KR20170044173A - 압력 센서의 프리즈 프루프 보호 - Google Patents

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나타사 브이. 카첸코
데이비드 이. 와그너
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메저먼트 스페셜티스, 인크.
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Abstract

본 발명은, 제 1 유체의 압력을 측정하기 위한 압력 센서 어셈블리에 관한 것이다. 이 어셈블리는 내부에 배열된 압력 감지 디바이스를 포함하는 제 1 하우징을 갖는다. 다이어프램(diaphragm)은, 제 1 하우징의 표면상에 배열되고, 제 1 측에 가해지는 힘을 압력 감지 디바이스에 전달하도록 구성된다. 제 2 하우징이 제공되어 제 1 하우징에 부착된다. 제 2 하우징은 다이어프램 주위에 일반적으로 원주방향으로 배열될 수 있다. 압축가능한 엘리먼트가 제공되며 제 2 하우징 내에 정의된 압축가능한 엘리먼트 공간 내에 배열된다. 압축가능한 엘리먼트는, 유체에 의해 그 위에 가해지는 힘을, 다이어프램의 제 1 측으로 전달하도록 구성된다.

Description

압력 센서의 프리즈 프루프 보호{FREEZE PROOF PROTECTION OF PRESSURE SENSORS}
관련 출원들에 대한 상호-참조
[0001] 본 출원은, 발명의 명칭이 FREEZE PROOF PROTECTION OF PRESSURE SENSORS으로 2014년 8월 25일자로 출원된 미국 특허출원 제14/468,047호를 우선권으로 주장하며, 그 특허출원의 전체 개시내용은 모든 목적을 위해 본원에 인용에 의해 포함된다.
발명의 분야
[0002] 본 개시내용은 센서들에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 프리징(freezing)으로 인한 손상으로부터 유체 압력 센서들을 보호하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
[0003] 압력 센서들(또는 트랜스듀서들)은 가스들 및 액체들의 압력을 측정하기 위해 다양한 애플리케이션들에 사용된다. 압력 센서 설계들은 측정되는 중인 엘리먼트가 상응하는 온도 변화(예컨대, 측정되는 중인 유체가 프리징될 수 있음)에 반응하여 위상 변화를 겪을 가능성을 고려해야만 한다. 유체 프리징의 경우, 얼음(ice)은 관련 배관 인터페이스 내부뿐만 아니라 압력 센서 내부 및 주변에 형성될 수 있다. 이러한 얼음 형성들의 체적 팽창은 유체에 노출된 센서의 외부 부분들 상에 뿐만 아니라 센서의 내부 부분들 내부 둘 다에 큰 힘을 가해지도록 야기할 수 있다. 이러한 힘은 센서의 정격 압력의 수백 내지 수천 배가 될 수 있으며, 이에 따라 센서에 상당한 손상을 야기할 수 있다.
[0004] 하나의 특정 애플리케이션에서, 우레아 주입 시스템(urea injection system)들은 디젤 및 다른 내연 기관 배기(other internal combustion engine exhaust)에서 모노-질소 산화물(NOx) 레벨들을 감소시키기 위해 촉매 반응기 내부로 주입되는 우레아 및 액체 워터의 혼합물을 사용한다. 이를 달성하기 위해, 펌프, 압력 센서들, 배관 등 이외에 우레아의 저장 탱크가 탑재되어 있어야만 한다. 압력 센서들은 우레아 주입 압력을 측정하고 그리고 우레아와 배기 가스들의 혼합물들을 정확하게 제어하는데 도움이 되도록 요구된다. 우레아가 시스템의 배관에서 프리징하도록 허용되면(통상적으로 -11 °C), 특정 시스템 기하학적 형상에 따라 상당한 압력들(예컨대, 100,000psi 초과)이 발생할 수 있으며, 압력 센서 그 자체들을 포함한 민감한 시스템 컴포넌트들을 파괴할 수 있다. 우레아의 프리징을 방지하기 위해, 초기 시스템들은 시스템의 우레아 라인들을 퍼징(purging)하기 위한 펌프 다운 시퀀스를 구현했다. 그러나, 더 새로운 시스템들은 배터리 수명이 다한 경우에서와 같이 퍼지 사이클이 발생하지 않는 경우 여러 번의 프리징 사이클들에 대해 레이팅되도록 요구된다.
[0005] 프리징 조건들로 인한 기계적 손상 및 압력 과부하로부터 압력 센서들을 보호하기 위한 대안적인 시스템들 및 방법들이 요구된다.
[0006] 제 1 유체의 압력을 측정하기 위한 압력 센서 어셈블리가 제공된다. 어셈블리는 압력 감지 디바이스가 내부에 배열된 제 1 하우징을 포함한다. 다이어프램(diaphragm)은, 제 1 하우징의 표면상에 배열되고, 다이어프램의 제 1 측에 가해지는 힘을 압력 감지 디바이스에 전달(transmit)하도록 구성된다. 제 2 하우징이 제공되고 제 1 하우징에 부착된다. 제 2 하우징은 다이어프램 주위에 일반적으로 원주방향으로 배열될 수 있다. 압축가능한 엘리먼트(compressible element)는 제 2 하우징 내에 정의된 압축가능한 엘리먼트 내부에 배열된다. 압축가능한 엘리먼트는, 측정될 유체에 의해 그 위에 가해지는 힘을, 다이어프램의 제 1 측으로 전달하도록 구성된다.
[0007] 유체 압력 센서에 대한 프리즈-프루프(freeze-proof) 어셈블리가 또한 제공된다. 이 어셈블리는 압력 센서의 감지 다이어프램을 커버하도록 구성된 하우징을 포함한다. 하우징은, 하우징의 제 1 개방 단부에 인접하게 배열된 압축가능한 엘리먼트 공간 및 하우징의 제 2 개구 단부에 인접하게 배열된 캐비티 공간을 포함하는 내부 캐비티를 정의한다. 압축가능한 엘리먼트는 압축가능한 엘리먼트 공간 내에 배열되고, 캐비티 공간은 접착성 재료로 충진된다.
[0008] 프리즈-프루프 압력 센서를 제조하는 방법이 또한 제공된다. 이 방법은 그의 압력 감지 표면의 영역 내 압력 센서의 본체에 하우징을 부착하는 단계를 포함한다. 압축가능한 엘리먼트는 압력 센서의 압력 감지 표면과 압축가능한 엘리먼트 사이에 캐비티를 생성하도록 하우징 내에 포지셔닝된다. 캐비티는 접착성 재료로 충진된다.
[0009] 도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 압력 센서의 단면도이다.
[0010] 도 2는 도 1의 압력 센서의 저부도이다.
[0011] 도 3은 본 개시내용의 일 실시예에 따라 프리즈 보호 메커니즘을 예시하는 도 1의 압력 센서의 단면도이다.
[0012] 도 4는 본 개시내용의 일 실시예에 따라 압력 센서를 구성하는 방법을 예시하는 프로세스 도면이다.
[0013] 본 발명의 도면들 및 설명들은, 명료함을 위해 압력 센서들과 같이 전형적인 감지 시스템들에서 발견된 수많은 다른 엘리먼트들을 제거하면서 본 발명의 명료한 이해와 관련된 엘리먼트들을 예시하기 위해 단순화되었음이 이해되어야 한다. 그러나, 이러한 엘리먼트들이 당업계에 잘 알려져 있기 때문에, 그리고 이들이 본 발명의 더 나은 이해를 용이하게 하지 않기 때문에, 이러한 엘리먼트들의 논의는 본원에 제공되지 않는다. 본원의 개시내용은 당업자들에게 알려진 모든 이러한 변화들 및 변형들에 관한 것이다.
[0014] 다음의 상세한 설명에서, 본 발명이 실행될 수 있는 특정 실시예들을 예시에 의해 나타내는 첨부 도면들에 대한 참조가 행해진다. 본 발명의 다양한 실시예들이, 상이하더라도, 반드시 상호 배타적이지는 않다는 점을 이해해야 한다. 게다가, 일 실시예와 관련하여 본원에 설명된 특정 특징, 구조, 또는 특성은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예들 내에서 구현될 수 있다. 이에 더해, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 엘리먼트들의 위치 또는 어레인지먼트(arrangement)는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 변형될 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 다음의 상세한 설명은 제한적인 의미로 해석되어서는 안 되며, 본 발명의 범위는 특허 청구 범위가 부여되는 등가물들의 전체 범위와 함께 적절하게 해석되는 첨부된 청구범위들에 의해서만 정의된다. 도면들에서, 동일한 도면부호들은 여러 도면들 전반에 걸쳐 동일하거나 또는 유사한 기능을 나타낸다.
[0015] 본 개시내용의 실시예들은, 유체들을 프리징하는 것에 대하여 압력 센서들을 보호하기 위한 시스템들 및 방법들뿐만 아니라, 통합되거나 또는 내장된 프리즈 보호 특징들을 갖는 압력 센서들에 관한 것이다. 본 개시내용의 실시예들은, 비-제한적인 예로써, 스프링클러 시스템들, 지자체/사설 급수 시스템들, 지자체/사설 하수도 시스템들, 및 급수 저장 시스템들에서 구현될 수 있다. 본 개시내용의 일 실시예에서, 유체의 압력을 측정하기 위한 압력 센서 어셈블리가 제공된다. 센서 어셈블리는, 트랜스듀서와 같은 압력 감지 엘리먼트가 내부에 배열된 센서 본체 또는 하우징을 포함할 수 있다. 센서 어셈블리는, 측정될 유체에 직접적으로 또는 간접적으로 노출되는 격리 다이어프램(isolating diaphragm)과 같은 외부 감지 표면을 더 포함할 수 있다. 다이어프램은 그의 제 1 측에 가해진 압력(즉, 측정될 유체로부터의 압력)을 센서 하우징 내에 배열되고 압력 감지 엘리먼트와 연통하는 제 2 유체로 전달하도록 구성될 수 있다.
[0016] 다이어프램을 포함한 센서 컴포넌트들이, 측정될 유체의 프리징 시에 손상되는 것을 보호하기 위해, 실리콘 또는 폴리우레탄 발포체(foam)와 같은 엘라스토머 재료로 형성된 압축가능한 엘리먼트가 다이어프램 상에 피팅될(fitted) 수 있다. 압축가능한 엘리먼트의 조성, 크기, 및 배향은, 엘리먼트가 측정될 유체에 의해 그 위에 가해지는 압력 하에서, 압축되거나 또는 탄성적으로 변형되도록 구성되도록 선택된다. 이러한 방식으로, 압축가능한 엘리먼트는 프리징으로 인해 발생하는 유체 내 체적 변화를 흡수할 수 있다. 실리콘 접착제와 같은 겔 또는 다른 일반적으로 연성의 유연한 접착제는, 다이어프램 또는 압력 센서의 다른 연약한 표면들을 측정될 유체로부터 보호 및/또는 격리하기 위해 탄성 중합체 재료와 함께 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 엘라스토머 재료 및 접착제는 하우징 내에 배열될 수 있고, 하우징은 감지 다이어프램의 영역 내의 센서에 부착된다.
[0017] 도 1 및 2는 본 개시내용의 실시예에 따른 예시적인 압력 센서 어셈블리를 예시한다. 압력 센서 어셈블리(100)는, 내부에 함유된 유체(250)의 압력을 측정하기 위한 예시적인 유체 저장소 또는 도관(200)을 관통하여 형성된 개구 또는 보어(202) 내에 설치되는 것으로서 도시된다. 압력 센서 어셈블리(100)는, 내부에 캐비티 공간(108)을 정의하는 센서 본체 또는 하우징(102)을 포함한다. 캐비티 공간(108)은 텅 비었거나 또는 유체 충진되고, 그리고 커버(104)를 통해 밀봉될 수 있다. 압력 감지 다이(110)는 캐비티 공간(108) 내에 배열된다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 압력 감지 다이(110)는 실리콘과 같은 반도체 재료로부터 형성될 수 있다. 압력 감지 다이(110)는 캐비티 및 대응 다이어프램을 생성하도록 박형화된다. 스트레인(strain)에 비례하는 저항을 나타내는 저항성 엘리먼트들이 다이어프램을 형성하는 박형화된 반도체 재료상에 위치된 압력 감지 다이(110)의 표면상에 형성될 수 있다. 감지 다이(110)는 통상적으로, 열 팽창과 같이 압력과 무관한 스트레인의 원인들로부터 압력 감지 다이(110)를 격리시키기 위한 지지 구조체(111)에 탑재된다. 감지 다이(110) 및 지지 구조체(111)는, 접착제에 의해, 헤더로 또한 명명될 수 있는 센서 하우징(102)에 본딩될 수 있다.
[0018] 압력 감지 디바이스(100)는, 압력 감지 다이(110)를 보호하면서 압력 측정들을 수행하기 위한, 유체(250)와 센서 하우징(102) 내 밀폐된 체적의 유체 사이에 배열되는 격리 압력 감지 다이어프램을 포함할 수 있다. 예컨대, 격리 유체(예컨대, 실리콘 오일)를 통해 감지 다이(110)와 연통하는 개구(106)뿐만 아니라 센서 하우징(102)과 격리 또는 압력 감지 다이어프램(112)의 상단측 사이의 공간을 충진하기 위해 센서 하우징(102)을 관통하는 개구(107)가 제공된다. 충진되면, 개구(107)는, 예컨대, 용접(109)을 통해 밀봉될 수 있다. 다이어프램(112)은, 스테인리스 강, Hastelloy? 또는 티타늄과 같은 내부식성 금속으로 형성될 수 있고, 이들은 손상 없이, 측정될 거친(harsh) 유체들과 접촉할 수 있다. 동작시에, 유체(250)에 의해 다이어프램(112)의 하단측에 압력이 가해진다. 다이어프램(112)은 이러한 힘의 인가에 대한 응답으로 편향(deflect)하도록 구성되어, 앞서-설명된 밀폐된 체적 내의 오일에 동일한 힘을 전달하여, 결국 이 힘이 압력을 측정하기 위한 감지 다이(110)에 전달된다. 이러한 방식으로, 유체(250)에 의해 가해지는 압력은, 유체(250)와, 감지 다이(110) 또는 센서 하우징(102) 내의 다른 전기적 컴포넌트들 사이의 접촉 없이 감지 다이(110)로 전달된다.
[0019] 압력 감지 디바이스(100)는, 유체(250)와 연통하는 보조 하우징 또는 플러그(120)를 포함하는 프리즈 보호 어셈블리(101)를 포함한다. 플러그(120)는 다이어프램(112) 위에 배열되고 그리고 센서 하우징(102)에 밀봉가능하게 부착될(예컨대, 접착되거나 또는 용접될) 수 있어서, 일반적으로 다이어프램(112)을 커버하게 된다. 일 실시예에서, 플러그(120)는 스테인리스 강, Hastelloy? 또는 티타늄으로 구성된다. 플러그(120)가 예시적인 실시예에서 임의의 적합한 형상을 포함할 수 있지만, 플러그(120)는 내벽(125) 및 외벽 표면(135)을 갖는 일반적으로 환형의 벽을 포함한다. 플러그(120)는 유체(250)에 노출된 그의 제 1 단부 상에 형성된 제 1 개구(126) 및 다이어프램(112) 위에 일반적으로 배열된 그의 제 2 단부 상에 형성된 제 2 개구(127)를 포함한다. 내벽(125)은 캐비티 공간(123) 및 압축가능한 엘리먼트 공간(133)을 포함하는 일반적으로 중공의 내부 공간을 정의한다. 도시된 바와 같이, 캐비티 공간(123)은 일반적으로 도 1 및 3에서 배향된 바와 같이 압축가능한 엘리먼트 공간(133) 위에 정의될 수 있다. 외벽 표면(135)은 보어(202)와 압력 감지 디바이스(100) 사이에 밀봉을 형성하기 위한 밀봉 엘리먼트(114)(예컨대, 밀봉 O-링)를 수용하기 위한 환형의 리세스를 추가로 정의할 수 있다.
[0020] 압축가능한 엘리먼트 공간(133)은 내부에 배열된 압축가능한 엘리먼트(130)를 수용하도록 사이징된다. 도시된 바와 같이, 예시적인 압축가능한 엘리먼트(130)는 압축가능한 엘리먼트 공간(133)의 프로파일에 대응하는 일반적으로 원통형 형상을 포함할 수 있고, 이를 관통하여 형성되는 하나 또는 그 초과의 어퍼쳐들(131)을 정의할 수 있다. 도시된 실시예에서, 어퍼쳐(131)는, 중앙에 위치되며(centralized), 측정될 유체와 접촉하도록 배치되게 구성되는 압축가능한 엘리먼트(130)의 제 1 단부로부터 캐비티 공간(123)과 연통하는 압축가능한 엘리먼트(130)의 제 2 단부까지 연장한다. 압축가능한 엘리먼트(130)는, 오직 비-제한적인 예로써, 엘라스토머 재료, 이를테면, 실리콘 또는 폴리우레탄 발포체로 형성될 수 있다. 압축가능한 엘리먼트(130)는, 충분한 힘이 그 위에 가해질 때 사이즈 면에서 압축하도록 구성되도록 탄성적으로 변형가능해야만 한다. 플러그(120)는, 일단 설치되면, 압축가능한 엘리먼트 공간(133) 내에 압축가능한 엘리먼트(130)를 보유하기 위한 내벽(125)에 대해 방사상 내측으로 연장하는 환형 표면 또는 립(121)을 더 포함할 수 있다.
[0021] 압축가능한 엘리먼트(130)의 캐비티 공간(123) 및 어퍼쳐(131)는 밀봉제 또는 접착성 재료(122, 124), 이를테면, 실리콘 겔로 충진될 수 있다. 압축가능한 엘리먼트(130) 상에서 작용하는 압력의 다이어프램(112)으로의 전달을 위해 매체를 제공하는 것에 뿐만 아니라, 재료(122, 124)는 추가로 압력 감지 다이(110) 및 다이어프램(112)으로부터 유체(250)를 격리시켜, 이러한 민감한 컴포넌트들을 손상 및 부식 및 다른 환경적 위험요소들로부터 보호한다. 예컨대, 재료(122, 124)는 밀봉 기능을 제공하여, 유체(250)가 캐비티 공간(123)으로 진입하는 것을 방지하고, 이에 의해 유체(250)가 동결되는 이벤트에서 다이어프램(112)에 대한 손상을 방지한다. 다른 실시예들에서, 어퍼쳐(131) 및 캐비티 공간(123) 중 하나 또는 둘 다는, 유체가 다이어프램(112) 상으로(또는, 이에 더 근접한 지점에서) 직접 압력을 가할 수 있도록, 실질적으로 비어있을 수 있다. 캐비티 공간(123)에 전달될 접착제 재료(122)를 위한 도관을 제공하는 것뿐 아니라, 압축가능한 엘리먼트(130)에서의 어퍼쳐(131)의 형성은 센서 어셈블리에 의해 행해지는 압력 측정들의 정확도 및 일관성을 증가시키는 것으로 나타났다.
[0022] 압력 감지 디바이스(100)의 정상 동작 동안, 압축가능한 엘리먼트(130) 및 재료(122)의 노출된 단부 상에서 개구(126)를 통해 유체(250)에 의해 가해지는 압력은 압축가능한 엘리먼트(130) 및 재료(122, 124)를 통해 다이어프램(112)의 밑면으로 전달된다. 다이어프램(112)은 이러한 압력하에서 구부러지도록(flex) 구성되어, 다이어프램(112)의 상단측 위에 그리고 감지 다이(110)와의 연통을 위한 개구(106) 내에 배열된 밀폐된 체적의 오일 상에 등가의 힘을 가한다. 위에 설명된 바와 같이, 감지 다이(110)는 종래의 방식으로 작용하며, 그의 다이어프램의 표면상에 형성되는 압전-저항성 엘리먼트들을 통해 전기 신호들을 생성한다. 이러한 전기 신호들은 감지 다이(110)의 표면에 인가되는 힘을 나타내고, 외부 전기적 연결부(140)로의 본드 배선들을 통해 전도될 수 있다(도 2).
[0023] 도 3은, 유체(250)가 프리징 상태(frozen state)로 천이할 때, 압력 감지 디바이스(100)의 동작을 도시한다. 프리징시에, 유체(250)의 팽창은 압축가능한 엘리먼트(130)를 압축시키도록 작용한다. 더욱 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 유체(250)가 소정의 압력에서 액체 상태에 있을 때, 압축가능한 엘리먼트(130)는 제 1 체적에 의해 정의된다. 유체(250)가 프리징하고 그리고 그 체적이 팽창함에 따라, 압축가능한 엘리먼트(130)는 압축되어 제 2의 더 작은 체적에 의해 정의된다. 이 방식으로, 압축가능한 엘리먼트(130)의 압축은 유체(250)의 체적 변화의 요인이 되며, 이 체적 변화가 없다면 다이어프램(112)을 포함하는 압력 감지 디바이스(100)의 부분들이 손상될 수 있다.
[0024] 도 4는 본 개시내용의 실시예들에 따른 센서를 제조하기 위한 예시적인 방법(400)을 제공한다. 제 1 단계(410)에서, 압축가능한 엘리먼트는, 도 1-3에 도시된 바와 같이, 하우징, 이를테면 보조 하우징 또는 플러그(120)의 대응하게-사이징된 캐비티 내부로 삽입되거나, 포지셔닝되거나, 또는 디스펜싱된다. 그후, 하우징은 단계(420)에서 압력 센서 하우징 또는 본체에 부착될 수 있다. 더욱 구체적으로, 보조 하우징은 압력 센서의 플렉서블 다이어프램, 또는 압력 센서의 다른 감지 표면 또는 포트 위에 피팅될 수 있고, 그리고 예컨대, 접착제에 의해 센서의 본체에 고정가능하게 부착된다. 단계(430)에서, 하우징 내 압축가능한 엘리먼트의 포지션은 센서의 다이어프램과 압축가능한 엘리먼트 사이에 캐비티의 생성을 보장하도록 조정될 수 있다. 마지막으로, 단계(440)에서, 밀봉제 또는 겔이 사용되어 캐비티의 나머지 체적을 충진할 수 있다. 일 실시예에서, 압축가능한 엘리먼트는 쓰루홀 또는 어퍼쳐를 포함하고, 밀봉제는 어퍼쳐를 통해 캐비티 내부로 도입될 수 있다. 밀봉제는 또한 어퍼쳐를 충진하는데 사용될 수 있어서, 측정될 유체가 센서의 다이어프램으로부터 격리된 채로 유지되도록 보장한다.
[0025] 본 개시내용의 실시예들이 격리 다이어프램을 활용하는 예시적인 압력 센서에 대해 적용된 것으로서 도시되고 설명되었지만, 실시예들은 본 개시내용의 범위로부터 벗어나지 않고 임의의 다른 유형의 압력 센서와 관련하여 활용될 수 있다는 점을 이해해야 한다. 또한, 본 개시내용의 실시예들이 앞서 설명된 프리즈 보호 컴포넌트들을 활용하도록 원래 구성된 센서 어셈블리들을 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 예컨대, 센서 하우징(102)(및 다이어프램(112))은 플러그(120)에 부착되도록 특정하게 구성될 수 있다. 유사하게, 본 개시내용의 실시예들은 기존의 센서들에 레트로피팅(retrofit)되도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 적절하게 디멘셔닝된 플러그들(120) 및 대응하는 압축가능한 엘리먼트들(130)은, 그에 대한 변형이 필요하지 않고, 기존의 센서 본체들에 (예컨대, 접착제에 의해) 부착될 수 있다.
[0026] 전술한 발명이 앞서-설명된 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고 다양한 변형들 및 변화들이 행해질 수 있다. 이에 따라, 이러한 모든 변형들 및 변화들은 첨부된 청구항들의 범위 내에 있는 것으로 고려된다. 이에 따라, 상세한 설명 및 도면들은 제한적인 의미라기 보다는 예시적인 것으로 간주되어야 한다. 본원의 일부를 형성하는 첨부된 도면들은 본 발명의 청구대상이 실행될 수 있는 특정 실시예들을 제한이 아닌 예시에 의해 나타낸다. 예시된 실시예들은 본원에 개시된 교시들을 당업자들로 하여금 실행하게 하기 위해 충분히 상세하게 설명된다. 본 개시내용의 범위를 벗어나지 않고 구조적 그리고 논리적 대체들 및 변화들이 행해질 수 있도록 다른 실시예들이 활용되고 그로부터 도출될 수 있다. 따라서, 이 상세한 설명은 제한적인 의미로 해석되어서는 안되며, 다양한 실시예들의 범위는 이러한 청구항들에게 부여되는 등가물들의 전체 범위와 함께 첨부된 청구항들에 의해서만 정의된다.
[0027] 본 발명의 청구 대상의 이러한 실시예들은, 단지 편의를 위해 그리고 본 출원의 범위를 임의의 단일 발명으로 또는 사실상 2개 이상의 발명이 개시된 경우 발명의 개념으로 자진해서 제한하고자 하는 의도 없이, 개별적으로 및/또는 총체적으로, "발명"이란 용어로 본원에서 언급되었을 수 있다. 따라서, 특정 실시예들이 본원에 예시되고 설명되었지만, 동일한 목적을 달성하기 위해 계산된 임의의 어레인지먼트가 도시된 특정 실시예들을 대체할 수 있음을 이해해야만 한다. 본 개시내용은 다양한 실시예들의 변동들의 임의의 및 모든 적응들을 커버하도록 의도된다. 상기 실시예들의 조합 및 본원에 특정하여 설명되지 않은 다른 실시예들은 전술한 상세한 설명을 검토할 때 당업자들에게 명백해질 것이다.

Claims (11)

  1. 유체의 압력을 측정하기 위한 압력 센서 어셈블리로서,
    제 1 하우징;
    상기 제 1 하우징 내에 배열된 압력 감지 디바이스;
    다이어프램(diaphragm) ― 상기 다이어프램은 상기 제 1 하우징의 표면상에 배열되며 상기 다이어프램의 제 1 측에 가해지는 힘을 상기 압력 감지 디바이스에 전달하도록 구성됨 ― ;
    상기 제 1 하우징에 부착되며 상기 다이어프램 주위에 일반적으로 원주방향으로 배열된 제 2 하우징 ― 상기 제 2 하우징은, 측정될 유체와 연통하게 배치되도록 구성된 제 1 개방 단부, 및 상기 다이어프램에 인접하게 배향된 제 2 개방 단부를 포함함 ― ; 및
    상기 제 2 하우징 내에 정의된 압축가능한 엘리먼트 공간 내에 배열된 압축가능한 엘리먼트를 포함하고,
    상기 압축가능한 엘리먼트는 측정될 상기 유체에 의해 그 위에 가해지는 힘을 상기 다이어프램의 상기 제 1 측에 전달하도록 구성되는,
    압력 센서 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 하우징은 추가로, 상기 압축가능한 엘리먼트 공간과 상기 다이어프램 사이에 배열된 캐비티 공간을 정의하는,
    압력 센서 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 캐비티 공간은 접착성 재료로 충진되는,
    압력 센서 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 접착성 재료는 측정될 유체로부터 상기 다이어프램을 격리시키도록 구성되는,
    압력 센서 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축가능한 엘리먼트의 제 1 단부는 측정될 유체와 연통하게 배치되도록 구성되는,
    압력 센서 어셈블리.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축가능한 엘리먼트는 그를 관통하여 형성된 어퍼쳐를 정의하고,
    상기 어퍼쳐는, 상기 측정될 유체와 연통하게 배치되도록 구성된 제 1 단부, 및 상기 캐비티 공간과 연통하는 제 2 단부를 갖는,
    압력 센서 어셈블리.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 어퍼쳐가 접착제 재료로 충진되어, 상기 측정될 유체가 상기 어퍼쳐로 진입하는 것을 방지되는,
    압력 센서 어셈블리.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 압축가능한 엘리먼트는 일반적으로 원통형 형상을 포함하고,
    상기 어퍼쳐는 일반적으로 상기 압축가능한 엘리먼트의 중심축을 따라 형성되는,
    압력 센서 어셈블리.
  9. 프리즈-프루프(freeze-proof) 압력 센서를 제조하는 방법으로서,
    압력 센서의 압력 감지 다이어프램 상에 하우징을 부착하는 단계;
    상기 하우징 내부로 압축가능한 엘리먼트를 삽입하는 단계;
    상기 압력 센서의 상기 압력 감지 다이어프램과 상기 압축가능한 엘리먼트 사이에 캐비티를 생성하도록 상기 하우징 내에 상기 압축가능한 엘리먼트를 포지셔닝하는 단계; 및
    접착성 재료로 상기 캐비티를 충진하는 단계를 포함하는,
    프리즈-프루프 압력 센서를 제조하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 압축가능한 엘리먼트를 관통하여 어퍼쳐를 형성하는 단계를 더 포함하는,
    프리즈-프루프 압력 센서를 제조하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    접착제 재료로 상기 어퍼쳐를 충진하는 단계를 더 포함하는,
    프리즈-프루프 압력 센서를 제조하는 방법.
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