CN105264364A - 传感器组件 - Google Patents

Abstract

这里描述的主题涉及用于安全和迅速地附接或拆卸传感器的连接器机构。连接器机构包括传感器头组件，该传感器头组件包含具有内部通道和开口末端的检测器体。连接器机构还包括位于通道内的传感器头附接连接器(传感器HAC)。HAC可以取向为面向末端并且以远离末端的方式在通道内凹陷。HAC可以包含具有第一接触部件的第一电连接。HAC可以包含相对于第一接触部件位于固定位置中的第一键部件。连接器机构还包括传感器盒，该传感器盒包括包含探针部件的盒外壳。传感器盒可以被配置为至少部分地通过开口末端插入检测器体的内部通道内。传感器盒还可以包括至少具有被配置为与第一接触部件配合的第二接触部件的第二电连接。传感器盒还可以包括相对于第二接触部件位于固定位置中的第二键部件。第一和第二键部件在第一和第二接触部件相互接合之前相互接合。

Description

传感器组件

对相关申请的交叉引用

本申请是要求在2013年3月14日提交的发明名称为“SENSORCONNECTORASSEMBLY”的美国临时申请No.61/7681333的提交日期的优先权和权益的非临时申请，通过引用将其全部内容并入于此。

技术领域

这里描述的主题一般涉及传感器，以及特别是涉及关于传感器头组件附接和拆卸传感器盒。

背景技术

环境感测系统可以包括用于检测危险环境中的各种化学物品的存在和/或浓度的各种传感器。例如，可以在危险环境中使用用于检测危险(例如，可燃)和/或有素气体的存在和/或浓度的传感器。

感测系统一般包括容纳于盒内的传感器和与安装结构耦合的头组件。头组件提供传感器和安装结构之间的可移除的电气接口。传感器一般包括具有引脚阵列以可移除地与头组件耦合的接口。但是，接口需要引脚阵列的手动对准，使得传感器盒不能以盲(blind)的方式与头组件配合(例如，操作员必须目视检查和确认引脚阵列的方向，以使传感器对准头组件)。另外，由于引脚阵列没有得到保护，因此，当操作员尝试适当地对准引脚阵列时，引脚可能会损坏。

发明内容

这里描述的主题涉及用于安全和迅速地附接或拆卸传感器的连接器机构。连接器机构包括传感器头组件，该传感器头组件包含具有内部通道和开口末端的检测器体。连接器机构还包括位于通道内的传感器头附接连接器(传感器HAC)。HAC可以取向为面向末端并且以远离末端的方式凹陷在通道内。HAC可以包含至少具有第一接触部件的第一电连接。HAC可以包含相对于第一接触部件位于固定位置中的第一键部件。连接器机构还包括传感器盒，该传感器盒包括包含探针部件的盒外壳。传感器盒可以被配置为至少部分地通过开口末端插入检测器体的内部通道内。传感器盒还可以包括至少具有被配置为与第一接触部件配合的第二接触部件的第二电连接。传感器盒还可以包括相对于第二接触部件位于固定位置中的第二键部件。第一和第二键部件在第一和第二接触部件相互接合之前相互接合。

附图说明

类似的附图标记代表类似的部分的附图作为例子而不是限制示出在本文件中讨论的各种实施例。

图1是将传感器连接器插入到用于将传感器附接于传感器头上的传感器头通道内的示图。

图2是具有传感器和保持盖的传感器头组件的展开图。

图3是传感器组件的实施例的透视图。

图4是图3所示的传感器组件的传感器的实施例的分解透视图。

图5是图4所示的传感器的传感器头组件的实施例的透视图。

图6是图4所示的传感器的传感器盒的实施例的透视图。

图7是图4所示的传感器头附接连接器和传感器探针的实施例的截面图。

图8是图4所示的传感器的切掉透视图，切掉部分表示图7的头附接连接器。

图9是图4所示的传感器的切掉透视图，切掉部分表示与图6的传感器盒邻接的图7的头附接连接器。

图10是图4所示的传感器的切掉透视图，切掉部分表示与图6的传感器盒邻接和对准的图7的头附接连接器。

具体实施方式

如图1和图2所示，示出用于安全和迅速地关于传感器头组件60附接或拆卸传感器或传感器组件40的连接器机构10。传感器头组件60具有传感器保持盖62，该传感器保持盖62具有将传感器暴露于大气的开口66。传感器保持盖空腔64配有用于四分之一转动(turn)传感器头组件的两个卡引脚70，诸如但不限于校准适配器、水泛滥(deluge)保护和正流通过适配器。传感器头附接连接器30驻留于传感器头通道68内，并且当从传感器头组件46去除传感器保持盖时可被接近。

如图进一步所示，传感器头附接连接器30具有第一电连接32，该第一电连接32包含至少一个电连接32，优选地多个电连接32，例如2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或希望的任何其它数量的电连接32。第一键部件90也是传感器头附接连接器30的一部分，第一键部件90相对于第一电连接32处于固定的位置中。因而，不管第一键部件90的移动，第一电连接32都相对于第一键部件90保持在永久的位置中。另外，第一电连接32关于第一键部件90凹陷，或者换句话说，第一键部件90高出第一电连接32。优选地第一键部件90是诸如圆形、椭圆矩形、菱形、正方形或其他形式的连续实心配置，其允许并且很容易被操纵、插入到接纳形状的里面或外面。在一个实施例中，第一键部件90被插入到第二键部件100或者接纳形状中。在另一实施例中，可以插入到接纳形状100中的第一键部件90具有实心内部区域。第一电连接32可以位于第一键部件90的里面和/或外面。

再次参照附图，传感器部件40包含具有探针部件50的第二外壳42。另外，传感器40具有被配置为与第一电连接32配合的第二电连接44。第二键100位于传感器40上并且相对于第二电连接44处于固定位置中，第二电连接44相对于第二键部件100凹陷。因而，不管第二键部件100的取向或移动，第二电连接44都相对于第二键部件100保持在永久的位置中。另外，第二电连接44关于第二键部件100凹陷，或者换句话说，第二键部件100高出第二电连接44。第二键部件100优选是连续实心配置，并且被配置为以这样的方式与第一键部件90配合：以很容易被操纵、插入到第一键部件90中或外面的方式。在一个实施例中，第二键部件100被插入到第一键部件90中。在另一实施例中，第二键部件100可以被插入到第一键部件90中并且具有实心内部区域。当被放在关于第二键部件100的位置中以在第一键部件90和第二键部件100配合时与第一电连接32接合时，第二电连接44可以位于第二键部件100的里面和/或外面。因而，第二键部件100被配置为与第一键部件90互锁，但是，沿纵向阻挡第一电连接32和第二电连接44相互接合，直到第一键部件90和第二键部件100对准。

如图1所示，连接器机构10对爆炸性环境中的热交换传感器是特别有用的。

在操作中，参照图2，传感器探针部件50配合于传感器头空腔68中，该传感器头空腔68用于以从通道90和探针部件50的纵轴的角移动连接第一键部件90和第二键部件100与第一电连接32和第二电连接44，这种角移动被减少以使得在第一键部件90和第二键部件100相互接合之前，第一电连接32不接触传感器40的任何部件且第二电连接44不接触传感器头附接连接器30的任何部件。当探针50被插入到传感器头通道68中时，第一键部件90和第二键部件100进入相互的纵向接触，这禁止探针50进一步插入到传感器头通道68中。探针50在其纵向阻挡位置中旋转或者扭转，直到第一键部件90和第二键部件100对准。一旦第一键部件90和第二键部件100对准，探针50就可以进一步插入到传感器头通道68中，使得第一键部件90和第二键部件100继续相互接合。通过传感器40和传感器头组件60对准，当第一键部件90和第二键部件100继续接合时，第一电连接32和第二电连接44为了相互插入而对准。一旦第一键部件90和第二键部件100完全接合，就阻挡探针50的纵向插入并且第一电连接32和第二电连接44现在完全连接。

在其中传感器在检测器头外壳中被引导并且进行盲连接(即其中插入传感器头的人没有传感器头的适当的插入线的任何视觉指示)的传感器应用中，这里描述的主题是特别有用的。插头和插座(第一和第二键部件)的两个表面的作用类似于承载表面允许传感器旋转，直到传感器键与插座键道对准一起滑动，从而允许优选为八(8)个触点的电连接部件配合。在气体传感器和/或热交换检测器头设计中，这里描述的主题是特别有用的。

图3是传感器组件110的实施例的透视图。传感器组件110包含传感器112和安装结构114。如图3所示，传感器112被安装于安装结构114上，使得用于感测环境116内的一个或多个参数的传感器112在环境116内被露出。传感器112可以是被配置为感测任何参数(一个或多个)的任意类型的传感器。例如，在一些实施例中，传感器112被配置为检测环境116内的物质(例如，挥发性气体等)的存在和/或量。可以由传感器112感测的其它参数的例子包括但不限于压力、密度、温度和/或相对湿度等。传感器112可以被用于任何应用中，并且，环境116可以是任何环境。在一些实施例中，环境116是危险环境，诸如但不限于油井、电站和/或石油管道系统等。例如，用于检测危险环境中的挥发性气体的存在和/或量的传感器112可被用于危险环境中。

安装结构114支撑传感器112，使得用于执行感测操作的传感器112在环境116内被露出。安装结构114可以包括使得安装结构114能够在环境116内支撑传感器112的任何结构、装置和/或配置等。在一些实施例中，安装结构114仅是安装传感器112的面板和/或壁，而在其它的实施例中，安装结构114可以包含支持传感器112的操作的处理部件、电源部件和/或通信部件等。例如，安装结构114可以保持用于向传感器112供给电力以为传感器112的操作供电的一个或多个电源(未示出；例如，电池等)和/或一个或多个电力分配部件(未示出；例如，导线和/或电缆、电路板、开关、继电器、变压器、电容器、电压调节器和/或电流调节器等)。安装结构114可以保持处理来自传感器112的代表通过传感器112感测的参数(一个或多个)的信号的一个或多个处理部件(未示出；例如，计算机、处理器、控制器、微处理器、电路板、微控制器、存储器和/或集成电路等)。来自传感器112的信号的处理可选地包含数据记录操作。除了电源部件(一个或多个)和/或处理部件(一个或多个)以外或者作为其替代，安装结构114可以保持使得传感器112能够与远程位置和/或其它传感器通信的一个或多个通信部件(未示出；例如，导线和/或电缆、电路板、其它电气路径、开关、继电器和/或通信节点等)。远程位置和/或其它传感器可以包含与传感器112的操作有关的一个或多个处理部件和/或电力部件。

可选地，安装结构114可以包含被气密密封以使其在安装结构114内的体积空间与环境116分开的内室。例如，在示出的实施例中，安装结构114是防爆外壳，该防爆外壳具有保持与传感器112的操作有关的一个或多个处理部件、电源部件和/或通信部件的内室118。内室118与环境116分开，使得内室118内的任何燃烧和/或爆炸不可能扩展到环境116中。因而，在内室118内出现的任何燃烧和/或爆炸不可能导致环境内的任何物质燃烧和/或爆炸。安装结构114的示出的实施例可以一般被称为“防爆传送器外封壳”。虽然以上被描述为需要供给电力以进行操作的有源传感器，但传感器112可以是不需要供给电力以进行操作的无源传感器。

图4是图3所示的传感器112的实施例的分解透视图。传感器112包含传感器头组件120、传感器盒122和保持盖124。传感器112是细长的，并且沿中心纵轴126延伸。传感器头组件120和传感器盒122包含用于到/从传感器头组件120附接和拆卸传感器盒122的连接器机构128。当传感器盒122被附接于传感器头组件120上时，连接器机构128电连接传感器盒122与传感器头组件120。在后面进一步详细讨论连接器机构128。传感器头组件120随后通过布线182与安装结构114电连接。

传感器头组件120包含检测器体130。检测器体130沿中心纵轴128从端部132到相对端部134延伸某个长度。检测器体130包含沿检测器体130的长度的至少一部分通过检测器体130延伸的内部通道136。内部通道136通过端部134延伸到检测器体130中，使得端部134对内部通道136开放。端部134在这里被称为“开口末端”和“末端”。

出于解释的目的，图4所示的连接器机构128被示为位置与开口末端134齐平。如后面进一步详细讨论的那样，连接器机构128凹陷到检测器体130中。

传感器头组件120可以包含用于将传感器112安装到安装结构114(在图3中表示)的附接部件138。在示出的实施例中，附接部件138包含用于使传感器112与安装结构114螺纹连接的螺纹140。但是，除了螺纹40或者作为其替代，附接部件138可以使用任何其它的安装策略，诸如但不限于粘接剂、过盈配合、搭扣配合、闩锁、夹子、夹具和/或螺纹紧固件等。在示出的实施例中，附接部件138位于检测器体130的端部132处，但是，附接部件138可以具有沿检测器体130的任何其它位置。

传感器头组件120可以包含用于将保持盖124安装到检测器体130的附接部件142。附接部件142的示出的实施例包括螺纹144，该螺纹144使得保持盖124能够通过与检测器体130螺纹连接而安装到检测器体130。除了螺纹144以外或者作为其替代，附接部件142可以使用用于将保持盖124安装到检测器体130上的任何其它安装策略，诸如但不限于粘接剂、过盈配合、搭扣配合、闩锁、夹子、夹具和/或螺纹紧固件等。虽然附接部件142被示为在检测器体130的端部134处形成，但附接部件142可以具有沿检测器体130的任何其它位置。将在后面讨论保持盖124的结构和功能。

传感器盒122包含沿中心纵轴126从端部148到相对端部150延伸某个长度的盒外壳146。盒外壳146包含内室152。传感器盒122包含保持在盒外壳146的内室152内的感测元件(未示出)。感测元件被配置为感测来自环境116(在图1中表示)的一个或多个参数。感测元件可以为被配置为以任何方式感测参数(一个或多个)的任何类型的感测元件。在示出的实施例中，感测元件是通过扩散感测参数(一个或多个)的扩散型感测元件。盒外壳146包含使感测元件暴露于环境116以使得感测元件能够通过扩散感测参数(一个或多个)的扩散开口154。虽然被示为延伸穿过盒外壳146的端部150，但扩散开口154可以位于沿盒外壳154的使得感测元件能够感测参数(一个或多个)的任何其它位置处。虽然仅示出一个，但盒外壳146可以包含任意数量的扩散开口154。除了这里描述的扩散型感测元件以外，或者作为其替代，可以使用任何其它类型的感测元件。

如上面简要描述的那样，传感器头组件120和传感器盒122包含连接器机构128。具体而言，传感器头组件120包含连接器机构128的传感器头附接连接器(传感器HAC)156，并且，传感器盒122包含连接器机构128的探针部件158。传感器HAC156和探针部件158被配置为配合在一起以电连接传感器盒122与传感器头组件120。传感器HAC156位于检测器体130的内部通道136内。盒外壳146被配置为至少部分地插入到内部通道136内以使探针部件158与传感器HAC156相互配合。如后面更详细地讨论的那样，探针部件158包含键部件160，该键部件160被配置为与传感器HAC156的键部件162协作和互锁，以确保只有当键部件162和160适当地相互对准时探针部件158的接触部件164才与传感器HAC156的相应的接触部件166接合。键部件160在这里可以被称为“第二键部件”，而键部件162可以被称为“第一键部件”。接触部件164中的每一个在这里可以被称为“第二接触部件”，并且，接触部件166中的每一个在这里可以被称为“第一接触部件”。

保持盖124沿中心纵轴126从端部168到相对端部170延伸某个长度。保持盖124包含通过保持盖124的长度延伸的内部通道172。保持盖124被配置为安装于检测器体130上。当安装于检测器体130上时，为了保护传感器盒122免受损伤(例如，冲击损伤)，保持盖124至少部分地在传感器盒122周围延伸。传感器盒122的感测元件通过在端部170处对环境116开口的内部通道172暴露于环境116。内部通道172可选地包含筛子(screen)(未示出)，以有利于防止碎屑进入到内部通道172并且可能污染传感器元件。

保持盖124包含用于将保持盖124安装到检测器体130上的附接部件174。在示出的实施例中，附接部件174包含螺纹(未示出)，该螺纹使得保持盖124能够通过螺纹连接保持盖124与检测器体130的螺纹144而安装于检测器体130。另外，或者作为替代方案，附接部件174可以使用用于将保持盖124安装到检测器体130上的任何其它安装策略，诸如但不限于粘接剂、过盈配合、搭扣配合、闩锁、夹子、夹具和/或螺纹紧固件等。虽然附接部件174被示为在保持盖124的端部处形成，但附接部件174可以具有沿保持盖124的任何其它位置。

可选地，保持盖124包含用于连接附件(未示出)与传感器112的附接部件。附件的例子包括但不限于校准适配器、水泛滥保护和/或正流通过适配器等。在示出的实施例中，保持盖124包含使用卡型连接与附件连接的卡引脚176。另外，或者作为替代方案，可以使用任何其它类型的连接以连接附件与传感器112。

图5是图4所示的传感器头组件120的实施例的端部透视图。传感器HAC156位于内部通道136内。传感器HAC156在内部通道136内沿纵轴126以远离末端134的方式凹陷。换句话说，传感器HAC156位于内部通道136内以预定距离184离开末端134。传感器HAC的位置和到末端134的距离在这里被称为“搭接(staging)”距离184并且将在后面讨论。传感器HAC156取向为面向传感器头组件120的开口末端134。可选地，传感器HAC156可以被安装到印刷电路板(PCB)180或其它电子部件上。PCB180随后通过电接触部件202与布线182电连接，该电接触部件202电连接传感器112与支持传感器112的操作的处理部件、电源部件和/或通信部件等。在示出的实施例中，传感器HAC156被示为具有圆柱形状，但是，传感器HAC156可以包含任何形状。

传感器HAC156包含在布线182与传感器盒122之间提供电连接的第一电连接206。传感器HAC156还包含关于芯部区域圆周配置的一个或多个第一接触部件166。第一接触部件166可以关于第一键部件162位于固定位置中。第一接触部件166提供连接，以导电接合传感器HAC156中的第一电连接206与传感器盒122中的第二电连接144。因此，第一接触部件166可以接合第二接触部件164与布线182。布线182可以随后电气接合传感器组件112与安装结构114的内室118内的处理和/或电力部件。第一接触部件166可以如希望的那样包含一个或多个电连接(例如，1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个或8个)。在示出的实施例中，第一接触部件166被配置为接触插座，该接触插座被配置为接纳引脚形的第二接触部件164。可选地，第一接触部件166和第二接触部件164可以为任何兼容的形状以提供电连接。

传感器HAC156包含第一键部件162。第一键部件162关于第一接触部件166位于固定位置中。第一键部件162位于传感器HAC156上，并且，相应的第二键部件160位于传感器探针部件158上。虽然在示出的实施例中被示为支架(standoff)，但键部件可以为相容配合特征的任何组。例如，第一键部件162可以为取向为向开口末端134延伸并且与探针部件158中的凹陷或沟槽对准的突起。作为替代方案，第一键部件162可以是被配置为与可以为第一键部件162的形状的负图像的第二键部件160对准和配合的连续实心配置，诸如圆形、椭圆矩形、菱形、正方形、梯形或其他形式。

可选地，传感器头组件120可以包含内部通道136内的附加键部件186。附加键部件186可以为在内部通道136内沿径向向内延伸的支架。在示出的实施例中，附加键部件186被示为沿径向向内向中心轴126延伸的支架。但是，附加键部件186可以为至少部分地绕过内部通道136的内周的任何部件。如后面讨论的那样，附加键部件186可以关于接触部件位于固定位置中，并且，被配置为与探针部件158上的第二附加键部件接合。

图6是图4所示的传感器盒122的实施例的透视图，以更好地示出探针部件158。探针部件158被配置为与传感器HAC156配合并且通过第二电连接204在传感器盒122与传感器头组件120之间提供电连接。因此，探针部件158包含被配置为与第一电连接206中的相应的第一接触部件166配合的第二电连接204内的第二接触部件164中的至少一个。在示出的实施例中，第二接触部件164是引脚且第一接触部件166是插座，但是，可以使用任何电气配合部件对。例如，接触部件166和164可以是插座接触焊盘，该插座接触焊盘被配置为相互邻接以在接触焊盘之间形成电连接。

传感器探针部件158包含第二键部件160。第二键部件160关于接触部件164位于固定位置中。如示出的实施例所示，第二键部件160包含接纳支架162的沟槽188。并且，如示出的例子所示，探针部件158包含与传感器HAC156的替代性键部件186协作(例如，被整形和定尺寸为接纳它)的可选的基键190。

图7是相互对准但沿纵轴126分开使得传感器HAC156和探针部件158不配合(例如，不相互接触或邻接)的传感器HAC156和传感器探针部件158的一部分的截面图。如后面详细讨论的那样，传感器盒122可以关于纵轴126在内部通道118内旋转，直到键部件162与键部件160对准，以实现示出的取向。另外，第二键部件160被示为与第一部件162对准，并且，接触部件164与接触部件166对准。

在示出的例子中，接触部件166被配置为插座(例如，正圆柱空腔)。接触部件166包含沿接触部件166的内周定位的至少一个弹簧加载接触元件192。为了电气耦合传感器盒122与传感器HAC120，通过沿纵轴126向传感器HAC120移动传感器盒122，接触引脚164可以被插入到接触部件166中。当被插入时，弹簧加载接触元件192在接触部件166上施加压缩力，从而提供摩擦配合和电接触。

第二键部件160可以沿纵轴126从传感器探针部件158向外延伸键长度194。类似地，接触部件164可以沿纵轴126从传感器探针部件158向外延伸接触长度196。如所示的那样，键长度194比接触长度196长。键长度194比接触长度196长，以允许第二键部件160在接触引脚164可以接触表面之前接触表面(例如，HAC的表面)。因此，在第二接触部件164与第一接触部件166接合之前，第二键部件160与第一键部件162接合。

可选地，探针部件158可以包含护罩部件198。护罩部件198可以是关于接触部件160位于固定位置中的探针部件158的延伸。护罩部件198可以沿纵轴126向传感器盒122的末端延伸。与第二键部件160类似，与接触部件160相比，护罩部件198可以进一步向传感器盒122的末端延伸。换句话说，护罩部件160可以具有比接触长度196长的护罩长度200。护罩部件198可以保护接触部件194免受损伤(例如，冲击损伤)。

图8、图9和图10示出对准和接合接触部件164、166的对准和搭接过程。

图8是在初始预加载级(stage)中接纳到传感器头组件120中的传感器盒122的切掉透视图。在预加载级中，传感器盒122在内部通道136内被加载(例如，被插入或接纳)，并且，传感器盒122沿纵轴126与传感器头组件120对准。传感器HAC120在内部通道136内从头组件120的开口末端134凹陷搭接距离184。搭接距离184是基于传感器盒122和/或传感器头组件120的尺寸(例如，直径、大小和/或形状)的预定距离，使得传感器头组件120限制传感器盒122相对于纵轴126的角移动。换句话说，搭接距离184使得传感器盒122的一部分驻留于头组件120内，使得盒外壳146的移动限制为纵向和旋转移动。限制传感器盒122的角移动可以促进接触部件164与接触部件166对准。例如，如图所示，为了配合，接触部件164、166可需要沿纵轴126的移动。因而，与纵轴126垂直的移动可以导致接触部件164、166不对准，并且/或者可以损坏接触部件164、166。

另外，传感器盒122具有以紧密公差(tolerance)配合于传感器头组件120的末端134的内径内的外径，使得，当传感器盒122通过末端134被加载到内部通道136内时，传感器头组件120也可以限制传感器盒122关于纵轴126的角移动。换句话说，末端134的直径和传感器盒122的直径使得，当传感器盒122被插入到内部通道136中时，传感器盒122部分地限于沿纵轴126的直线行进以及关于纵轴126的旋转(例如，关于纵轴126的横向旋转基本上被消除)。

图9是与传感器HAC156邻接的第二键部件60的切掉透视图。如图所示，传感器盒122在内部通道136内被接纳并且沿纵轴162对准。但是，第二键部件160和第一键部件162在圆周上不对准。因此，接触部件164和166不相互接合。换句话说，沿纵向阻挡第二接触部件164和第一接触部件166相互接合，直到第二键部件160和第一键部件162由于第一键部件162和第二键部件160进一步向传感器HAC156延伸而互锁和相互接合。换句话说，由于键长度194比接触长度196长，因此，第二键部件160限制传感器盒122沿纵轴126的行进。如这里使用的那样，圆周对准指的是以下状态：其中第一键部件166与第二键部件164对准的传感器盒122关于纵轴126的角取向。

图10是在中间圆周对准级中与传感器HAC156邻接和对准的传感器盒122的切掉透视图。如图所示，传感器盒122在圆周上与传感器HAC156对准。为了在圆周上与传感器盒122对准，从图9所示的传感器盒122的取向开始，传感器盒122在内部通道136内旋转，直到第一键部件162与第二键部件160对准。当在圆周上对准时，第一接触部件166与第二接触部件164对准。

在最终的加载级中，第一键部件162和第二部件160相互对准和接合，这允许第一键部件192与第二接触部件164接合以形成电连接。为了到达最终的加载级，从图10所示的传感器盒122的取向开始，传感器盒122可以沿纵轴126移动，直到键部件160和162以及接触部件164和166接合和互锁。在最终的加载级之后，如以上的图4的讨论描述的那样，保持盖124可以被用于将传感器盒122附接于传感器头组件120上。

通过实施这里描述的实施例中的一个或多个，可以关于传感器头组件120迅速和安全地附接和拆卸传感器盒122。

应当理解，以上的描述是解释性的，不是限制性的。例如，可以互相组合使用上述的实施例(和/或其多个方面)。另外，可以进行许多修改，以使特定的情况或材料适于在这里描述的主题的教导而不背离其范围。虽然在这里描述的材料的尺寸和类型意图要限定在这里描述的主题的参数，但它们决不是限制性的并且是示例性实施例。许多其它的实施例对于回顾了以上的描述的本领域技术人员来说是十分明显的。因此，参照所附的权利要求连同授予这些权利要求的等同的整个范围，确定在这里描述的主题的范围。在所附的权利要求中，术语“包括”和“其中”被用作各术语“包括”和“这里”的易懂英语的等同物。并且，在以下的权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅被用作标签，以及不意图对它们的对象施加数量要求。进一步，以下的权利要求的限制不是以装置加功能的格式被书写的，并且，不意图基于35U.S.C§112第6段被解释，除非以及直到这些权利要求限制明确地使用后跟进一步结构的功能空缺的语句的短语“用于…的装置”。

本书面的描述使用例子以公开在这里描述的主题，包括最佳方式，并且还使得任何本领域技术人员能够实施在这里描述的主题的实施例，包括制造和使用任何器件或系统和执行任何并入的方法。在这里描述的主题的可取得专利的范围由权利要求限定，并且可以包含本领域技术人员可想到的其它例子。这些其它的例子，如果它们具有不与权利要求的字面语言不同的结构要素或者如果它们包含与权利要求的字面语言具有不明显的不同的等同结构要素，则意图处于权利要求的范围内。

Claims (14)

1.一种用于安全和迅速地附接或拆卸传感器的连接器机构，包括：

传感器头组件，所述传感器头组件包含：

检测器体，具有内部通道和开口末端；和

传感器头附接连接器(传感器HAC)，位于通道内，所述传感器HAC取向为面向末端，所述传感器HAC以远离所述末端的方式凹陷在所述通道内，所述传感器HAC包含至少具有第一接触部件的第一电连接，所述传感器HAC包含相对于所述第一接触部件位于固定位置中的第一键部件；和

传感器盒，所述传感器盒包含：

盒外壳，包含探针部件，所述盒外壳被配置为至少部分地通过所述开口末端插入所述检测器体的所述内部通道内；

第二电连接，至少具有被配置为与所述第一接触部件配合的第二接触部件；和

第二键部件，相对于所述第二接触部件位于固定位置中，其中，所述第一键部件和所述第二键部件在所述第一接触部件和所述第二接触部件相互接合之前相互接合。

2.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述第二键部件被配置为与所述第一键部件互锁，并且，其中沿纵向阻挡所述第一接触部件和所述第二接触部件相互接合，直到所述第一键部件和所述第二键部件对准。

3.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述盒外壳具有以紧密公差配合于所述检测器体的所述末端的内径内的外径，使得，当所述传感器盒通过所述末端加载到所述内部通道中时，所述检测器体限制所述传感器盒关于所述内部通道的纵轴的角移动。

4.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述第二键部件从所述盒外壳向外延伸键长度，所述第二接触部件从所述盒外壳向外延伸接触长度，其中所述键长度比所述接触长度长。

5.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述传感器HAC在所述内部通道内从所述检测器体的所述开口末端凹陷预定的距离，使得所述检测器体限制所述传感器盒关于所述内部通道的纵轴的角移动。

6.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述第一键部件包含沟槽，并且，所述第二键部件包含支架，并且，其中所述沟槽被配置为接纳所述支架以使得所述第一接触部件和所述第二接触部件能够相互接合。

7.根据权利要求1所述的传感器，还包括传感器保持盖，所述传感器保持盖被配置为被安装于所述检测器体上，以将所述传感器盒保持到所述传感器头组件上。

8.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述传感器盒被配置为在所述内部通道内关于纵轴旋转，以使所述第一键部件和所述第二键部件相互对准。

9.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述传感器盒包含预加载级，其中所述传感器盒被接纳在所述内部通道内，并且沿纵向与所述传感器HAC对准。

10.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述传感器盒包含中间圆周对准级，其中在所述内部通道内接纳所述传感器盒，所述传感器盒沿纵向与所述传感器HAC对准，并且，所述第一键部件和所述第二键部件沿圆周相互对准。

11.根据权利要求1所述的传感器，具有最终加载和接合级，其中所述第一键部件和所述第二键部件相互对准和接合，并且，其中所述第一接触部件和所述第二接触部件以相互电连接的方式接合。

12.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述传感器头组件包含关于所述第一接触部件位于固定位置中的第三键部件，所述传感器盒包含关于所述第二接触部件位于固定位置中的第四键部件，所述第三键部件和所述第四键部件被配置为相互接合以使得所述第一接触部件和所述第二接触部件能够相互接合。

13.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述第一接触部件包含至少一个弹簧加载接触元件，该元件被配置为与所述第二接触部件接合。

14.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述第二接触部件包含接触引脚。