专利名称：探测器和组装所述探测器的方法
技术领域：
本申请涉及一种探测器和组装该探测器的方法。
背景技术：
具有传感器的探测器是已知的，特别是可与水质监测仪器连接的探测器，例如，监测所述仪器周围的环境的参数的探测装置，诸如以下美国专利中所公开的探测装置Lizotte 等人的 No. 6，779，383 ；Dickey 等人的 No. 5，821，405 ；Saffell 的 No. 5，235，526 ；Henry 等人的 No. 6，677，861,6, 798，347,6, 928，864,6, 938，506,7, 007，541 和 7，138，926。因为申请人的探测器的本体容纳具有多个组件的电路板，所以这些探测器是“智 能探测器”。电路板是探测器的最贵组件之一，并且关键是能够组装探测器，而不损伤电路板。因为探测器通常在水下使用，所以能够将探测器组装到水密壳体中也是关键的。申请人已开发了组装探测器的新方法，该新方法解决了这两个关键性问题，此外，有利地使得电路板在组装在水密壳体中之前可操作，以使得在最终组装之前可对该板进行编程、以及/或者可测试和/或校准该板和/或传感器的功能。
发明内容
本发明的一方面是组装探测器的方法，该方法包括提供可与传感器连接并与第一电连接器连接的电路板；在电路板上方滑动具有第一端部和第二端部的壳体。所述方法包括通过水密密封将壳体的第一端部与第一电连接器密封地连接，并通过水密密封来密封壳体的第二端部。将壳体的第一端部与第一电连接器密封地连接的步骤优选地包括将它们通过激光焊接在一起。在一个实施例中，第一电连接器是用于将电路板与监测设备连接的湿式耦合连接器。第一电连接器可包括围绕其一部分(优选地，离电路板最近的端部)的外壳。在存在外壳的情况下，壳体的第一端部和第一电连接器的激光焊接包括将壳体通过激光焊接到外壳。在另一个实施例中，壳体还包括被激光焊接到开口的第二端部的缩小环。在存在缩小环的情况下，壳体的开口的第二端部的激光焊接包括将所述缩小环通过激光焊接到外壳。在另一个实施例中，电路板可操作为在电路板上方滑动壳体之前操作传感器。因为电路板组装件是可操作的，所以所述方法可包括测试电路板组装件以确定传感器正在运转、和/或校准传感器。这些测试和/或校准步骤可在在电路板组装件上方滑动壳体之前被执行。在一个方面，所述方法包括容纳在与电路板连接的探测器头内的传感器。在探测器头与电路板连接的情况下，密封第二端部的步骤包括将壳体的第二端部与探测器头密封地连接在一起，该步骤优选地通过将这两个组件通过激光焊接在一起来实现。在一个实施例中，探测器头包括限定用于壳体的第二端部的支座的颈部。本发明的另一方面是一种组装用于具有可更换探测器头的探测器的探测器本体的方法。该方法包括相同的基本步骤，但是容纳传感器的探测器头可与电路板连接，并且密封第二端部的步骤包括将与电路板连接的第二电连接器与壳体密封地连接以提供水密密封。第二电连接器可与探测器头内的传感器连接，并可通过在第二电连接器与壳体之间涂覆密封剂来与壳体密封地连接。本发明的另一方面是通过所公开的任一公开方法制成的探测器。本发明的另一方面是包括通过任一公开方法制成的探测器的探测装置。
图I是将通过新方法组装的探测器的一个实施例的组件的分解的前透视图。图2A是具有浊度头的组装探测器的侧透视图。图2B是图2A的浊度探测器的连接器的端视图。 图3是具有导电性头的组装探测器的侧透视图。图4是具有溶解氧头的组装探测器的侧透视图。图5是图I的壳体的截面图。图6是图3的导电性头的前视图。图7是图I的缩小环的前透视图。图8是将连接器组装到壳体的近端的部分截面图。图9A是被构造为接纳可更换探测器头的探测器本体和探测器头的一个实施例的侧透视图。图9B是图9A的探测器本体的端视图，该端视图示出用于将探测器本体与可更换探测器头连接的连接器的电路连接器。图10是图9A的探测器本体的截面图。图11是具有与传感器适配器连接的组装探测器的部分截面的侧视图。图12是组装图I的探测器的方法的一个实施例的示图。图13是组装图9A的探测器本体的方法的一个实施例的示图。图14是包括所公开的探测器中的至少一个的探测装置的俯视透视图。
具体实施例方式以下具体实施方式
将示出本发明的总原理，本发明的例子在附图中另外示出。在附图中，相似的标号指示相同的或者在功能上类似的元件。参照图1，按分解的部分组装构造示出了探测器(总体被指定为101)的组件。该探测器的组件包括探测器头102、电路板120、电连接器106、壳体119、以及缩小环或焊接环148，电路板120具有第一端部130和第二端部131，壳体119具有远端132和近端134。探测器头102包含可以接近探测器头周围的环境以监测该环境的至少一个参数的传感器。该传感器可包括被定位在探测器头102中或者从探测器头102突出的、从电极、窗口、隔膜或者其它表面和/或它们的组合中选择的多个组件。探测器头102限定用于传感器的壳体，并包括与电路板120的第一端部130相邻的颈部103 (参见例如图6)。颈部103具有比探测器头102的其余部分小的外径，并限定环形支座116，在环形支座116中，颈部过渡到探测器头102的其余部分。探测器头102还可包括用于与电路板120连接的、从颈部103延伸的一根或多根弓丨线。这些引线可被直接焊接到电路板120，或者可接入到电路板120上的组件(诸如凹形头、卡边缘连接器、印刷电路板连接器、USB连接器、或者任何其它已知的或后来开发的连接器)中。探测器头102 (具体地，它所限定的壳体)可以是金属和/或防生物污损的材料。所述金属可以是防水的且耐腐蚀的。合适的材料包括钛、不锈钢、镍、铜、石墨和它们的合金。在一个实施例中，探测器头是钛。在另一个实施例中，探测器头是具有高铜含量的防污铜-镍合金。例如，所述防污铜-镍合金可以是90-10CuNi合金或70-30CuNi合金。在另一个实施例中，所述壳体可以是防污塑料，例如，聚乙烯、聚丙烯、或者可包括防污化合物(诸如辣椒素(capsaicin)、辣椒属(capsicum)、呋喃化合物(furan compounds)、铜化合物、内酯(lactones)、烧基酌'(alkyl-phenols)、有机锡化合物(organotincompounds)、抗菌素(antibiotics)或者它们的混合物)的尼龙。在图2A-4的实施例中，探测器头102是浊度头110 (图2A)、导电性或组合导电性/温度头112 (图3)、或者溶解氧头114 (图4)(更优选地，光学溶解氧头)。然而，探测器 头102不限于这些类型的传感器。在另一个实施例中，探测器头102可包括电极，诸如离子选择电极。探测器头102可容纳任何合适的离子选择电极或者多个离子选择电极，例如pH电极、氧化还原电位电极、溶解氧电极、倾向于选择亚硝酸根离子、硝酸根离子、氨、氟离子、钠离子、氯离子、钾离子、钙离子、溴离子或锰(II)离子的电极、或者这些电极的组合。这些探测器头102均具有用于其在上座置壳体119的颈部103。现在参照图6，与申请人于2010年6月14日提交的美国专利申请序号12/814，520、“可擦拭导电性探测器及其制作方法(WIPEABLECONDUCTIVITY PROBE ANDMETHOD OF MAKING SAME)”(其全部内容通过引用并入本文)中详细描述的导电性头类似地，导电性头112优选地是在每个握臂516、517中具有一组同心电极的叉形电极支承件512。叉形电极支承件可通过下述方式来制作，即，将预成型电极元件装入塑料材料562中，其后，移除预成型电极元件和塑料的一部分来形成叉形支承件512，叉形支承件512具有在其之间限定狭槽514的第一电极握臂516和第二电极握臂517。电极支承件512可包括被定位在狭槽514中的温度传感器530和从第一电极握臂516和第二电极握臂517中的电极延伸的多根引线531、以及用于温度传感器530的温度引线532。在本实施例中，塑料材料562被模压到缩小环565上，优选地，被外模压(over-mold)到缩小环565上。连接环565包括颈部566和环形支座568。连接环565可以是金属和/或防生物污损的材料，比如上面所描述的那些材料。其它探测器头可像导电性头112那样具有被外模压到连接环上的塑料壳体或本体。所述塑料材料可以是合适的具有良好的材料强度的工程热塑性材料，所述良好的材料强度有助于使传感器或探测器头的窗口、狭槽和/或环形沟槽或其它特征形成在其中。所述热塑性塑料可以是防水的、耐腐蚀的和/或耐化学腐蚀的，并且是电绝缘的。因为探测器头通常在有效深度的水下使用，并且当它下降时经历增大的压力，所以水密结合是重要的。如果出现间隙，则水可能进入探测器头并损坏其组件。所述热塑性材料可以是醒缩醇(acetal)、丙烯酸(acrylic)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三兀共聚物(acrylonitri I e-butadi ene-styreneterpo Iymer )、聚酉先胺(polyamide)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚醚酰亚胺(polyetherimide)、聚苯醚(polyphenyleneether)、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)、聚讽(polysulfone)、聚乙烯醇(polyvinylalcohol)或热塑性聚酯(thermoplastic polyester)。在一个实施例中，所述热塑性材料是酰亚胺(imide);优选地,非填充型酰亚胺，诸如聚醚酰亚胺(polyetherimide)。聚醚酰亚胺可从SABICInnovative Plastics购买，市售商标名为(Jltem'参照图1，电路板120将探测器头102中的传感器与电连接器106连接。电路板120可包括多个组件，诸如存储器、电容器、模拟-数字转换器、以及操作传感器、收集数据、存储数据和/或将数据发送到与电连接器106连接的设备所需的任何其它组件。在一个实施例中，电路板120可包括压力传感器190。压力传感器190提供用于检测水密壳体119中的泄漏或破裂的一种手段。该传感器可用于在将壳体焊接到其它组件之后的制造期间测试探测器，或者在监测环境之前、期间和/或之后现场测试探测器。与电路板120的第二端部131连接的电连接器106可以是电连接器，优选地，包括至少一个销钉122和至少一个插孔124的电连接器，优选地，销钉和插孔是湿式耦合连接器。在图2A-4的实施例中，电连接器106包括具有两个销钉122和两个插孔124的湿式耦合连接器。电连接器106包括包围其至少一部分(优选地，与电路板120的第二端部131相·邻的部分)的外壳126。外壳126提供用于将电连接器106附连到壳体119 (优选地，通过水密密封)的一个表面或多个表面，并且在相对端，可包括用于接纳止动环(类似于图10中所示的止动环204)的环形沟槽128。外壳126可以是金属和/或防生物污损的材料，诸如以上所讨论的那些。在一个实施例中，夕卜壳126是与壳体119相同的材料。电连接器106还可包括将电连接器106与电路板120耦合的电引线129。引线129可被焊接到电路板120，或者可插入到电路板120上的组件(诸如凹形头、卡边缘连接器、印刷电路板连接器、USB连接器、或者任何其它已知的或后来开发的连接器)中。壳体119是中空的大致圆柱形的管，该管具有限定第一开口端136的远端132和限定第二开口端137的近端134。壳体119的内径总体比电路板120的内径大，以使得壳体119易于以足够的空隙在电路板120上方滑动，以避免碰撞壳体119上的电路板120以及可能损伤电路板120或者其组件之一。壳体119具有基本均匀的外径；然而，如图5中最佳地所见，具有多个不同的内径。壳体119的内部具有环形唇部142、扩大开口 146和在它们之间的腔室144，环形唇部142缩进到壳体119的正好在第一开口端136内部的内壁中，扩大开口 146缩进到壳体119的正好在第二开口端137内部的内壁中。壳体119可以是金属和/或防生物污损的材料，诸如以上所讨论的那些。环形唇部142具有比腔室144大的内径，并基本均匀地延伸到壳体119的内部，并与第一开口端136邻接。环形唇部142的宽度与探测器头102的颈部103的宽度成比例，以使得颈部103的端部座置在环形唇部142上，并且第一开口端136抵靠探测器头102的环形支座116座置。在壳体119的近端134处的扩大开口 146基本均匀地延伸到壳体119的内部，并与第二开口端137邻接。扩大开口 146具有比腔室144大的内径，并可具有比环形唇部142大的内径。扩大开口 146提供接纳缩小环148的优点，这增大了用于将壳体119与电连接器106 (具体地，电连接器106上的外壳126)连接的表面积。增大的表面积提供更强固的结合，具体地，组件之间更强固的焊接结合以及改进的水密密封。现在参照图7-8，缩小环148具有穿过其的中心孔150，并具有头152和颈部154。颈部154具有比头152小的外径，就这点而论，在环周围限定檐口(eave) 156。缩小环148(具体地，头152)限定缩小环148的顶部158，并且颈部154限定底部164。头152还限定环的外表面，该外表面包括圆周侧壁160和在圆周侧壁160与顶部158之间的肩部162。探测器100 (比如，图2A、图3和图4中的那些探测器)使用图12的公开的新方法来组装。所述方法包括步骤602，该步骤提供与第一电连接器106连接的电路板120或120’。电路板120可与传感器连接。所述方法包括步骤604、步骤606和步骤608，步骤604在电路板120或120’上方滑动壳体119或219，步骤606通过水密密封将壳体的第一端部与第一电连接器106密封地连接，步骤608通过水密密封来密封壳体的第二端部。将壳体的第一端部与第一电连接器密封地连接的步骤606可包括将这两个组件焊接在一起。所述焊接可以是任何已知的技术，优选地，可在组件之间形成水密密封并且将不损伤探测器的任一部分(特别是电路板)的技术。所述焊接可以是弧焊、MIG、TIG、 激光、电子束、电阻、超声或等离子体焊接过程。一些焊接技术可对与电路板焊接贴近的地方提供太多热量。优选地，所述焊接是激光焊接。激光焊接是需要仅从正被焊接的零部件的一侧进入焊接区的非接触式方法。随着强激光快速地加热材料(通常仅花费几毫秒)，形成焊接。激光焊接提供的一个优点是在处理期间添加的热量最少。该优点使激光焊接对于需要在电子器件附近进行焊接的薄切片或产品是理想的。低热量输入与光学方法(而不是电方法)组合还意味着工装设计和材料中的更大的灵活性。激光焊接的另一个优点是一般不添加填充材料。无论它是整个零部件设计、工装设计还是这两者的组合，成功的激光焊接的一个要素都是组件沿着焊接区保持紧密接触。理想的焊接结合应该在组件之间不具有间隙。在搭接焊接结合构造中尤其如此。即使零部件之间的最细小空间也可以是持续强固的焊接与根本没有焊接之间的差异。对接焊接结合或滚焊焊接结合的容限稍微大一点。因为激光焊接是在没有填充金属的益处下最常进行的，所以形成填角(fillet)的材料必须从正被焊接的部分“抽出”。在图1-4的实施例中，传感器容纳在与电路板120连接的探测器头102内，并且通过水密密封来密封壳体119的第二端部131的步骤608包括将第二端部131与探测器头102密封地连接在一起，优选地，通过使用激光焊接。探测器头102可包括限定用于壳体119的第二端部131的环形支座116的颈部103，以使得将这两个组件通过激光焊接在一起的步骤包括将壳体119的第二端部131焊接到探测器头102的颈部103。在另一个实施例中，所述方法包括提供缩小环148并优选地通过激光焊接将缩小环148与中空壳体119的开口端137密封地连接的步骤。将缩小环148与壳体119密封地连接的步骤优选地在插入电路板120的步骤之前发生。其后，密封地连接开口端137的步骤包括优选地通过激光焊接将缩小环148焊接到电连接器106的外壳126。缩小环148被设计成为了更强固的焊接而填充壳体119的开口端137的扩大开口 146与电连接器106之间的间隙。缩小环148还提供形成焊接的“填角”的附加材料。在一个实施例中，通过在电连接器106上方滑动远端132并滑动到与探测器头102接合来在电路板120上方滑动壳体119。在另一个实施例中，在电路板上方从探测器头102开始滑动壳体119。一旦所述方法完成，就形成了探测器100 (例如，类似于图2A、图3和图4中的那些探测器)。探测器100包括在缩小环148与壳体119的近端134之间的第一焊接180、在探测器头102的颈部103与壳体119的远端132之间的第二焊接183、以及在缩小环148与电连接器106的外壳126之间的第三焊接184。第一焊接180和第二焊接182在图8中可被更清楚地查看；其中，缩小环148被示出为被插入到扩大开口 146中，此时颈部154与扩大开口 146的内表面相邻，并且檐口 156抵靠壳体119的近端134座置。这些表面提供更大的表面积，缩小组件之间的间隙，并提供用于放置第一焊接180的附加材料。同样，缩小环148的中心孔150位于与电连接器106的外壳126相邻以提供更大的表面积，缩小组件之间的间隙，并提供用于第三焊接184的附加材料。外壳126的端部可包括加厚部分或端部127，该加厚部分或端部127通过附加材料加固以增强焊接和/或保护下面的电连接器106以免暴露到来自焊接方法的热的影响。电路板120与电连接器106连接，并且探测器头102优选地且有利地在被插入到壳体119中之前是可操作单元。可操作单元包括操作传感器、测试传感器和/或电路板的功能、校准传感器、和/或对电路板进行编程的能力。因此，所述方法可包括测试电路板120 以确定传感器正在运转和/或在将电路板120插入到壳体119中之前校准传感器的附加步骤。所述方法还可包括将探测器头102与电路板120的第一端部130连接的步骤，该步骤可包括将引线129从探测器头102焊接到电路板120。在另一个实施例中，连接探测器头102的步骤可包括将探测器头102接入到电路板120的第一端部130上的连接器(诸如以上所讨论的那些连接器)中。所述方法还可包括将电连接器106与电路板120的第二端部131连接的步骤。像探测器头102那样，电连接器106的连接可包括将电连接器106的引线129焊接到电路板120、或者将探测器头102接入到电路板120的第二端部131上的电连接器106 (诸如以上所讨论的那些连接器)中。现在参照图13，探测器100可通过包括以下步骤的方法来组装(I)提供电路板的步骤622，所述电路板与电连接器连接，并与容纳在探测器头内的传感器连接；(2)在所述电路板上方滑动具有第一端部和第二端部的壳体的步骤624 ; (3)通过水密密封将壳体的第一端部与电连接器密封地连接的步骤626 ;和(4)通过水密密封将壳体的第二端部与探测器头密封地连接的步骤628。所述电路板可操作为操作传感器，并且优选地在电路板上方滑动壳体之前是可操作的。当被组装时，探测器100可监测环境(通常为探测器头102周围的环境)的参数，尤其是当通过电连接器106与另一个设备连接时。在一个实施例中，探测器100可与探测装置300连接，探测装置300被构造为接纳本文所公开的探测器的电连接器106 (图14)。在另一个实施例中，探测器100可连接至传感器适配器290 (图11)、数据记录器、计算机、手持监测单元、或者能够与探测器连接并与其中的传感器通讯以监测传感器周围的环境的任何其它设备。在另一个实施例中，探测器100可安装在多探测器组装件或者如美国专利6，779，383中所示的、用擦拭元件擦拭的探测装置中，所述擦拭元件不仅清洁所公开的探测器100，而且还清洁其它探测器中的其它传感器。现在参照图9A-10，公开了具有壳体219、缩小环148、第一电连接器106 (比如上述那些电连接器)、电路板120’的探测器本体200，壳体219优选地是中空的大致圆柱形的管，该管具有限定开口 236的远端232和限定开口 237的近端234，电路板120’容纳在与第一电连接器106连接的壳体219内，并在与第一电连接器106相对的端部处与第二电连接器212连接。壳体219可以是金属和/或防生物污损的材料，诸如以上所讨论的那些。壳体219具有基本均匀的外径，但是具有多个不同的内径。壳体219的内径总体大于电路板120’，以使得壳体219易于以足够的空隙在电路板120’上方滑动，以避免碰撞壳体219上的电路板120’以及可能损伤电路板120’或者其组件之一。壳体219的内部(在图10中查看最佳)具有在远端232处的腔体238、在近端234处的扩大开口 246和在它们之间的腔室244。分离腔体238与腔室244的可以是用于座置平台210的环形肩部242，平台210具有在其中的或者从其延伸的第二电连接器212。腔体238的大小一般能接纳可更换探测器头(未示出)，但是在申请人于本申请同一天提交的专利申请序号12/774，081、“可更换探测器头(REPLACEABLE PROBE HEAD)”(其全部内容通过引用并入本文)中详细描述了腔体238。腔体238包括正好在开口 236内部的环形沟槽240，环形沟槽240缩进到腔体的臂中，并围绕其外围延伸。环形沟槽240被成形和定位为接纳从可更换探测器头的耦合构件突出的连接部件(例如，扣合特征)。意识到，虽然环形沟槽是优选的，但是其它部件是可 以的。在壳体219的近端234处的扩大开口 246基本均匀地延伸到壳体219的内部，并与开口 237邻接。扩大开口 246具有比腔室244大的内径，并且甚至可具有比腔体238大的内径。扩大开口 246有利地接受缩小环148的颈部154，以为将组件焊接在一起提供更大的表面积。电路板120’主要容纳在腔室244中，并与具有第二电连接器212的平台210连接。平台210 (在图9B和图10中查看最佳)座置在环形肩部242上，优选地，平台210通过水密密封(例如，通过环氧粘合剂、硅胶RTV、灌封(potting)化合物、或者用于形成水密密封的任何其它合适的填料)粘附到环形肩部242。平台210还可包括将可更换探测器头250锁到探测器本体200的部件；例如，第一插片216和第二插片217是不同的形状，以使得仅存在用于将可更换探测器头250插入到腔体238中并与第二电连接器212连接的一个方位。如“可更换探测器头”专利申请中所解释的，将可更换探测器头250锁到探测器本体200的可替换手段是可应用的。第二电连接器212可以是电连接器，例如，具有从平台210远离电路板120’延伸的针脚或插孔的凹形头、卡边缘连接器、印刷电路板连接器、USB连接器、或者任何其它已知的或后来开发的、可将可更换探测器头250中的传感器与探测器本体200中的电路板120’连接的连接器。如图9B所示，第二电连接器212是具有六个插孔的凹形头。然而，这些插孔中的一个或多个可被连线到电路板；例如，它可具有未使用的插孔。在电路板120’与平台210相对的端部，电路板120’通过引线129与电连接器106连接。电连接器106可以是电连接器，优选地，该电连接器包括至少一个插销122和至少一个插孔124，优选地，插销122和插孔124是湿式耦合连接器。电连接器106可包括外壳126，外壳126包围电连接器106的至少一部分(优选地，与壳体219的近端234相邻的部分)，以提供用于通过水密密封将连接器附连到近端234的表面。外壳126可以是金属和/或防生物污损的材料，诸如以上所讨论的那些。在一个实施例中，壳体219和外壳126由相同材料组成，并可例如通过激光焊接来被彼此固定地附接。为了增强壳体219与外壳126之间的附接，可将缩小环418插入到壳体219的扩大开口 246中，以提供用于焊接的更大的表面积。电连接器106可包括连接卡圈108，连接卡圈108被可滑动地接纳在外壳126上，以用于将探测器本体200与另一个设备(例如，探测装置)中的端口连接。卡圈108可以是带螺纹的卡圈。电连接器106可包括在环形沟槽128中的、缩进到外壳126的与壳体219相对的端部中的止动环204，其将卡圈108固定在电连接器106上。图9A-10的探测器可根据图12的方法来组装。与图9A-10的探测器类似的探测器包括容纳在可与电路板120’连接的探测器头250 (例如，可更换探测器头250)内的传感器。电路板120’包括与其连接的第二电连接器212，第二电连接器212可与探测器头250内的传感器连接。这里，密封壳体的第二端部232的步骤608包括通过水密密封将第二电连接器212与壳体219密封地连接，例如，通过在第二电连接器212与壳体219之间涂覆密 封剂。如上所述，在一个实施例中，第二电连接器212从壳体的第二端部232内部被定位在壳体219内。电连接器212可包括包围它的平台210，并且密封地连接电连接器212的步骤可包括通过水密密封将壳体219内的平台210粘附到例如环形肩部242。在另一个实施例中，所述方法包括提供缩小环148并将缩小环148通过激光焊接到壳体219的开口 237的步骤。将缩小环148通过激光焊接到壳体219的步骤优选地在插入电路板120’的步骤之前发生。其后，通过激光焊接开口 237的步骤包括将缩小环148通过激光焊接到电连接器106的外壳。缩小环148在本实施例中提供以上所讨论的相同优点。所述方法还可包括例如通过下述方式将电连接器106与电路板120’的第二端部232连接的步骤，S卩，将引线129焊接到电路板120’，或者将引线129接入到电路板120’的第二端部232上的电连接器106 (诸如凹形头、卡边缘连接器、印刷电路板连接器、USB连接器、或者任何其它已知的或后来开发的连接器)中。一旦探测器本体200被组装，探测器本体200就包括在缩小环148与壳体219的近端234之间的第一焊接280以及在缩小环148与电连接器106的外壳126之间的第二焊接282。图10示出了被插入到扩大开口 246中的缩小环148，此时颈部154与扩大开口的内表面相邻，并且檐口 156抵靠壳体219的端部座置，中心孔150与电连接器106的外壳126相邻。本文所公开的组装探测器无论是像探测器100的探测器，还是具有与其连接的可更换探测器头的探测器本体200，都可监测环境(通常，探测器头周围的环境)的参数。所述探测器可通过电连接器106与另一个设备连接，以用于环境和/或水监测应用，例如，如图14所示的探测装置300。参照图14，在一个实施例中，探测器100或具有可更换探测器头102的探测器200可与探测装置300 (比如被改进为包括本文所公开的探测器的美国专利6，779，383中所述的探测装置)连接。探测装置300包括具有各种感测能力的多个探测器。例如，探测装置300可包括浊度传感器310、溶解氧传感器312、具有可更换探测器头102的探测器200，可更换探测器头102在一个实施例中包括pH电极和/或ORP电极、温度-导电性传感器318和传感器318，传感器318可以是叶绿素或若丹明传感器。探测装置300还可包括擦拭元件320，擦拭材料(诸如泡沫橡胶擦拭垫)缠绕擦拭元件320，并从其延伸超过传感器的直径。在一个实施例中，擦拭件安装在例如浊度传感器310上。擦拭介质可以是用于清洁传感器的表面的刷子324。在另一个实施例中，探测器100可连接至传感器适配器290、数据记录器、计算机、手持监测单元、或者能够与探测器连接并与其中的传感器通讯以监测传感器周围的环境的任何其它设备。传感器周围的环境可以是，但不限于，空气、气体、蒸汽、水和/或分析物。对于探测器100和探测器本体200的另一个优点是壳体219可在一个或多个焊接结合处被切割。焊接结合的位置足够远离电路板120’，以使得这样的切割不损伤电路板120，并可通过重新焊接来重新组装。壳体219的可移除性使得可修复电路板120’、或者更换电路板120’的组件、或者更换电连接器106或探测器头102。因此， 可修复探测器，而不是简单地丢弃探测器，这为制造商和用户提供了成本节省。再次，所述焊接优选地是激光焊接。将意识到，虽然已参照特定实施例详细描述了本发明，但是可进行许多修改和变更而不脱离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种组装探测器的方法，所述方法包括 提供与第一电连接器连接的电路板，所述电路板可与传感器连接； 在所述电路板上方滑动壳体，所述壳体包括第一端部和第二端部； 通过水密密封将所述壳体的第一端部与所述第一电连接器密封地连接；和 通过水密密封来密封所述壳体的第二端部。
2.根据权利要求I所述的方法，其中，将所述第一端部与所述第一电连接器密封地连接的步骤包括将它们通过激光焊接在一起。
3.根据权利要求I所述的方法，其中，所述第一电连接器是用于将所述电路板与监测设备连接的湿式耦合连接器。
4.根据权利要求I所述的方法，其中，所述传感器容纳在可与所述电路板连接的探测器头内。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述电路板与第二电连接器连接，所述第二电连接器可与所述探测器头内的传感器连接。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，密封所述壳体的第二端部的步骤包括通过水密密封将所述第二电连接器与所述壳体密封地连接。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，密封地连接所述第二电连接器的步骤包括在所述第二电连接器与所述壳体之间涂覆密封剂。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第二电连接器从所述第二端部内部被定位在所述壳体内。
9.根据权利要求I所述的方法，其中，所述传感器容纳在探测器头内，所述探测器头与所述电路板连接。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，密封所述第二端部的步骤包括将所述壳体的第二端部与所述探测器头密封地连接。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，将所述第二端部与所述探测器头密封地连接的步骤包括将它们通过激光焊接在一起。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述探测器头包括限定用于所述壳体的第二端部的支座的颈部，并且所述激光焊接包括将所述壳体的第二端部与所述探测器头的颈部焊接在一起。
13.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述电路板上滑动所述壳体的步骤包括在所述第一电连接器上方滑动所述壳体的第二端部并滑动到与所述探测器头接合。
14.根据权利要求I所述的方法，其中，所述第一电连接器包括外壳，并且将所述壳体的第一端部与所述第一电连接器密封地连接的步骤包括将所述壳体的第一端部与所述外壳连接。
15.根据权利要求I所述的方法，还包括提供缩小环，并且在将所述壳体与所述第一电连接器密封地连接之前将所述缩小环与所述壳体的第一端部密封地连接。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，将所述缩小环与所述壳体密封地连接的步骤包括将所述缩小环和所述壳体通过激光焊接在一起，并且将所述壳体与所述第一电连接器密封地连接的步骤包括将所述壳体的所述缩小环与所述第一电连接器通过激光焊接在一起。
17.根据权利要求9所述的方法，其中，所述电路板可操作为在所述电路板上方滑动所述壳体之前操作所述传感器。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括 在所述电路板上方滑动所述壳体之前，测试所述传感器或者校准所述传感器。
19.一种组装探测器的方法，所述方法包括 提供与电连接器连接并与容纳在探测器头内的传感器连接的电路板； 在所述电路板上滑动壳体，所述壳体包括第一端部和第二端部； 通过水密密封将所述壳体的第一端部与所述电连接器密封地连接；和 通过水密密封将所述壳体的第二端部与所述探测器头密封地连接； 其中，所述电路板可操作为在所述电路板上方滑动所述壳体之前操作所述传感器。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述探测器头包括限定用于所述壳体的第二端部的支座的颈部，并且将所述壳体的第二端部与所述探测器头密封地连接的步骤包括将所述壳体的第二端部与所述探测器头的颈部通过激光焊接在一起。
21.根据权利要求19所述的方法，还包括提供缩小环，并在将所述壳体与所述第一电连接器密封地连接之前将所述缩小环与所述壳体的第一端部密封地连接。
22.根据权利要求19所述的方法，其中，将所述缩小环与所述壳体密封地连接的步骤包括将所述缩小环与所述壳体通过激光焊接在一起，并且将所述壳体的第一端部与所述第一电连接器密封地连接的步骤包括将所述壳体的缩小环与所述第一电连接器通过激光焊接在一起。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述第一电连接器包括外壳，并且将所述壳体的第一端部与所述第一电连接器密封地连接的步骤包括将所述壳体的第一端部与所述外壳连接。
24.根据权利要求19所述的方法，还包括 在所述电路板上滑动所述壳体之前，测试所述传感器或者校准所述传感器。
全文摘要
一种组装探测器的方法包括提供可与传感器连接并与第一电连接器连接的电路板，并在电路板上方滑动具有第一端部和第二端部的壳体。所述方法包括通过水密密封将壳体的第一端部与第一电连接器密封地连接，并通过水密密封来密封壳体的第二端部。还公开了一种通过所公开的方法制成的探测器和包括通过所公开的方法制成的探测器的探测装置。
文档编号G01D11/24GK102884402SQ201180022391
公开日2013年1月16日 申请日期2011年4月19日 优先权日2010年5月5日
发明者R·A·麦兹格尔 申请人:Ysi公司