传感器元件悬架的制作方法

文档序号:33462585发布日期:2023-03-15 04:44阅读:54来源:国知局
传感器元件悬架的制作方法
传感器元件悬架


背景技术:

1.传感器可包括配置在壳体内的传感器元件。传感器的部分可包括结构元件,该结构元件被配置为将传感器元件悬挂在传感器的壳体内,以确保传感器在指定的制造公差内操作并降低传感器在运输或使用期间损坏的风险。


技术实现要素:

2.在一个方面中,提供了一种设备。在一个实施方案中,该设备可包括壳体,该壳体包括腔、内表面和一体地形成在该壳体的第一端内的第一端盖。该壳体可包括其中的传感器元件。该第一端盖可包括第一多个悬架元件,该第一多个悬架元件一体地形成在该第一端盖内并且被布置成从该第一端盖的表面朝向该腔突出。当该传感器元件在该腔内平移时,该壳体的该内表面和/或该第一多个悬架元件可将该传感器元件悬挂在该腔内。
3.在一些实施方案中,该壳体可包括一体地形成在该壳体的该内表面上的第二多个悬架元件,该第二多个悬架元件被布置成从该壳体的该内表面朝向该腔径向突出。在一些实施方案中,该第二多个悬架元件中的至少一个悬架元件可包括径向悬架元件,该径向悬架元件在该径向悬架元件的第一端和/或该径向悬架元件的第二端处耦接到该壳体的该内表面。在一些实施方案中,该第二多个悬架元件可配置有第一弹簧常数以减少该传感器元件在该壳体内的径向平移。
4.在一些实施方案中,该第一多个悬架元件中的至少一个悬架元件可包括轴向悬架元件,该轴向悬架元件在该轴向悬架元件的第一端处耦接到该第一端盖的该表面。在一些实施方案中,该轴向悬架元件可在该轴向悬架元件的第二端处进一步耦接到该第一端盖的该表面。
5.在一些实施方案中,该第一多个悬架元件可配置有第二弹簧常数以减少该传感器元件在该壳体内的轴向平移。在一些实施方案中,该传感器元件可由溴化铈、卤化镧或碘化钠形成。在一些实施方案中,该设备可以是伽马传感器。在一些实施方案中,该设备可由包括钛、铝、不锈钢或它们的组合物的金属材料形成。在一些实施方案中,第二端盖包括蓝宝石窗。
6.在另一方面中,提供了一种方法。在一个实施方案中,该方法可包括提供金属材料。该方法还可包括使用该金属材料通过增材制造工艺形成设备。形成该设备可包括形成该设备的壳体。该壳体可包括被配置为将传感器元件悬挂在其中的腔。该壳体还可包括内表面和一体地形成在该壳体的第一端内的第一端盖。该第一端盖可包括第一多个悬架元件,该第一多个悬架元件一体地形成在该第一端盖内并且被布置成从该第一端盖的表面朝向该腔突出。
7.在一个实施方案中,该方法可包括在该壳体的该内表面上一体地形成第二多个悬架元件。该第二多个悬架元件可从该壳体的该内表面朝向该腔径向突出。在一个实施方案中,可选择该金属材料或该增材制造工艺以形成具有预定量的径向刚度、预定量的径向振动阻尼或预定量的温度诱导径向位移的该第二多个悬架元件。在一个实施方案中,可选择
该金属材料或该增材制造工艺以形成具有预定量的轴向刚度、预定量的轴向振动阻尼或预定量的温度诱导轴向位移的该第一多个悬架元件。
8.在一个实施方案中,该方法还可包括使用该金属材料通过该增材制造工艺形成该设备的第二端盖,并且将蓝宝石窗插入该第二端盖的一部分中。在一个实施方案中,该方法可进一步包括将传感器元件插入该壳体内并将该第二端盖焊接在该壳体的第二端内。
9.在一个实施方案中,该金属材料包括钛、铝、不锈钢或它们的组合物。
10.在另一方面中,提供了一种系统。在一个实施方案中,该系统可包括传感器。该传感器可包括壳体,该壳体包括腔、内表面和一体地形成在该壳体的第一端内的第一端盖。该壳体可被配置为在其中接收传感器元件。该第一端盖可包括第一多个悬架元件,该第一多个悬架元件一体地形成在该第一端盖内并且被布置成从该第一端盖的表面朝向该腔突出。该壳体的内表面和/或第二多个悬架元件可被配置为当该传感器元件在该腔内平移时将该传感器元件悬挂在该腔内。该传感器还可包括附连到该壳体的第二端的第二端盖和该壳体内的传感器元件。该系统还可包括耦接到该传感器的光电倍增管。该系统可进一步包括耦接到该光电倍增管的计算装置。该计算装置可包括被配置为接收由该光电倍增管生成的数据的至少一个数据处理器。
11.在一个实施方案中,该传感器元件可由溴化铈、卤化镧或碘化钠形成,并且该传感器可以是伽马传感器。
附图说明
12.根据以下结合附图的详细描述,将更容易理解这些和其他特征,其中:
13.图1a至图1b示出了根据本主题的一些实施方式的包括传感器悬架的传感器的示例性实施方案的等轴视图;
14.图2a至图2b示出了根据本主题的一些实施方式的包括传感器悬架的传感器的另一示例性实施方案的等轴视图;
15.图3示出了根据本主题的一些实施方式的图2的传感器的等轴剖视图;
16.图4a至图4b示出了根据本主题的一些实施方式的包括传感器悬架的传感器的另一示例性实施方案的等轴视图;
17.图5示出了根据本主题的一些实施方式的图4a至图4b的传感器的剖视图;
18.图6a至图6b示出了根据本主题的一些实施方式的包括在本文所述的传感器中的多个悬架元件的示例性实施方案的剖视图;
19.图6c至图6d示出了根据本主题的一些实施方式的包括在本文所述的传感器的壳体中的多个悬架元件的另一示例性实施方案的剖视图;
20.图7a至图7c示出了根据本主题的一些实施方式的包括在本文所述的传感器的端盖中的多个悬架元件的示例性实施方案的等轴视图;
21.图8示出了根据本主题的一些实施方式的如本文所述的包括包括在传感器的端盖中的多个悬架元件的另一示例性实施方案的传感器的剖视图;
22.图9a示出了根据本主题的一些实施方式的包括在本文所述的传感器的端盖中的多个悬架元件的另一示例性实施方案的等轴视图;
23.图9b示出了根据本主题的一些实施方式的图9a的实施方案的剖视图;
24.图10示出了根据本主题的一些实施方式的本文所述的传感器的第二端盖的示例性实施方案的等轴视图;
25.图11示出了根据本主题的一些实施方式的用于制造图1至图10的传感器的方法的示例性实施方案的工艺流程图;并且
26.图12示出了根据本主题的一些实施方式的包括图1的传感器的系统的示例性实施方案的框图。
27.应注意,附图不一定按比例绘制。附图仅旨在描绘本文所公开的主题的典型方面,因此不应视为限制本公开的范围。
具体实施方式
28.传感器可包括布置在壳体或主体内的传感器元件。通常,传感器由单独的部件制造,并在制造单独的部件之后进行组装。例如,传感器可包括壳体、布线、传感器元件和用于将传感器元件固定在壳体内的部件。这种类型的传感器部件的连续制造和组装可能会引入质量控制问题、制造缺陷和不当组装的可能性,这可能导致传感器无法工作,并可能增加制造和维修成本。组装具有许多内部部件的复杂传感器在物理上可能很困难,并且可能需要专用装备、夹具或其他制造工具/工艺来以这种方式创建和组装传感器部件。此外,为各种传感器部件采购不同的材料可能会耗费时间,延迟制造/组装操作,并增加传感器的整体成本。使用不同的材料也会使维持制造商预期的传感器设计规格变得困难。例如,对传感器壳体和传感器壳体内的悬架元件使用单独采购的材料或部件可能无法实现传感器元件的直径与壳体直径之间的所需比率,该比率对于在冲击或振动条件下保持传感器的性能是必要的。
29.当前的制造技术包括加工各种部件,诸如传感器壳体、悬架部件以及密封传感器所必需的任何盖或配件。组装可能需要在将其他部件放置在壳体中之前,将特定部件放置在壳体内的特定顺序。传感器的任何调谐都可能需要额外的时间和材料来拆卸传感器、从各种制造来源采购不同的维修材料、用维修材料重新组装传感器以及测试经维修的传感器。
30.本主题可包括改进的传感器和制造该传感器的方法。传感器可使用增材制造技术形成,以将传感器制造为集成单个单元,该单元由壳体和一体地形成在壳体内的悬架元件组成。在一些实施方案中,通过增材制造技术形成的传感器还可包括也通过增材制造技术形成的端盖。端盖可以一体地形成在壳体内,使得端盖包括在集成单个单元中。端盖可包括一体地形成在端盖的部分内的悬架元件。
31.本文所述的本主题的一些实施方式包括具有形成在壳体内的集成悬架和/或形成在传感器的压板或端盖内的集成悬架的传感器。传感器可使用使用增材制造技术沉积和形成的金属材料制造。传感器可包括包括拱形梁的径向弹簧悬架元件。拱形梁可在一端或两端固定到传感器壳体。拱形梁可用作径向弹簧,以将晶体块或传感器元件悬挂在壳体内,并且可提供径向刚度以防止晶体块或传感器元件在振动或冲击条件下谐振、开裂或与壳体的内表面发生碰撞。可通过改变形成径向悬架元件的拱形梁的横截面几何形状、弯曲几何形状、长度和固定端的数量来修改悬架元件的刚度。也可通过改变传感器中径向悬架元件的总数来修改刚度。
32.传感器还可包括轴向弹簧悬架元件。轴向弹簧悬架元件可包括在一端或两端固定到端盖或压板的拱形梁。轴向悬架元件可用作轴向弹簧以悬挂晶体块或传感器元件,并且可提供轴向刚度以防止晶体块或传感器元件在振动或冲击条件下谐振、开裂或与端盖发生碰撞。可通过改变梁的横截面几何形状、弯曲几何形状、长度和固定端的数量来修改轴向悬架元件的刚度。也可通过改变传感器中轴向悬架元件的总数来修改刚度。
33.使用增材制造技术来形成其中具有集成悬架元件的传感器可有利地解决与采购、组装、部署和维修使用非增材制造技术制造的传感器相关联的问题,诸如加工和组装单独的部件。例如,部件材料的选择和可用性不再依赖于供应商供应或交货时间。调整传感器的功能方面所需的任何调谐或设计更改都可通过调整材料成分、几何形状或增材制造沉积技术来执行,而不是在组装和测试新部件之前采购和等待交付合适的维修零件。
34.图1a至图1b示出了根据本主题的一些实施方式的包括传感器悬架的传感器的示例性实施方案的等轴视图。如图1a所示,传感器100可包括壳体105。壳体105可以是圆柱形壳体。在一些实施方案中,壳体可以是非圆柱形的,诸如多边形壳体。壳体可包括金属材料、非金属材料或金属材料和非金属材料的混合物。在一些实施方案中,金属材料可包括钛、铝、不锈钢或它们的组合物。在一些实施方案中,金属材料可包括合金718。壳体105可包括外表面、内表面和其中的腔。壳体105还可包括第一端110和第二端115。第一端110可包括可一体地形成在壳体105内的端盖。第二端115可包括开口。壳体105的内表面可包括多个悬架元件120。悬架元件120可在壳体的内表面上以多种图案形成。例如,多个悬架元件120可被布置成均匀布置的行和列、非均匀布置的行和列,或者被布置成多个部分,该多个部分可包括相对于布置在壳体105内的其他部分的悬架元件的不同布置。在一些实施方案中,多个悬架元件120中的每个悬架元件可被布置成与壳体105的长度正交,例如如图1a的实施方案所示。在一些实施方案中,每个悬架元件可与壳体105的长度平行地布置。
35.多个悬架元件120中的每个悬架元件可被配置为在悬架元件的一端或悬架元件的两端耦接到壳体的内表面。多个悬架元件120可提供弹簧力以限制传感器元件在壳体105内的径向移动。例如,如图1a所示,传感器100可包括传感器元件125,诸如晶体块。在传感器100的操作期间,传感器元件125可在壳体105内沿径向方向130和/或轴向方向135平移。多个悬架元件120可被配置为减少或限制传感器元件125在壳体105内沿径向方向130的平移量。
36.如图1b所示,传感器100还包括端盖140。在一些实施方案中,端盖140可一体地形成在壳体105内。在一些实施方案中,端盖140可与壳体105分开形成,并且可作为单独的部件插入壳体105的第一端110中。在此类实施方案中,端盖140可使用与用于形成壳体105相同的增材制造技术和材料单独形成。在一些实施方案中,端盖140可焊接或锡焊到壳体105。
37.图2a至图2b示出了根据本主题的一些实施方式的包括传感器悬架的传感器的另一示例性实施方案的等轴视图。如图2a所示,传感器200可包括壳体205、第一端210、第二端215和多个悬架元件220。多个悬架元件220可与壳体205的长度平行地布置,如图2b所示。传感器200可包括传感器元件225,该传感器元件被配置为插入壳体205中并被接收在壳体205内。传感器元件225可在壳体205内沿径向方向230和/或轴向方向235平移。多个悬架元件220可被配置为减少或限制传感器元件225在壳体205内的径向平移230的量。如图2b所示,传感器200可包括一体地形成在壳体205的第一端210内或插入壳体205的第一端210内的端
盖240。
38.图3示出了根据本主题的一些实施方式的图2的传感器的等轴剖视图。如图3所示,传感器300可包括壳体305、第一端310和第二端315。传感器300可包括从壳体305的内表面突出的多个悬架元件320。多个悬架元件320可被配置为减少或限制传感器元件325在壳体305内的径向平移330的量。多个悬架元件320可包括拱形梁结构,该拱形梁结构可在单独的悬架元件的一端或两端附连到壳体305的内表面。多个悬架元件320可被配置为提供针对传感器元件325的弹簧力(并且因此减少传感器元件325在壳体305内的径向平移330)。在一些实施方案中,传感器元件可以是晶体,并且可以由溴化铈、卤化镧或碘化钠形成。
39.如图3进一步所示,传感器300可包括端盖340,该端盖可在传感器300的第一端310处一体地形成在壳体305内。端盖340可包括附加的多个悬架元件345。多个悬架元件345可包括轴向悬架元件,该轴向悬架元件被配置为减少或限制传感器元件325在壳体305内的轴向平移335的量。在一些实施方案中,例如,如图3所示,每个轴向悬架元件可在轴向悬架元件345的一端处耦接到端盖340。在一些实施方案中,轴向悬架元件345的两端可耦接到端盖340。
40.图4a至图4b示出了根据本主题的一些实施方式的包括传感器悬架的传感器的另一示例性实施方案的等轴视图。如图4a所示,传感器400可包括壳体405、第一端410和第二端415。传感器400还可包括内表面420,该内表面被配置为将传感器元件425与壳体405一起悬挂。例如,如图4a所示,内表面420可以是多边形表面,并且可以被布置和设定尺寸,以便对传感器元件425施加弹簧力以减少传感器元件425在壳体405内的径向平移430的量。如图4b所示,传感器400可包括一体地形成在传感器400的第一端410内的端盖440。
41.图5示出了根据本主题的一些实施方式的图4a至图4b的传感器的剖视图。如图5所示,传感器400可包括壳体405、壳体405的内表面420和端盖440的表面505。表面505可包括多个悬架元件510,该悬架元件被布置成远离端盖440的表面505突出到壳体的腔中。多个悬架元件可被配置为提供弹簧力以减少或限制传感器元件425在壳体405内的轴向平移的量。
42.图6a至图6b示出了根据本主题的一些实施方式的包括在本文所述的传感器中的多个悬架元件的示例性实施方案的剖视图。如图6a所示,本文所述的传感器的壳体605可包括内表面610。内表面610可包括多个悬架元件615。悬架元件615可形成倾斜梁悬架元件,该倾斜梁悬架元件以远离内表面610的第一角度朝向壳体605的腔620延伸,然后以远离第一角度的第二角度延伸,以便与内表面610大致平行。为了清楚起见,图6b中示出了图6a的倾斜梁悬架元件615。
43.图6c至图6d示出了根据本主题的一些实施方式的包括在本文所述的传感器的壳体中的多个悬架元件的另一示例性实施方案的剖视图。如图6b所示,本文所述的传感器的壳体的内表面610可包括多个悬架元件625。悬架元件615可形成悬臂梁悬架元件,该悬臂梁悬架元件以远离内表面610的第一角度朝向壳体605的腔620延伸。为了清楚起见,图6d中示出了图6c的悬臂梁悬架元件。
44.图7a至图7c示出了根据本主题的一些实施方式的包括在本文所述的传感器的端盖中的多个悬架元件的示例性实施方案的等轴视图。如图7a所示,在一个实施方案中,端盖705可包括从端盖705的顶表面715朝向本文所述的传感器的壳体的腔延伸的多个悬架元件710。多个悬架元件710可被配置为轴向悬架元件,并且可被布置成减少或限制传感器元件
在本文所述的传感器的壳体内的轴向行进量。如图7a所示,多个悬架元件710中的每个悬架元件可以包括沿每个悬架元件710的长度变化的直径,使得可以产生渐进的弹簧力。尽管多个悬架元件710被示出为具有圆形横截面,但是可以实现附加形状的横截面。例如,在一些实施方案中,多个悬架元件710的横截面的形状可包括几何形状的横截面。如图7a进一步所示,端盖705可包括套环或集成垫圈720,该套环或集成垫圈被配置为当端盖705可使用增材制造技术与壳体分开形成时将端盖705固定在本文所述的传感器的壳体内。
45.如图7b所示,在另一实施方案中,端盖725可包括成角度的悬架元件730的圆形布置,该成角度的悬架元件从端盖725的顶表面735朝向本文所述的传感器的壳体的腔延伸。多个悬架元件730可被配置为轴向悬架元件,并且可被布置成减少或限制传感器元件在本文所述的传感器的壳体内的轴向行进量。如图7b所示,多个悬架元件730中的每个悬架元件可包括不沿每个悬架元件730的长度变化的均匀直径。在一些实施方案中,多个悬架元件730中的每个悬架元件的直径可沿其长度变化,使得可以产生渐进的弹簧力。在一些实施方案中,每个悬架元件730远离端盖725的顶表面735延伸的角度可以被配置为使得可以产生渐进的弹簧力。尽管多个悬架元件730被示出为具有圆形横截面,但是可以实现附加形状的横截面。例如,在一些实施方案中,多个悬架元件730的横截面的形状可包括几何形状的横截面。如图7b进一步所示,端盖725可包括套环或集成垫圈720,该套环或集成垫圈被配置为当端盖725可使用增材制造技术与壳体分开形成时将端盖725固定在本文所述的传感器的壳体内。
46.如图7c所示,在另一实施方案中,端盖740可包括多个v形悬架元件745的布置,该多个v形悬架元件从端盖740的顶表面750朝向本文所述的传感器的壳体的腔延伸。多个悬架元件745可被配置为轴向悬架元件,并且可被布置成减少或限制传感器元件在本文所述的传感器的壳体内的轴向行进量。如图7c所示,多个悬架元件745中的每个悬架元件可具有开口角度755。开口角度755可以以不同的角度配置,以产生不同量的弹簧力和刚度。在一些实施方案中,悬架元件745可包括接合高度760,该接合高度可被配置为响应于传感器元件在本文所述的传感器的壳体内轴向平移并与多个悬架元件745接触时施加在多个悬架元件745上的给定量的位移力作为阶跃函数改变刚度。在一些实施方案中,多个悬架元件745中的每个悬架元件的直径可沿其长度变化,使得可以产生渐进的弹簧力。在一些实施方案中,每个悬架元件745远离端盖740的顶表面750延伸的角度可以被配置为使得可以产生渐进的弹簧力。如图7c进一步所示,端盖740可包括套环或集成垫圈720,该套环或集成垫圈被配置为当端盖725可使用增材制造技术与壳体分开形成时将端盖740固定在本文所述的传感器的壳体内。
47.图8示出了根据本主题的一些实施方式的如本文所述的包括包括在传感器的端盖中的多个悬架元件的另一示例性实施方案的传感器的剖视图。如图8所示,传感器800可包括多边形壳体805和形成在壳体805的内表面815上的多个悬架元件810。多个悬架元件810可包括径向悬架元件810,该径向悬架元件被配置为减少或限制传感器元件在壳体805内的径向位移的量。
48.如图8进一步所示,传感器800包括端盖820(示出了其顶表面825)。端盖820可包括从顶表面825朝向传感器800的腔延伸的多个悬架元件830。多个悬架元件830可被布置成从中心835沿径向方向向外延伸的螺旋图案。在一些实施方案中,多个悬架元件830可包括正
方形、三角形、圆形、椭圆形或多边形悬架元件或它们的组合。在一些实施方案中,每个悬架元件830的部分可与相邻悬架元件830的一部分重叠。多个悬架元件830可包括轴向悬架元件830,该轴向悬架元件被配置为减少或限制传感器元件在壳体805内的轴向位移的量。在一些实施方案中,多个悬架元件830可被配置为响应于传感器元件相对于端盖820和配置在其上的多个悬架元件830的轴向位移而提供渐进的弹簧力。
49.图9a示出了根据本主题的一些实施方式的包括在本文所述的传感器的端盖中的多个悬架元件的另一示例性实施方案的等轴视图。如图9a所示,端盖905可包括呈晶格或矩阵形式的多个悬架元件910。多个悬架元件可包括轴向悬架元件910,该轴向悬架元件被配置为减少或限制传感器元件在壳体805内的轴向位移的量。在一些实施方案中,晶格可以是柔性晶格,并且可被配置为当给定负载施加到晶格结构时提供渐进的弹簧响应或线性的弹簧响应。可以设想多种晶格形状和尺寸。
50.图9b示出了根据本主题的一些实施方式的图9a的实施方案的剖视图。如图9b所示,多个悬架元件910可形成晶格结构。尽管晶格结构被示出为具有正方形的单独单元915,但是可以包括附加的单元形状以形成形成多个悬架元件910的晶格结构。
51.图10示出了根据本主题的一些实施方式的本文所述的传感器的第二端盖的示例性实施方案的等轴视图。如图10所示,第二端盖1000可包括壳体1005和布置在壳体1005内的窗1010。在一些实施方案中,端盖1000可以是第二端盖,其可以插入如本文所述的传感器的第二端中。例如,第二端盖1000可插入关于图1所述的传感器100的第二端115中。在一些实施方案中,第二端盖1000可使用与用于形成本文所述的传感器的壳体和端盖相同的材料并通过相同的增材制造技术来形成,例如关于图1所述的壳体105和端盖110。在一些实施方案中,第二端盖1000可以在传感器元件已经插入壳体中之后焊接到壳体。在一些实施方案中,窗1010可包括蓝宝石窗。
52.图11示出了根据本主题的一些实施方式的用于制造图1至图10的传感器的方法的示例性实施方案的工艺流程图。如图11所示,方法1100在1110处开始,在此提供金属材料。金属材料可包括钛、铝、不锈钢或它们的组合物。在一些实施方案中,可以将附加材料与金属材料混合以形成合金或包括非金属材料的组合物。
53.在1120处,方法1100可包括使用在1110处提供的金属材料通过增材制造技术形成设备。在一些实施方案中,增材制造技术可包括材料喷射、粘结剂喷射、材料挤出、粉末床熔化(例如,诸如直接金属激光熔化(dmlm)、电子束熔化和选择性激光熔化(sls))、薄片层压和定向能量沉积。
54.本文所述的轴向悬架元件和径向悬架元件可相对于各种参数形成,诸如刚度、振动频率、抗冲击性能、阻尼、由传感器元件位移引起的主动负载等。本文所述的多个轴向和径向悬架元件可被配置为在传感器元件可能经历热膨胀的条件下以及传感器元件可能由于振动或冲击条件而轴向或径向位移的条件下(诸如当传感器和传感器元件被摇动时可能发生的条件下)将传感器元件固定在壳体内。多个悬架元件可用作弹簧,以吸收传感器元件的位移并将传感器元件保持在传感器的壳体内的适当位置。
55.在一些实施方案中,选择金属材料或增材制造工艺以形成第一多个悬架元件(诸如图3中的多个悬架元件345),该第一多个悬架元件具有预定量的轴向刚度、预定量的轴向振动阻尼或相对于壳体305内的传感器元件325的轴向平移335的预定量的温度诱导轴向位
移。
56.在一些实施方案中,可选择金属材料或增材制造工艺以形成第二多个悬架元件(诸如图3中的多个悬架元件320),该第二多个悬架元件具有预定量的径向刚度、预定量的径向振动阻尼或相对于壳体305内的传感器元件325的径向平移330的预定量的温度诱导径向位移。
57.形成设备可包括形成传感器,诸如关于图1所示和所述的传感器100。在一些实施方案中,传感器可以是伽马传感器。形成设备可包括形成传感器100的壳体105,该壳体包括被配置为将传感器元件125悬挂在其中的腔、内表面和一体地形成在壳体105的第一端110内的第一端盖140。如图3所示,第一端盖340可包括第一多个悬架元件345,该第一多个悬架元件一体地形成在第一端盖340内并且被布置成从第一端盖340的表面朝向壳体305的腔突出。
58.在1130处,方法1100还可包括在壳体305的内表面上一体地形成第二多个悬架元件320,该第二多个悬架元件320从壳体305的内表面朝向腔径向突出。
59.在1140处,方法1100可进一步包括使用金属材料通过增材制造工艺形成设备的第二端盖,并且将蓝宝石窗插入第二端盖的一部分中。例如,如关于图10所述,可使用金属材料形成第二端盖1000。蓝宝石窗1010可插入第二端盖1000的壳体1005中。
60.在1150处,可将传感器元件插入壳体内。第二端盖可焊接在壳体的第二端内。例如,如关于图1和图10所述,传感器元件125可插入壳体105中。在一些实施方案中,传感器元件可以是晶体,并且可以由溴化铈、卤化镧或碘化钠形成。第二端盖1000可焊接在壳体105的第二端115内。
61.图12示出了根据本主题的一些实施方式的包括图1的传感器的系统的示例性实施方案的框图。如图12所示,系统1200可包括计算机装置1205,该计算机装置被配置为接收和处理由根据图11的方法1100形成的传感器生成的传感器数据。计算装置1205可包括处理器1201、存储器1215、通信接口1220、显示器1225和一个或多个输入装置1230。计算装置1205的处理器1210可被配置为执行存储在存储器中的计算机可读指令以处理经由通信接口1220接收的数据。存储器1215还可存储由本文所述的传感器生成的传感器数据。显示器1225可包括被配置为呈现由计算装置1205接收的传感器数据的监视器、示波器或类似的显示装置。输入装置1230可包括键盘、鼠标、操纵杆、旋钮、拨号盘、触摸屏等,用户可以通过它们与传感器数据和/或计算装置1205进行交互。
62.如图12进一步所示,系统1200可包括耦接到计算装置1205的光电倍增管1235。光电倍增管1235可从传感器1240接收光子,并且可将光子转换为电信号,该电信号可被提供给计算装置1205以用于分析、处理、存储和报告。传感器1240可以是本文所述的并且根据图11的方法1100形成的伽马传感器。伽马传感器1240可从环境1250接收伽马能量1245,在该环境中,伽马传感器1240可被配置为感测。
63.通过非限制性实例,本文所述的设备、方法、系统的示例性技术效果包括通过增材制造技术形成包括传感器元件悬架的传感器。这种形成传感器和传感器悬架的方法可减少对单独制造和组装的传感器部件的需要,并且可提供具有一体地形成在其中的多个悬架元件的传感器壳体。悬架元件可被形成为减少设置在传感器壳体内并与悬架元件界面接触的传感器元件的径向和轴向平移的量。通过使用本文所述的增材制造技术形成悬架元件,悬
架元件可以配置有多种刚度、振动阻尼和热位移。以这种方式形成具有集成悬架元件的整体壳体可减少库存交货时间,减少需要组装的单独传感器部件的数量,减少维修和更换成本,并提供更可靠且精确的传感器。
64.描述了某些示例性实施方案,以提供对本文所公开的系统、装置和方法的结构、功能、制造和使用的原理的全面理解。这些实施方案的一个或多个示例已在附图中示出。本领域技术人员将理解的是,本文中具体描述且在附图中示出的系统、装置和方法是非限制性的示例性实施方案,并且本发明的范围仅由权利要求限定。结合一个示例性实施方案示出或描述的特征可与其他实施方案的特征组合。此类修改和变型旨在包括在本发明的范围内。此外,在本公开中,实施方案的相似命名的部件通常具有类似的特征,因此在具体实施方案内,不一定完全阐述每个相似命名的部件的每个特征。
65.本文所述的主题可在模拟电子电路、数字电子电路和/或计算机软件、固件或硬件(包括本说明书中公开的结构装置和其结构等同物)或它们的组合中实现。本文所述的主题可被实现为一个或多个计算机程序产品,诸如有形地体现在信息载体中(例如,体现在机器可读存储装置中)、或体现在传播的信号中,以用于由数据处理设备(例如,可编程处理器、计算机或多台计算机)执行或控制该数据处理设备的操作的一个或多个计算机程序。计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序或代码)可以任何形式的编程语言(包括编译语言或解释语言)编写,并且它可以任何形式部署,包括作为独立程序或者作为模块、部件、子例程或适用于计算环境中的其他单元部署。计算机程序不一定对应于文件。程序可存储在保存其他程序或数据的文件的一部分中,存储在专用于所考虑的程序的单个文件中,或者存储在多个协同文件(例如,存储一个或多个模块、子程序或代码的部分的文件)中。计算机程序可被部署成在一台计算机上或在多台计算机上执行,该多台计算机位于一个站点处或跨多个站点分布并且由通信网络互连。
66.本说明书中所述的过程和逻辑流程,包括本文所述主题的方法步骤,可由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器执行,以通过对输入数据进行操作并且生成输出来执行本文所述主题的功能。该过程和逻辑流程还可由专用逻辑电路(例如fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路))来执行,并且本文所述主题的设备可被实现为专用逻辑电路(例如fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路))。
67.以举例的方式,适于执行计算机程序的处理器包括通用微处理器和专用微处理器两者,以及任何种类的数字计算机的任何一个或多个处理器。一般来说,处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器以及一个或多个用于存储指令和数据的存储器装置。一般来说,计算机还将包括一个或多个用于存储数据的大容量存储装置(例如,磁盘、磁光盘或光盘),或操作地耦接以从一个或多个用于存储数据的大容量存储装置(例如,磁盘、磁光盘或光盘)接收数据或者/并且将数据传送至一个或多个用于存储数据的大容量存储装置(例如,磁盘、磁光盘或光盘)。适于体现计算机程序指令和数据的信息载体包括所有形式的非易失性存储器,包括例如半导体存储器装置(例如,eprom、eeprom和闪存存储器装置);磁盘(例如,内部硬盘或可移动磁盘);磁光盘;以及光盘(例如,cd盘和dvd盘)。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或者并入专用逻辑电路中。
68.为了提供与用户的交互,本文所述的主题可在具有用于向用户显示信息的显示装
置(例如,crt(阴极射线管)或lcd(液晶显示器)监视器)以及键盘和指向装置(例如,鼠标或跟踪球)的计算机上实现,用户可通过该键盘和指向装置向计算机提供输入。还可使用其他种类的装置来提供与用户的交互。例如,提供给用户的反馈可为任何形式的感官反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈),并且可以任何形式接收来自用户的输入,包括声音、语音或触觉输入。
69.本文所述的技术可使用一个或多个模块来实现。如本文所用,术语“模块”是指计算软件、固件、硬件和/或它们的各种组合。然而,在最低程度上,模块不应被解释为未在硬件、固件上实现或记录在非暂态处理器可读存储介质上的软件(即,模块本身不为软件)。实际上,“模块”将被解释为始终包括至少一些物理的非暂态硬件,诸如处理器或计算机的一部分。两个不同的模块可共享相同的物理硬件(例如,两个不同的模块可使用相同的处理器和网络接口)。本文所述的模块可被组合、集成、分开和/或复制以支持各种应用。另外,代替在特定模块处执行的功能或除在特定模块处执行的功能之外,本文描述为在特定模块处执行的功能可在一个或多个其他模块处和/或由一个或多个其他装置执行。此外,模块可相对于彼此本地或远程地跨越多个装置和/或其他部件来实现。另外,模块可从一个装置移动并添加至另一个装置,以及/或者可包括在两个装置中。
70.本文所述的主题可在计算系统中实现或耦接到计算系统,该计算系统包括后端部件(例如,数据服务器)、中间件部件(例如,应用程序服务器)或前端部件(例如,具有图形用户界面或网络浏览器的客户端计算机,用户可通过该图形用户界面或网络浏览器与本文所述主题的实施方式进行交互),或此类后端部件、中间件部件和前端部件的任何组合。系统的部件可通过数字数据通信的任何形式或介质(例如,通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“lan”)和广域网(“wan”),例如互联网。
71.如本文在整个说明书和权利要求书中所用的,近似语言可用于修饰任何定量表示,该定量表示可有所不同但不导致与其相关的基本功能的变化。因此,由一个或多个术语诸如“约”、“大约”和“基本上”修饰的值不应限于所指定的精确值。在至少一些情况下,近似语言可对应于用于测量该值的仪器的精度。在此以及在整个说明书和权利要求书中,范围限制可组合和/或互换,除非上下文或语言另外指明,否则此范围被识别并包括其中所包含的所有子范围。
72.基于上述实施方案,本领域技术人员将了解本发明的其他特征和优点。因此,除所附权利要求书所指示的以外,本技术不受已具体示出和描述的内容的限制。本文所引用的所有出版物和参考文献均明确地全文以引用方式并入。
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