间提供电气通信路径）将拾取信号供应到仪表电子器件20。第二组电线引线121、121’、122和122’为所述拾取传感器105、105’在第一和第二PCB106和107之间提供电气通信。因此，所述电气配置在离开传感器组件的壳体15之前需要用于所述拾取传感器105、105’的总共十六个焊接接合处的八条电线引线。

还示出了用于温度感测装置（如联接到所述第二PCB107的电阻温度检测器（RTD）（未示出））的电线引线113、113’。在一些现有技术的传感器组件中，所述电线引线也通过胶带114或一些其它附着装置被保持到所述壳体15，以限制所述引线无关于所述传感器组件的取向而运动。

本领域的普通技术人员将会理解，管道103A、103B的运动与流动材料的某些特性（例如，质量流速和流动通过管道103A、103B的材料的密度）成比例。

根据实施例，仪表电子器件从拾取传感器105、105’接收拾取信号。路径26能够提供允许一个或者多个仪表电子器件20与操作员交互的输入和输出装置。仪表电子器件20能够测量经受测试流体的一个或者多个特性，像是例如相位差、频率、时间延迟(相位差除以频率)、密度、质量流速、体积流速、总质量流量、温度、仪表验证和如在本领域中总体上已知的其它信息。

例如，当材料从传感器组件10的进口侧上的连接管线流动到传感器组件10中时，其被导引通过管道103A、103B，并且通过传感器的出口侧离开传感器组件10。振动材料填充系统的自然振动模式由管道和管道内流动的材料的组合质量部分地限定。

当没有通过传感器组件的流动时，由驱动器104施加到管道103 A、103B的驱动力引起沿着管道103 A、103B的所有点以相同的相位或者是小的“零偏移”振荡，所述零偏移是在零流量下测量的时间延迟。在材料开始流动通过传感器组件时，Coriolis力引起沿着管道的每个点具有不同的相位。例如，在传感器的进口端处的相位滞后于在居中驱动器位置处的相位，而在出口处的相位超前于在居中驱动器位置处的相位。在管道103 A、103B上的拾取传感器105、105’产生表示管道103 A、103B的运动的正弦信号。从拾取传感器105、105’输出的信号被处理以确定在拾取传感器105、105’之间的相位差。在两个或者更多拾取传感器105、105’之间的相位差与流动通过管道103 A、103B的材料的质量流速成比例。

能够通过将相位差乘以流量校准因子(FCF)确定材料的质量流速。在将流量仪表的传感器组件10安装到管线中之前，通过校准过程确定FCF。在校准过程中，流体以已知流速通过流动管道103A、103B并且在相位差和流速之间的关系被计算(即，FCF)。流量仪表5的传感器组件10随后通过将FCF乘以拾取传感器105、105’的相位差而确定流速。另外，在确定流速时能够考虑其它校准因子。

部分地由于振动仪表以及尤其Coriolis流量仪表的高精确性，已经看到振动仪表在多种多样的产业中成功。然而，如上面提到的，与驱动器104和拾取传感器105、105’通信的传感器组件的电气配置需要过多数量的电线引线和焊接接合处。焊接接合处通常限制传感器组件能够处理的温度范围。此外，因为每个电线引线通常通过手工各个切割和焊接，传感器组件在传感器组件的彼此之间遭遇宽泛的变化性。现有技术的电气配置的另一个问题是，从第一PCB106到驱动器104和拾取传感器105、105’的电线引线受到经常导致过早失效的过量应变。如果单个的电线引线断裂，整个传感器组件10通常变为不可操作。

下面描述的实施例克服了这些和其它问题，并且本领域中获得了进步。下面描述的实施例提供了一种用于传感器组件的改进的电气配置，其产生了更便宜、更有效和更可靠的传感器组件。改进的传感器组件采用柔性电路而非具有各种电线引线的刚性PCB。另外，在一些实施例中，所述柔性电路能够比焊接到传感器部件的现有技术的电线引线耐受更高的温度。

发明内容

根据实施例提供了一种用于振动仪表的传感器组件。所述传感器组件包括一个或多个管道和一个或多个传感器部件，所述一个或多个传感器部件包括联接到所述一个或多个管道的驱动器、第一拾取传感器、以及第二拾取传感器中的一个或多个。根据实施例，所述传感器组件还包括柔性电路。所述柔性电路包括主体以及从主体延伸并联接到所述一个或多个传感器部件中传感器部件的一个或多个传感器部件挠曲部。

根据实施例提供了一种用于组装传感器组件的方法。所述方法包括将一个或多个管道定位在壳体内以及将一个或多个传感器部件联接到所述一个或多个管道的步骤，所述传感器部件包括驱动器、第一拾取传感器、以及第二拾取传感器中的一个或多个。根据实施例，所述方法还包括将柔性电路定位在所述壳体内的步骤。根据实施例，所述方法还包括将从柔性电路的主体延伸的一个或多个传感器部件挠曲部联接到所述一个或多个传感器部件中的传感器部件的步骤。

方面

根据一种方面，用于振动仪表的传感器组件包括：

一个或多个管道；

一个或多个传感器部件，其包括联接到所述一个或多个管道的驱动器、第一拾取传感器、以及第二拾取传感器中的一个或多个；以及

柔性电路，其包括：

       主体；以及

       从主体延伸并联接到所述一个或多个传感器部件中传感器部件的一个或多个传感器部件挠曲部。

优选地，所述柔性电路提供仪表电子器件与所述一个或多个传感器部件之间的电气通信。

优选地，所述传感器部件挠曲部中的每个包括适于接收传感器部件引脚的至少一部分的至少一个联接孔。

优选地，所述传感器组件还包括应变缓解部，其联接到传感器部件挠曲部以使得联接到所述应变缓解部的挠曲部的一部分以及所述联接孔相对于彼此基本上保持固定。

优选地，所述应变缓解部联接到传感器部件。

优选地，所述应变缓解部包括与传感器部件的管道支架联接的板，而所述传感器部件挠曲部的至少一部分位于所述板和所述管道支架之间。

优选地，所述传感器组件还包括接收在所述传感器部件挠曲部的所述联接孔的每个中的空心铆钉。

优选地，接收在所述联接孔中的所述空心铆钉还联接到所述传感器部件引脚。

优选地，所述传感器部件挠曲部的每个包括一个或多个电迹线。

优选地，所述传感器组件还包括联接到所述至少一个传感器部件挠曲部的冗余挠曲部。

优选地，所述传感器部件挠曲部的每个包括主电迹线和冗余电迹线。

根据另一方面，用于组装传感器组件的方法包括步骤：

将一个或多个管道定位在壳体内；

将一个或多个传感器部件联接到所述一个或多个管道，所述传感器部件包括驱动器、第一拾取传感器、以及第二拾取传感器中的一个或多个；

将柔性电路定位在所述壳体内；以及

将从柔性电路的主体延伸的一个或多个传感器部件挠曲部联接到所述一个或多个传感器部件中的传感器部件。

优选地，所述方法还包括将所述柔性电路联接到仪表电子器件以提供所述仪表电子器件和所述一个或多个传感器部件之间的电气通信。

优选地，联接所述一个或多个传感器部件挠曲部的步骤包括：将从传感器部件延伸的传感器部件引脚插入到所述传感器部件挠曲部中所形成的联接孔中。

优选地，所述方法还包括将传感器部件挠曲部联接到应变缓解部以使得联接到所述应变缓解部的所述传感器部件挠曲部的一部分和所述联接孔在所述一个或多个管道的振动过程中相对于彼此基本上保持固定的步骤。

优选地，所述应变缓解部联接到传感器部件。

优选地，所述应变缓解部包括板，并且将所述传感器部件挠曲部联接到所述应变缓解部的步骤包括将所述传感器部件挠曲部的一部分定位在板和所述传感器部件的管道支架之间。

优选地，所述方法还包括将空心铆钉插入到在所述传感器部件挠曲部中所形成的所述联接孔的每个中的步骤。

优选地，所述方法还包括将所述空心铆钉联接到所述传感器部件引脚的步骤。

优选地，所述传感器部件挠曲部的每个包括一个或多个电迹线。

优选地，所述柔性电路还包括联接到至少一个传感器部件挠曲部的冗余挠曲部。

优选地，所述传感器部件挠曲部的每个包括主电迹线和冗余电迹线。

附图说明

图1示出现有技术中的传感器组件。

图2示出根据实施例的用于振动仪表的传感器组件。

图3示出根据实施例的联接到所述传感器组件的传感器部件的柔性电路。

图4示出根据另一实施例的联接到传感器部件的柔性电路。

图5示出根据实施例的柔性电路的传感器部件挠曲部。

图6示出根据另一实施例的柔性电路的传感器部件挠曲部。

图7示出根据实施例的联接到使用空心铆钉的线圈销的挠曲部的横截面视图。

具体实施方式

图2-7和以下说明描述了具体示例，其教导本领域技术人员如何制作和使用传感器组件的实施例的最佳方式。出于教导本发明原理的目的，已简化或省略一些常规的方面。本领域技术人员将理解，这些示例的变型均落入本说明的范围内。本领域技术人员将理解，下文所述的特征可以以各种方式组合以形成所述传感器组件的多种变型。因此，以下描述的实施例不限于下文所述的具体示例，而仅由权利要求及其等同物限制。

图2示出根据实施例的包括所述仪表电子器件20和传感器组件200的振动仪表50。共同的附图标记用于还包括现有技术中传感器组件10的部件的所述传感器组件200的部件。图2所示实施例的壳体15的前半部为了说明内部部件而移除。如图所示，所述传感器组件200去除了第一和第二PCB106、107二者以及电线引线。相反，所述传感器部件被联接到柔性电路201（有时在本领域中称为“弯曲电路”（flex circuit））。根据实施例，所述传感器部件与仪表电子器件20通过柔性电路201电气通信。所述传感器部件例如可包括例如一个或多个驱动器104、拾取传感器105、105’和RTD（未示出）。根据实施例，所述柔性电路201可形成为一体式部件。所述柔性电路201可包括主体202和从所述主体202延伸的一个或多个传感器部件挠曲部210-212’。所述柔性电路201可在引线130和所述传感器部件之间通信。因此，在一些实施例中，所述柔性电路201可联接到所述多个引线130。例如，所述引线130可以在所述柔性电路201和所述仪表电子器件20之间提供电信路径。可选地，所述引线130可被去除，并且所述柔性电路201可伸出所述壳体15外而到所述仪表电子器件20。因此，所述柔性电路201在所述传感器部件和所述传感器组件200外部的装置（如所述仪表电子器件20）之间提供电气通信。因此，现有技术的传感器组件10的电线引线110-122’连同两个PCB106、107由所述柔性电路201取代。

根据实施例，柔性电路201可以包括柔性扁平电缆、带状电缆等。所述柔性电路201可包括一个或多个薄的、柔性的绝缘基板，如聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），或在本领域中众所周知的一些其它塑料或绝缘材料。柔性电路201可包括多个电迹线（参见图5和6） 。所述电迹线可被包含在两个绝缘柔性基板内，即，夹在柔性基板的两层之间。已知柔性电路的普通示例带有粘结到、层压到、蚀刻到（等）扁平且柔性的塑料基板上的金属迹线。金属迹线可以包括铜薄膜、光蚀刻或电镀铜薄膜，或可用作运送电力、信号和/或接地的电迹线的本领域中总体上已知的一些其它材料。所述柔性电路201的特定配置可以取决于所需电迹线和所述特定配置的数量而变化。因此，在图2中示出的具体配置绝非将限制本实施例的范围。

不像刚性PCB，所述柔性电路201是弹性的，并且可以变形或在另外方面弯曲以适应各种配置。所述柔性电路201因此可以缓解在现有技术的电气配置中可见的相当大数量的应力。

根据实施例，传感器组件200还可包括安装块203。根据实施例，所述柔性电路201的至少一部分可安装在安装块203上。更具体地，所述柔性电路201的主体202的一部分可安装在安装块203上。柔性电路201可以使用安装板204或类似的装置保持在安装块203上。根据实施例，例如，所述主体202的一部分可以安装在所述安装块203上，以将所述柔性电路201相对于所述壳体15基本定中。例如，安装块203可被提供以将两个管道103A、103B之间的柔性电路201的一部分定中。

根据实施例，柔性电路201可以使用多个传感器部件挠曲部联接到传感器部件104、105、105’。在所示的实施例中，使用第一和第二驱动器挠曲部210、 210’将柔性电路201联接到驱动器104。同样地，分别使用第一和第二拾取挠曲部211、211’和212、212’将柔性电路201联接到拾取传感器105、105’ 。所述挠曲部可包括与所述柔性电路201的主体202相似的配置。然而，挠曲部可被限制为包括用于被联接特定传感器部件的电迹线，而主体202可以基本上包括所有需要的电迹线。根据实施例，挠曲部可包括对于所述柔性电路201的主体202的组成（integral）部件。如图所示，挠曲部能从主体202延伸 。因此，挠曲部不需要如在现有技术的传感器组件10的引线和PCB之间所需的分开的焊接接合处。相反，挠曲部只需要联接到相关联的传感器部件。挠曲部可以提供柔性电路201和传感器部件之间的物理和电气联接两者。可以理解的是，不同于易受在电线引线被焊接到所述传感器部件和PCB时的长度差值影响的现有技术中的电线引线，挠曲部可以包括柔性电路201的组成部件。包括挠曲部的所述柔性电路201可从一个柔性电路到另一个以大小和长度基本上相同的可重复方式形成。

应理解的是，虽然没有在图2中所示，在一些实施例中，柔性电路201可以包括多个电阻器（与图1中所示的电阻器115类似）以调节输送到所述传感器部件的电力。

图3示出了柔性电路201和传感器部件之间联接的更详细的视图。在图3中所示的实施例中，传感器部件包括所述第二拾取传感器105’。然而，应当理解的是，类似的联接可以安排在其它传感器部件，即，驱动器104、第一拾取传感器105和RTD。

根据所示的实施例，拾取传感器105’包括具有联接到第一流动管道103A的拾取线圈305A和联接到所述第二流动管道103B的拾取磁体305B的线圈/磁体配置。然而，应当理解，可以使用其它类型的驱动器和拾取传感器，如光学的、压电的等。因此，所描述的实施例不应限于电磁传感器部件；相反，在本说明中参考线圈/磁体配置以保持一致性。

如图所示，所述第一和第二拾取挠曲部212、212’联接到第一和第二传感器部件引脚312、312’。因此，所述第一和第二拾取挠曲部212、212’的联接已取代了所述电线引线112、112’到图1所示的现有技术的传感器组件10中的所述线圈的第一和第二引脚312、312’的联接。根据实施例，第一和第二拾取挠曲部212、212’与第一和第二引脚312、312’之间的联接可以通过将挠曲部212、212’焊接到第一和第二引脚312和312’来实现。更具体地，挠曲部212、212’可包括联接孔330、330’，其尺寸和形状适于接收线圈305A的所述第一和第二引脚312、312’的至少一部分。所述联接孔330、330’可以包括导电部分，所述导电部分允许在所述第一和第二挠曲部212、212’（参见图5和6）与所述线圈305A的第一和第二引脚312、312’的迹线之间适当地电气通信。然而，本领域的技术人员可以很容易地理解替代配置。挠曲部212、212’和引脚312、312’之间的联接提供了在柔性电路201和拾取传感器105’之间的电气以及物理联接。

虽然焊接在一些情况下可提供足够的联接，如上所述，在一些较高温度的应用中，焊接接合处可能会由于焊接材料可能熔化而损坏。因此，在一些情况下，将线圈引脚312、312’直接焊接到挠曲部212、212’对于传感器组件200可能导致有限的温度范围。因此，根据实施例，挠曲部212、212’可设置有空心铆钉331、331’。图3示出了空心铆钉331和331’包围联接孔330、330’，且在图7的横截面视图中更详细地示出。

根据实施例，所述第一和第二挠曲部212、212’还通过冗余挠曲部350彼此联接。所述冗余挠曲部350能产生冗余电路（如下文更详细解释的）。所述冗余挠曲部350在所述挠曲部212、212’中的一个断裂的情况下提供闭路电路。

在图3中所示的配置与现有技术情形相比减小了施加到焊接接合处上的应力。挠曲部212、212’与现有技术的电线引线相比是更可靠的，因为挠曲部212、212’与现有技术的电线引线相比可更有效地分配由振动引起的负载，从而减少了由于流动管道103A、103B振荡而产生的应力。另外，挠曲部212、212’包括柔性电路201的整体成形部分，与图1中所示的独立电线引线的可能性相比其导致对于挠曲部212、212’的更为一致的和可重复的长度。这与现有技术电线引线相比可以减少应力，因为如果现有技术的电线引线太短而致使在半径上绷紧，所述焊接接合处在振动过程中将经历增大的应力。柔性电路201的挠曲部212、212’还能减少在现有技术电线引线中所见的扭结的风险，其经常导致电线引线中的应力上升。然而，虽然图3中所示的挠曲部212、212’降低了焊接接合处上的物理应力，所述焊接接合处仍可能经历一些应变，从而在所述管道103A、103B振动时在将第一和第二接触器312、312’保持在所述联接孔330、330’内。

图4示出挠曲部212、212’联接到根据另一实施例的传感器组件。在图4所示的实施例中，挠曲部212、212’联接到应变缓解部440。根据实施例中，应变缓解部440可包括线圈305A的一部分。更具体地，应变缓解部440可以被形成在线圈305A的管道支架405A上。根据另一实施例，应力去除440可以联接到线圈305A的一部分。在所示的实施例中，应变缓解部440联接到结合挠曲部212、212’的冗余挠曲部350。图4实施例中冗余挠曲部350显示比图3示出的实施例中的略大，以容纳所述应变缓解部440。然而，所述应变缓解部440并不必须联接到所述冗余挠曲部350，且可能联接到所述第一和第二挠曲部212、212’。因为与所述电线引线的接触会造成短路，图4中所示的应变缓解部在现有技术中并不可行。然而，所述柔性电路201包括可防止或基本上基本上减少短路风险的绝缘基板。因此，所述应变缓解部440可被使用。

利用联接到挠曲部212、212’的所述应变缓解部440，在联接孔330、330’以及第一和第二线圈引脚312、312’处的焊接接合处经历了基本上减小的应变量。这是因为，当流动管道103A、103B的振动时，应力去除440和接触器312、312’之间的相对位置保持固定。换句话说，即使在??管道103A、103B的振动过程中，联接到所述应变缓解部440的挠曲部212、212’的部分与第一和第二接触器312、312’的相对位置基本上保持恒定。因此，在振动过程中，联接孔330、330’与第一、第二引脚312、312’之间的联接不遭受拉伸或任何其它类型的变形。相反，在应变缓解部和安装板204之间经历拉伸和变形。可以理解的是，因为挠曲部212、 212’包括能够变形的柔性电路的部分，振动和过度的运动被容易地适应。

根据所示的实施例，应变缓解部440包括板441，所述板441可利用挠曲部212、212’联接到所述传感器部件305A的管道支架405A ，并且更具体地，冗余挠曲部350被夹在板441和管道支架405 A之间。虽然单个板441被示出，但应当理解，在其它实施例中，挠曲部212、212’可以不与冗余挠曲部350结合，因此，多个板可以被提供。此外，虽然目前描述的实施例的应变缓解部440利用板441，应当理解，其它配置可以用于将挠曲部212、212联接到管道支架405 A。例如，冗余挠曲部350可使用粘结剂、夹子、凸起和对应的孔等联接到管道支架405 A。有利地，应变缓解部440可以延长传感器组件200的寿命，特别是柔性电路201和各种传感器部件之间的联接的寿命。

如前简述的那样，本实施方式的柔性电路201可以包括冗余电路。所述冗余电路允许在所述仪表电子器件20和传感器部件之间传输电力、信号和/或接地（即使传感器组件的挠曲部中的一个断裂）。

图5示出根据实施例的挠曲部212、212’的横截面视图。如图5所示，柔性电路201包括两个电迹线512和512’。例如，电迹线512、512’可以在传感器部件（例如拾取传感器105’）和仪表电子器件20之间提供电气通信。在一些实施例中，电迹线512、512’可以在传感器部件和另一中间电气部件（例如像是引线130）之间提供电气通信。因此，尽管示出只有两个电迹线512、512’，本领域的技术人员将容易认识到，对于联接到所述柔性电路201的每个传感器部件，可提供两个或多个迹线。

根据所示的实施例中，电迹线中的一个可包括参考电压（例如接地），另一电迹线与参考电压相比可以处于某电压差值（如用+和-符号指示的）。如图所示，电迹线512、512’两者延伸通过每个挠曲部212、212’以及冗余挠曲部350。所述第一电迹线512分开成延伸穿过挠曲部212的主迹线512A，以及延伸穿过挠曲部212’和冗余挠曲部350的冗余迹线512B，以向所述第一联接孔330提供电气通信。类似地，所述第二电迹线512’分开成延伸穿过挠曲部212’的主要迹线512’A，以及延伸穿过挠曲部212和冗余挠曲部350的冗余迹线512’B，以向所述第二联接孔330’提供电气通信。如本领域技术人员理解的是，电力和/或信号可以从第一电迹线512A和冗余第一电迹线512B中的任一个或二者行进到第一联接孔330。利用联接到所述第一联接孔330的线圈305的电接触器312，电力可通过线圈305A流向第二联接孔330’。所述主第二电迹线512’A和/或冗余第二电迹线512’B可以使所述电路为通路。

图6示出根据另一实施例的柔性电路201的一部分。如图6所示的实施例，第一挠曲部212已经断裂。挠曲部212可因为多种原因而断裂。可以理解的是，如果现有技术的传感器组件10的电线引线112以与挠曲部212类似的方式断裂，没有电力或信号可被传送到拾取传感器105’。然而，由于迹线512、512延伸通过两个挠曲部212、212’而非仅挠曲部212、212’中的一个，断裂的挠曲部212不阻止电力和/或信号传送给拾取传感器105’，因为其它挠曲部能提供电气通信路径。所述第一挠曲部212断裂的情况下，电力和/或信号可以通过冗余第一电迹线512B和主第二电迹线512’A传送。因此，所示的实施例包括产生冗余电路的冗余挠曲部350，以允许在挠曲部中的一个断裂后继续使用。因此，所述传感器部件可以利用单个挠曲部212或212’以及冗余挠曲部350与仪表电子器件20通信。

图7示出根据实施例的由所述联接孔330接收的线圈引脚312的横截面视图。虽然在横截面视图只示出了单个柔性基板712，但应理解的是，如上面所讨论的，电迹线512可以被夹在两个柔性基板之间。如上面提到的，在一些实施例中，将所述迹线512、512’直接焊接到线圈引脚312、312’可能限制传感器组件200的温度范围，因为焊料在预期的工作温度之下可能熔化。然而，在电迹线512、512’上直接使用更高热联接的技术可能造成迹线512、512’的永久性损坏。因此，根据实施例，传感器组件200可以使用空心铆钉331、331’。空心铆钉331显示在图7中；然而，应当理解，类似的空心铆钉可被提供用于所述柔性电路201的联接孔中的每个。

根据实施例，空心铆钉331的至少一部分可以被插入到联接孔330 中。图7中的右侧示出了被钉撞（变形）并焊接到线圈引脚312之前的空心铆钉331。图7的左侧示出被插入到、钉撞到或其它方式联接到所述线圈引脚312以将所述挠曲部212电气和物理联接到线圈引脚312的所述空心铆钉331。根据实施例，接收在联接孔330中的铆钉331的部分（铆钉尾部）可以比联接孔稍大以便在插入时局部变形。这可以确保在铆钉331和电迹线512之间有足够的电接触并降低电弧风险。一旦铆钉331被插入通过联接孔330，所述铆钉可钉撞成图7左侧所示的形式。 可以理解的是，一旦铆钉331被钉撞，铆钉331基本上永久地联接到所述挠曲部212。

利用在位的铆钉331 ，所述线圈引脚312的至少一部分可以插入通过空心铆钉331。可以理解的是，在利用铆钉331的实施例中，联接孔330需要稍微较大以容纳由铆钉331所占据的区域，并还接收线圈引脚312。根据实施例，铆钉331对发热不像电迹线512可能的那样敏感。因此，两个部件可以用较高的温度工艺（例如像是如焊接接合处713所示的点焊）联接在一起，而非将所述铆钉331焊接到线圈引脚312。将铆钉331点焊到线圈引脚312产生较高温度的粘结，其可以比（例如）焊接耐受更高温度的环境。此外，点焊可以限制在铆钉331被联接到线圈引脚312时施加到电迹线512的热量。此外，只要铆钉331由导电材料形成，铆钉331可以在电迹线512和线圈引脚312之间传送电能。

上述实施例提供了用于传感器组件200的一种改进的电气配置。尽管现有技术的传感器组件依靠电线引线和多个PCB，上述的实施例已经减少了大部分的这些部件。如上所述的传感器组件200采用了可以联接到所述一个或多个传感器部件的柔性电路201。柔性电路201可以提供仪表电子器件20和传感器部件之间的电气通信。有益地，与现有技术的传感器组件10相比，所述柔性电路201可以去除将电气通信提供到传感器部件所需的许多部件。另外，因为传感器部件挠曲部可以包括对于柔性电路201的主体202的组成部件，与现有技术的方式相比，所述电气配置更为一致和可重复。

另外，如上所述，柔性电路201可以提供冗余电路以为了即使传感器部件挠曲部断裂而继续提供电气通信。此外，通过使用由传感器部件挠曲部接收的铆钉，与采用焊接接合处的现有技术的传感器组件相比，传感器组件200能耐受更高温度的环境。

以上实施例的详细说明不是本发明人预期在本说明的范围内的所有实施例的排他性说明。实际上，本领域技术人员将认识到，上述实施例的某些元件可以被不同地组合或者去除以产生其它的实施例，并且这种其它的实施例落入本说明的范围和教导内。本领域普通技术人员还将清楚，上述实施例可以被全部或者部分地组合以产生在本说明的范围和教导内的其它实施例。

因此，如相关领域的技术人员将认识到的，虽然本文为了阐释目的而描述了传感器组件的具体实施例和示例，在本说明的范围内各种等同的修改是可能的。本文提供的教导能够应用于其它传感器组件，而非只是应用于以上描述并且在附图中示出的实施例。因此，上述实施例的范围根据随后的权利要求确定。

Claims (22)

1.一种用于振动仪表（50）的传感器组件（200），包括：

一个或多个管道（103 A、103B）；

一个或多个传感器部件，其包括联接到所述一个或多个管道（103 A、103B）的驱动器（104）、第一拾取传感器（105）、以及第二拾取传感器（105’）中的一个或多个；以及

柔性电路（201），其包括：

主体（202）；以及

从主体（202）延伸并联接到所述一个或多个传感器部件中传感器部件(104, 105, 105’)的一个或多个传感器部件挠曲部(210-212’)。

2.如权利要求1所述的传感器组件（200）， 其中，所述柔性电路（201）提供仪表电子器件（20）与所述一个或多个传感器部件之间的电气通信。

3.如权利要求1所述的传感器组件（200）， 其中，所述传感器部件挠曲部中的每个包括适于接收传感器部件引脚（312、312’）的至少一部分的至少一个联接孔（330、330’）。

4.如权利要求3所述的传感器组件（200），还包括应变缓解部（440），其联接到传感器部件挠曲部以使得联接到所述应变缓解部的挠曲部的一部分以及所述联接孔（330、330’）相对于彼此基本上保持固定。

5.如权利要求4所述的传感器组件（200），其中，所述应变缓解部（440）联接到传感器部件（104, 105, 105’)。

6.如权利要求5所述的传感器组件（200），其中，所述应变缓解部（440）包括与传感器部件（104, 105, 105’）的管道支架（405A）联接的板，而所述传感器部件挠曲部的至少一部分位于所述板和所述管道支架（405A）之间。

7.如权利要求3所述的传感器组件（200），还包括接收在所述传感器部件挠曲部的所述联接孔（330, 330’）的每个中的空心铆钉（331、331’）。

8.如权利要求7所述的传感器组件（200），其中，接收在所述联接孔（330, 330’）中的所述空心铆钉（331、331’）还联接到所述传感器部件引脚（312, 312’）。

9.如权利要求1所述的传感器组件（200），其中，所述传感器部件挠曲部的每个包括一个或多个电迹线（512, 512’）。

10.如权利要求1所述的传感器组件（200），还包括联接到所述至少一个传感器部件挠曲部的冗余挠曲部（350）。

11.如权利要求10所述的传感器组件（200），其中，所述传感器部件挠曲部的每个包括主电迹线(512A, 512’A)和冗余电迹线(512B, 512’B)。

12.一种用于组装传感器组件的方法，包括步骤：

将一个或多个管道定位在壳体内；

将一个或多个传感器部件联接到所述一个或多个管道，所述传感器部件包括驱动器、第一拾取传感器、以及第二拾取传感器中的一个或多个；

将柔性电路定位在所述壳体内；以及

将从柔性电路的主体延伸的一个或多个传感器部件挠曲部联接到所述一个或多个传感器部件中的传感器部件。

13.如权利要求12所述的方法，还包括将所述柔性电路联接到仪表电子器件以提供所述仪表电子器件和所述一个或多个传感器部件之间的电气通信。

14.如权利要求12所述的方法，其中，联接所述一个或多个传感器部件挠曲部的步骤包括：将从传感器部件延伸的传感器部件引脚插入到所述传感器部件挠曲部中所形成的联接孔中。

15.如权利要求14所述的方法，还包括将传感器部件挠曲部联接到应变缓解部以使得联接到所述应变缓解部的所述传感器部件挠曲部的一部分和所述联接孔在所述一个或多个管道的振动过程中相对于彼此基本上保持固定的步骤。

16.如权利要求15所述的方法，其中，所述应变缓解部联接到传感器部件。

17.如权利要求16所述的方法，其中，所述应变缓解部包括板，并且将所述传感器部件挠曲部联接到所述应变缓解部的步骤包括将所述传感器部件挠曲部的一部分定位在板和所述传感器部件的管道支架之间。

18.如权利要求14所述的方法，还包括将空心铆钉插入到在所述传感器部件挠曲部中所形成的所述联接孔的每个中的步骤。

19.如权利要求18所述的方法，还包括将所述空心铆钉联接到所述传感器部件引脚的步骤。

20.如权利要求12所述的方法，其中，所述传感器部件挠曲部的每个包括一个或多个电迹线。

21.如权利要求12所述的方法，其中，所述柔性电路还包括联接到至少一个传感器部件挠曲部的冗余挠曲部。

22.如权利要求21所述的方法，其中，所述传感器部件挠曲部的每个包括主电迹线和冗余电迹线。

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