CN115112158A - 传感器壳体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种传感器壳体，包括：‑传感器主体，其具有布置在传感器主体中的至少一个主固持器，‑传感器盖，其具有至少一个辅助固持器，该传感器盖适合于布置在传感器主体上，以使得主固持器和辅助固持器被围封在传感器主体中，‑锁定单元，其具有至少一个锁定元件，用于以可释放方式连接主固持器和辅助固持器，其中锁定元件包括可磁化材料或磁性材料，并且安装成能够在锁定位置和释放位置之间移动，以使得锁定元件能通过所施加的磁场在锁定位置与释放位置之间移动，在锁定位置中，锁定元件将主固持器(21)与辅助固持器(31)锁定，并且在释放位置中，锁定元件不将主固持器与辅助固持器锁定。

Description

传感器壳体

技术领域

本发明涉及一种传感器壳体。

背景技术

传感器在许多应用领域中用于过程自动化技术。在大多数应用中，传感器与所测介质直接接触。用于混浊度、氧气、荧光或光谱测量的传感器(诸如，超声波传感器或光学传感器)具有传感器壳体，用于保护敏感的传感器部件免受所测的介质或其它环境影响。然而，为能够保证最佳的可能测量质量，必须定期维护传感器。出于此目的，可能有必要确保触及布置在传感器壳体中的敏感的传感器部件。

由于这个原因，经常使用两件式传感器壳体，这允许传感器壳体被打开并且再次闭合。因为传感器壳体与所测的介质接触，所以必须确保两件式传感器壳体在操作期间不会由于环境影响(例如，振动或冲击)而自行打开。

为了防止两件式传感器壳体的意外打开，传感器壳体的两个部分通常彼此粘接结合。然而，粘接结合的缺点在于，传感器壳体在下次维护时只能困难地打开，并且传感器壳体在打开期间可能损坏。此外，敏感的传感器部件可能被粘合剂释放的气体损坏。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种传感器壳体，该传感器壳体可以容易打开，并且同时防止传感器壳体的意外打开。

根据本发明，此目标由根据权利要求1所述的传感器壳体实现。

根据本发明的传感器壳体包括：

-传感器主体，该传感器主体具有布置在传感器主体中的至少一个主固持器，

-传感器盖，该传感器盖具有至少一个辅助固持器，

-锁定单元，该锁定单元具有至少一个锁定元件，所述锁定元件用于以可释放方式连接主固持器和辅助固持器。传感器盖适合于布置在传感器主体上，以使得主固持器和辅助固持器被围封在传感器主体中。锁定元件包括可磁化材料或磁性材料，并且安装成能够在锁定位置和释放位置之间移动，以使得锁定元件可以通过所施加的磁场在锁定位置与释放位置之间移动，其中在锁定位置中，锁定元件将主固持器与辅助固持器锁定，并且在释放位置中，锁定元件不将主固持器与辅助固持器锁定。

根据本发明的传感器壳体使得无需施加很大的力就可以将传感器盖从传感器主体移除。这防止在移除传感器盖时无意中损坏传感器壳体。同时，锁定单元确保传感器壳体得到有效保护，以防意外打开，例如防止在传感器操作期间意外打开。因此，提供了一种防漏且可靠的传感器壳体。

根据本发明的一个实施例，锁定单元包括固定元件，该固定元件适合于将锁定元件从释放位置移动到锁定位置中并且/或者将其保持在锁定位置中。

根据本发明的又一实施例，固定元件包括弹簧元件或永磁体。

根据本发明的一个实施例，传感器壳体还具有内部磁场源和控制单元。内部磁场源包括连接到控制单元的电线圈。电线圈适合于由控制单元控制，以使得产生覆盖锁定元件的磁场，以便将锁定元件移动到释放位置中。

根据本发明的一个实施例，锁定元件包括永磁体。

根据本发明的一个实施例，锁定元件具有环形弹簧元件，该环形弹簧元件适合于将锁定元件从释放位置移动到锁定位置中并且/或者将其保持在锁定位置中。

根据本发明的一个实施例，锁定元件具有两个相对的永磁体，所述永磁体紧固到环形弹簧元件。

根据本发明的一个实施例，传感器主体具有第一螺纹，并且传感器盖具有与第一螺纹互补的第二螺纹，或者传感器主体具有第一卡口闭合部件，并且传感器盖具有与第一卡口闭合部件互补的第二卡口闭合部件。

根据本发明的一个实施例，识别特征施加于传感器壳体的外部，以便指示锁定元件在传感器壳体中的位置。

上述目标还由根据权利要求10所述的传感器壳体模块实现。

根据本发明的传感器壳体模块具有根据本发明的传感器壳体和外部磁场源。外部磁场源包括永磁体或电线圈。

附图说明

基于附图的以下描述，更详细地解释本发明。如下所示：

图1示出了根据本发明的传感器壳体的截面图，该传感器壳体具有锁定单元的第一实施例，

图2示出了图1所示的传感器壳体，具有处于其释放位置中的替代性锁定单元，

图3示出了根据本发明的传感器壳体的侧视图，其中可见处于其锁定位置中的替代性锁定单元，

图4示出了图3的传感器壳体，具有磁场源和处于其释放位置中的锁定单元，

图5示出了根据本发明的传感器壳体的侧视图，其中可见处于其锁定位置中的替代性锁定单元，

图6示出了图5的传感器壳体，具有磁场源和处于其释放位置中的锁定单元，

图7示出了传感器壳体的替代性实施例，其具有内部磁场源，

图8示出了传感器盖的实施例，其具有卡口闭合，

图9示出了图7的传感器盖，具有处于其锁定位置中的可见的替代性锁定单元，

图10示出了图7的传感器盖，具有磁场源和处于其释放位置中的锁定元件，

图11示出了传感器壳体的又一实施例的截面图，具有锁定单元的又一实施例，

图12示出了图10所示的传感器壳体的截面图，具有处于其锁定位置中的锁定单元，

图13示出了图10所示的传感器壳体的截面图，具有磁场源和处于其释放位置中的锁定单元，

图14示出了传感器壳体的截面图，具有处于其锁定位置中的锁定单元的替代性实施例，

图15示出了图13所示的传感器壳体的截面图，具有磁场源和处于其释放位置中的锁定单元。

具体实施方式

图1示出了传感器壳体1，该传感器壳体1具有传感器主体20、传感器盖30和锁定单元40。传感器壳体1适合于容纳敏感的传感器部件，例如，光学发射器/检测器或超声波发生器/检测器或具有敏感电子部件的印刷电路板。优选地是，密封环(例如，O形环)也可以装配在传感器主体20与传感器盖30之间。

传感器主体20具有至少一个主固持器21，该至少一个主固持器21布置在传感器主体20中。主固持器21例如是传感器主体20中的孔、凹部、凹槽或类似空腔。此外，传感器主体20可以具有第一螺纹22(参见图1)。在替代性实施例中，传感器主体20具有第一卡口闭合部件23(参见图9)。传感器主体20具有例如圆柱形形状，并且沿着延伸轴线X延伸。

传感器盖30具有至少一个辅助固持器31。辅助固持器31例如是传感器盖30中的孔、凹部、凹槽或类似空腔。传感器盖30适合于布置在传感器主体20上，以使得主固持器21和辅助固持器31被围封在传感器主体20中。此外，传感器盖30可以具有与传感器主体20的第一螺纹22互补的第二螺纹32(参见图1)，以便形成螺纹闭合。在替代性实施例中，传感器盖30具有与第一卡口闭合部件23互补的第二卡口闭合部件33(参见图8)，以便形成卡口闭合。传感器盖30具有例如圆柱形形状，并且沿着延伸轴线X延伸。

锁定单元40包括至少一个锁定元件41。锁定元件41适合于连接主固持器21和辅助固持器31，以使得传感器盖30不能从传感器主体20移除。锁定元件41含有可磁化材料或磁性材料。锁定元件41可以安装在主固持器21和辅助固持器31中。锁定元件41被安装成使得它可在锁定位置与释放位置之间移动，在锁定位置中，锁定元件41将主固持器21与辅助固持器31锁定，并且在释放位置中，锁定元件41释放主固持器21。因为锁定元件41含有可磁化材料或磁性材料，所以锁定元件41适合于通过所施加的磁场而在锁定位置与释放位置之间移动。锁定元件41例如是金属的可磁化销(参见图1、图2和图7)、磁性元件(参见图3到图6和图8到图10)或具有磁性元件的环(参见图11到图15)。锁定元件41的其它实施例也是可能的，只要它们与本发明的技术教示兼容即可。

在图1中，锁定元件41是平行于延伸轴线X延伸的可磁化金属销。在此实施例中，锁定元件41可平行于延伸轴线X在其锁定位置与其释放位置之间移动。在图1所示的实施例中，传感器壳体1必须以如下方式安装或使用，即：使得锁定元件41通过第一力F1(在这种情况下，该第一力是重力)移动到其锁定位置中。

图2示出了图1所示的传感器壳体1的修改实施例。如图2中可见，锁定单元40还可以具有固定元件42，该固定元件42适合于将锁定元件41从释放位置移动到锁定位置中并且/或者将其保持在锁定位置中。由固定元件42产生的该力在图1、图3、图5、图8、图12和图14中通过在力的作用方向上延伸的细箭头(或两个这样的箭头)示意性地图示出来。因此，传感器壳体1在正常条件下始终被锁定，即不受外部或内部磁场的影响。对于此实施例来说，传感器壳体1因此可以独立于重力方向以任何取向安装或使用。在图1到图4所图示的实施例中，固定元件42包括永磁体。然而，它也可以被设计为弹簧元件(参见图5到图15)。

当固定元件42被设计为永磁体时，固定元件42布置在传感器盖30中，以使得锁定元件41在其锁定位置与其释放位置两者中都暴露于永磁体的磁场。因此，由固定元件42的磁场引起并且适合于将锁定元件41移动到锁定位置中的第一力F1始终施加在锁定元件41上。由固定元件42的磁场产生的第一力F1大于在锁定元件41的移动期间作用在锁定元件41上的摩擦阻力。摩擦阻力取决于锁定元件41的材料特性和几何形状，因此优选的是，根据这些参数来选择固定元件42的永磁体。

图2示出了处于释放位置中的锁定元件41。为了将图2所示的实施例以及还有图1所示实施例的锁定元件41移动到释放位置中，如图2中可见，锁定单元40暴露于外部磁场源2，在这种情况下，该外部磁场源2相对于传感器壳体1可以布置在外部，即：布置在传感器壳体1外。传感器壳体1和外部磁场源2形成传感器壳体模块10。第二力F2由外部磁场源2的磁场施加在锁定元件41上，该第二力F2在图2、图4、图6、图7、图10、图11、图13和图15中通过在力的作用方向上延伸的粗箭头(或两个这样的箭头)示意性地图示出来。当然，由外部磁场源2的磁场施加在锁定元件41上的第二力F2大于由固定元件42和/或重力施加的第一力F1，这通过箭头的粗细象征性地示出。

图2示意性地将该外部磁场源2示出为永磁体。当然，外部磁场源2也可以是例如适合于产生磁场的电线圈。图中所示的所有永磁体具有用“+”表示的N极和用“-”表示的S极。

图3示出了处于其锁定位置中的锁定元件41。固定元件42在锁定元件41上施加第一力F1。在图3所示的实施例中，锁定单元40被水平布置。因此，用于移动锁定元件41的外部磁场源2应相对于传感器壳体1的延伸轴线X径向地布置，以便将锁定元件41移动到其释放位置中。为了简单地检测出应向传感器壳体1或布置在传感器壳体1中的锁定单元40施加磁场以便打开传感器壳体1所处的位置，识别特征(例如，标记、符号或文字)可施加到传感器壳体1的外部。所述识别特征允许用户在传感器壳体1中定位锁定元件41。这使得外部磁场源2(例如，永磁体或电线圈)可以将由外部磁场源2产生的磁场最佳地施加到锁定元件41，即：用于使外部磁场源2的磁场产生的第二力F2最佳地作用在锁定元件41上。

图4示出了处于其释放位置中的锁定元件41。借助其磁场，外部磁场源2对锁定元件41施加第二力F2，该第二力迫使锁定元件41进入其释放位置中，从而可以移除传感器盖30。

在图5中，固定元件42是弹性弹簧，其以第一力F1将锁定元件41压入锁定位置中。

图6示出了外部磁场源2如何通过其磁场将锁定元件41压入释放位置中。外部磁场源2的磁场的第二力F2大于弹性弹簧的第一力F1。

图7示出了一个替代性实施例，在该实施例中，内部磁场源2'布置在传感器壳体1中。在此变型中，内部磁场源2'被设计为电线圈。电线圈连接到控制单元3，以便由控制单元3控制。如同在图5所示的实施例中一样，锁定元件41在这种情况下被固定元件42(弹簧元件)压入其锁定位置中。因此，当电线圈处于非通电状态中时，锁定元件41处于其锁定位置中。如果锁定元件41要移动到其释放位置中，那么电线圈被激活以使得产生磁场。电线圈的磁场使得：锁定元件41在处于其锁定位置中时位于电线圈的磁场内，从而第二力F2作用在锁定元件41上。此处，磁场也被选择成使得第二力F2大于由固定元件42产生的第一力F1。此实施例的优点在于，传感器壳体1因此可以通过激活内部磁场源2'而被容易地打开。在图7中，为了简单起见，内部磁场源2'被绘制在锁定单元40旁边，但是也可以例如布置成使得锁定单元40或其部分被内部磁场源2'(即，电线圈)围封起来。

当然，只要技术上可能，图7所示的实施例也可与本文所述的其它实施例组合。例如，可以通过内部磁场源2'或外部磁场源2将锁定元件41移动到其释放位置中。

图8示出了具有第二卡口闭合部件33的传感器盖30。

图9示出了从下方观看的传感器盖30的视图，即沿着传感器壳体1的延伸轴线X的视图。布置在传感器盖30内的锁定单元40示出为可见。在此实施例中，固定元件42可相对于延伸轴线X径向地移动，即相对于延伸轴线X径向地在锁定元件41上施加第一力F1。锁定元件41被紧固(例如，粘接结合)到固定元件42。

图9所示的实施例特别适合用于传感器壳体1的变型，这些变型具有用于连接传感器主体20和传感器盖30的螺纹连接或卡口闭合。在锁定位置中，锁定元件41因此防止或限制传感器盖30相对于传感器主体20的旋转移动。

图10示出了处于其释放位置中的锁定元件41。由磁场源2的磁场产生的第二力F2由箭头表示，并且将锁定元件41移出锁定位置并移动到释放位置。

图11示出了传感器壳体1的另一实施例的局部截面图。锁定单元40的固定元件42此处具有环形设计，并且围绕延伸轴线X延伸。在此实施例中，锁定单元40安装在传感器主体20的辅助固持器31(此处例如是凹部)中，并且适合于接合在传感器盖30的主固持器21(此处例如是凹槽)中。

图12示出了图11所示的锁定单元40，具有锁定元件41和处于其锁定位置中的固定元件42。锁定元件41被紧固(例如，粘接结合或以其它已知紧固方式固定)到固定元件42。此处，固定元件42的形状(例如椭圆形)使得固定元件在布置在传感器壳体1中时具有预紧力。固定元件42的预紧力产生第一力F1，该第一力F1将锁定元件41和/或固定元件42压入到传感器主体20的主固持器21(此处是凹槽)中。当传感器盖30布置在传感器主体20中时，锁定元件41和/或固定元件42因此接合在传感器主体20的凹槽21中。在此实施例中，固定元件42例如由金属或塑料制成。

图13示出了处于其释放位置中的锁定元件41。磁场源2的磁场产生第二力F2(其大于固定元件42产生的第一力F1)，使得固定元件42变形；例如，迫使固定元件42从其椭圆形变成圆形，使得固定元件42不再接合在传感器盖30的凹槽21中。

如图11到图13所示，锁定单元40优选具有两个锁定元件41，这两个锁定元件41彼此相对地紧固到环形固定元件42。为了将锁定元件41移动到其释放位置中，在此实施例中，所述两个锁定元件41应同时经受磁场。

图14示出了固定元件42的一个替代性实施例。此处，锁定元件41也紧固(例如，粘接结合)到固定元件42。在此示例性实施例中，固定元件42是夹紧环，当夹紧环插入传感器壳体1中时，该夹紧环由于其形状而具有预紧力。夹紧环围绕延伸轴线X延伸。夹紧环座置在辅助固持器31中，例如座置在传感器盖30中的凹部中。锁定元件41被设计成使得锁定元件41的仅一部分接合在传感器主体20的主固持器21(此处也是凹槽或凹部)中。与固定元件42的其余部分相比，接合在凹槽或凹部中的此部分相对于延伸轴线X例如具有更大半径。

图15示出了处于其释放位置中的锁定元件41。由磁场源2的磁场产生的第二力F2使锁定元件41(再次是永磁体)移动，以便将夹紧环拉出凹槽。如图11到图13的实施例中所述，夹紧环在此处也由于第二力F2而变形。

附图标记列表

1 传感器壳体

2 磁场源

3 控制单元

10 传感器壳体模块

20 传感器主体

21 主固持器

22 第一螺纹

23 第一卡口闭合部件

30 传感器盖

31 辅助固持器

32 第二螺纹

33 第二卡口闭合部件

40 锁定单元

41 锁定元件

42 固定元件

F1 第一力

F2 第二力

X 延伸轴线

Claims (10)

1.一种传感器壳体(1)，包括：

-传感器主体(20)，所述传感器主体具有布置在所述传感器主体(20)中的至少一个主固持器(21)，

-传感器盖(30)，所述传感器盖具有至少一个辅助固持器(31)，所述传感器盖(30)适合于布置在所述传感器主体(20)上，以使得所述主固持器(21)和所述辅助固持器(31)被围封在所述传感器主体(20)中，

-锁定单元(40)，所述锁定单元具有至少一个锁定元件(41)，所述至少一个锁定元件(41)用于以可释放方式连接所述主固持器(21)和所述辅助固持器(31)，其中所述锁定元件(41)包括可磁化材料或磁性材料，并且所述锁定元件(41)被安装成能够在锁定位置和释放位置之间移动，以使得所述锁定元件(41)能够通过所施加的磁场而在所述锁定位置与所述释放位置之间移动，其中在所述锁定位置中，所述锁定元件(41)将所述主固持器(21)与所述辅助固持器(31)锁定，并且在所述释放位置中，所述锁定元件(41)不将所述主固持器(21)与所述辅助固持器(31)锁定。

2.根据权利要求1所述的传感器壳体(1)，其中所述锁定单元(40)包括固定元件(42)，所述固定元件(42)适合于使所述锁定元件(41)从所述释放位置移动到所述锁定位置中并且/或者将所述锁定元件(41)保持在所述锁定位置中。

3.根据权利要求2所述的传感器壳体(1)，其中所述固定元件(42)包括弹簧元件或永磁体。

4.根据权利要求3所述的传感器壳体(1)，其中所述传感器壳体(1)还具有内部磁场源(2')和控制单元(3)，其中所述内部磁场源(2')包括连接到所述控制单元(3)的电线圈，其中所述电线圈适合于由所述控制单元(3)控制，以使得产生覆盖所述锁定元件(41)的磁场，以便将所述锁定元件(41)移动到所述释放位置中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的传感器壳体(1)，其中所述锁定元件(41)包括永磁体。

6.根据前述权利要求中任一项所述的传感器壳体(1)，其中所述锁定元件(41)具有环形弹簧元件，所述环形弹簧元件适合于使所述锁定元件(41)从所述释放位置移动到所述锁定位置中并且/或者将所述锁定元件(41)保持在所述锁定位置中。

7.根据权利要求6所述的传感器壳体(1)，其中所述锁定元件(41)具有两个相对的永磁体，所述永磁体被紧固到所述环形弹簧元件。

8.根据前述权利要求中任一项所述的传感器壳体(1)，其中所述传感器主体(20)具有第一螺纹(22)，并且所述传感器盖(30)具有与所述第一螺纹(22)互补的第二螺纹(32)，或者所述传感器主体(20)具有第一卡口闭合部件(23)，并且所述传感器盖(30)具有与所述第一卡口闭合部件(23)互补的第二卡口闭合部件(33)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的传感器壳体(1)，其中所述传感器壳体(1)的外部附接有识别特征，以便指示所述锁定元件(41)在所述传感器壳体(1)中的位置。

10.一种传感器壳体模块(10)，所述传感器壳体模块具有根据前述权利要求中任一项所述的传感器壳体(1)和外部磁场源(2)，其中所述外部磁场源(2)包括永磁体或电线圈。

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