[发明专利]可拆卸地连接流体分析传感器与容纳所述流体的主体的方法及相应的设备

说明书

技术领域

本发明源于水分析学和水分析传感器的领域。它源自为这种传感器与容纳要被分析的水的主体提供可拆卸水密连接的问题。本发明涉及如权利要求前序部分所述的设备和方法。

背景技术

水分析传感器例如用在化学工业、制药工业、半导体生产、冷却水监测、饮用水和地下水分析与监测以及发电厂中，在发电厂中，为追踪污染物而监测用于驱动蒸汽轮机的水。

根据要被感应的水的特性及根据特殊的应用，这种传感器例如可以是pH传感器、传导性传感器、氧传感器或离子灵敏传感器。

以水密方式，优选甚至以气密方式连接传感器与容纳要被监测的水的主体的可拆卸连接在本领域是已知的。

这类连接的一种，例如在美国为人所知的所谓NPT接头，包含具有锥形螺纹的螺纹接头，其中PTFE(聚四氟乙烯)带附接在该接头上，用以密封该连接。这种锥形螺纹的加工成本昂贵，因为必须满足低公差并且通常使用不锈钢。另外，在不导致损坏的情况下旋入和旋出传感器需要相当一些经验、技巧和力量。如果施用太少的PTFE带和/或太高的扭矩，可能会发生绞丝。

这类连接的另一种使用插销接头，它更容易操作。这种连接有时称为“快速锁定”。弹性体环用于密封，并且传感器相对主体的顺时针转动导致固定且紧密的连接，而逆时针转动使得传感器能够与主体分离。这类连接加工成本同样昂贵而且建立这类连接常常需要相当一些力量。其它缺点在于传感器相对弹性体环的转动运动导致相当大数量的摩擦并且会导致弹性体环和/或传感器损坏，特别是如果碰巧在弹性体环和传感器之间有颗粒物的话。

发明内容

因此，本发明的一个目标是创建没有上述缺点的可拆卸连接。这里将提供连接系统和包含所述连接系统的设备，它可以容易地打开和闭合，而无需特殊的技巧且无需施用相当大的力量。另外，将分别提供用于使传感器与主体、相应传感器和相应主体可拆卸连接的方法。

本发明的另一个目标是提供所述连接的高气密性。

本发明的另一个目标是使所述连接能够快速闭合和打开。

更多目标呈现在下面的描述和实施方式中。

至少一个这些目标至少部分由依本专利权利要求而定的设备和方法来实现。

根据本发明的设备包括：

——具有传感器轴线的传感器，用于监测流体的至少一种特性；

——用于包含所述流体的主体；以及

——连接系统，用于可拆卸地连接所述传感器与所述主体；

其中所述连接系统包含：

——设置于所述主体处的固定部件，该固定部件可绕转动轴线转动；以及

——设置于所述传感器处的保持部件，该保持部件与所述固定部件相互作用；

其中所述转动轴线大致垂直于所述传感器轴线设置。

根据本发明的方法，该方法用于可拆卸地连接用于监测流体的至少一种特性的传感器与容纳所述流体的主体，所述传感器具有传感器轴线，该方法包含以下步骤：

——使设置于所述主体处的固定部件沿第一转动方向绕转动轴线转动，从而导致所述固定部件与设置于所述传感器处的保持部件相互作用，使得所述保持部件大致平行于所述传感器轴线以大致平移的方式运动；

其中所述转动轴线大致垂直于所述传感器轴线设置。

由此，可以实现所述传感器与所述主体的稳固连接。所述流体通常是液体，尤其是水基液体。所述传感器是流体分析传感器，通常是水分析传感器。

所述传感器例如可以是由pH传感器、传导性传感器、氧传感器、离子灵敏传感器组成的组中的至少一种。容易获得达到20bar、40bar和甚至高于60bar水压的气密性。

优选本发明可以提供所述传感器与所述主体的密封连接，也即，以密封方式连接传感器与主体的方法。

在一个实施方式中，所述连接系统包括密封部件，该密封部件绕所述主体中的开口设置。这样可以提供很大的连接气密性和改进了的可制造性。

所述密封部件优选是可变形的密封部件，尤其是例如主要由弹性体制成的可弹性变形的密封部件。

在一个实施方式中，所述密封部件形成封闭环。尤其是，所述密封部件是环形的和/或具有大致成圆形的横截面。

通过所述开口，所述传感器可以设置有所述流体的通路。

在一个实施方式中，所述保持部件由所述传感器中的开口形成。