RS59754B1

RS59754B1 - Senzor za detekciju jedne ili više veličina fluida, posebno senzor pritiska

Info

Publication number: RS59754B1
Application number: RS20200005A
Authority: RS
Inventors: Massimo Monichino; Stefania Grandis
Original assignee: Metallux Sa
Priority date: 2015-04-16
Filing date: 2016-04-15
Publication date: 2020-02-28
Also published as: WO2016166712A1; US10627301B2; EP3283865B1; DK3283865T3; CN107548452A; PL3283865T3; ITUB20150460A1; PT3283865T; HUE047161T2; US20180113042A1; SI3283865T1; CN107548452B; EP3283865A1; ES2766849T3

Description

Opis

Oblast pronalaska

[0001] Ovaj pronalazak se odnosi uopšteno na senzore i elektronska kola za detekciju jedne ili više veličina fluida, kao što su na primer senzori pritiska, i razvijen je sa posebnim osvrtom na senzore i kola koji sadrže najmanje jedno telo napravljeno od elektroizolacionog materijala, poput keramičkog ili polimernog materijala. Pronalazak pronalazi poželjnu primenu u senzorima koji imaju telo koje sadrži najmanje jedan fleksibilni ili pokretni deo, posebno telo sa šupljinom, i najmanje jednu membranu u položaju koji odgovara šupljini.

Stanje tehnike

[0002] Neki senzori navedenog tipa koriste se u uređajima za detekciju pritiska fluida (tečnosti i gasovite forme) u različitim sektorima, kao što su automobilski sektor, sektor domaćinstva i sektor električnih kućnih uređaja, i HVAC, vodovodni i sanitarni sektor. Ovi senzorski uređaji obično sadrže kutiju ili nosač, koji definišu najmanje jedno kućište sa ulazom za fluid čiji pritisak treba da se meri, kao i senzor pritiska postavlјen u kućištu tako da je njegov osetlјiv deo izložen fluidu, obično deo koji sadrži membranu.

[0003] Senzor pritiska ima telo senzora, generalno napravljeno od elektroizolacionog materijala, sa aksijalnom šuplјinom koja je zatvorena na najmanje jednom kraju gorepomenutim delom sa membranom. U nekim senzorima prvog tipa, koji se uglavnom nazivaju „relativni senzori“, aksijalna šuplјina je suštinski slepa šuplјina, koja je zatvorena na stranici tela senzora, ovde definisanoj radi jednostavnosti kao „gornja stranica“. Aksijalna šuplјina se, umesto toga, otvara na suprotnoj stranici tela senzora, ovde definisanoj kao „donja stranica“, i postavlјa se u fluidnu komunikaciju sa dovodom uređaja. U senzorima drugog tipa, koji se uglavnom nazivaju „apsolutni senzori“, šuplјina je, umesto toga, suštinski zatvorena na oba suprotna kraja, a na jednom od njih je obezbeđen deo sa membranom, čija je spolјna strana izložena fluidu. Takođe su poznati senzori pritiska trećeg tipa, na primer senzori koji imaju telo sa konstrukcijom koja je suštinski slična onoj od senzora gorepomenutog drugog tipa, pri čemu je, međutim, šuplјina tela senzora postavljena u fluidnu komunikaciju sa spolјašnjim okruženjem ili sa drugim referentnim pritiskom, kroz najmanje jedan prolaz definisan u njenom delu, koji je različit od odgovarajućeg dela sa membranom.

[0004] Telo senzora može biti monolitno ili drugačije sačinjeno od više delova. Na primer, u slučaju pomenutog senzora prvog tipa, telo senzora može biti monolitno, kako bi se definisala integralno slepa šuplјina sa odgovarajućim delom sa membranom, ili može sadržavati aksijalno šuplјe telo, fiksirano na jednom kraju na kojem je membranski element da bi se zatvorila gorepomenuta šuplјina na jednoj strani. Telo senzora drugog tipa ili trećeg tipa o kojem se govori obično je sastavlјeno od više delova, na primer uklјučujući glavno telo koje definiše barem deo šuplјine, zatvoreno dodatnim telom koje definiše membranu. U slučaju senzora drugog tipa, šuplјina je slepa, na jednom kraju (poput gornje stranice) zatvorena je delom samog tela, a na drugom kraju (poput donje stranice) zatvorena delom sa membranom postavljenim na glavno telo. Kod senzora trećeg tipa glavno telo je perforirano, poželjno na kraju suprotnom od dela sa membranom. U slučaju senzora gore navedenog drugog tipa, kraj koji je nasuprot dela sa membranom može stoga biti bez rupa da bi se obezbedio senzor pritiska apsolutnog tipa. U senzorima gore pomenutog trećeg tipa, umesto toga, gornja strana može imati otvor za podešavanje šuplјine tela senzora u komunikaciji sa spolјnom sredinom ili drugom referencom pritiska kako bi se obezbedio senzor pritiska relativnog ili diferencijalnog tipa.

[0005] Telo senzora nosi postavku kola koja uglavnom obuhvata krajeve za povezivanje senzora sa spolјnim sistemom, i šablon kola napravlјen od elektroprovodljivog materijala, obično postavljeno na strani dela sa membranom koji je zaštićen od fluida, na primer strani koja je izvan šuplјine u slučaju senzora prvog tipa ili na strani dela sa membranom koja je okrenuta ka šuplјini u slučaju senzora drugog i trećeg tipa.

[0006] Povezani sa gornjim šablonom kola su jedna ili više komponenti kola - na primer, piezoelektrične, piezo-otporne, otporne, ili kapacitivne komponente - projektovane da detektuju savijanje ili deformaciju dela sa membranom, koji zavise od pritiska fluida.

[0007] U nekim primenama, predviđen je na stranici tela senzora, nasuprot delu sa membranom, dodatni šablon kola koji pripada postavci kola, koji se takođe dobija postavljanjem elektroprovodlјivog materijala. Takođe, ovom drugom šablonu kola može biti pridružena jedna ili više komponenti kola iz postavke kola.

[0008] Na primer, objava WO 2010/134043 A, podneta u ime predmetnog podnosioca, opisuje senzor pritiska gorepomenutog drugog tipa, posebno apsolutnog tipa, čije telo senzora sadrži prvi deo koji definiše slepu šuplјinu i drugi deo koji je fiksiran u odnosu na prvi deo tako da se zatvori gorepomenuta šuplјina.

[0009] Unutrašnja strana drugog dela, koja obezbeđuje membranu koja se može deformisati, ima prvi šablon kola, na koji su povezana sredstva za detekciju deformacije membrane, na primer gore pomenutog tipa. Na gornjoj stranici prvog dela tela senzora - tj. stranici nasuprot drugom delu tela - nalaze se priklјučni terminali senzora i drugi šablon kola, na koji su povezane druge električne i/ili elektronske komponente postavke kola za kontrolu senzora (na primer, mikrokontroler, komponente za pojačavanje, komponente za kalibraciju, komponente za filtriranje, priklјučni terminali, itd.). Dva šablona kola povezana su elektroprovodlјivim sredstvima koja se protežu u aksijalnom pravcu tela senzora. Tačnije, prvi deo tela senzora ima aksijalne rupe, u položaju perifernom u odnosu na odgovarajuću slepu šuplјinu, sa unutrašnjom površinom ovih rupa obloženom slojem elektroprovodlјivog materijala. Jedan kraj ovog provodlјivog sloja je stoga smešten u položaj koji odgovara delu donje stranice prvog dela tela koji opkružuje otvor slepe šuplјine i povezan je sa najmanje jednom elektroprovodlјivom putanjom gore pomenutog prvog šablona kola postavljenog na unutrašnjoj strani drugog dela tela, tj. senzorne membrane. Drugi kraj provodnog sloja smešten je, umesto toga, na gornjoj stranici prvog dela tela, nasuprot membrani, i povezan je sa najmanje jednom putanjom gore pomenutog drugog šablona kola. Na taj način su dva šablona kola električno povezana zajedno i/ili na terminale.

[0010] Slično rešenje je, takođe, poznato iz objave WO 2014/097255 A, podnete u ime predmetnog podnosioca, na kome se zasniva preambula patentnog zahteva 1. Ovaj dokument opisuje senzor pritiska prvog tipa koji je gore pomenut, sa monolitnim telom senzora koje definiše slepu šuplјinu, zatvorenu na jednoj strani tela delom sa membranom. Na spolјnoj strani dela sa membranom nalaze se priklјučni terminali i prvi šablon kola, uz pridružene komponente za detekciju deformacije, dok se na suprotnoj strani tela nalazi, u položaju koji je periferni u odnosu na otvor šuplјine, drugi šablon kola, za povezivanje komponente za detekciju veličine fluida koji se meri, posebno senzora za temperaturu. Senzor za temperaturu je montiran tako da je barem njegov osetlјivi deo direktno izložen fluidu, suštinski ispred otvora šuplјine, radi direktnog detektovanja veličine od interesa. Takođe su u ovom slučaju dva šablona kola međusobno povezana pomoću metalizovanih rupa, tj. rupa koje prolaze kroz telo senzora u perifernom položaju u odnosu na slepu šuplјinu, u kojoj se nalazi elektroprovodlјivi materijal. Ovaj materijal izlazi na spolјnoj strani otvora, na odgovarajućim krajevima, kako bi bio u električnom kontaktu sa odgovarajućom putanjom dva šablona kola. U slučaju senzora pritiska iz objave WO 2010/134043, iako su metalizovane rupe u svakom slučaju šuplјe (imajući u vidu da je deblјina provodnog sloja koji pokriva njihove površine skromna), ne postoji rizik od prolaska kroz njih fluida koja se meri. Zapravo, u ovoj prijavi, krajevi metalizovanih otvora na donjoj stranici prvog dela tela su ometani ili u svakom slučaju izolovani od fluida drugim delom tela koji definiše membranu.

[0011] Takođe, u slučaju WO 2014/097255 A, metalizovane rupe su prazne, a njihovi krajevi na donjoj strani tela senzora začeplјeni su zaštitnim slojem elektroizolacionog materijala, koji najvećim delom pokriva odgovarajući drugi šablon kola na koji je priklјučen senzor za temperaturu. U svakom slučaju, u senzoru pritiska navedenom u prethodnom dokumentu o kojem je reč, područje donje strane tela senzora gde se nalaze donji krajevi metalizovanih otvora je izolovano od fluida zahvaljujući prisustvu prstenastog zaptivača. Ovaj zaptivač obezbeđuje aksijalnu nepropusnost za fluid na prethodno pomenutom zaštitnom sloju tako da opkružuje zapreminu koju može da zauzme fluid koji se meri, i područje gde se nalaze krajevi metalizovanih rupa zatvorenih zaštitnim slojem je u svakom slučaju izvan ove zapremine, pa nije dostupan fluidu.

[0012] U mogućem varijantnom tehničkom rešenju iz WO 2014/097255, barem jedna od metalizovanih rupa definisana je u telu senzora tako da njen kraj na donjoj strani se nalazi u oblasti ograničenoj od strane pomenutog zaptivača, tj. u položaju do kojeg može doći fluid. Iz tog razloga, prema varijanti o kojoj je reč, metalizovana rupa koja se pominje ispunjena je provodlјivim materijalom. Međutim, potpuno punjenje rupe može se pokazati problematičnim zbog kapilarnih dimenzija, tj. vrlo malog prečnika, rupe sa rizikom da, iako je očigledno zapušena sa spolјne strane, u unutrašnjosti su prisutni mehurići vazduha ili šuplјine koje nisu ispunjene provodljivim materijalom koje je teško otkriti. Ovo rešenje je osim toga i relativno skupo, jer potpuno popunjavanje prolazne rupe ili rupa na telu senzora podrazumeva upotrebu značajne količine provodlјivog materijala, što je u slučaju senzora pritiska obično legura sa bazom od plemenitog ili u svakom slučaju skupog metala, kao što je legura srebro-paladijum. Iz tog razloga, u praksi metalizovane rupe mogu biti ispunjene samo delimično, tj. samo na kraju koji je u pitanju.

[0013] Predmetna prijava je, međutim, utvrdila da u senzorima dobijenim na ovaj način, kada se oni koriste u kombinaciji sa fluidima visokog pritiska ili u prisustvu naglih povećanja pritiska značajne mere, može doći do sasvim nepredvidivih načina deformacija i/ili istiskivanja materijala koji se koristi za zapušavanje metalizovane rupe. Ove deformacije mogu stvoriti prolaze koji postavlјaju u komunikaciju dve suprotne strane tela senzora, tj. koji dovode u komunikaciju stranu izloženu fluidu sa suprotnom stranom, koja bi umesto toga trebalo da ostane zaštićena i izolovana, zbog prisustva komponenti kola koje nisu pogodne za kontakt sa fluidom koji treba detektovati.

[0014] Za bolјe razumevanje ovog problema, slika 1A je shematski prikaz, u uvećanom obimu, tela SB senzora (sensor body) sa prolaznim rupom TH (through hole), čija je cilindrična površina obložena provodlјivim slojem CC, kao što je spomenuto ranije. Kraj metalizovane rupe TH-CC koji odgovara strani UF na telu SB senzora koja je izložena fluidu je začepljen pomoću mase materijala PB za punjenje koji je lokalno deponovan. Materijal PB može biti elektroprovodlјiv materijal, ili smola ili drugi elektroizolacioni materijal. Masa za punjenje nastaje deponovanjem na dno metalizovane rupe kaplјice materijala o kome je reč u otopljenom ili tečnom stanju.

[0015] Kao što je objašnjeno gore, u slučaju korišćenja senzora u kombinaciji sa fluidima pri visokom pritisku ili u prisustvu privremenih povećanja u normalnom radnom pritisku, ponekad se može desiti da masa materijala PB ne može da izdrži potisak izvršen pritiskom (shematski je prikazan strelicom označenom sa P na slici IB), sa posledičnim rizikom od deformacije i/ili istiskivanja materijala koji začeplјuje rupu TH. Ova deformacija i/ili istiskivanje mogu, takođe, dovesti do stvaranja prolaza TP koji omogućava izlivanje fluida kroz metalizovanu rupu, kao što je istaknuto na slici 1C, postavljajući je tako u direktnu komunikaciju sa dve suprotne strane tela senzora. Ostali dokumenti stanja tehnike relevantni za pronalazak su patentna dokumenta US 2007/246819 A1 i US 2006/094219 A1.

Cilј i rezime predmetnog pronalaska

[0016] Cilј predmetnog pronalaska je u suštini da se prevaziđu nedostaci prethodno pomenuti na jednostavan, jeftin i pouzdan način.

[0017] Gorenavedeni cilј je postignut, prema pronalasku, pomoću senzora za detekciju najmanje jedne fizičke veličine fluida, posebno pritiska, i pomoću uređaja koji integriše takav senzor, koji imaju svojstva naznačena u priloženim patentnim zahtevima, pri čemu patentni zahtevi čine sastavni deo tehničkog razmatranja koje je obezbeđeno u vezi sa pronalaskom.

Kratak opis crteža

[0018] Dalјi cilјevi, svojstva i prednosti predmetnog pronalaska će jasno proizaći iz detalјnog opisa koji sledi i iz priloženih crteža, koji su dati isključivo kao objašnjenja i neograničavajući primeri a na kojima:

• Slike 1A, 1B i 1C su delimični i šematski odelјci koji imaju za cilј da prikažu kao primer problem svojstven senzorima pritiska poznatog tipa;

• Slike 2 i 3 su shematski udaljeni prikazi senzora pritiska prema jednom tehničkom rešenju pronalaska;

• Slika 4 je shematski prikaz u ravni senzora pritiska prema jednom tehničkom rešenju pronalaska;

• Slika 5 je shematski prikaz poprečnog preseka duž linije V-V sa slike 4;

• Slike 6 i 7 su shematski udaljeni prikazi postavke kola senzora pritiska prema jednom tehničkom rešenju pronalaska;

• Slika 8 je shematski udaljeni prikaz senzora pritiska prema jednom tehničkom rešenju pronalaska, sa uklonjenim odgovarajućim zaštitnim slojem;

• Slika 9 je shematski udaljeni prikaz delimičnog preseka senzora pritiska prema jednom tehničkom rešenju pronalaska;

• Slika 10 je shematski, u preseku, udaljeni prikaz senzora pritiska prema jednom tehničkom rešenju pronalaska, sa uklonjenim odgovarajućim zaštitnim slojem;

• Slike 11 i 12 su detalјi nekih elemenata senzora pritiska sa slike 10;

• Slika 13 je shematski udaljeni prikaz elementa za zatvaranje koji se može koristiti u senzoru pritiska prema jednom tehničkom rešenju pronalaska;

• Slike 14, 15 i 16 su delimični i uvećani shematski prikazi preseka senzora pritiska prema jednom tehničkom rešenju pronalaska, opremlјenog elementom za zatvaranje prema slici 13; • Slika 17 je shematski prikaz poprečnog preseka sličan onome na slici 5, koji odgovara senzoru pritiska u skladu sa drugačijim tehničkim rešenjem pronalaska;

• Slika 18 je shematski udaljeni prikaz drugačijeg tehničkog rešenja elementa za zatvaranje koji se može koristiti u senzoru pritiska sa slike 17;

• Slika 19 je shematski prikaz poprečnog preseka sličan onome na slici 14, koji odgovara uvećanom detalјu senzora pritiska prema slici 17;

• Slika 20 je shematski udaljeni prikaz senzora pritiska prema jednom tehničkom rešenju pronalaska, sa odgovarajućim zaptivnim elementom;

• Slika 21 je shematski udaljeni prikaz senzornog uređaja koji koristi senzor pritiska prema pronalasku;

• Slika 22 je shematski prikaz poprečnog preseka uređaja sa slike 21;

• Slika 23 je shematski prikaz poprečnog preseka sličan onome na slici 22, ali koji odgovara dalјem tehničkom rešenju pronalaska; i

• Slika 24 je delimični i shematski poprečni presek sličan onome na slici 14, koji odgovara daljem tehničkom rešenju pronalaska.

Opis poželјnih tehničkih rešenja pronalaska

[0019] Pozivanje na „tehničko rešenje“ ili „jedno tehničko rešenje“ u okviru ovog opisa treba da ukaže da je određena konfiguracija, konstrukcija ili odlika koja je opisana u odnosu na tehničko rešenje sadržana u najmanje jednom tehničkom rešenju. Dakle, fraze poput „u tehničkom rešenju“ ili „u jednom tehničkom rešenju“ i slično koje mogu biti prisutne u različitim tačkama ovog opisa, ne moraju se uvek odnositi na jedno i isto tehničko rešenje. U okviru ovog opisa, gde nije drugačije naznačeno ili kada nije odmah očigledno iz opisanog konteksta, definicije položaja kao što su „vrh“, „dno“, „gornji“, „donji“, „bočni“ i slično trebalo bi da se odnose na raspored prikazan na datoj slici. Pored toga, određene opisane konfiguracije i/ili konstrukcije i/ili odlike mogu se posmatrati pojedinačno ili kombinovane na bilo koji adekvatan način, u jednom ili više tehničkih rešenja, čak i drugačijih od tehničkih rešenja opisanih u dalјem tekstu, kao neograničavajući primer. Reference koje se koriste u dalјem tekstu date su samo radi praktičnosti i ne definišu domen zaštite ili obim tehničkih rešenja.

[0020] Na slikama 2-5, označen kao celina sa 1 je senzor za detekciju najmanje jedne veličine fluida prema jednom tehničkom rešenju predmetnog pronalaska. U prikazanom primeru, senzor je senzor pritiska, posebno senzor pritiska prvog tipa navedenog u uvodnom delu predmetne prijave. Senzor 1 ima telo 2 senzora, poželјno izrađeno od elektroizolacionog materijala, kao što je keramički materijal ili slično, na primer aluminijum oksid, ili polimerni materijal. Telo 2 je poželјno monolitno sa dve suprotne strane 2a i 2b i obodnom stranom 2c, na primer, sa uglavnom cilindričnim oblikom. U tehničkim rešenjima koja nisu ovde predstavlјena, telo 2 može imati oblik različit od oblika koji je prikazan, na primer, u obliku paralelepipeda ili prizme. Telo 2 senzora može, takođe, da sadrži određeni broj delova koji su povezani jedan sa drugim, na primer zaleplјeni ili zavareni, kao što je cevasti ili aksijalno šuplјi deo i deo sa membranom, učvršćeni na jednom kraju cevastog dela, ili opet - u slučaju senzora drugog tipa, kako je navedeno u uvodnom delu -može da sadrži glavni deo koji definiše slepu šuplјinu i dodatni membranski element, na primer zaleplјen, za zatvaranje prethodno pomenute slepe šuplјine; alternativno, pomenuti glavni deo može da sadrži prolaz da bi se dobio senzor pritiska trećeg tipa opisan u uvodnom delu.

[0021] Definisana u telu 2 je aksijalna slepa šuplјina, označena sa 3 na slikama 2 i 5. Šuplјina 3 je zatvorena na krajnjoj stranici 2b tela 2 odgovarajućim delom koji se može elastično deformisati, koji je označen sa 4 na slici 5 (vidi, takođe, slike 8 i 9) i u dalјem tekstu se naziva i „deo sa membranom“, i umesto toga je otvoren na suprotnoj krajnjoj stranici 2a. Deblјina dela 4 sa elastično deformabilnom membranom može biti unapred definisana u skladu sa opsegom pritiska koji se meri i/ili maksimalnim pritiskom koji senzor mora da izdrži, posebno predviđajući veću deblјinu dela 4 što je veći pritisak kojem je uređaj izložen. Poželјno je da se predvidi deblјina dela 4 sa membranom sadržana između 1/3 i 1/5 deblјine tela 2. Šuplјina 3 je dizajnirana da kroz svoj otvor koji odgovara stranici 2a prima fluid, na primer tečnost ili gas, čija će biti detektovana najmanje jedna veličina, ovde predstavlјena pritiskom.

[0022] Senzor 1 pritiska obuhvata postavku kola koju nosi telo 2 senzora. Ova postavka je predstavljena delimično i shematski na slikama 6 i 7, odvojeno od tela senzora, gde je svuda označena kao celina sa 5. Postavka 5 kola sadrži prvi šablon strujnog kola, koji je na slikama 6 i 7 označen kao celina sa 6, projektovan da bude na stranici 2b tela 2. Šablon 6 kola sadrži veći broj putanja načinjenih od elektroprovodlјivog materijala, na primer, metala ili legura metala (kao što je legura srebro-paladijum), poželјno sitoštampom ili u svakom slučaju nanet na ili povezan sa stranicom 2b tela 2, na njegovoj strani izvan šuplјine 3, kao što je vidlјivo na primer na slici 8. Neke od gorenavedenih putanja označene su sa 6a na slikama 6-8. Zbog toga se u poželјnom tehničkom rešenju izolacioni materijal koji čini telo 2 koristi direktno kao podloga za barem deo postavke 5 kola.

[0023] Povezano sa šablonom 6 kola je mnoštvo odgovarajućih komponenti kola, koje sadrže sredstva za detektovanje savijanja ili deformacije membrane 3, na primer, bilo koje vrste poznate u sektoru, kao što je pomenuto u uvodnom delu, kao što je most otpornika ili piezootpornika ili piezootpornih elemenata, koji se u dalјem tekstu radi sažetosti, takođe, nazivaju „otpori“, bez obzira na odgovarajuću vezu ili konfiguraciju.

[0024] Takođe, jedna ili više ovih komponenti može biti direktno formirana na stranici 2b, na primer, u obliku sito odštampanih ili deponovanih otpora. Kao primer, na slikama 7 i 8 označena sa R su četiri otpora koja čine delove senzorskog mosta, napravlјena od otpornog ili piezo-otpornog materijala (na primer, otporne ili piezo-otporne paste) nanesenog na stranicu 2b na deo 3 sa membranom, posebno u njegovoj oblasti koja je podložna elastičnoj deformaciji i povezana sa odgovarajućim putanjama 6a šablona 6 kola. U slučaju iz primera, upravlјačka elektronika senzora 1 pritiska je u udalјenom položaju i povezana je sa postavkom 5 kola preko odgovarajućih terminala (opisanih u dalјem tekstu). U varijantnim tehničkim rešenjima (nisu prikazane), kontrolna elektronika senzora može da sadrži jednu ili više komponenti - na primer, komponente za obradu i/ili komponente za pojačavanje, kao što su integrisana kola ili čipovi - koje direktno nosi telo 2 senzora i električno su povezane sa jednim od njegovih šablona kola, posebno sa šablonom 6 kola.

[0025] Treba napomenuti da na slikama 3 i 4 šablon 6 kola, sa odgovarajućim komponentama R, je obložen zaštitnim slojem L1 na elektroizolacionog materijala, kao što je sloj polimernog ili staklastog materijala.

[0026] Postavka 5 kola sadrži drugi šablon strujnog kola, koji je na slici 6 i 7 označen kao celina sa 7, koji je smešten na stranici 2a tela 2. Šablon 7 kola sadrži jednu ili više putanja od elektroprovodlјivog materijala, na primer metala ili legure metala (kao što je legura srebropaladijum), na primer sito štampane ili postavljene na, ili u svakom slučaju povezane sa, oblašću stranice 2a koja je u perifernom položaju u odnosu na otvor šuplјine 3.

[0027] U različitim tehničkim rešenjima, jedan ili više šablona 6 i 7 kola sadrži/sadrže veći broj putanja od elektroprovodlјivog materijala, kao što je metal ili legura metala, koje su učvršćene ili zaleplјene ili ugravirane na odgovarajuću stranicu 2b i 2a tela 2, ili putanje na drugačiji način učvršćene ili zaleplјene ili postavljene ili sitotiskom naštampane ili ugravirane na drugom nosaču, kao što je nosač kola, povezan sa telom 2.

[0028] U poželјnom tehničkom rešenju, putanja šablona 7 kola barem delimično opkružuje otvor šuplјine 3. U prikazanom slučaju, putanja označena sa 11 obavija otvor šuplјine 3 u potpunosti. U različitim tehničkim rešenjima, gorepomenuta putanja ima kružni oblik zatvorenog prstena i postavlјena je oko otvora šuplјine 3, posebno da bi se definisalo područje na kome počiva, direktno ili sa umetanjem sloja drugog materijala, je kružni zaptivni element, kao što je O-prsten.

[0029] U jednom tehničkom rešenju, električno povezana na drugi šablon 7 kola je najmanje jedna komponenta kola, posebno senzorsko sredstvo za detekciju fizičkog svojstva ili veličine fluida drugačije od pritiska. U prikazanom primeru (vidi slike 2, 6 i 7), ova komponenta - koja je označena kao celina sa 8 - ima aktivni deo 8a koji treba da bude izložen fluidu i najmanje dva priklјučna terminala 8b. U poželјnom tehničkom rešenju, komponenta 8 je senzor za temperaturu, kao što je otpornik koji vrši funkcije senzora za temperaturu, na primer NTC (negativni temperaturni koeficijentni) otpornik, čiji aktivni deo 8a (tj. deo koji vrši senzorne funkcije) treba direktno izlagati fluidu da bi se vršila direktna detekcija temperature. Nije isklјučena iz opsega ovog pronalaska upotreba različitih vrsta senzora, a ne nužno samo senzora temperature.

[0030] Uz upućivanje na prikazani primer, terminali 8b senzora 8 su u obliku reofora i nožica, namenjeni za lemlјenje na odgovarajuće priklјučne podloške, koje pripadaju šablonu 7 kola. Nije isklјučeno iz obima pronalaska, da se umesto komponenti sa reoforima ili nožicama upotrebe elektronske komponente tipa površinskog montiranja (SMD – surface mount device), poželjno opremlјene malim metalnim terminalima, na primer u obliku podloški ili metalizovanih krajeva, dizajniranim da se leme direktno na provodlјive putanje šablona kola, posebno korišćenjem paste za lemlјenje. Komponente tipa SMD koje se mogu koristiti u svrhu primene pronalaska poželjno imaju male dimenzije, takođe da bi se lakše premazivale mogućim zaštitnim materijalom, poput toplotno provodlјivog, ali elektroizolacionog materijala i/ili materijalom za zaštitu od korozije.

[0031] U tehničkim rešenjima gde je senzor pritiska prema pronalasku projektovan za moguću upotrebu u kombinaciji sa elektroprovodlјivim tečnostima, može se povolјno obezbediti odgovarajuća elektroizolacija električnih delova (poput električnih putanja i komponenti) izloženih fluidu, na primer, zaštitnim polimernim premazom ili prevlakom napravlјenom od staklastog materijala ili nekog drugog elektroizolacijskog materijala; kao što je rečeno, ova vrsta zaštite može se olakšati upotrebom elektronskih komponenti SMD tipa.

[0032] Može se primetiti da na slici 2 šablon 7 kola je pretežno obložen zaštitnim slojem L2 elektroizolacionog materijala, kao što je sloj polimernog ili staklastog materijala koji je lokalno otvoren na podloškama za povezivanje senzora 8 ili u svakom slučaju oblikovan tako da ostavi ove podloške izložene kako bi se omogućilo lemlјenje ili spajanje terminala senzora 8.

[0033] U jednom tehničkom rešenju (videti, na primer, sliku 12), prstenasti zaptivni element 9, posebno na tipa O-prstena, je dizajniran da se direktno oslanja na zaštitni sloj L2 i ograničava oblast gde se nalazi otvor šuplјine 3 i unutar koje je postavlјen senzor 8.

[0034] U skladu sa različitim tehničkim rešenjima (nije prikazano), zaštitni sloj L2 je odsutan ili ne pokriva prstenastu putanju 11 na šablonu 7 kola. U ovim rešenjima, prstenasti zaptivni element sličan onom označenom sa 9, posebno tipa O-prstena, dizajniran je da se oslanja direktno na putanju 11 i opkružuje oblast u kojoj se nalazi otvor šuplјine 3 i unutar koje je postavlјen senzor 8.

[0035] Postavka 5 kola, osim toga, sadrži kontakte ili terminale za električno povezivanje senzora 1 za generički spolјni sistem (poput kontrolne elektronike senzora), čiji su kontakti ili priključni terminali povezani sa elektroprovodljivim putanjama najmanje jednog od šablona 6 i 7 kola. U jednom tehničkom rešenju, kao što je ono koje je predstavlјeno, predviđeni su terminali (neki od njih su označeni sa 10), koji se pružaju uzdužno i izrađeni su od elektroprovodljivog materijala i mehanički su spojeni sa stranicom 2b tela 2 senzora u području koje je periferno u odnosu na deo 3 sa membranom i električno su spojeni na putanje 6a šablona 6 kola. U varijantnim tehničkim rešenjima, terminali mogu imati drugačiji oblik, na primer, mogu biti elastičnog ili opružnog tipa, ili predstavlјeni jednostavnim podloškama ili kontaktima, ili se dobijaju u skladu sa drugim tehnikama koje su same po sebi poznate.

[0036] U jednom tehničkom rešenju, šablon 7 kola sadrži putanju koja definiše ili koja je električno povezana sa, najmanje jednom podloškom za priklјučenje terminala ili reofora 8b komponente kola predstavlјene ovde senzorom 8. U prikazanom primeru (vidi slike 6-7), gore pomenuta putanja, označena sa 11, ima prstenasti oblik i dobija se postavljanjem provodlјivog materijala, na primer gore pomenutog tipa, na stranicu 2a tela senzora, da bi se opkružio otvor šuplјine 3. Označena sa 12a je gorepomenuta podloška za povezivanje reofora 8b senzora 8, koji je poželјno smešten unutar prstena definisanog putanjom 11 i povezan je sa njim odgovarajućim delom putanje 11a (vidi, takođe, sliku 12). Podloška 12a poželјno ima istu deblјinu kao putanja 11, ali prikazan na slikama, sa njene gornje strane, je materijal za punjenje - na primer pasta za lemlјenje - koji se koristi za električno i mehaničko povezivanje odgovarajućeg reofora 8b senzora 8.

[0037] Postavka 5 kola dalјe sadrži sredstva za međusobno električno povezivanje dva šablona 6 i 7 kola, tj. za povezivanje šablona 7 strujnog kola direktno ili indirektno (preko šablona 6 kola) na jedan ili više odgovarajućih terminala 10. Ova sredstva za povezivanje obuhvataju najmanje jednu putanju ili metalizaciju dobijenu u odgovarajućoj prolaznoj rupi tela 2 senzora, koja se proteže aksijalno između stranica 2a i 2b. Poželјno, kao što je u slučaju koji je predstavlјen, dve od ovih rupa imaju površinsku metalizaciju: ove rupe koje su poželјno, ali nisu nužno u pozicijama suštinski suprotnim u odnosu na otvor šuplјine 3, označene su sa 14 i 15 na slici 5. Poželјno, na unutrašnjoj površini svake rupe 14 i 15 se nalazi odgovarajući sloj elektroprovodljivog materijala ili „metalizacija“, na primer već spomenutog tipa, koji se proteže duž čitave dužine i/ili površine odgovarajuće rupe, sve dok njegova dva kraja, koja poželjno izlaze odatle na stranicama 2a i 2b tela 2, posebno da formiraju ili budu povezana na odgovarajuće kontaktne podloške, poput kružnih podloški ili električnih putanja, po mogućstvu formiraju deo šablona 6 i/ili 7 kola.

[0038] Poželјno, zatim nanošenje materijala ovih slojeva se vrši na način tako da deo metala ili provodnog materijala prolazi na spolјnu stranu rupa 14 i 15, na odgovarajućim krajevima i/ili pomenutim odgovarajućim podloškama. Radi jednostavnosti, u dalјem tekstu će sredstva za povezivanje između šablona 6 i 7 kola biti definisana i kao „metalizovane rupe“.

[0039] Slojevi provodnog materijala u rupama 14 i 15 su označeni pomoću 14a i 15a, na primer na slikama 6 i 7, i poželјno imaju cevasti ili šuplјi cilindrični oblik, pri čemu je, ipak, moguće da imaju drugačiju konfiguraciju. Ako je potrebno, rupe 14 i 15 mogu se najmanje delimično napuniti drugim materijalom, kao što je materijal za lemlјenje i/ili zaptivač. Slojevi 14a, 15a mogu se dobiti bilo kojom tehnikom poznatom u sektoru, na primer nanošenjem, ili sito-štampanjem, ili punjenjem i usisavanjem.

[0040] Na istim slikama, označene sa 14b i 15b su kontaktne podloške definisane na ili povezane sa donjim krajevima slojeva 14a i 15a, tj. na stranicu 2a tela 2 senzora; umesto njih, označene sa 14c i 15c, su kontaktne podloške definisane na ili povezane sa gornjim krajevima slojeva 14a i 15a, tj. na stranicu 2b tela 2 senzora. Podloške 14b, 15b, 14c, 15c poželјno imaju prstenasti oblik; tj. otvorene su u centru.

[0041] U prikazanom tehničkom rešenju, kao što se može primetiti, na primer na slikama 6-7, provodljivi sloj 14a je projektovan za povezivanje putanje 11 na šablon 7 kola na prvi terminal 10, preko putanje 6a šablona 6 kola. U tu svrhu, poželјno je da krajnja podloška 14b bude povezana sa putanjom 11 preko odgovarajućeg dela putanje 11b (vidi, takođe, sliku 12), dok je krajnja podloška 14c povezana sa gore navedenim prvim terminalom 10 preko putanje 6a.

[0042] Još jednom, uz upućivanje na tehničko rešenje opisano na slikama 6 i 7, označena sa 12b je druga podloška za povezivanje drugog reofora 8b senzora 8 temperature. Ova podloška 12b, koja je takođe predstavlјena na različitim slikama sa materijalom za lemlјenje odgovarajućeg reofora 8b, poželјno je smeštena unutar prstena definisanog putanjom 11. Podloška 12b je električno izolovana od putanje 11 i, na primer, povezana je sa provodlјivim slojem 15a rupe 15, koji je zauzvrat električno spojen na drugim terminalom 10, pomoću šablona 6 kola. U tu svrhu, poželјno je da je podloška 12b povezana, na primer, preko odgovarajuće provodlјive putanje 13 šablona 7 strujnog kola, na krajnju podlošku 15b i, samim tim, na sloj 15a (vidi, takođe, sliku 11), dok je krajnja podloška 15c povezana sa gore navedenim drugim terminalom 10 preko dalјnje putanje 6a šablona 6 kola. U slučaju koji je uzet kao primer, podloške 12a, 12b za povezivanje senzora 8 za temperaturu su u položajima dijametralno suprotnim šuplјini 3, ali to ne predstavlјa suštinsku odliku, moguće ih je postaviti i u drugim područjima unutar putanje 11.

[0043] Prema inventivnim odlikama, na strani tela 2 senzora koja je okrenuta ka fluidu, ovde predstavlјena kao stranica 2a, metalizovana rupa ili svaka metalizovana rupa senzora 1 je zatvorena putem elementa za zatvaranje koji ima prethodno formirano telo, tj. telo koje ima dodeljen su[tinski prethodno određeni oblik pre nego što se ono postavi na telo senzora. Na slikama, za ovu svrhu označeni sa 30, su elementi za zatvaranje metalizovanih rupa 14-14a i 15-15a, čije je moguće tehničko rešenje prikazano na slikama 13-16, gde je prethodno formirano telo označeno sa 30a.

[0044] U poželјnom tehničkom rešenju, prethodno formirano telo 30a svakog elementa 30 ima najmanje jedan deo 31 za zatvaranje. U različitim tehničkim rešenjima, deo 31 za zatvaranje je cilindričan ili oblika diska koji ima prečnik D1veći nego onaj od odgovarajuće rupe 14 ili 15, ili sadrži najmanje jedan kružni deo koji ima takav prečnik D1da je dizajniran da se osloni na najmanje jednu odgovarajuću podlošku 14b ili 15b. Prema drugim tehničkim rešenjima, deo 31 za zatvaranje može imati različit profil perimetra ili dimenziju poprečnog preseka (tj. dimenziju poprečnog preseka u pravcu koji je radijalan ili pod pravim uglom u odnosu na osu rupe), ali u svakom slučaju oblik u koji je upisana zamišlјena kružna oblast prečnika D1(na primer, deo 31 može imati oblik mnogougla, u kome je upisan zamišlјeni cilindrični ili u obliku diska deo prečnika D1).

[0045] Kao što je predstavlјeno na slici 16, prečnik D1dela 31 za zatvaranje je veći od prečnika DHrupe 14 (ili 15) obezbeđene odgovarajućom metalizacijom 14a (ili 15a). Na taj način, deo 31 za zatvaranje ostaje na spolјašnjosti metalizovane rupe 14-14a (ili 15-15a), pri čemu može u potpunosti da pokrije njen odgovarajući krajnji otvor. Prečnik D1je unapred definisan u fazi projektovanja dela 31 za zatvaranje, tako da poklapa ili potpuno zatvara odgovarajući krajnji otvor metalizovane rupe 14-14a ili 15-15a, čak i u uslovima različitih tolerancija veličine uređaja 1 i/ili pozicioniranja elementa 30 za zatvaranje u odnosu na odgovarajuću metalizovanu rupu koja je tipična za industrijsku proizvodnju senzora ili kola.

[0046] U slučaju tehničkog rešenja sa slika 13-16, unapred formirano telo 30a elementa 30 za zatvaranje sadrži, pored dela 31 za zatvaranje, takođe, deo za pozicioniranje ili centriranje, označen sa 32 (u dalјem tekstu definisan radi kratkoće jednostavno kao „deo za centriranje“), koja se proteže ispod dela 31. Poželјno, deo 32 za centriranje ima cilindrični ili cevasti oblik koji ima prečnik D2manji od prečnika D1, posebno manji nego onaj od odgovarajuće metalizovane rupe 14-14a, 15-15a. Prema tehničkim rešenjima koja nisu predstavlјena, deo 32 za centriranje može imati i druge oblike pogodne za svrhu, a posebno oblik projektovan da bude upisan ili sadržan u krugu prečnika D2(na primer, poligonalni ili zvezdasti oblik koji može biti upisan u krug prečnika D2).

[0047] U tehničkom rešenju kojem se daje prednost, deo 32 za centriranje ima prečnik D2(Slika 16) koji je manji od prečnika DHmetalizovane rupe: na ovaj način, deo 32 za centriranje olakšava montažu člana 30 na telo 2 senzora, štaviše osigurava pravilno postavlјanje dela 31 za zatvaranje u odnosu na metalizovanu rupu. U tu svrhu, u poželјnom tehničkom rešenju ovog pronalaska, prečnici rupe sa odgovarajućom metalizacijom, dela 31 za zatvaranje i dela 32 za centriranje su takvi da za bilo koji položaj centriranja koji može da zauzme deo 32 u metalizovanoj rupi, deo 31 za zatvaranje uvek blokira krajnji otvor rupe. Koncept je dobro prikazan primerom upoređivanjem slika 14 i 15, koje prikazuju položaj dela 32 savršeno centriranog u rupi (slika 14) i položaj dela 32 u rupi potpuno van centra, tj. nasuprot provodnom sloju 14a (slika 15): kao što se može primetiti, takođe u ovom položaju, deo 31 pokriva krajnji otvor metalizovane rupe 14-14a u potpunosti.

[0048] Uopšteno, u tehničkom rešenju tipa koji je predstavlјen na Slikama 13-16, gde deo 32 počinje od centralnog područja ispod dela 31, polovina razlike između prečnika D1dela za zatvaranje i prečnik D2dela za centriranje je veća od razlike između prečnika DHmetalizovane rupe i prečnika D2dela 32 za centriranje.

[0049] U različitim tehničkim rešenjima, deo 32 za pozicioniranje ili centriranje može takođe imati oblik i veličinu takav da izazove mada minimalnu interferenciju sa unutrašnjom površinom rupe 14 (ili 15), tj. sa odgovarajućom metalizacijom 14a (ili 15a), posebno u cilјu uzrokovanja međusobnog mehaničkog pričvršćivanja, na primer, kako bi se element 30 za zatvaranje privremeno zadržao u položaju, posebno u koracima koji prethode učvršćivanju ili lemlјenju dela 31 za zatvaranje na šablon 7 kola i/ili na odgovarajuću podlošku 14b ili 15b. U tu svrhu, deo 32 za centriranje i/ili pričvršćivanje, takođe, može imati oblik koji je barem delimično konusan, ili drugačije imati dva različita prečnika od kojih je jedan formiran da obezbedi gore pomenutu interferenciju ili ponovo da predstavlјa površinsko urezivanje ili je oblikovan sa radijalnim relјefima (na primer, sa poprečnim presekom suštinski oblikovanim u vidu zvezde, sa vrhovima zvezde dizajniranim da obezbede gore pomenutu interferenciju sa odgovarajućom metalizovanom rupom 14a). Naravno, za ove slučajeve, oblik i/ili dimenzije preseka dela 32 biće izabrani tako da izazovu interferenciju koje neće oštetiti ili neće ugroziti rad metalizacije 14a ili 15a, na primer oblik koji je, ako treba, delom deformabilan.

[0050] Deo 31 za zatvaranje je poželјno u obliku ploče, dok je deo 32 - ako je prisutan – poželjno u obliku osovine ili reljefa koji se izdiže od dela 31. U alternativnim tehničkim rešenjima, deo 32 sadrži određeni broj delova u relјefu, poput tri osovine raspoređene u trougao ili određeni broj osovina postavljenih na temenima mnogougla koji se može upisati u krug prečnika D2ili DH.

[0051] U tehničkom rešenju prikazanom kao primer na slikama 13-16, delovi 31 i 32 imaju kružni spolјašnji profil, pri čemu je prvi oblikovan kao mali disk a drugi je cilindričan. Međutim, podrazumeva se da - kao što je rečeno - ovi oblici, iako su poželјni, nisu strogo neophodni za potrebe primene pronalaska, i mogu biti različiti. Deo 31 u stvari može imati periferni profil koji je mnogougaoni, eliptični, itd.; slična razmatranja se primenjuju i na deo 32, ako postoji.

[0052] U različitim tehničkim rešenjima (nisu prikazana), gornja strana ili površina dela 31 može imati oblik različit od onog koji je ovde predstavlјen kao ravan, na primer, barem delom zakrivlјen ili u obliku prizme, na primer hemisferični. Takođe, donja strana ili donja površina dela 31 može imati oblik različit od onog koji je ovde predstavlјen kao ravan, ali u svakom slučaju takav da vrši funkciju zatvaranja odgovarajuće metalizovane rupe. Na primer, donja površina dela 31 može biti u delu zakrivlјena ili u obliku prizme, na primer udublјena. Takođe za ove slučajeve, donja površina dela 31 je poželјno opremlјena profilom projektovanim da se upari uniformno sa područjem podloški 14b ili 15b, kao što je ravni spojni profil ili površina: ovo takođe da bi se dobila dobra nepropusnost za fluid protiv bilo kakve infiltracije fluida u područje spajanja, posebno nakon odgovarajućeg leplјenja ili lemlјenja. Periferne i/ili gornje i/ili donje površine dela 31 poželјno imaju oblik projektovan da omogući lako lemlјenje ili fiksiranje dela 31 na podloške 14b ili 15b i/ili oblik projektovan da omogući dodatno premazivanje dela 31 pomoću premaza i/ili zaštitnog materijala, kao što su smola ili zaptivna masa.

[0053] U različitim tehničkim rešenjima, oblik dela 31 elementa 30 je takav da, takođe, obezbeđuje električni terminal, poželјno preko reljefa koji se proteže od gornje strane dela 31, na primer za lemlјenje i/ili pričvršćivanje komponente postavke kola (na primer, električni terminal senzora 8: u ovom slučaju, terminal senzora 8 može biti povezan direktno sa elementom 30, umesto na odgovarajuću podlošku 12a ili 12b).

[0054] Naravno, metalizovane rupe 14-14a, 15-15a ne moraju ni da imaju kružni poprečni presek. Izraz „prečnik“ koji se ovde koristi treba razumeti uopšteno, i posledično takođe kao da označava dimenzije perimetra ili dimenzije poprečnog preseka tela 30a elementa 30 za zatvaranje koje odgovaraju području ili perimetru ili poprečnom preseku delova 31 i/ili 32 i/ili odgovarajuće metalizovane rupe.

[0055] Unapred formirano telo 30a elementa 30, bez obzira da li sadrži ili ne deo 32 za centriranje, poželјno je napravljeno barem od metalnog materijala ili legure metala, kao što je bakar ili legure bakra, poželјno kalajisano ili obloženo drugim metalom ili legurom, posebno materijalom predviđenim da olakša lemlјenje ili leplјenje. Poželјno je da prethodno oblikovano telo 30a bude napravlјeno od jednog komada, dobijenog na primer mašinskim obradama, kao što su blankiranje i/ili sabijanje i/ili okretanje, ili drugačije element 30 se barem jednim delom formira utiskivanjem, kao što je deformacija upotrebom matrice ili ubrizgavanja otopljenog metalnog materijala u kalup.

[0056] Na primer, u jednom tehničkom rešenju, telo 30a elementa 30 (čak i ukoliko sadrži samo deo 31 za zatvaranje) se dobija polazeći od metalne šipke odgovarajuće mašinski obrađene obrtanjem ili drugačije od metalne šipke oblikovane blankiranjem i/ili utiskivanjem; alternativno, krajnji deo metalne šipke može se deformisati sabijanjem da bi se dobio deo 31. Telo 30a elementa 30, takođe se može dobiti postupkom mikrotopljenja ili utiskivanjem otopljenog metalnog materijala.

[0057] Element 30 za zatvaranje i/ili barem deo 31 njegovog tela 30a je poželјno napravlјen od materijala koji ima tvrdoću i/ili mehaničku čvrstoću veću od one koju imaju materijali koji se obično koriste za zatvaranje metalizovanih rupa prema stanju tehnike, posebno materijala koji ima čvrstoću deformacije i/ili čvrstoću na smicanje veću od onih od legure za lemlјenje kola.

[0058] Element 30, i posebno njegov deo 31 za zatvaranje, omogućava zaptivanje ili zatvaranje metalizovane rupe 14 da bi se dobilo da je suštinski imuna na bilo koju deformaciju ili ekstruziju, što je obično umesto masa materijala za lemlјenje ili zatvaranje korišćenog u tradicionalnom stanju tehnike, kao što je prikazano na slikama 1A-1C.

[0059] U različitim tehničkim rešenjima, oblik i/ili dimenzije tela 30a ili njegovog dela 31 su poželјno definisane, takođe uzimajući u obzir odgovarajući materijal, na primer, moguće je definisati prečnik i/ili deblјine dela 31 koji je sve manji (očigledno kompatibilan sa prečnikom metalizovanih rupa), što je veća mehanička čvrstoća materijala koji se koristi. U različitim tehničkim rešenjima, prstenasto područje koje naleže na deo 31 elementa 30 na podlošku 14b ili 15b može se unapred definisati tako da će biti moguće da izdrži potisna opterećenja usled pritiska fluida. U slučaju primera sa slike 16, pomenuto prstenasto područje suštinski odgovara kružnom području definisanom prečnikom D1manje kružno područje definisano prečnikom DHkružne rupe, ne uzimajući u obzir područje definisano mogućim obodom.

[0060] U različitim tehničkim rešenjima, deblјina i oblik dela 31 elementa 30 mogu da se odrede na takav način da definišu suštinski prstenasto područje sposobna da izdrži snagu ili pritisak fluida, posebno pritisak od nekoliko stotina bara i/ili silu u pravcu koji je suštinski paralelan sa osom metalizovane rupe 14, 15, kao što je sila od nekoliko kilograma, na primer pritisak između 1 kg/mm<2>i 4 kg/mm<2>

[0061] Gorenavedeno suštinski prstenasto područje oslanjanja dela 31 je poželјno veće od područja koje odgovara metalizovanoj rupi 14-14a, 15-15a, posebno vrednosti površine koja odgovara najmanje dvostrukom području koje odgovara metalizovanoj rupi 14-14a, 15-15a.

[0062] Samo kao primer, deo 31 može imati deblјinu između približno 0,15 i 0,3 mm, poželјno približno 0,2 mm. Sa metaliziranom rupom koja ima unutrašnji prečnik između približno 0,6 i približno 1 mm, poželјno 0,8 mm, deo 31 može imati prečnik D1između približno 1 mm i približno 1,6 mm, poželјno 1,4 mm, dok deo 32 - ako je prisutan - može imati prečnik D2između približno 0,59 mm i približno 0,99 mm, poželјno 0,6 mm.

[0063] U poželјnom tehničkom rešenju, kraj metalizovane rupe gde se element 30 za zatvaranje montira, obezbeđen delom 32 za centriranje, oblikovan je tako da definiše uvodni deo ili deo koji se širi, na primer zakošeni profil ili profil nagnut u odnosu na osu rupe da bi se olakšalo umetanje dela 32 u rupu. U tu svrhu, u tehničkom rešenju datom kao primer koji je prikazan na slikama 13-16, kraj rupe 14 obuhvata suštinski deo u obliku zarubljene kupe koji je označen sa FC samo na slikama 14-16, sa odgovarajućim provodlјivim slojem 14a ili 15a koji ima odgovarajući oblik u ovoj oblasti. Poželјno, donji kraj dela 32 ima oblik tako da favorizuje umetanje samog dela u metalizovanu rupu; u slučaju iz primera, ovaj donji kraj ima profil ili zakošen, ili nagnut ili zaoblјene obodne ivice, označene sa 32a samo na slici 13, ali su drugi oblici pogodni za tu svrhu očigledno mogući, poput generalno šiljatog ili hemisfernog oblika ili oblika zarubljene kupe koji je izraženiji u poređenju sa prikazanim slučajem.

[0064] Prema sledećim inventivnim odlikama, najmanje jedan deo prethodno formiranog tela 30a elementa 30, poželjno njegov deo 31 za zatvaranje, učvršćen je na nepropusan način za fluid na odgovarajuću metalizovanu rupu. Poželјno, navedeni deo 31 je učvršćen u položaju pomoću najmanje jednog materijala za učvršćivanje i materijala za zaptivanje, na primer materijala za lemlјenje, materijala za leplјenje ili smole. U različitim tehničkim rešenjima, prvi materijal može da se obezbedi za lokalno učvršćivanje u položaj i/ili za dobijanje prvog zaptivanja dela 31, a drugi materijal može da se obezbedi za osiguravanje ili pobolјšavanje potrebne nepropusnosti za fluid dela 31 u odnosu na do odgovarajuću metalizovanu rupu. U tehničkom rešenju ovog tipa, na primer, prvi materijal za učvršćivanje i/ili zaptivanje može biti materijal za lemlјenje ili leplјenje, dok drugi zaptivni materijal može biti materijal za lemlјenje, ili smola, ili polimer. U raznim drugim poželјnim tehničkim rešenjima, umesto toga, obezbeđen je pojedinačni materijal koji vrši istovremeno funkcije fiksiranja u položaju i funkcije nepropusnosti, poput materijala za lemlјenje (na primer, legura metala), ili materijala za leplјenje ili smole ili polimera. Na slikama je takav materijal koji istovremeno obavlјa funkcije učvršćivanja i zaptivanja označen sa 35.

[0065] U poželјnom tehničkom rešenju, materijal 35 je postavlјen barem na krajnjoj stranici senzora tako da opkružuje deo 31 za zatvaranje elementa 30 periferno u cilјu obezbeđivanja nepropusnosti za fluid između ove stranice i periferne površine dela 31. Materijal 35 koji je korišćen ima odlike kao što je za učvršćivanje elementa 30 u položaju, pored toga što garantuje potrebnu nepropusnost za fluid. U tu svrhu, poželјno, materijal 35 je materijal ili metal koji je namenjen zavarivanju ili hemijskom i/ili konstrukcijskom vezivanju na materijal dela 31 i materijal odgovarajuće podloške 14b ili 15b. Naravno, materijal 35 se, takođe, može naneti tako da se barem delimično proširi preko gornje površine dela 31 i/ili obloži ovaj deo u potpunosti, po mogućstvu se protežući barem delimično između njegove donje površine i odgovarajuće podloške 14b ili 15b.

[0066] U poželјnom tehničkom rešenju, materijal za učvršćivanje i/ili zaptivanje je materijal za varenje ili dodatni materijal uz telo 30a elementa 30 koji je pričvršćen na poziciji na način nepropustan za fluid putem lemlјenja ili zaptivanja ili leplјenja.

[0067] U drugom tehničkom rešenju, materijal za učvršćivanje i/ili zaptivanje je materijal koji obezbeđuje ili oblaže barem delimično jedno od element 30 za zatvaranje i šablon 7 kola i podloške 14b, 15b, sa delom 31 elementa 30 koji je pričvršćen u položaju na nepropusan način za fluid putem lemlјenja. Na primer, telo 30a elementa 30 i/ili podloške 14b, 15b mogu biti prvobitno obloženi materijalom za lemlјenje (na primer, mogu se prethodno kalajisati), a taj materijal se zatim ponovo topi da bi došlo do zaptivanja i/ili učvršćivanja, samim tim bez bilo kakve potrebe za dodatnim dodavanjem legura za lemlјenje. Pored toga, ili kao alternativa, takav materijal predviđen da se ponovo topi može se naći u metalizovanoj rupi, materijal koji oblaže odgovarajuću metalizaciju najmanje u delu rupe koja treba da primi deo prethodno formiranog tela, na primer deo 32. Materijal predviđen za ponovno topljenje može, takođe, da sadrži površinski sloj dela prethodno formiranog tela ili metalizacije rupe.

[0068] Poželјno, krajnja podloška 14b, ili 15b na kojoj se element 30 nalazi ima prečnik veći od prečnika dela 31 za zatvaranje. Poželјno, prečnik dela 31 elementa 30 i prečnik podloške 14b ili 15b koje su u pitanju su takvi da za bilo koji položaj centriranja prvog u odnosu na drugi, obodni prstenasti deo podloške štrči bočno od dela 31 za zatvaranje. Takođe, ovaj koncept proizilazi iz poređenja između slika 14 i 15.

[0069] Na ovaj način, kao što se može zaključiti, bočna ili donja površina dela 31 naleže na podlošku 14a (ili 15a), sa navedenim perifernim delom ovog drugog da u svakom slučaju štrči bočno. U ovakvoj primeni, materijal za pričvršćivanje i/ili zaptivanje, poput materijala 35, posebno materijal za zavarivanje ili dodati materijal, može biti materijal koji se koristi za učvršćivanje ili lemlјenje zajedno najmanje pomenutog obodnog dela date podloške i bočne površine dela 31 za zatvaranje elementa 30, kao što je prikazano na primer na slikama 14-16.

[0070] Materijal 35, u slučaju lemlјenja, je poželјno metalni materijal ili metalna legura, na primer, sa bazom od indijuma, i/ili kalaja, i/ili olova. U mogućim varijantnim tehničkim rešenjima, sa druge strane, materijal 35 je pasta za lemlјenje ili lepak predviđen da obezbedi pozicioniranje i nepropusnost za fluid pri visokim pritiscima, poželјno pritiscima do najmanje 400 bara.

[0071] Raspored elemenata 30 za zatvaranje prema slikama 13-16 na donjim krajevima metalizovanih rupa 14-14a i 15-15a se jasno vidi i na slici 10 i u detalјima predstavlјenim na slikama 11 i 12, gde su, takođe, delovi 11a i 13 putanje za spajanje podloški 12a, 12b jasno vidlјivi.

[0072] Slike 17-19 prikazuju tehničko rešenje prema kojem se prethodno formirano telo 30a elemenata za zatvaranje, ovde označenih sa 30', sastoji samo od dela 31 za zatvaranje, ovde prikazanog u obliku ploče u obliku diska, koji se može napraviti i/ili pričvrstiti u skladu sa onim što je opisano u pozivanju na prethodni primer sa slika 13-16. Ova vrsta primene pretpostavlјa veću operativnu preciznost u pozicioniranju elementa 30 na kraj odgovarajuće metalizovane rupe, s obzirom na odsustvo dela za centriranje, ali predstavlјa prednost u pojednostavlјenju formiranja samog elementa, koji se, na primer, može dobiti blankiranjem sa metalne trake. Ovo rešenje takođe omogućava i uštedu materijala za proizvodnju prethodno formiranog tela.

[0073] Za ostalo, i u ovom slučaju elementi 30' učvršćeni preko odgovarajućeg materijala 35 osiguravaju zatvaranje metalizovane rupe na način nepropustan za fluid, bez ikakvog rizika od deformacije i/ili istiskivanja sa posledičnim prolazom fluida, kao što je opisano u uvodnom delu predmetne objave.

[0074] U poželјnim tehničkim rešenjima pronalaska, unapred formirano telo 30a elementa za zatvaranje prostire se na spolјašnjoj strani odgovarajuće metalizovane rupe, kao u slučaju elementa 30’, ili se inače proteže samo delimično u odgovarajuću rupu, za ograničeni deo dužine same rupe, kao u slučaju elementa 30. Na ovaj se način sprečava svaki rizik od nepravilnih električnih kontakata ili čak otkazivanja elementa za zatvaranje koje sledi nakon toplotnog širenja. Iz praktičnih testova koje je obavlјao podnosilac predmetne prijave, primetio je da ovi problemi mogu nastati u slučaju elemenata za zatvaranje koji imaju za cilј i zamenu površinske metalizacije prolaznih rupa, tj. elemenata koji se u potpunosti protežu između dve strane tela senzora sve dok ne izađu sa dva kraja rupe, na primer, elementi koji su suštinski u obliku zakivaka ili metalnih terminala mehanički sabijenih na njihova dva suprotna kraja, izvan rupe. U ovim slučajevima može se povremeno pojaviti ekspanzija takvog elementa, koja je veća nego telo senzora. To izaziva mehanička naprezanja na elementu, na suprotnom kraju rupe, što može dovesti do lažnih kontakata sa odgovarajućom putanjom šablona kola zbog činjenice da glava zakivka ili postavljeni kraj terminala ima tendenciju da se podigne u odnosu na odgovarajuću stranicu tela senzora. Iz istih razloga, može doći i do povremenog kvara provodlјivih putanja ili podloški, ako su krajevi zakivka ili terminala lemlјeni na same putanje ili podloške.

[0075] Navedeni problemi su sprečeni u poželјnom slučaju elementa 30’ za zatvaranje koji je spolјnji u odnosu na rupu ili elemente 30 za zatvaranje koji se protežu samo delimično u metalizovanu rupu, za ograničeni deo njene dužine. U ovim tehničkim rešenjima, element za zatvaranje je učvršćen u položaju na samo jednom kraju otvora; tj. nije učvršćen na drugom kraju iste rupe, čime se sprečavaju mehanička naprezanja koja bi mogla biti uzrok pukotina ili kvara usled termičkog širenja.

[0076] U različitim tehničkim rešenjima, elementi 30 i/ili 30' za zatvaranje mogu imati oblik i/ili dimenzije takve da omoguće jednostavno rukovanje njima, kako bi se oni podizali, i/ili premeštali, i/ili pozicionirali za njihovo postavlјanje na senzoru 1 pritiska. Na primer, oblik i veličina mogu se izabrati tako da omoguće rukovanje elementom 30 ili 30' pomoću male usisne podloške ili usisnog uređaja ili vakuum uređaja, kao što je uređaj za ručno podizanje ili uređaj koji pripada sistemu automatskog sklapanja. U tu svrhu, na primer, može se koristiti automatizovani sistem tipa koji se koristi za rukovanje i montiranje SMD komponenti, kao što je sistem tipa „podigni i postavi“ -pickand-place (P&P), koji je posebno projektovan da podigne element 30 ili 30' za zatvaranje usisavanjem ili vakuumom.

[0077] U tu svrhu, gornji fragment dela 31 tela 30a može biti snabdeven površinom projektovanom za P&P sistem, kao što je glatka površina ili površina završno obrađena na takav način da omogući prianjanje kada se usisavanje vrši malom usisnom podloškom ili kada se stvori vakuum. Da bi se olakšalo podizanje, elementi 30 ili 30' za zatvaranje mogu se prethodno rasporediti u namenski predviđenim posudama ili na trakama, posebno u položaju koji omogućava izlaganje gore navedene gornje površine dela 31.

[0078] Kao što je ranije pomenuto, šablon 7 kola je praktično u potpunosti obložen zaštitnim slojem L2 od elektroizolacionog materijala, naročito staklastog ili polimernog materijala, nanetim na stranicu 2a tela 2. U poželјnom tehničkom rešenju, kako se može videti, na primer, na slikama 2 i 20, zaštitni sloj L2 ima prolaze ili otvore (nisu prikazani) tako da ostave izložene priklјučne podloške 12a i 12b senzora 8, kao i prolaze ili otvore tako da ostave izloženim podloške 14b, 15b i glavu elemenata 30 za zatvaranje, sa odgovarajućim materijalom za pričvršćivanje i/ili zaptivanje, na primer materijalom 35, koji obavlјa obe funkcije. Takva mera omogućava, na primer, montiranje i povezivanje senzora 8, kao i montiranje i pričvršćivanje na način nepropustan za fluid elemenata 30, čak i nakon rasporeda sloja L2. S druge strane, u različitim tehničkim rešenjima, sloj L2 može se dobiti posle postavlјanja senzora 8 i/ili elemenata 30, tako da barem delimično obloži podloške 12a, 12b i/ili podloške 14b, 15b i/ili deo 31 elemenata 30 ili 30' odgovarajućim materijalom 35.

[0079] U varijanti tehničkog rešenja ovog tipa, takođe je moguće da se izostavi materijal 35, čije zaptivne funkcije se mogu vršiti direktno materijalom zaštitnog sloja L2. Kao što je već pomenuto, u slučaju ovog tipa mogu se obezbediti druga sredstva za fiksiranje u položaju elementa 30 ili 30' za zatvaranje, kao što je lemlјenje dela 31 za zatvaranje na podloške 14b ili 15b, ili na drugi način gore pomenuto umetanje uz neznatnu interferenciju dela 32 za centriranje u odgovarajućoj metalizovanoj rupi.

[0080] U tehničkom rešenju koje služi kao primer na slikama 2 i 20, sloj L2 je nanet - na primer putem sitoštampe - na način tako da je najmanje prstenasti deo njegove gornje površine kao celina suštinski ravan kako bi se obezbedila površina za prijanjanje prstenastog zaptivka 9. U poželјnom tehničkom rešenju ovog tipa, šablon 7 kola sadrži prstenastu putanju 11, tako da takva prstenasta putanja ili deo sloja L2 koji je pokriva omogućava jednostavno definisanje jednoliko ravnog oslonca za zativak 9.

[0081] Treba napomenuti u svakom slučaju da bi prečnik putanje 11 mogao biti manji od prečnika zaptivka 9, pri čemu potonji može da naleže na donju stranicu 2b tela 2 senzora, eventualno i na njegovo periferno područje koje ne predstavlјa delove postavke kola ili zaštitni sloj L2 (na način sličan onome koji je prikazan na slici 22).

[0082] Kao što se može primetiti na slici 20, u slučaju iz primera, i podloške 12a i 12b i elementi 30 koji zatvaraju gornje krajeve metalizovanih rupa nalaze se u oblasti ograničenoj zaptivkom 9, čime su izloženi fluidu. Obezbeđivanje elementa 30 sa odgovarajućim materijalom za zaptivanje i učvršćivanje omogućava rešavanje problema istaknutih u uvodnom delu ovog opisa.

[0083] Slike 21 i 22 su shematski prikazi primera uređaja za detektovanje pritiska fluida koji ima integrisan senzor pritiska prema jednom od tehničkih rešenja prethodno opisanih, naime senzor 1, poželјno ali ne obavezno sa zaštitnim slojem L2 tipa opisanog uz upućivanje na slike 2 i 20. Takav uređaj, označen kao celina sa 100, može naći upotrebu, na primer, u automobilskom sektoru, ili u sektoru domaćinstva i sektoru električnih uređaja za domaćinstvo, ili u sektoru HVAC, vodovoda i sanitarnom sektoru.

[0084] Uz upućivanje na sliku 21, uređaj 100 ima telo kućišta, formirano na primer od najmanje dve komponente 101, 102 tela, povezane na način koji je nepropustan za fluid kako bi se definisalo između njih kućište za senzor 1. U slučaju iz primera, komponenta 101 definiše cevasti deo 103 električnog konektora, dok komponenta 102 definiše ulaz 104, predviđen za spajanje na kolo, u kojem se nalazi fluid, čiji pritisak i temperatura treba da se mere (pod pretpostavkom - kao u ovde razmatranom slučaju - da je komponenta 8 senzor temperature).

[0085] Kao što se vidi na Slici 22, kućište je definisano između dve komponente 101, 102, unutar kojeg je senzor 1 fiksiran već poznatim modalitetima. Sa slike, osim toga, može se primetiti kako se pružajući se unutar cevastog dela 103 komponente 101 nalaze priklјučni terminali 103a, sa kojima su terminali 10 senzora 1 pritiska električno u kontaktu. Senzor 1 pritiska je montiran unutar tela 101-102 kućišta tako da njegova donja strana – u kojoj se nalazi otvor šuplјine 3 - bude okrenuta ka ulazu 104, unutar kojeg poželјno prolazi senzor 8 temperature. Postavljen između gornje stranice komponente 102 i senzora 1 pritiska je zaptivak 9. Poželјno je da gorepomenuta gornja stranica komponente 102 ima namerno postavljeno poziciono sedište 102a za zaptivak 9, koje naleže na suprotnu stranu na donjoj stranici senzora, kao što je ranije objašnjeno.

[0086] Kao što se može primetiti uz prikazanu postavku, zaptivak 9 ograničava periferno komoru ili zapreminu V, u okviru koje se nalaze elementi 30 za zatvaranje metalizovanih rupa.

[0087] Generalni rad uređaja 20 i senzora 1 pritiska funkcioniše prema poznatim modalitetima, i samim tim neće biti detalјno opisan ovde. Kao što se može shvatiti, fluid na ulazu iz prolaza 104 može doći do šuplјine 3 tela 2 senzora, izazivajući njegovo savijanje proporcionalno pritisku, koje se meri odgovarajućim senzornim sredstvom R. Fluid, naravno, takođe zadire u senzor 8, omogućavajući detekciju dalјe veličine koja je od interesa, ovde predstavlјene temperaturom fluida. Takođe, u slučaju visokog pritiska na ulazu 104, prisustvo elemenata 30 za zatvaranje sprečava bilo kakvo moguće curenje fluida detektovano kroz metalizovane rupe 14-14a i 15-15a, kao što je ranije objašnjeno.

[0088] Pronalazak je do sada opisivan u odnosu na konstrukciju senzora pritiska prvog tipa iz uvodnog dela predmetnog opisa. Međutim, podrazumeva da se ovaj pronalazak može isto tako primeniti i na senzore pritiska drugog ili trećeg tipa koji su prethodno navedeni. Takav je slučaj, na primer, prikazan na slici 23, gde se iste pozivne oznake kao i na prethodnim slikama koriste za označavanje elemenata koji su tehnički ekvivalentni onima koji su već gore opisani.

[0089] U slučaju uređaja na slici 23, senzor - ovde označen kao celina sa 1' – ima telo sastavlјeno od najmanje dva različita dela, koje sadrži prvi deo 2' glavnog tela, koji definiše odgovarajuću aksijalnu šuplјinu 3, koja je zatvorena na stranici 2b, posebno odgovarajućim delom 4', koji ovde ne vrši funkciju membrane. Telo senzora zatim sadrži deo 4" sa membranom učvršćen na način nepropustan za fluid za deo 2' tela, na poznati način, na suprotnom kraju šuplјine 3, tj. na stranici 2a. U neograničavajućem primeru, stranica 2a ima udublјenje (nije prikazano), koje je suštinski koaksijalno sa šuplјinom 3, unutar koje je učvršćena membrana 4', pri čemu udublјenje i membrana poželjno imaju sličan periferni profil. U drugim tehničkim rešenjima (nije prikazano), gorepomenuto udublјenje može biti odsutno.

[0090] Strana membrane 4" koja je izvan šuplјine 3 izložena je fluidu čiji pritisak treba detektovati, dok njena druga strana, koja je okrenuta ka unutrašnjosti šuplјine 3, nosi najmanje jednu komponentu R kola za detekciju savijanja ili deformacije membrane 4". Barem jedna komponenta R može da sadrži, na primer, veći broj piezoelektričnih, piezootpornih ili otporničkih elemenata ili odgovarajući deo kapacitivnog detektora, čiji je drugi deo povezan sa glavnim telom 2', na primer prema već poznatim tehnikama.

[0091] U prikazanom tehničkom rešenju, najmanje jedna komponenta R je povezana sa šablonom 6 kola koje je na stranici 2a putem metalizovanih rupa 14' i 15', koje su izrađene na način sličan rupama 14-14a i 15-15a. Treba imati na umu da, u ovom slučaju, rupe 14 'i 15' ne zahtevaju odgovarajuće elemente za zatvaranje tipa označene sa 30 ili 30', s obzirom da je njihov donji kraj u svakom slučaju u zaštićenom položaju, zahvalјujući prisustvu membrane 4". Šablon 6 kola je u suštini prethodno već opisanog i prikazanog tipa, očigledno modifikovan putanjama i/ili podloškama potrebnim za povezivanje metalizovanih rupa 14' i 15'.

[0092] U jednom tehničkom rešenju, poput onog datog kao primer na slici 23, dodatno je obezbeđen senzor 8, na primer, senzor temperature, montiran na stranici 2a i električno povezan na šablon 6 kola preko šablona 7 kola i metalizovanih rupa 14-14a i 15-15a. Šablon 7 kola sličan je ili suštinski sličan onome koji je već ranije opisan, na primer sa najmanje jednom odgovarajućom putanjom elektroprovodlјivog materijala, posebno prstenastom putanjom, koja je smeštena na oblasti stranice 2a da barem delimično opkruži membranu 4". Takođe su metalizovane rupe 14-14a i 15-15a izvedene na način sličan ili suštinski sličan onome koji je već opisan, sa odgovarajućim elementima 30 za zatvaranje (ili eventualno 30').

[0093] U slučaju iz primera, senzor 1' je trećeg tipa koji je opisan u uvodnom delu ove objave; tj. telo 2', 4" senzora ima prolaz za dovođenje unutrašnjosti šuplјine 3 u komunikaciju sa spolјašnošću. U primeru, takav prolaz - označen sa 16 - konfigurisan je kao prolazna rupa dela 4' tela 2', stvarajući senzor pritiska tipa uglavnom poznatog kao „senzor relativnog pritiska“. S druge strane, podrazumeva se da se u varijantnim tehničkim rešenjima prolaz 16 može izostaviti ili na neki drugi način zatvoriti u fazi proizvodnje, pri čemu će senzor 1' biti drugog tipa navedenog u uvodnom delu, čime se stvara senzor pritiska tipa uglavnom poznatog kao „senzor apsolutnog pritiska“, tj. onaj koji predstavlјa poznati referentni pritisak unutar hermetički zatvorene šuplјine 3. Kada je u pitanju ostalo, konstrukcija uređaja 100 prikazana na slici 23 - uklјučujući raspored prstenastog zaptivnog elementa 9 - je suštinski ista kao konstrukcija sličnog uređaja sa slike 22.

[0094] Podrazumeva se da, u slučaju na slici 23, fluid na ulazu iz prolaza 104 može uticati na eksponiranu stranu membrane 4", izazivajući savijanje iste proporcionalno pritisku, koji se meri putem odgovarajućeg senzornog sredstva R. Fluid, takođe, utiče na senzor 8, omogućavajući detekciju dalјe veličine od interesa, ovde predstavlјene temperaturom fluida.

[0095] Iz prethodnog opisa, odlike predmetnog pronalaska pojavlјuju se jasno, kao i njegove prednosti, koje se najviše ogledaju u jednostavnosti, ekonomičnosti i pouzdanosti predloženog rešenja. Upotreba elemenata 30 ili 30', sa odgovarajućim sredstvima za pričvršćivanje i zaptivanje (poput materijala 35 ili materijala premaza L2 ili kombinacije sa prvim, pričvrsnim materijalom, i drugim, zaptivnim materijalom ili mehaničke smetnje između elementa 30 i odgovarajuće metalizovane rupe, ili kombinacija ovih sredstava) omogućava uklanjanje problema opisanih u odnosu na slike 1A-1B, garantujući, takođe, visoku pouzdanost senzora dugoročno. Praktični testovi sprovedeni od strane podnosioca prijave, sa pritiscima fluida koji treba da se meri do 400 bara i sa dimenzijama metalizovanih rupa i elemenata za zatvaranje, kao što je prethodno prikazano, omogućili su da se utvrdi delotvornost predloženog rešenja.

[0096] Jasno je stručnjaku u oblasti da su brojne varijante senzora pritiska ovde opisane putem primera moguće, a da se time ne udalјava od obima pronalaska kako je definisano u priloženim patentnim zahtevima.

[0097] Elektroprovodlјiva putanja sa slika 6 i 7, sa udruženim podloškama i/ili zaštitnim slojevima LI, L2, mogu se dobiti na telu 2 senzora i tehnikama drugačijim od sitoštampe, iako je ovo poželјna tehnika; na primer, alternativne tehnike u ovom smislu mogu se izabrati među litografijom, fotolitografijom, prskanjem ili mlazom provodljivog materijala, metalizacijom površine, presvlačenjem itd.

[0098] U mogućim varijantnim tehničkim rešenjima, senzor koji čini predmet pronalaska može biti opremlјen većim brojem dodatnih komponenti tipa prethodno označenih sa 8, kao što su otpornici ili senzori, na primer sa električnim priklјučkom paralelno ili preko veze sa dalјnjim podloškama i putanjama tipa koji je dat kao primer.

[0099] Konstrukcija šablona 7 kola može biti tipa koji je opisan u WO 2014/097255 , odnosno konfigurisana za omogućavanje veze alternativnih komponenti i/ili veze prema brojnim alternativnim modalitetima jedne te iste komponente.

[0100] Sa konfiguracijama kola koje se razlikuju od onih koje su date kao primer, šablon 7 kola može da obuhvati brojne koncentrične provodne putanje ili, umesto pojedinačnih putanja 11, se može se obezbediti mnoštvo putanja koje obrazuju luk oboda. Metalizovanih rupa može biti čak i više od dve, u skladu sa potrebama kola, od kojih najmanje jedna ima kraj koji se nalazi u području do kojeg može doći fluid, i stoga je opremlјena odgovarajućim elementom 30 za zatvaranje.

[0101] Nije izuzet iz obima pronalaska slučaj upotrebe najmanje jednog materijala za pričvršćivanje i/ili zaptivanje koji se proteže između donje površine dela 31 i odgovarajuće podloške 14b ili 15b, i moguće između dela spolјne površine dela 32 i odgovarajućeg dela površine odgovarajuće metalizovane rupe. Takav je slučaj shematski prikazan na slici 24, gde se iste pozivne oznake kao i one na prethodnim slikama koriste za označavanje elemenata koji su tehnički ekvivalentni onima koji su već opisani, među kojima je materijal 35 za pričvršćivanje i/ili zaptivanje. Na slici 24 strelice F1 imaju za cilј da shematski predstave pritisak fluida koji utiče na deo 31 za zatvaranje elementa 30.

[0102] Materijal 35 za pričvršćivanje i/ili zaptivanje između donje površine dela 31 i odgovarajuće podloške 14b (ili 15b) ima u svakom slučaju smanjenu deblјinu, posebno kao što je tanak sloj ili film. U tehničkim rešenjima ovog tipa, oblast materijala 35 koja je eventualno izložena pritisku fluida na njegovom spolјašnjem profilu (ovaj pritisak je šematski predstavlјen strelicama F2) u suštini odgovara prethodno pomenutoj smanjenoj deblјini materijala 35. Materijal 35 na taj način je u stanju da izdrži velike mehaničke napone ili sile ili pritiske F2 fluida, iako sam materijal ima tvrdoću ili čvrstinu nižu od čvrstoće elementa 30 za zatvaranje. Slična razmatranja se, takođe, primenjuju u slučaju kada sloj materijala za pričvršćivanje i/ili zaptivanje koji se proteže ispod dela 31 elementa 30 pripada masi istog materijala koji, takođe, opkružuje deo 31 periferno i/ili oblaže ga barem jednim delom.

Claims

Patentni zahtevi

1. Senzor pritiska, koji sadrži telo (2; 2', 4") senzora načinjeno barem delimično od elektroizolacionog materijala, koje ima prvu krajnju stranicu (2a) i drugu krajnju stranicu (2b) jednu nasuprot drugoj, senzor (1; 1') koji dalјe sadrži postavku (5) kola koju barem delimično nosi telo (2; 2', 4") senzora i koji uklјučuje:

- prvi šablon (6) električnog kola, koji sadrži veći broj odgovarajućih elektroprovodlјivih putanja (6a) na prvoj krajnjoj stranici (2b);

- najmanje jednu komponentu (R) kola za detekciju pritiska fluida, poželјno električno povezanu sa prvim šablonom (6) električnog kola;

- drugi šablon (7) električnog kola na drugoj krajnjoj stranici (2a), koji poželјno sadrži najmanje jednu elektroprovodlјivu putanju (11, 11b, 13, 14b, 15b);

- sredstva za povezivanje koja električno povezuju prvi šablon (6) električnog kola sa drugim šablonom (7) električnog kola, koja sadrže najmanje jednu prolaznu rupu (14-14a, 15-15a), poput metalizovane rupe, koja se proteže aksijalno između prve i druge krajnje stranice (2a, 2b) tela (2; 2', 4") senzora, gde se na unutrašnjoj površini najmanje jedne prolazne rupe (14-14a, 15-15a) proteže sloj elektroprovodlјivog materijala, a krajevi navedenog sloja električno su povezani sa prvim i drugim šablonom (6, 7) električnog kola; - veći broj električnih terminala ili kontakata (10), za povezivanje postavke (5) kola sa spolјnim sistemom, terminala ili kontakata (10) koji su električno povezani sa barem jednim od prvog šablona (6) električnog kola ili drugog šablona (7) električnog kola,

gde je najmanje jedna prolazna rupa (14-14a, 15-15a) zatvorena na svom otvoru, na drugoj krajnjoj stranici (2a) tela (2) senzora,

pri čemu je uređaj sa senzorom pritiska naznačen time što:

- najmanje jedna prolazna rupa (14-14a, 15-15a) je zatvorena na pomenutom otvoru pomoću elementa (30; 30') za zatvaranje koji ima prethodno formirano telo (30a), tj. telo na kome se nalazi suštinski unapred definisan oblik pre nego što se montira na telo senzora,

- unapred formirano telo (30a) elementa (30; 30') za zatvaranje ima deo (31) za zatvaranje koji ima dimenziju (D1) perimetra ili poprečnog preseka, naročito prečnik, veću od dimenzije (DH) perimetra ili poprečnog preseka, naročito prečnika, otvora prolazne rupe (14-14a, 15-15a) na drugoj krajnjoj stranici (2a) tela (2; 2', 4") senzora, i

- je barem jedan deo (31, 32) prethodno formiranog tela (30a) elementa (30; 30') za zatvaranje učvršćen u položaju na način nepropustan za fluid u odnosu na odgovarajuću prolaznu rupu (14-14a, 15-15a).

2. Senzor prema patentnom zahtevu 1, gde je najmanje jedan deo (31, 32) prethodno formiranog tela (30a) elementa (30; 30') za zatvaranje učvršćen na način nepropustan za fluide u odnosu na odgovarajuću prolaznu rupu (14-14a, 15-15a) najmanje jednim od pričvrsnog materijala i zaptivnog materijala (35).

3. Senzor prema patentnom zahtevu 1 ili patentnom zahtevu 2, gde se prethodno formirano telo (30a) elementa (30; 30') za zatvaranje proteže izvan odgovarajuće prolazne rupe (14-14a, 15-15a) ili se drugačije proteže delimično unutar odgovarajuće prolazne rupe (14-14a, 15-15a), za ograničeni deo dužine rupe.

4. Senzor prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 3, gde telo (2) senzora ima aksijalnu šuplјinu (3), pri čemu je aksijalna šuplјina (3) zatvorena na prvoj krajnjoj stranici (2b) odgovarajućim delom (4) sa membranom i koja ima otvor na drugoj stranici (2a), pri čemu je aksijalna šuplјina (3) projektovana da kroz svoj otvor primi fluid, čiji pritisak treba detektovati, i gde:

- prvi šablon (6) električnog kola sadrži veći broj elektroprovodlјivih putanja (6a) na prvoj stranici (2b), sa njene strane izvan aksijalne šuplјine (3), gde je električno povezana sa prvim šablonom (6) električnog kola jedna ili više komponenti (R) kola za detektovanje savijanja ili deformacije dela (4) sa membranom;

- drugi šablon (7) električnog kola ima najmanje jednu elektroprovodlјivu putanju (11, 11b, 13, 14b, 15b) koja je smeštena u oblasti druge stranice (2a) koja barem delimično opkružuje otvor aksijalne šuplјine (3).

5. Senzor prema bilo kom od patentnih zahteva 1-3, gde telo (2, 4') senzora ima aksijalnu šuplјinu (3), a aksijalna šuplјina (3) je zatvorena na drugoj stranici (2a) odgovarajućom membranom (4'), membranom (4') koja ima stranu koja je izložena fluidu, čiji pritisak treba da se detektuje, i gde:

- prvi šablon (6) električnog kola sadrži veći broj elektroprovodlјivih putanja (6a) na prvoj krajnjoj stranici (2b), sa njene strane izvan aksijalne šuplјine (3), gde je električno povezana sa prvim šablonom (6) električnog kola najmanje jedna komponenta (R) kola za detektovanje savijanja ili deformacije membrane (4'), a najmanje jedna komponenta (R) kola je poželjno raspoređena na strani membrane (4') koja je okrenuta prema unutrašnjosti aksijalne šuplјine (3); i

- najmanje jedna elektroprovodlјiva putanja (11, 11b, 13, 14b, 15b) drugog šablona (7) električnog kola je smeštena u oblasti druge krajnje stranice (2a) koja opkružuje barem delimično membranu (4').

6. Senzor pritiska prema patentnom zahtevu 2, gde je barem jedan od pričvrsnog materijala i zaptivnog materijala (35) postavlјen na barem jedno od:

- druga krajnja stranica (2a) tela (2) senzora da bi se obezbedila nepropusnost za fluid između pomenute stranice i površine najmanje jednog dela (31, 32) prethodno formiranog tela (30a), pri čemu se najmanje jedan od pričvrsnog materijala i zaptivnog materijala (35) po mogućnosti postavlјa:

- na datoj drugoj krajnjoj stranici (2a) tako da periferno opkružuje deo (31) za zatvaranje prethodno formiranog tela (30a), i/ili

- između navedene druge krajnje stranice (2a) i donje površine dela (31) za zatvaranje prethodno formiranog tela (30a);

- barem deo unutrašnje površine prolazne rupe (14-14a, 15-15a) i/ili odgovarajući sloj elektroprovodlјivog materijala (14a, 15a); i

- barem deo površine dela (32) elementa (30; 30') za zatvaranje koji se ubacuje u odgovarajuću prolaznu rupu (14-14a, 15-15a).

7. Senzor pritiska prema patentnom zahtevu 2 ili patentnom zahtevu 6, gde najmanje jedan od pričvrsnog materijala i zaptivnog materijala (35) sadrži najmanje jedno od:

- materijal za zavarivanje ili dodatni materijal, kao što je materijal za lemlјenje ili smola ili lepak;

- materijal prethodno oblikovanog tela (30a) ili materijal koji oblaže barem deo prethodno formiranog tela (30a); i

- materijal drugog šablona (7) električnog kola ili materijal koji oblaže barem deo drugog šablona (7) električnog kola.

8. Senzor pritiska prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 7, naznačen time, što sloj elektroprovodlјivog materijala (14a, 15a) štrči na drugoj krajnjoj stranici (2a) tela (2) senzora, izvan odgovarajuće prolazne rupe (14-14a, 15-15a) kako bi se formirala kontaktna podloška (14b, 15b), pri čemu deo (31) za zatvaranje prethodno formiranog tela (30) koji naleže na kontaktnu podlošku (14b, 15b), gde poželјno kontaktna podloška (14b, 15b) ima dimenziju perimetra ili poprečnog preseka veću od dimenzije perimetra ili poprečnog preseka dela (31) za zatvaranje prethodno formiranog tela (30a).

9. Senzor pritiska prema patentnom zahtevu 8, gde:

- dimenzija perimetra ili poprečnog preseka dela (31) za zatvaranje prethodno oblikovanog tela (30a) i dimenzija perimetra ili poprečnog preseka kontaktne podloške (14b, 15b) su takve da za bilo koji položaj centriranja dela (31) za zatvaranje u odnosu na kontaktne podloške (14a, 14b), periferni prstenasti deo navedene kontaktne podloške (14b, 15b) štrči bočno od pomenutog dela (31) za zatvaranje; i

- najmanje jedan od pričvrsnog materijala i zaptivnog materijala (35) se proteže barem između gornje površine navedenog obodnog prstenastog dela kontaktne podloške (14b, 15b) i periferne površine dela (31) za zatvaranje prethodno formiranog tela (30).

10. Senzor pritiska prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 9, gde prethodno formirano telo (30a) dodatno ima deo (32) za pozicioniranje ili centriranje, koji se proteže ispod dela (31) za zatvaranje, deo (32) za pozicioniranje ili centriranje koji se ubacuje u prolaznu rupu (14-14a, 15-15a), gde su posebno dimenzije (DH, D1, D2) perimetra ili poprečnog preseka prolazne rupe (14-14a, 15- 15a), dela (31) za zatvaranje i dela (32) za pozicioniranje ili centriranje takve da, za bilo koji položaj centriranja koji se može zauzeti delom (32) za pozicioniranje ili centriranje u prolaznoj rupi (14-14a, 15-15a), deo (31) za zatvaranje uvek zatvara otvor prolazne rupe (14-14a, 15-15a) na drugoj krajnjoj stranici (2a),

gde posebno:

- prolazna rupa (14-14a, 15-15a) ima krajnji deo na drugoj krajnjoj stranici (2a) tela (2) senzora koji je oblikovan tako da definiše uvodni deo projektovan da olakša umetanje dela (32) za pozicioniranje ili centriranje u prolaznu rupu (14-14a, 15-15a); i/ili

- deo (32) za pozicioniranje ili centriranje ima oblik donjeg kraja koji pogoduje umetanju samog dela u prolaznu rupu (14-14a, 15-15a).

11. Senzor pritiska prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 10, gde je prethodno formirano telo (30a) napravlјeno od metalnog materijala ili metalne legure, opciono barem delimično obloženo dodatnim metalnim materijalom ili metalnom legurom, kao što je prethodno formirano telo (30a) napravlјeno od kalajisanog bakra.

12. Senzor pritiska prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 11, gde je sa drugim šablonom (7) električnog kola povezana barem jedna odgovarajuća komponenta (8) drugog kola koja ima aktivni deo (8a) koji treba da bude izložen fluidu za detektovanje odgovarajuće veličine i najmanje jedan prvi priklјučni terminal (8b) i jedan drugi priklјučni terminal (8b), pri čemu je komponenta (8) drugog kola poželјno senzor za detektovanje veličine fluida koja nije pritisak, kao što je senzor za detekciju temperature fluida.

13. Senzor pritiska prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 12, gde:

- najmanje jedna elektroprovodlјiva putanja (11, 11b, 13, 14b, 15b) drugog šablona (7) električnog kola sadrži najmanje jednu putanju (11) sa suštinski prstenastim profilom i veći broj staza koje imaju profil u suštini oblikovan kao luk oboda;

- kraj najmanje jedne prolazne rupe (14-14a, 15-15a) zatvoren elementom (30) za zatvaranje nalazi se u oblasti druge krajnje stranice (2a) tela (2) senzora, koja je opkružena navedenom putanjom (11) sa suštinski prstenastim profilom ili datim putanjama koje imaju profil suštinski oblikovan kao luk oboda; i/ili

- barem jedna elektroprovodlјiva putanja (11) drugog šablona (7) električnog kola je obložena zaštitnim slojem (L2), poput sloja staklastog materijala, pri čemu je zaštitni sloj (L2) poželjno lokalno otvoren, tj. ima jedan ili više prozora, vrlo poželјno barem jedan pomenuti prozor koji je u položaju koji odgovara najmanje jednom od navedenih elemenata (30) za zatvaranje i podloški (12a, 12b) za povezivanje komponente (8) kola sa drugim šablonom (7) električnog kola.

14. Uređaj za detektovanje najmanje jedne veličine fluida, koji sadrži senzor (1; 1') prema jednom ili više od patentnih zahteva 1 do 13,

gde uređaj sadrži telo (101, 102) kućišta sa ulazom (104) za fluid, telo (101, 102) kućišta koje definiše kućište u kome je senzor (1; 1') postavlјen,

gde je između druge stranice (2a) tela (2) senzora i unutrašnje površine tela (101-102) kućišta postavlјen prstenasti zaptivni element (9), i

gde prstenasti zaptivni element (9) opkružuje oblast druge stranice (2a) tela (2) senzora unutar koje je smešten kraj najmanje jedne prolazne rupe (14a-14a, 15-15a).