KR101753562B1 - 진동계를 위한 개선된 전기 구성 - Google Patents

진동계를 위한 개선된 전기 구성 Download PDF

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Abstract

진동계(50)를 위한 센서 조립체(200)가 제공된다. 센서 조립체(200)는 하나 또는 둘 이상의 도관(103A, 103B)들을 포함한다. 센서 조립체(200)는 또한 하나 또는 둘 이상의 도관(103A, 103B)들에 커플링되는 구동기(104), 제 1 픽 오프 센서(105), 및 제 2 픽 오프 센서(105') 중 하나 또는 둘 이상을 포함하는 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소들을 포함한다. 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소 굴곡부들은 본체(202)로부터 연장할 수 있고 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소들의 센서 구성요소(104, 105, 105')에 커플링될 수 있다.

Description

진동계를 위한 개선된 전기 구성 {IMPROVED ELECTRICAL CONFIGURATION FOR A VIBRATING METER}
이하에 설명된 실시예들은 진동계들, 더 구체적으로는 진동계를 위한 개선된 전기 구성에 관한 것이다.
예컨대 진동 농도계들 및 코리올리 유량계(Coriolis flow meter)들과 같은 진동계들이 일반적으로 알려지고 질량 유동 및 도관 내의 재료들에 대한 다른 정보를 측정하기 위해 사용된다. 계량기는 센서 조립체 및 전자 장치 부분을 포함한다. 센서 조립체 내의 재료는 유동하거나 또는 고정될 수 있다. 각각의 타입의 센서가 고유한 특징들을 가질 수 있으며, 그 고유한 특징들은 최적의 성능을 달성하기 위해 계량기가 반드시 고려해야 한다.
예시적인 코리올리 유량계들은 모두가 J.E. Smith 등에 의한 미국 특허 제 4,109,524 호, 미국 특허 제 4,491,025 호 그리고 Re. 31,450 에 공개된다. 이러한 유량계들은 직선의 또는 곡선의 구성의 하나 또는 둘 이상의 도관들을 갖는다. 코리올리 질량 유량계의 각각의 도관 형상은 고유 진동 모드들의 세트를 가지며, 이는 간단한 굽힘, 비틀림, 또는 커플링된 타입일 수 있다. 각각의 도관은 바람직한 모드에서 떨리도록 구동될 수 있다.
도 1 은 종래 기술의 센서 조립체(10)를 나타낸다. 센서 조립체(10)는 진동계(5)를 형성하기 위해 통상적으로 계측 전자 기기(20)와 전기 통신한다. 센서 조립체(10)가 코리올리 유량계의 일부를 포함하는 것으로 이하에서 설명되지만, 센서 조립체(10)는 다른 타입의 진동계로서도 역시 용이하게 이용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 센서 조립체(10)는 유동하는 유체를 수용하지만; 진동계들의 센서 조립체들은 실험 하의 유체가 유동하는 구조물로 반드시 제한될 필요는 없다. 따라서, 센서 조립체(10)는 유체가 유동하지 않는 진동 농도계의 진동 부분, 초음파 유량계들의 감지 부분, 자기 용적식 유량계들 등의 감지 부분을 포함할 수 있다.
계측 전자 기기는, 예컨대 밀도, 질량 유동률, 용적 유동률, 전체의 질량 유동, 온도 및 다른 정보와 같은 유동 재료의 하나 또는 둘 이상의 특징들을 측정하기 위해 센서 조립체(10)에 연결될 수 있다.
센서 조립체의 케이스(15)의 전방 절반부가 내부 구성요소들을 보여주기 위해 도 1 에서 제거된다. 센서 조립체(10)는 한 쌍의 매니폴드(102 및 102')들 그리고 도관(103A 및 103B)들을 포함한다. 매니폴드(102, 102')들은 도관(103A 및 103B)들의 대향 단부들에 부착된다. 도관(103A 및 103B)들은 본질적으로 평행한 방식으로 매니폴드들로부터 외부 방향으로 연장한다. 센서 조립체(10)가 유동 재료를 운반하는 파이프라인 시스템(도시되지 않음) 안으로 삽입될 때, 재료는 재료의 전체 양이 도관(103A, 103B)들로 들어가도록 배향되는 입구 매니폴드(102)를 통하여 센서 조립체(10)에 들어가고, 도관(103A, 103B)들을 통하여 유동하며 센서 조립체(10)를 빠져나가는 출구 매니폴드(102') 안으로 돌아간다.
센서 조립체(10)는 구동기(104)를 포함할 수 있다. 예컨대 구동기(104)가 구동 모드에서 도관(103A, 103B)들을 진동시킬 수 있는 위치로 도관(103A, 103B)들에 부착되는 구동기(104)가 나타난다. 구동기(104)는 도관(103A)에 장착된 코일 및 도관(103B) 상에 장착되는 대향하는 자석과 같은 다양한 주지된 배열들 중 하나를 포함할 수 있다. 교류 전류의 형태의 구동 신호가, 예컨대 제 1 및 제 2 와이어 리드(110, 110')들을 통하는 것과 같이 계측 전자 기기(20)에 의해 제공될 수 있고, 양쪽의 도관(103A, 103B)들이 굽힘 축선(W-W 및 W'-W')들을 중심으로 떨리는 것을 야기하기 위해 코일을 통과할 수 있다. 와이어 리드(110 및 110')들은 구동기(104) 및 제 1 인쇄 회로 기판(PCB; 106)에 커플링된다. 일반적으로 와이어 리드들은 제 1 PCB(106) 및 구동기(104)에 납땜에 의해 커플링된다. 와이어 리드(120 및 102')들의 제 2 세트는 제 1 PCB 를 제 2 PCB(107)에 커플링한다. 제 2 PCB(107)는 리드(130)들을 통하여 계측 전자 기기와 전기 통신한다. 나타낸 구동기(104)를 위한 종래 기술의 전기 구성은 4 개의 와이어 리드들 및 2 개의 PCB(106 및 107)들을 요구하며, 센서 조립체의 케이스(15)를 빠져나가기에 앞서 8 개의 납땜된 접합부들을 초래한다.
센서 조립체(10)는 또한 도관(103A, 103B)들에 부착되는 한 쌍의 픽 오프(pick-off) 센서(105, 105')를 포함한다. 실시예에 따르면, 픽 오프 센서(105, 105')들은 전자기 검출기들, 예컨대 도관(103A, 103B)들의 속도 및 위치를 나타내는 센서 신호들을 발생하는 픽 오프 코일들 및 픽 오프 자석들일 수 있다. 예컨대, 픽 오프 센서(105, 105')들은, 픽 오프 센서(105, 105')들과 제 1 PCB(106) 사이의 전기 통신 경로를 제공하는, 통로(111, 111', 112, 및 112')들을 통하여 계측 전자 기기(20)에 픽 오프 신호들을 공급할 수 있다. 와이어 리드(121, 121', 122, 및 122')들의 제 2 세트는 픽 오프 센서(105, 105')들을 위하여 제 1 및 제 2 PCB(106 및 107)들 사이에 전기 통신을 제공한다. 따라서, 전기 구성은 센서 조립체의 케이스(15)를 빠져나가기에 앞서 픽 오프 센서(105, 105')들에 대한 전체 16 개의 납땜 접합부들에 대한 8 개의 와이어 리드들을 요구한다. 구동기(104) 및 픽 오프 센서(105, 105')들로의/들로부터의 전력은 제 1 PCB(106)에 커플링되어 나타낸 저항기(115)들을 사용하여 조절될 수 있다.
제 2 PCB(107)에 커플링되는 저항 온도 검출기(RTD, 도시되지 않음)와 같은 온도 감지 기기를 위한 와이어 리드(113, 113')들이 추가적으로 나타나 있다. 몇몇의 종래 기술의 센서 조립체들에서, 와이어 리드들은 또한 센서 조립체의 방향에 관계없이 리드들의 이동을 제한하기 위해 테이프(114) 또는 어떠한 다른 접착 수단에 의해 케이스(15)에 유지된다.
당업자들은 도관(103A, 103B)들의 움직임이, 예컨대 도관(103A, 103B)들을 통하여 유동하는 재료의 밀도 및 질량 유동률인, 유동 재료의 특정한 특징들에 비례한다는 것을 이해할 것이다.
실시예에 따르면, 계측 전자 기기는 픽 오프 센서(105, 105')들로부터 픽 오프 신호들을 수신한다. 경로(26)는 하나 또는 둘 이상의 계측 전자 기기(20)가 작업자와 상호작용(interface) 것을 가능하게 하는 입력 및 출력 수단을 제공할 수 있다. 계측 전자 기기(20)는, 예컨대 위상차, 주파수, 시간 지연(주파수로 나눈 위상차), 밀도, 질량 유동률, 용적 유동률, 전체의 질량 유동, 온도, 계량 확인, 및 당업계에 일반적으로 알려진 것과 같은 다른 정보와 같은 실험 하의 유체의 하나 또는 둘 이상의 특징들을 측정할 수 있다.
예컨대, 재료가 센서 조립체(10)의 입구 측 상의 연결된 파이프라인으로부터 센서 조립체(10) 안으로 유동할 때, 재료는 도관(103A, 103B)을 통하여 배향되고, 센서의 출구 측을 통하여 센서 조립체(10)를 빠져나간다. 진동 재료가 충전된 시스템의 고유 진동 모드들은 도관들과 도관들 내에서 유동하는 재료의 조합된 질량에 의해 부분적으로 규정된다.
센서 조립체를 통하는 유동이 없을 때, 구동기(104)에 의해 도관(103A, 103B)들에 가해지는 구동력은 도관(103A, 103B)들을 따른 모든 지점들이, 0 의 유동에서 측정된 시간 지연인 작은 "0 의 오프셋" 또는 동일한 위상으로 떨리는 것을 야기한다. 재료가 센서 조립체를 통하여 유동하기 시작할 때, 코리올리 힘들은 도관(들)을 따른 각각의 지점이 상이한 위상을 갖는 것을 야기한다. 예컨대, 센서의 입구 단부에서의 위상은 중심 맞춤된 구동기 위치에서의 위상보다 뒤쳐지지만, 출구에서의 위상은 중심 맞춤된 구동기 위치에서의 위상에 앞선다. 도관(103A, 103B)들 상의 픽 오프 센서(105, 105')들은 도관(103A, 103B)들의 움직임을 나타내는 사인파형 신호들을 발생한다. 픽 오프 센서(105, 105')들로부터 출력되는 신호들은 픽 오프 센서(105, 105')들 사이의 위상차를 결정하기 위해 처리된다. 둘 또는 셋 이상의 픽 오프 센서(105, 105')들 사이의 위상차는 도관(103A, 103B)들을 통하여 유동하는 재료의 질량 유동률에 비례한다.
재료의 질량 유동률은 위상차에 유동 보정 계수(Flow Calibration Factor; FCF)를 곱함으로써 결정될 수 있다. 파이프 라인 내에 유량계의 센서 조립체(10)의 설치에 앞서, FCF 는 보정 프로세스에 의해 결정된다. 보정 프로세스에서, 유체는 알려진 유동률로 유동 도관(103A, 103B)들을 통과하고 위상차와 유동률 사이의 관계(즉, FCF)가 계산된다. 유량계(5)의 센서 조립체(10)는 그 후에 FCF 에 픽 오프 센서(105, 105')들의 위상차를 곱함으로써 유동률을 결정한다. 게다가, 다른 보정 계수들이 유동률을 결정할 때 고려될 수 있다.
부분적으로는, 진동계들의, 그리고 특히 코리올리 유량계들의 높은 정확성으로 인해, 진동계들은 매우 다양한 산업들에서 성공적이었다. 하지만, 상기 언급된 것과 같이, 구동기(104) 및 픽 오프 센서(105, 105')들과 통신하기 위한 센서 조립체의 전기 구성은 과도한 수의 와이어 리드들 및 납땜 접합부들을 요구한다. 납땜 접합부는 통상적으로 센서 조립체가 취급할 수 있는 온도 범위를 제한한다. 또한 각각의 와이어 리드가 통상적으로는 손에 의해 개별적으로 절단되고 납땜되기 때문에, 센서 조립체들은 센서 조립체들간에 넓은 변동성을 갖게 된다. 종래 기술의 전기 구성이 갖는 다른 문제는 제 1 PCB(106)로부터 구동기(104) 및 픽 오프 센서(105, 105')들로의 와이어 리드들이 종종 조기 고장을 유도하는 과도한 양의 스트레인(strain)을 받게 된다는 것이다. 하나의 와이어 리드가 고장 난다면, 전체 센서 조립체(10)가 통상적으로 작동 불가능하게 된다.
이하에 설명된 실시예들은 이러한 그리고 다른 문제들을 극복하며 당업계에서 발전이 달성된다. 이하에 설명된 실시예들은 더 싸고, 더 효율적이며 더 신뢰할 수 있는 센서 조립체를 초래하는 센서 조립체를 위한 개선된 전기 구성을 제공한다. 개선된 센서 조립체는 다양한 와이어 리드들을 갖는 강성 PCB 보다는 가요성 회로를 이용한다. 추가적으로, 몇몇의 실시예들에서, 가요성 회로는 센서 구성요소들에 납땜되는 종래 기술의 와이어 리드들보다 더 높은 온도들을 견딜 수 있다.
실시예에 따른 진동계를 위한 센서 조립체가 제공된다. 센서 조립체는 하나 또는 둘 이상의 도관들; 그리고 하나 또는 둘 이상의 도관들에 커플링되는 구동기, 제 1 픽 오프 센서, 및 제 2 픽 오프 센서 중 하나 또는 둘 이상을 포함하는 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소들을 포함한다. 실시예에 따르면, 센서 조립체는 가요성 회로를 더 포함한다. 가요성 회로는 본체 그리고 본체로부터 연장하고 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소들의 센서 구성요소에 커플링되는 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소 굴곡부들을 포함한다.
실시예에 따른 센서 조립체의 조립 방법이 제공된다. 방법은 하나 또는 둘 이상의 도관들을 케이스 내에 위치시키는 단계 그리고, 하나 또는 둘 이상의 도관들에 구동기, 제 1 픽 오프 센서 및 제 2 픽 오프 센서 중 하나 또는 둘 이상을 포함하는 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소들을 커플링하는 단계를 포함한다. 실시예에 따르면, 방법은 가요성 회로를 케이스 내에 위치시키는 단계를 더 포함한다. 실시예에 따르면, 방법은 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소들의 센서 구성요소에 가요성 회로의 본체로부터 연장하는 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소 굴곡부들을 커플링하는 단계를 더 포함한다.
양태에 따르면, 진동계를 위한 센서 조립체는 :
하나 또는 둘 이상의 도관들;
상기 하나 또는 둘 이상의 도관들에 커플링되는 구동기, 제 1 픽 오프 센서, 및 제 2 픽 오프 센서 중 하나 또는 둘 이상을 포함하는 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소들; 그리고
가요성 회로로서,
본체; 및
상기 본체로부터 연장하고 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소들의 센서 구성요소에 커플링되는 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소 굴곡부들을 포함하는 가요성 회로를 포함한다.
바람직하게는, 가요성 회로는 계측 전자 기기와 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소들 사이에 전기 통신을 제공한다.
바람직하게는, 각각의 센서 구성요소 굴곡부들은 센서 구성요소 핀의 적어도 일부를 수용하도록 적응되는 하나 이상의 커플링 개구를 포함한다.
바람직하게는, 센서 조립체는 커플링 개구 및 스트레인 제거부(strain relief)에 커플링 되는 굴곡부의 일부가 서로에 대하여 실질적으로 고정된 채로 유지되도록 센서 구성요소 굴곡부에 커플링되는 스트레인 제거부를 더 포함한다.
바람직하게는, 스트레인 제거부는 센서 구성요소에 커플링된다.
바람직하게는, 스트레인 제거부는 센서 구성요소의 도관 브래킷에 커플링되는 플레이트를 포함하고, 센서 구성요소 굴곡부의 적어도 일부가 플레이트와 도관 브래킷 사이에 위치된다.
바람직하게는, 센서 조립체는 센서 구성요소 굴곡부의 각각의 커플링 개구들에 수용되는 관형 리벳을 더 포함한다.
바람직하게는, 커플링 개구들에 수용되는 관형 리벳은 센서 구성요소 핀에 또한 커플링된다.
바람직하게는 센서 구성요소 굴곡부들의 각각은 하나 또는 둘 이상의 전기 트레이스(trace)들을 포함한다.
바람직하게는, 센서 조립체는 하나 이상의 센서 구성요소 굴곡부에 커플링되는 여분의 굴곡부를 더 포함한다.
바람직하게는, 센서 구성요소 굴곡부들의 각각은 주요 전기 트레이스 그리고 여분의 전기 트레이스를 포함한다.
다른 양태에 따르면, 센서 조립체의 조립 방법은 :
하나 또는 둘 이상의 도관들을 케이스 내에 위치시키는 단계;
하나 또는 둘 이상의 도관들에 구동기, 제 1 픽 오프 센서 및 제 2 픽 오프 센서 중 하나 또는 둘 이상을 포함하는 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소들을 커플링하는 단계;
가요성 회로를 케이스 내에 위치시키는 단계; 그리고
하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소들의 센서 구성요소에 가요성 회로의 본체로부터 연장하는 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소 굴곡부들을 커플링하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 방법은 계측 전자 기기와 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소들 사이에 전기 통신을 제공하기 위해 가요성 회로를 계측 전자 기기에 커플링하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 방법은 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소 굴곡부들을 커플링하는 단계는 센서 구성요소로부터 연장하는 센서 구성요소 핀을 센서 구성요소 굴곡부 내에 형성되는 커플링 개구 안으로 삽입하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 방법은 커플링 개구 및 스트레인 제거부에 커플링되는 센서 구성요소 굴곡부의 일부가 하나 또는 둘 이상의 도관들의 진동 동안 서로에 대하여 실질적으로 고정된 채로 유지되도록 스트레인 제거부에 센서 구성요소 굴곡부를 커플링하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 스트레인 제거부는 센서 구성요소에 커플링된다.
바람직하게는, 스트레인 제거부는 플레이트를 포함하고 스트레인 제거부에 센서 구성요소 굴곡부를 커플링하는 단계는 플레이트와 센서 구성요소의 도관 브래킷 사이에 센서 구성요소 굴곡부의 일부를 위치시키는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 방법은 센서 구성요소 굴곡부 내에 형성되는 각각의 커플링 개구들에 관형 리벳을 삽입하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 방법은 센서 구성요소 핀에 관형 리벳을 커플링하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는 센서 구성요소 굴곡부들의 각각은 하나 또는 둘 이상의 전기 트레이스들을 포함한다.
바람직하게는, 가요성 회로는 하나 이상의 센서 구성요소 굴곡부에 커플링되는 여분의 굴곡부를 더 포함한다.
바람직하게는, 센서 구성요소 굴곡부들의 각각은 주요 전기 트레이스 그리고 여분의 전기 트레이스를 포함한다.
도 1 은 종래 기술의 센서 조립체를 나타낸다.
도 2 는 실시예에 따른 진동계를 위한 센서 조립체를 나타낸다.
도 3 은 실시예에 따른 센서 조립체의 센서 구성요소에 커플링되는 가요성 회로를 나타낸다.
도 4 는 다른 실시예에 따른 센서 구성요소에 커플링되는 가요성 회로를 나타낸다.
도 5 는 실시예에 따른 가요성 회로의 센서 구성요소 굴곡부를 나타낸다.
도 6 은 다른 실시예에 따른 가요성 회로의 센서 구성요소 굴곡부를 나타낸다.
도 7 은 실시예에 따른 관형 리벳을 사용하는 코일 핀에 커플링되는 굴곡부의 횡단면도를 나타낸다.
도 2 내지 도 7 및 이후의 설명은 당업자에게 센서 조립체의 실시예들의 최적의 모드를 어떻게 만들고 사용하는지를 교시하기 위해 특정한 예들을 묘사한다. 본 발명의 원리들을 교시하는 목적을 위해, 몇몇의 종래의 양태들은 간소화되거나 생략되었다. 당업자는 본 설명의 범주 내에 속하는 이러한 예들로부터의 변형예들을 이해할 것이다. 당업자는 이하에 설명되는 특징들이 센서 조립체의 다수의 변형예들을 형성하기 위해 다양한 방식들로 조합될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 그 결과, 이하에 설명된 실시예들은 이하에 설명된 특정한 예들로 제한되지 않으며, 단지 청구항 및 이들의 동등물들에 의해 제한된다.
도 2 는 실시예에 따른 계측 전자 기기(20) 및 센서 조립체(200)를 포함하는 진동계(50)를 나타낸다. 공통 참조 부호들이 종래 기술의 센서 조립체(10)의 구성요소들을 또한 포함하는 센서 조립체(200)의 구성요소들에 대하여 사용된다. 도 2 에 나타낸 실시예는 내부 구성요소들을 도시하기 위해 케이스(15)의 전방 절반부가 제거되어 있다. 나타낸 것과 같이, 센서 조립체(200)에서는 제 1 및 제 2 PCB(106, 107)들 뿐만 아니라 와이어 리드들 양쪽을 없앴다. 오히려, 센서 구성요소들은, 때때로 당업계에서 "플렉스 회로(flex circuit)"로 참조되는 가요성 회로(201)에 커플링된다. 실시예에 따르면, 센서 구성요소들은 가요성 회로(201)를 통하여 계측 전자 기기(20)와 전기 통신한다. 센서 구성요소들은, 예컨대 구동기(104), 픽 오프 센서(105, 105')들, 및 RTD(도시되지 않음) 중 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 가요성 회로(201)는 단품 구성요소로서 형성될 수 있다. 가요성 회로(201)는 메인 본체(202) 및 메인 본체(202)로부터 연장하는 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소 굴곡부(210 내지 212')를 포함할 수 있다. 가요성 회로(201)는 리드(130)들과 센서 구성요소들 사이에서 통신할 수 있다. 따라서, 몇몇의 실시예들에서, 가요성 회로(201)는 복수의 리드(130)들에 커플링될 수 있다. 리드(130)들은, 예컨대 가요성 회로(201)와 계측 전자 기기(20) 사이에 전기 통신 경로를 제공할 수 있다. 대안적으로는, 리드(130)들은 없어질 수 있고 가요성 회로(201)는 계측 전자 기기(20)를 향해 케이스(15)의 밖으로 연장할 수 있다. 따라서, 가요성 회로(201)는 계측 전자 기기(20)들과 같은 센서 조립체(200)의 외부의 기기들과 센서 구성요소들 사이에 전기 통신을 제공한다. 결과적으로, 가요성 회로(201)는 종래 기술의 센서 조립체(10)의 2 개의 PCB(106, 107)들을 따라 와이어 리드(110 내지 122')를 대체한다.
실시예에 따르면, 가요성 회로(201)는 플랫(flat)한 가요성 케이블, 리본 케이블 등을 포함할 수 있다. 가요성 회로(201)는 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 또는 어떠한 다른 플라스틱 또는 당업계에 잘 알려진 절연 재료와 같은 하나 또는 둘 이상의 얇고, 가요성인 절연 기재들을 포함할 수 있다. 가요성 회로(201)는 복수의 전기 트레이스들을 포함할 수 있다(도 5 및 6 참조). 전기 트레이스들은 2 개의 절연 가요성 기재들 내에 포함될 수 있고, 즉 가요성 기재의 2 개의 층들 사이에 끼워진다. 플랫한 가요성 플라스틱 기재에 금속성 트레이스들이 접착, 적층, 에칭 등이 되는 가요성 회로의 공통 예가 알려져 있다. 금속성 트레이스들은 구리 필름들, 포토 에칭된 또는 플레이트형 구리 필름들, 또는 전력, 신호들 및/또는 접지를 운반하기 위해 전기 트레이스로서 사용될 수 있는 당업계에 일반적으로 알려진 어떠한 다른 재료를 포함할 수 있다. 가요성 회로(201)의 특별한 구성은 요구되는 전기 트레이스들의 개수 및 특별한 구성에 의존하여 변할 수 있다. 따라서, 도 2 에 나타낸 특정한 구성은 본 실시예의 범주를 어떠한 방식으로도 제한하지 않아야 한다.
강성 PCB 와는 달리, 가요성 회로(201)는 탄성적이고 변형될 수 있거나 또는 그렇지 않으면 다양한 구성들을 수용하기 위해 휠 수 있다. 따라서 가요성 회로(201)는 종래 기술의 전기 구성에서 나타난 응력의 상당한 양을 완화시킨다.
실시예에 따르면, 센서 조립체(200)는 장착 블럭(203)을 더 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 가요성 회로(201)의 적어도 일부는 장착 블럭(203) 상에 장착될 수 있다. 더 특별하게는, 가요성 회로(201)의 메인 본체(202)의 일부는 장착 블럭(203) 상에 장착될 수 있다. 가요성 회로(201)는 장착 플레이트(204) 또는 유사한 기기를 사용하여 장착 블럭(203) 상에 보유될 수 있다. 실시예에 따르면, 메인 본체(202)의 일부는, 예컨대 케이스(15)에 대하여 가요성 회로(201)를 실질적으로 중심 맞춤하기 위해 장착 블럭(203) 상에 장착될 수 있다. 예컨대, 장착 블럭(203)은 2 개의 도관(103A, 103B)들 사이에 가요성 회로(201)의 일부를 중심 맞춤하기 위해 제공될 수 있다.
실시예에 따르면, 가요성 회로(201)는 복수의 센서 구성요소 굴곡부들을 사용하여 센서 구성요소(104, 105, 105')들에 커플링될 수 있다. 나타낸 실시예에서, 가요성 회로(201)는 제 1 및 제 2 구동기 굴곡부(210, 210')들을 사용하여 구동기(104)에 커플링된다. 마찬가지로, 가요성 회로(201)는 각각 제 1 및 제 2 픽 오프 굴곡부(211, 211' 및 212, 212')들을 사용하여 픽 오프 센서(105, 105')들에 커플링된다. 굴곡부들은 가요성 회로(201)의 메인 본체(202)와 유사한 구성을 포함할 수 있다. 하지만, 굴곡부들은 커플링되는 특별한 센서 구성요소에 대한 전기 트레이스들을 포함하기 위해 제한될 수 있으며 메인 본체(202)는 실질적으로 요구되는 모든 전기 트레이스들을 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 굴곡부들은 강성 회로(201)의 메인 본체(202)와 일체형인 구성요소들을 포함할 수 있다. 나타낸 것과 같이, 굴곡부들은 메인 본체(202)로부터 연장할 수 있다. 따라서, 굴곡부들은 종래 기술의 센서 조립체(10)의 PCB 들과 와이어 리드들 사이에 요구되는 것과 같은 별개의 납땜 접합부들을 요구하지 않는다. 오히려, 굴곡부들은 단지 연관된 센서 구성요소에 커플링될 필요가 있다. 굴곡부들은 가요성 회로(201)와 센서 구성요소들 사이에 물리적 그리고 전기적 커플링 양쪽을 제공할 수 있다. 이해될 수 있는 것과 같이, 와이어 리드들이 센서 구성요소들과 PCB 에 납땜될 때 길이가 상이할 수 있는 종래 기술의 와이어 리드들과 달리, 굴곡부들은 가요성 회로(201)의 일체형 구성요소를 포함할 수 있다. 굴곡부들을 포함하는 가요성 회로(201)는 가요성 회로들 사이에 실질적으로 균일한 크기 및 길이를 가지고 재생될 수 있는 방식으로 형성될 수 있다.
도 2 에 나타내지 않았지만, 몇몇의 실시예들에서, 가요성 회로(201)는, 센서 구성요소들에 전달되는 전력을 조절하기 위해, 도 1 에 나타낸 저항기(115)들과 유사한 복수의 전기 저항기들을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 3 은 가요성 회로(201)와 센서 구성요소 사이의 커플링의 더욱 상세한 도면을 나타낸다. 도 3 에 나타낸 실시예에서, 센서 구성요소는 제 2 픽 오프 센서(105')를 포함한다. 하지만, 유사한 커플링들이 다른 센서 구성요소들, 즉 구동기(104), 제 1 픽 오프 센서(105), 및 RTD 에 이루어질 수 있는 것이 이해되어야 한다.
나타낸 실시예에 따르면, 픽 오프 센서(105')는 픽 오프 코일(305A)이 제 1 유동 도관(103A)에 커플링되고 픽 오프 자석(305B)이 제 2 유동 도관(103B)에 커플링되는 코일/자석 구성을 포함한다. 하지만, 광학, 압전 등과 같은 다른 타입들의 구동기들 및 픽 오프 센서들이 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 설명된 실시예들은 전자기 센서 구성요소들로 제한되지 않아야 하며, 다만, 코일/자석 구성들은 일관성을 유지하기 위해 본 설명에서 참조된다.
나타낸 것과 같이, 제 1 및 제 2 픽 오프 굴곡부(212, 212')들은 제 1 및 제 2 센서 구성요소 핀(312, 312')들에 커플링된다. 따라서, 제 1 및 제 2 픽 오프 굴곡부(212, 212')들의 커플링은 와이어 리드(112, 112')들의 커플링을 도 1 에 나타낸 종래 기술의 센서 조립체(10)에서 나타난 코일의 제 1 및 제 2 핀(312, 312')들로 대체하였다. 실시예에 따르면, 제 1 및 제 2 픽 오프 굴곡부(212, 212')들과 제 1 및 제 2 핀(312, 312')들 사이의 커플링은 굴곡부(212, 212')들을 제 1 및 제 2 핀(312, 312')들에 납땜함으로써 달성될 수 있다. 더 특별하게는, 굴곡부(212, 212')들은 코일(305A)의 제 1 및 제 2 핀(312, 312')들의 적어도 일부를 수용하도록 크기를 갖고 형상을 갖는 커플링 개구(330, 330')들을 포함할 수 있다. 커플링 개구(330, 330')들은 제 1 및 제 2 굴곡부(212, 212')들의 트레이스(도 5 및 6 참조)들과 코일(305A)의 제 1 및 제 2 핀(312, 312')들 사이의 적절한 전기 통신을 가능하게 하는 전기 전도성 부분들을 포함할 수 있다. 하지만, 당업자는 대안적인 구성들을 쉽게 이해할 수 있다. 굴곡부(212, 212')들과 핀(312, 312')들 사이의 커플링은 가요성 회로(201)와 픽 오프 센서(105') 사이의 전기적 뿐만 아니라 물리적 커플링을 제공한다.
상기 언급된 것과 같이, 납땜이 몇몇의 상황들에서 충분한 커플링을 제공할 수 있지만, 어떠한 더 높은 온도 적용들에서, 납땜된 접합부들은 납땜 재료가 용융될 수 있기 때문에 위험하게 될 수 있다. 따라서, 몇몇의 상황들에서, 코일 핀(312, 312')들을 직접적으로 굴곡부(212, 212')들에 납땜하는 것은 센서 조립체(200)에 대한 제한된 온도 범위를 초래할 수 있다. 따라서, 실시예에 따르면, 굴곡부(212, 212')들에는 관형 리벳(331, 331')들이 제공될 수 있다. 도 3 에서 커플링 개구(330, 330')들을 에워싸는 관형 리벳(331, 331')들이 나타나 있고 도 7 에서 더욱 상세하게 횡단면도로 나타나 있다.
실시예에 따르면, 제 1 및 제 2 굴곡부(212, 212')들은 또한 여분의 굴곡부(350)를 통하여 서로 커플링된다. 여분의 굴곡부(350)는 이하에 더 상세하게 설명되는 것과 같이 여분의 회로를 생성할 수 있다. 여분의 굴곡부(350)는 굴곡부(212, 212')들 중 하나가 파손된 경우에서라도 완료된 전기 회로를 제공한다.
도 3 에 나타낸 구성은 종래 기술의 상황에 비교하여 납땜된 접합부에 가해지는 응력을 감소시킨다. 굴곡부(212, 212')들이 종래 기술의 와이어 리드들보다 진동에 의해 야기되는 로드를 더 효율적으로 분산시킬 수 있고, 이에 의해 유동 도관(103A, 103B)들의 진동할 때 생성되는 응력을 감소시키기 때문에 굴곡부(212, 212')들은 종래 기술의 와이어 리드들보다 더 신뢰할 수 있다. 추가적으로, 굴곡부(212, 212')들은 가요성 회로(201)의 일체형으로 형성되는 부분을 포함하고 이는 도 1 에 나타낸 독립적인 와이어 리드들에 대하여 가능했던 것보다 굴곡부(212, 212')들에 대하여 더 균일하고 재생될 수 있는 길이들을 초래한다. 이는 종래 기술의 와이어 리드들에 비교하여 응력을 감소시킬 수 있는데, 이는 종래 기술의 와이어 리드들이 너무 짧아서, 타이트한 직경들을 초래한다면, 납땜된 접합부가 진동 동안 증가된 응력을 경험할 것이기 때문이다. 가요성 회로(201)의 굴곡부(212, 212')들은, 와이어 리드에서 응력 상승을 종종 유도하는, 종래 기술의 와이어 리드들에서 볼 수 있는 것과 같은 뒤틀림(kinking)의 위험을 또한 감소시킬 수 있다. 하지만, 도 3 에 나타낸 굴곡부(212, 212')들이 납땜 접합부들 상의 물리적 응력을 감소시키지만, 납땜 접합부들은 도관(103A, 103B)들이 진동할 때 제 1 및 제 2 접촉부(312, 312')들을 커플링 개구(330, 330') 내에 보유하기 위해 어떠한 스트레인을 여전히 경험할 수 있다.
도 4 는 다른 실시예에 따른 센서 구성요소에 커플링되는 굴곡부(212, 212')들을 나타낸다. 도 4 에 나타낸 실시예에서, 굴곡부(212, 212')들은 스트레인 제거부(440)에 커플링된다. 실시예에 따르면, 스트레인 제거부(440)는 코일(305A)의 일부를 포함할 수 있다. 더 특별하게는, 스트레인 제거부(440)는 코일(305A)의 도관 브래킷(405A) 상에 형성될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 스트레인 제거부(440)는 코일(305A)의 일부에 커플링될 수 있다. 나타낸 실시예에서, 스트레인 제거부(440)는 굴곡부(212, 212')들을 접합시키는 여분의 굴곡부(350)에 커플링된다. 여분의 굴곡부(350)는 스트레인 제거부(440)를 수용하기 위해 도 3 에 나타낸 실시예에서보다 도 4 의 실시예에 약간 더 크게 나타나 있다. 하지만, 스트레인 제거부(440)는 여분의 굴곡부(350)에 반드시 커플링될 필요는 없으며 제 1 및 제 2 굴곡부(212, 212')들에 커플링될 수 있다. 도 4 에 나타낸 것과 같은 스트레인 제거부는 종래 기술에서는 있을 수 없는데 이는 와이어 리드들과의 접촉이 단락을 야기할 수 있기 때문이다. 하지만, 가요성 회로(201)는 단락의 위험을 방지할 수 있거나 또는 실질적으로 감소시킬 수 있는 절연 기재를 포함한다. 결과적으로, 스트레인 제거부(440)가 사용될 수 있다.
스트레인 제거부(440)가 굴곡부(212, 212')들에 커플링되며, 커플링 개구(330, 330')들에 있는 납땜 접합부들 그리고 제 1 및 제 2 코일 핀(312, 312')들은 실질적으로 감소된 양의 스트레인을 경험한다. 이는, 유동 도관(103A, 103B)들이 진동할 때, 스트레인 제거부(440)와 접촉부(312, 312')들 사이의 상대 위치가 고정된 채로 유지되기 때문이다. 다시 말하면, 제 1 및 제 2 접촉부(312, 312')들과 스트레인 제거부(440)에 커플링되는 굴곡부(212, 212')들의 부분의 상대 위치는, 도관(103A, 103B)들의 진동 동안이더라도 실질적으로 일정하게 유지된다. 결과적으로, 진동들 동안에, 커플링 개구(330, 330')들과 제 1 및 제 2 핀(312, 312')들 사이의 커플링은 당김 또는 어떠한 다른 타입의 변형을 받지 않는다. 오히려, 당김 및 변형은 스트레인 제거부와 장착 플레이트(204) 사이에서 경험된다. 이해될 수 있는 것과 같이, 굴곡부(212, 212')들이, 변형될 수 있는 가요성 회로의 일부를 포함하기 때문에, 진동들, 및 과도한 이동들이 쉽게 수용된다.
나타낸 실시예에 따르면, 스트레인 제거부(440)는 굴곡부(212, 212')들, 더 특별하게는, 플레이트(441)와 도관 브래킷(405A) 사이에 끼워진 여분의 굴곡부(350)에 의해 센서 구성요소(305A)의 도관 브래킷(405A)에 커플링될 수 있는 플레이트(441)를 포함한다. 단일 플레이트(441)가 나타나 있지만, 다른 실시예들에서, 굴곡부(212, 212')들은 여분의 굴곡부(350)와 접합되지 않을 수도 있으며, 따라서 다수의 플레이트들이 제공될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 현재 설명된 실시예의 스트레인 제거부(440)는 플레이트(441)를 이용하지만, 다른 구성들이 도관 브래킷(405A)에 굴곡부(212, 212')들의 일부를 커플링하는데 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예컨대, 여분의 굴곡부(350)는 접착제, 클립, 돌출부 및 대응하는 틈 등을 사용하여 도관 브래킷(405A)에 커플링될 수 있다. 유리하게는, 스트레인 제거부(440)는 센서 조립체(200)의 수명을 연장시킬 수 있으며, 특히 가요성 회로(201)와 다양한 센서 구성요소들 사이의 커플링의 수명을 연장시킬 수 있다.
상기에 간단하게 언급된 것과 같이, 본 실시예의 가요성 회로(201)는 여분의 회로망(circuitry)을 포함할 수 있다. 여분의 회로망은 센서 구성요소로의 굴곡부들 중 하나가 파손되더라도 전력, 신호들 및/또는 접지가 계측 전자 기기(20) 및 센서 구성요소들 사이에 전달되는 것을 가능하게 한다.
도 5 는 실시예에 따른 굴곡부(212, 212')들의 횡단면도를 나타낸다. 도 5 에 나타낸 것과 같이, 가요성 회로(201)는 2 개의 전기 트레이스(512, 512')들을 포함한다. 전기 트레이스(512, 512')들은, 예컨대 픽 오프 센서(105')와 같은 센서 구성요소와 계측 전자 기기(20) 사이에 전기 통신을 제공할 수 있다. 몇몇의 실시예들에서, 전기 트레이스(512, 512')들은, 예컨대 리드(130)들과 같은 다른 중간 전기 구성요소와 센서 구성요소 사이에 전기 통신을 제공할 수 있다. 따라서, 단지 2 개의 전기 트레이스(512, 512')들이 나타나 있지만, 당업자는 둘 또는 셋 이상의 트레이스들이 가요성 회로(201)에 커플링되는 각각의 센서 구성요소들에 제공될 수 있다는 것을 즉시 인지할 것이다.
나타낸 실시예에 따르면, 전기 트레이스들 중 하나는 접지와 같은 기준 전압을 포함할 수 있고 다른 전기 트레이스는 + 및 - 기호들에 의해 표시된 것과 같이 기준 전압과 상이한 어떠한 전압일 수 있다. 나타낸 것과 같이, 전기 트레이스(512, 512')들 양쪽은 각각의 굴곡부(212, 212')들 뿐만 아니라 여분의 굴곡부(350)를 통하여 연장한다. 제 1 전기 트레이스(512)는 굴곡부(212)를 통하여 연장하는 주요 트레이스(512A) 그리고 제 1 커플링 개구(330)에 전기 통신을 제공하기 위해 여분의 굴곡부(350)와 굴곡부(212')를 통하여 연장하는 여분의 트레이스(512B)로 분리된다. 유사하게는, 제 2 전기 트레이스(512')는 굴곡부(212')를 통하여 연장하는 주요 전기 트레이스(512'A) 그리고 제 2 커플링 개구(330')에 전기 통신을 제공하기 위해 여분의 굴곡부(350)와 굴곡부(212)를 통하여 연장하는 여분의 전기 트레이스(512'B)로 분리된다. 당업자가 이해할 것과 같이, 전력 및/또는 신호들은 주요 제 1 전기 트레이스(512A) 그리고 여분의 제 1 전기 트레이스(512B) 중 하나 또는 양쪽으로부터 제 1 커플링 개구(330)로 이동한다. 제 1 커플링 개구(330)에 커플링되는 코일(305A)의 전기 접촉(312)에 의해, 전력은 제 2 커플링 개구(330')를 향하여 코일(305A)을 통하여 유동할 수 있다. 주요 제 2 전기 트레이스(512'A) 및/또는 여분의 제 2 전기 트레이스(512'B)는 회로를 완료시킬 수 있다.
도 6 은 다른 실시예에 따른 가요성 회로(201)의 일부를 나타낸다. 도 6 에 나타낸 실시예에서, 제 1 굴곡부(212)는 파손되었다. 굴곡부(212)는 많은 이유들로 파손될 수 있다. 이해될 수 있는 것과 같이, 종래 기술의 센서 조립체(10)의 와이어 리드(112)가 굴곡부(212)와 유사한 방식으로 파손된다면, 전력 또는 신호는 픽 오프 센서(105')로 통신될 수 없다. 하지만, 트레이스(512, 512')들이 굴곡부(212, 212')들 중 단지 하나가 아니고 양쪽의 굴곡부(212, 212')들을 통하여 연장하기 때문에, 파손된 굴곡부(212)는 다른 굴곡부가 전기 통신 경로를 제공할 수 있기 때문에 전력 및/또는 신호들이 픽 오프 센서(105')로 통신되는 것을 막지 않는다. 제 1 굴곡부(212)가 파손되어, 전력 및/또는 신호들은 여분의 제 1 전기 트레이스(512B) 그리고 주요 제 2 전기 트레이스(512'A)를 통하여 통신될 수 있다. 따라서, 여분의 굴곡부(350)를 포함하는 나타낸 실시예는 굴곡부들 중 하나가 파손된 후에 연속적인 사용을 가능하게 하기 위해 여분의 회로를 생성한다. 결과적으로, 센서 구성요소는 단일 굴곡부(212 또는 212') 그리고 여분의 굴곡부(350)에 의해 계측 전자 기기(20)와 통신할 수 있다.
도 7 은 실시예에 따른 커플링 개구(330)에 의해 수용되는 코일 핀(312)의 횡단면도를 나타낸다. 횡단면도는 단지 단일 가요성 기재(712)를 나타내지만, 상기 논의된 것과 같이, 전기 트레이스(512)는 2 개의 가요성 기재들 사이에 끼워질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 상기 언급된 것과 같이, 몇몇의 실시예들에서, 코일 핀(312, 312')들에 트레이스(512, 512')들을 직접적으로 납땜하는 것은 납땜이 의도되는 작업 온도 미만에서 용융될 수 있기 때문에 센서 조립체(200)의 온도 범위를 제한할 수 있다. 하지만, 전기 트레이스(512, 512')들 상에 직접적으로 더 높은 열 커플링 기술들을 사용하는 것은 트레이스(512, 512')들에 영구적인 손상을 야기할 수 있다. 결과적으로, 실시예에 따르면, 센서 조립체(200)는 관형 리벳(331, 331')들을 사용할 수 있다. 관형 리벳(331)이 도 7 에 나타나 있지만, 유사한 관형 리벳들이 가요성 회로(201)의 각각의 커플링 개구들에 제공될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
실시예에 따르면, 관형 리벳(331)의 적어도 일부가 커플링 개구(330) 안으로 삽입될 수 있다. 도 7 의 우측은 잘려지고(bucked)(변형되고) 코일 핀(312)에 용접되기에 앞선 관형 리벳(331)을 나타낸다. 도 7 의 좌측은 코일 핀(312)에 굴곡부(212)를 전기적 그리고 물리적으로 커플링하기 위해 코일 핀(312)에 삽입되고, 잘려지고 그리고 용접되거나 또는 그 외에 커플링되는 관형 리벳(331)을 나타낸다. 실시예에 따르면, 커플링 개구(330)에 수용되는 리벳(331)의 부분(리벳 꼬리부)은 삽입시에 부분적으로 변형되도록 커플링 개구보다 약간 더 클 수 있다. 이는 리벳(331)과 전기 트레이스(512) 사이에 적절한 전기 접촉을 보장할 수 있고 전기 아킹(electrical arcing)의 위험을 감소시킬 수 있다. 일단 리벳(331)이 커플링 개구(330)를 통하여 삽입되면, 리벳은 도 7 의 좌측 상에 나타낸 형태로 잘려질 수 있다. 이해될 수 있는 것과 같이, 일단 리벳(331)이 잘려지면, 리벳(331)은 굴곡부(212)에 실질적으로 영구적으로 커플링된다.
제 위치에 있는 리벳(331)에 의해, 코일 핀(312)의 적어도 일부는 관형 리벳(331)을 통하여 삽입될 수 있다. 이해될 수 있는 것과 같이, 리벳(331)을 이용하는 실시예들에서, 커플링 개구(330)는 리벳(331)에 의해 차지되는 영역을 수용하기 위해 그리고 여전히 코일 핀(312)을 받아들이기 위해 약간 더 클 필요가 있다. 실시예에 따르면, 리벳(331)은 전기 트레이스(512)가 민감할 수 있는 것만큼 열에 민감하지 않다. 따라서, 코일 핀(312)에 리벳(331)을 납땜하기 보다는, 2 개의 구성요소들은, 용접 접합부(713)에 의해 나타낸 것과 같이, 예컨대 점 용접과 같은 더 높은 온도의 프로세스를 사용하여 함께 커플링될 수 있다. 코일 핀(312)에 리벳(331)을 점 용접하는 것은, 예컨대 납땜보다 더 높은 온도 환경들을 견딜 수 있는 더 높은 온도의 접착부를 생성한다. 추가적으로, 점 용접은 리벳(331)이 코일 핀(312)에 커플링될 때 전기 트레이스(512)에 가해지는 열을 제한할 수 있다. 또한, 리벳(331)이 전기 전도성 재료로부터 형성되는 한, 리벳(331)은 전기 트레이스(512)와 코일 핀(312) 사이에 전기 에너지를 통신할 수 있다.
상기 설명된 실시예들은 센서 조립체(200)를 위한 개선된 전기 구성을 제공한다. 종래 기술의 센서 조립체들이 와이어 리드들 및 다수의 PCB 들에 의존하지만, 상기 설명된 실시예들은 대부분의 이러한 구성요소들을 감소시켰다. 상기 설명된 센서 조립체(200)는 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소들에 커플링될 수 있는 가요성 회로(201)를 이용한다. 가요성 회로(201)는 계측 전자 기기(20)와 센서 구성요소들 사이에 전기 통신을 제공할 수 있다. 유리하게는, 가요성 회로(201)는 종래 기술의 센서 조립체(10)에 비교하여 센서 구성요소들로의 전기 통신을 제공하기 위해 요구되는 구성요소들의 개수를 없앨 수 있다. 또한, 센서 구성요소 굴곡부들이 가요성 회로(201)의 메인 본체(202)에 일체형인 구성요소들을 포함하기 때문에, 전기 구성은 종래 기술의 접근들보다 더 균일해지고 반복적이다.
추가적으로, 상기 설명된 것과 같이, 가요성 회로(201)는 센서 구성요소 굴곡부가 파손되더라도 전기 통신을 계속하여 제공하기 위해 여분의 회로망을 제공할 수 있다. 또한, 센서 구성요소 굴곡부들에 의해 수용되는 리벳들의 사용에 의해, 센서 조립체(200)는 납땜 접합부들을 이용하는 종래 기술의 센서 조립체들보다 더 높은 온도 환경들을 견딜 수 있다.
상기 실시예들의 상세한 설명들은 발명자들에 의해 본 설명의 범주 내에 있는 것으로 고려되는 모든 실시예들의 포괄적인 설명들은 아니다. 실제로는, 당업자들은 상기 설명된 실시예들의 특정한 요소들이 다른 실시예들을 생성하기 위해 다양하게 조합되거나 없앨 수 있으며, 이러한 다른 실시예들은 본 설명의 범주 및 교시들에 속하는 것을 인지할 것이다. 당업자에게 상기 설명된 실시예들은 본 설명의 범주 및 교시들 내에서 추가의 실시예들을 생성하기 위해 전체가 또는 일부가 조합될 수 있다는 것이 또한 명백해질 것이다.
따라서, 센서 조립체의 특별한 실시예들 및 센서 조립체를 위한 예들이 여기서 도시의 목적들을 위해 설명되더라도, 관련 업자가 인지할 것이기 때문에, 다양한 동등한 수정들이 본 설명의 범주 내에서 가능하다. 여기서 제공된 교시들은, 첨부된 도면들에 나타내고 상기 설명된 실시예들 뿐만 아니라 다른 센서 조립체들에 적용될 수 있다. 따라서, 상기 설명된 실시예들의 범주는 이하의 청구항들로부터 결정되어야 한다.

Claims (22)

  1. 진동계(50)를 위한 센서 조립체(200)로서 :
    하나 또는 둘 이상의 도관(103A, 103B)들;
    상기 하나 또는 둘 이상의 도관(103A, 103B)들에 커플링되는 구동기(104), 제 1 픽 오프 센서(105), 및 제 2 픽 오프 센서(105') 중 하나 또는 둘 이상을 포함하는, 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소들(sensor components); 그리고
    가요성 회로(201)로서,
    본체(202);
    상기 본체(202)로부터 연장하고 상기 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소들 중의 하나의 센서 구성요소(104, 105, 105')에 커플링되는 플랫한(flat) 둘 이상의 센서 구성요소 굴곡부(sensor component flexures; 210 내지 212')들; 및
    상기 둘 이상의 센서 구성요소 굴곡부들에 커플링되는 여분의 굴곡부(350);를 포함하는, 가요성 회로를 포함하고,
    상기 센서 구성요소 굴곡부들의 각각은 주요 전기 트레이스(512A, 512'A) 그리고 여분의 전기 트레이스(512B, 512'B)를 포함하고, 상기 전기 트레이스들(512A, 512'A, 512B, 512'B)은 적어도 두 개의 가요성 기재들 사이에 배치되는,
    센서 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각각의 상기 센서 구성요소 굴곡부들은 센서 구성요소 핀(312, 312')의 적어도 일부를 수용하도록 조정되는(adapted) 하나 이상의 커플링 개구(coupling aperture; 330, 330')를 포함하는,
    센서 조립체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 커플링 개구(330, 330') 및 스트레인 제거부(strain relief)에 커플링 되는 센서 구성요소 굴곡부의 일부가 서로에 대하여 실질적으로 고정된 채로 유지되도록, 상기 센서 구성요소 굴곡부에 커플링되는, 스트레인 제거부(440)를 더 포함하는,
    센서 조립체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스트레인 제거부(440)는 센서 구성요소(104, 105, 105')에 커플링되는,
    센서 조립체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스트레인 제거부(440)는 센서 구성요소(104, 105, 105')의 도관 브래킷(405A)에 커플링되는 플레이트를 포함하되, 상기 센서 구성요소 굴곡부의 적어도 일부가 상기 플레이트와 도관 브래킷(405A) 사이에 위치되는,
    센서 조립체.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 센서 구성요소 굴곡부의 각각의 커플링 개구(330, 330')들에 수용되는 관형 리벳(331, 331')을 더 포함하는,
    센서 조립체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 커플링 개구(330, 330')들에 수용되는 관형 리벳(331, 331')은 센서 구성요소 핀(312, 312')에 추가로 커플링되는,
    센서 조립체.
  8. 센서 조립체의 조립 방법으로서 :
    하나 또는 둘 이상의 도관들을 케이스 내에 위치시키는 단계;
    구동기, 제 1 픽 오프 센서 및 제 2 픽 오프 센서 중 하나 또는 둘 이상을 포함하는 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소들을 상기 하나 또는 둘 이상의 도관들에 커플링하는 단계;
    가요성 회로를 상기 케이스 내에 위치시키는 단계; 그리고
    상기 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소들 중 하나의 센서 구성요소에 상기 가요성 회로의 본체로부터 연장하는 둘 이상의 센서 구성요소 굴곡부들을 커플링하는 단계를 포함하고,
    상기 가요성 회로는 상기 둘 이상의 센서 구성요소 굴곡부들에 커플링되는 여분의 굴곡부(350)를 더 포함하고, 그리고
    상기 센서 구성요소 굴곡부들의 각각은 주요 전기 트레이스 및 여분의 전기 트레이스를 포함하고, 상기 전기 트레이스들은 적어도 두 개의 가요성 기재들 사이에 배치되는,
    센서 조립체의 조립 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    계측 전자 기기와 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소들 사이에 전기 통신을 제공하기 위해 상기 가요성 회로를 상기 계측 전자 기기에 커플링하는 단계를 더 포함하는,
    센서 조립체의 조립 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 센서 구성요소 굴곡부들을 커플링하는 단계는 센서 구성요소로부터 연장하는 센서 구성요소 핀을 상기 센서 구성요소 굴곡부 내에 형성되는 커플링 개구 안으로 삽입하는 단계를 포함하는,
    센서 조립체의 조립 방법.
  11. [청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제 10 항에 있어서,
    상기 커플링 개구 및 스트레인 제거부에 커플링되는 센서 구성요소 굴곡부의 일부가 상기 하나 또는 둘 이상의 도관들의 진동 동안 서로에 대하여 실질적으로 고정된 채로 유지되도록, 스트레인 제거부에 센서 구성요소 굴곡부를 커플링하는 단계를 더 포함하는,
    센서 조립체의 조립 방법.
  12. [청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제 11 항에 있어서,
    상기 스트레인 제거부는 센서 구성요소에 커플링되는,
    센서 조립체의 조립 방법.
  13. [청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제 12 항에 있어서,
    상기 스트레인 제거부는 플레이트를 포함하고 스트레인 제거부에 센서 구성요소 굴곡부를 커플링하는 단계는 플레이트와 센서 구성요소의 도관 브래킷 사이에 센서 구성요소 굴곡부의 일부를 위치시키는 단계를 포함하는,
    센서 조립체의 조립 방법.
  14. [청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제 10 항에 있어서,
    상기 센서 구성요소 굴곡부 내에 형성되는 각각의 커플링 개구들 안으로 관형 리벳을 삽입하는 단계를 더 포함하는,
    센서 조립체의 조립 방법.
  15. [청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제 14 항에 있어서,
    상기 센서 구성요소 핀에 상기 관형 리벳을 커플링하는 단계를 더 포함하는,
    센서 조립체의 조립 방법.
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