用于检测器组件的电线密封件.pdf

传感器的检测器头组件包括具有延伸纵向长度的内部通道的检测器主体。检测器主体配置为容纳包括感测元件的传感器盒。检测器头组件包括具有导体的电线。电线延伸到检测器主体的内部通道中使得导体的端部配置为操作地连接至感测元件。检测器头组件包括具有大体上柔性密封剂的电线密封件，该大体上柔性密封剂容纳在检测器主体的内部通道内。大体上柔性密封剂配置为在装配检测器头组件期间沿着内部通道的纵向长度纵向地压缩，使得大体上柔性密封剂移动到电线与检测器主体之间的一个或者多个空隙中并且填充该空隙以用于将电线密封至检测器主体。

权利要求书
1.  一种传感器的检测器头组件，所述检测器头组件包括：
检测器主体，包括延伸纵向长度的内部通道，所述检测器主体配置为容纳包括感测元件的传感器盒；
电线，包括导体，所述电线延伸到所述检测器主体的所述内部通道中使得所述导体的端部配置为操作地连接至所述感测元件；以及
电线密封件，包括所述检测器主体的所述内部通道内容纳的大体上柔性密封剂，其中所述大体上柔性密封剂配置为在装配所述检测器头组件期间沿着所述内部通道的所述纵向长度被纵向地压缩，使得所述大体上柔性密封剂移动到所述电线与所述检测器主体之间的一个或者多个空隙中并且填充所述空隙以用于将所述电线密封至所述检测器主体。

2.  根据权利要求1所述的检测器头组件，其中所述电线密封件还包括所述检测器主体的所述内部通道内容纳的大体上刚性密封剂，所述电线延伸穿过所述大体上刚性密封剂，以使得所述大体上刚性密封剂包围所述电线并且在所述检测器主体与所述电线之间延伸，其中在所述大体上柔性密封剂的纵向压缩期间由所述大体上柔性密封剂填充的所述一个或者多个空隙包括以下空隙中的至少一个：在所述大体上刚性密封剂与所述检测器主体之间延伸的空隙或者在所述大体上刚性密封剂与所述电线之间延伸的空隙。

3.  根据权利要求1所述的检测器头组件，其中所述大体上柔性密封剂配置为在暴露于爆炸性气体压力或者爆炸性蒸气压力中的至少一个时在动态压力下流动。

4.  根据权利要求1所述的检测器头组件，其中所述电线密封件还包括所述检测器主体的所述内部通道内容纳的大体上刚性密封剂， 所述电线延伸穿过所述大体上刚性密封剂，以使得所述大体上刚性密封剂包围所述电线并且在所述检测器主体与所述电线之间延伸，其中所述大体上刚性密封剂包括第一刚性密封剂段和第二刚性密封剂段，所述大体上柔性密封剂沿着所述内部通道的所述纵向长度夹在所述第一刚性密封剂段与所述第二刚性密封剂段之间，其中所述大体上柔性密封剂配置为在所述第一刚性密封剂段与所述第二刚性密封剂段之间被纵向地压缩。

5.  根据权利要求1所述的检测器头组件，还包括在所述检测器主体的所述内部通道内延伸的套筒，所述套筒配置为与所述内部通道内容纳的所述大体上柔性密封剂或者大体上刚性密封剂中的至少一个物理接触地接合，以在装配所述检测器头组件期间纵向地压缩所述大体上柔性密封剂。

6.  根据权利要求1所述的检测器头组件，还包括套筒和压紧螺母，所述套筒在所述检测器主体的所述内部通道内延伸，所述压紧螺母以螺纹方式连接至所述检测器主体并且与所述套筒物理接触地接合，其中所述压紧螺母配置为旋到所述检测器主体中，以沿着所述内部通道的所述纵向长度移动所述套筒并且从而纵向地压缩所述大体上柔性密封剂。

7.  根据权利要求1所述的检测器头组件，其中所述内部通道内容纳的所述大体上柔性密封剂或者大体上刚性密封剂中的至少一个包括在纵向地压缩所述大体上柔性密封剂之前所述电线延伸穿过的预成型孔。

8.  根据权利要求1所述的检测器头组件，还包括套筒和压紧螺母，所述套筒在所述检测器主体的所述内部通道内延伸，所述压紧螺母以螺纹方式连接至所述检测器主体并且与所述套筒物理接触地接 合，其中所述压紧螺母配置为旋到所述检测器主体中，以沿着所述内部通道的所述纵向长度移动所述套筒并且从而纵向地压缩所述大体上柔性密封剂，所述检测器头组件还包括与所述套筒物理接触地接合的防旋转销，用于防止所述套筒与所述压紧螺母一起旋转。

9.  根据权利要求1所述的检测器头组件，其中所述大体上柔性密封剂包括半刚性聚合物、膨胀聚合物、弹性体、石墨或者GHA-J牌号石墨中的至少一个。

10.  根据权利要求1所述的检测器头组件，其中所述电线密封件还包括所述检测器主体的所述内部通道内容纳的大体上刚性密封剂，所述大体上刚性密封剂包括聚合物、陶瓷、金属或者至少大约96％纯度的陶瓷Al2O3中的至少一个。

11.  一种传感器的检测器头组件，所述检测器头组件包括：
检测器主体，包括延伸纵向长度的内部通道，所述检测器主体配置为容纳包括感测元件的传感器盒；
电线，包括导体，所述电线延伸到所述检测器主体的所述内部通道中，使得所述导体的端部配置为操作地连接至所述感测元件；以及
电线密封件，包括所述检测器主体的所述内部通道内容纳的大体上柔性密封剂，其中所述大体上柔性密封剂配置为当暴露于爆炸性气体压力或者爆炸性蒸气压力中的至少一个时在动态压力下流动，以使所述电线与所述检测器主体之间的密封压力增大。

12.  一种检测器组件，包括：
具有内部腔室的安装结构；以及
传感器，配置为安装至所述安装结构，所述传感器包括：
检测器主体，包括延伸纵向长度的内部通道，所述检测器主 体配置为容纳包括感测元件的传感器盒，所述主体配置为安装至所述安装结构以使得所述内部通道与所述安装结构的所述内部腔室连通；
电线，包括导体，所述电线从所述安装结构的所述内部腔室延伸并且进入到所述检测器主体的所述内部通道中，以使得所述导体的端部配置为操作地连接至所述感测元件；以及
电线密封件，包括所述检测器主体的所述内部通道内容纳的大体上柔性密封剂，其中所述大体上柔性密封剂配置为在装配所述检测器头组件期间沿着所述内部通道的所述纵向长度被纵向地压缩，使得所述大体上柔性密封剂移动到所述电线与所述检测器主体之间的一个或者多个空隙中并且填充所述空隙，以用于将所述电线密封至所述检测器主体。

13.  根据权利要求12所述的检测器组件，其中所述电线密封件还包括所述检测器主体的所述内部通道内容纳的大体上刚性密封剂，所述电线延伸穿过所述大体上刚性密封剂，以使得所述大体上刚性密封剂包围所述电线并且在所述检测器主体与所述电线之间延伸，其中在所述大体上柔性密封剂的所述纵向压缩期间由所述大体上柔性密封剂填充的所述一个或者多个空隙包括以下空隙中的至少一个：在所述大体上刚性密封剂与所述检测器主体之间延伸的空隙或者在所述大体上刚性密封剂与所述电线之间延伸的空隙。

14.  根据权利要求12所述的检测器组件，其中所述柔性密封剂配置为当暴露于爆炸性气体压力或者爆炸性蒸气压力中的至少一个时在动态压力下流动。

15.  根据权利要求12所述的检测器组件，其中所述电线密封件还包括所述检测器主体的所述内部通道内容纳的大体上刚性密封剂，所述电线延伸穿过所述大体上刚性密封剂，以使得所述大体上刚性密 封剂包围所述电线并且在所述检测器主体与所述电线之间延伸，其中所述大体上刚性密封剂包括第一刚性密封剂段和第二刚性密封剂段，所述大体上柔性密封剂沿着所述内部通道的所述纵向长度夹在所述第一刚性密封剂段与所述第二刚性密封剂段之间，其中所述大体上柔性密封剂配置为在所述第一刚性密封剂段与所述第二刚性密封剂段之间被纵向地压缩。

16.  根据权利要求12所述的检测器组件，还包括在所述检测器主体的所述内部通道内延伸的套筒，所述套筒配置为与所述内部通道内容纳的所述大体上柔性密封剂或者大体上刚性密封剂中的至少一个物理接触地接合，以在装配所述检测器头组件期间纵向地压缩所述大体上柔性密封剂。

17.  根据权利要求12所述的检测器组件，还包括套筒和压紧螺母，所述套筒在所述检测器主体的所述内部通道内延伸，所述压紧螺母以螺纹方式连接至所述检测器主体并且与所述套筒物理接触地接合，其中所述压紧螺母配置为旋到所述检测器主体中，以沿着所述内部通道的所述纵向长度移动所述套筒并且从而纵向地压缩所述大体上柔性密封剂。

18.  根据权利要求12所述的检测器组件，其中所述内部通道内容纳的所述大体上柔性密封剂或者大体上刚性密封剂中的至少一个包括在纵向地压缩所述大体上柔性密封剂之前所述电线延伸穿过的预成型孔。

19.  根据权利要求12所述的检测器组件，其中所述大体上柔性密封剂包括半刚性聚合物、膨胀聚合物、弹性体、石墨或者GHA-J牌号石墨中的至少一个。

20.  根据权利要求12所述的检测器组件，其中所述电线密封件还包括所述检测器主体的所述内部通道内容纳的大体上刚性密封剂，所述大体上刚性密封剂包括聚合物、陶瓷、金属或者至少大约96％纯度的陶瓷Al2O3中的至少一个。

说明书用于检测器组件的电线密封件
相关申请的交叉引用
本申请是要求在2013年3月4日提交并且标题为“GASDETECTORHEADFOREXPLOSIVEENVIRONMENTS”的美国临时申请No.61/772,223(其全部内容通过引用合并于此)的优先权和权益的非临时申请。
背景技术
此处公开的主题通常涉及在包括爆炸性和/或可燃性气体和/或蒸气的环境中使用的检测器组件。
环境检测系统可以包括用于检测各种环境中各种化学物质的存在和/或浓度的各种传感器。例如，可以在危险环境中使用传感器以检测危险(例如，挥发性、可燃性、爆炸性和/或毒性)气体和/或蒸气的存在和/或浓度。
在包括可燃性和/或爆炸性气体和/或蒸气的环境中使用至少一些已知的检测系统。这种检测系统的传感器典型地安装至具有防爆炸壳体的安装结构。防爆炸壳体具有内部腔室，该内部腔室被气密密封以使壳体内空间的体积与环境分隔开。传感器包括将传感器的感应元件连接至一个或者多个处理部件、电源部件和/或通信部件的一个或者多个电线，电线中的每个可以容纳在壳体的内部腔室内或者在更上游。一个或者多个电线从感应元件延伸并且穿过传感器主体进入到壳体的内部腔室中。将壳体的内部腔室与环境分隔开使得内部腔室内的任何燃烧和/或爆炸不大可能延伸到环境中。
至少一些已知检测系统使用热固化环氧密封剂将一个或者多个电线密封至传感器的主体，以试图防止内部腔室内的任何燃烧和/或爆炸通过一个或者多个电线与传感器主体之间的接口(即，沿着一个 或者多个电线穿过传感器主体的路径)延伸到环境中。但是，随着时间的过去，这种热固化环氧密封剂可能损失与传感器主体的粘合性(例如由于环氧树脂和传感器主体的不同材料的疲劳、环境暴露和/或化学暴露和/或不同热膨胀和热收缩)。另外，热固化环氧密封剂可能具有关于环氧树脂的密度和/或热膨胀系数的耐受性问题(例如由于材料复合、混合和/或后固化温度的处理变化)。热固化环氧树脂的粘合性损失和/或耐受性问题可能使得热固化环氧树脂无法维持一个或者多个电线与传感器主体之间的接口处的密封，这可能使壳体的内部腔室内的爆炸和/或燃烧能够延伸到环境中。因此，使用热固化环氧密封剂将一个或者多个电线密封至传感器主体可能在爆炸性和/或可燃性环境中带来安全性问题。
发明内容
在实施例中，传感器的检测器头组件包括具有延伸纵向长度的内部通道的检测器主体。检测器主体配置为容纳包括感测元件的传感器盒。检测器头组件包括具有导体的电线。电线延伸到检测器主体的内部通道中使得导体的端部配置为操作地连接至感测元件。检测器头组件包括具有大体上柔性密封剂的电线密封件，该大体上柔性密封剂容纳在检测器主体的内部通道内。大体上柔性密封剂配置为在装配检测器头组件期间沿着内部通道的纵向长度纵向地压缩，使得大体上柔性密封剂移动到电线与检测器主体之间的一个或者多个空隙中并且填充该空隙以用于将电线密封至检测器主体。
在实施例中，传感器的检测器头组件包括具有延伸纵向长度的内部通道的检测器主体。检测器主体配置为容纳包括感测元件的传感器盒。检测器头组件包括具有导体的电线。电线延伸到检测器主体的内部通道中使得导体的端部配置为操作地连接至感测元件。检测器头组件包括具有大体上柔性密封剂的电线密封件，该大体上柔性密封剂容纳在检测器主体的内部通道内。大体上柔性密封剂配置为当暴露于爆炸性气体压力或者爆炸性蒸气压力中的至少一个时在动态压力下流 动以使电线与检测器主体之间的密封压力增大。
在实施例中，检测器组件包括具有内部腔室的安装结构以及配置为安装至安装结构的传感器。传感器包括具有延伸纵向长度的内部通道的检测器主体。检测器主体配置为容纳包括感测元件的传感器盒。检测器主体配置为安装至安装结构以使得内部通道与安装结构的内部腔室连通。传感器包括具有导体的电线。电线从安装结构的内部腔室延伸并且进入到检测器主体的内部通道中以使得导体的端部配置为操作地连接至感测元件。传感器包括具有大体上柔性密封剂的电线密封件，该大体上柔性密封剂容纳在检测器主体的内部通道内。大体上柔性密封剂配置为在装配检测器头组件期间沿着内部通道的纵向长度纵向地压缩，使得大体上柔性密封剂移动到电线与检测器主体之间的一个或者多个空隙中并且填充该空隙以用于将电线密封至检测器主体。
附图说明
图1图示具有气体或者蒸气传感器和端盖的检测器头组件的扩展视图。
图2图示示出了防爆壳体内装配的检测器头电线密封部件的截面视图。
图3是检测器组件的实施例的透视图。
图4是图3所示检测器组件的传感器的实施例的分解透视图。
图5是图3所示检测器组件的横截面视图。
图6是图4所示传感器的横截面视图，图示了传感器的大体上柔性密封剂的实施例的移动的实施例。
具体实施方式
本发明包括供大气中可能存在爆炸性气体或者蒸气的潜在危险区域使用的具有密封的电线引线的气体检测头以及其用于将检测器头组件中的布线密封在防爆壳体内的方法。因而，当检测器头安装在防 爆外壳中时，电线密封件将不允许爆炸性气体或者蒸气穿透电线密封件。具有动态火焰通路电线密封件的防爆气体检测器头具有传感器连接器组件，该传感器连接器组件具有多个传感器连接电线。电线具有单个圆形实心导体。用随动件套筒压缩刚性密封剂之间的一定厚度的柔性密封剂，该随动件套筒具有防旋转销并且使用压紧螺母保持到防爆检测器头壳体中。
随着布线穿过检测器头壳体到防爆外壳内部的电子设备，本发明提供了来自(对)传感器连接器的布线的密封。本发明消除了对热固化环氧密封剂的使用，该热固化环氧密封剂易受到与壳体材料的粘合性损失(由于时间、不同材料的环境暴露、化学暴露和热膨胀及热收缩以及固化密封剂中密度和热膨胀系数的耐受性问题)的影响。本发明优选地利用高温刚性和柔性密封剂材料。
如图1和图2所示，本发明包括具有多个传感器连接电线14的传感器连接器组件12，该传感器连接电线具有单个圆形实心导体和一定厚度的聚合物绝缘材料。用保持环10将传感器连接器组件12保持在检测器头壳体28中。通过使电线滑动穿过柔性密封剂16和刚性密封剂18中的预成型孔直到安置在检测器头壳体28中，从而将连接电线14密封至检测器头壳体28。通过压缩刚性密封剂18之间的柔性密封剂16实现围绕电线的密封。优选地，柔性密封剂16包括半刚性或者膨胀聚合物(诸如聚四氟乙烯(Teflon))、弹性体(诸如，但不限于，天然橡胶、石墨、异戊二烯、苯乙烯-丁二烯、丁基、乙烯丙烯、腈、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯、硅酮、氟硅酮以及其它类似的合成物)。最优选地，柔性密封剂是具有耐腐蚀抑制剂的牌号GHA-J的预成型石墨。优选的刚性密封剂包括例如，但不限于，聚合物聚四氟乙烯(Teflon)、聚苯硫醚、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚苯醚、陶瓷、有和没有保护性涂层的金属以及其它类似的合成物。优选地，刚性密封剂是陶瓷Al2O3，至少96％纯。又更优选地，本发明包括石墨柔性密封剂16和刚性陶瓷密封剂18。最优选地，本发明包括具有耐腐蚀抑制剂的预成型石墨(牌号GHA-J) 柔性密封剂16和陶瓷Al2O3(至少96％纯)刚性密封剂18。借助于随动件套筒20将密封剂16、18压缩在壳体28中。当压紧螺母24旋进检测器头壳体28中时，随动件套筒20被压紧螺母24推动。这通过向压紧螺母24施加旋转扭矩进行控制，直到柔性密封剂16围绕布线14和刚性密封剂18流动，填充检测器头壳体28中的密封剂腔体与电线之间的空隙。当经受爆炸性气体压力或者爆炸性蒸气压力时，柔性密封剂10在动态压力下流动，该动态压力提供密封压力的增大。
当经受爆炸性故障情况时，柔性密封剂16在动态压力下流动，该动态压力提供密封压力的增大。该受控的动态压缩密封设计在爆炸压力高达6000psi(413.685巴)的情况下允许在防爆外壳中在从-40℃到+85℃的工作温度下利用检测器头组件。
随动件套筒20由防旋转销22夹持而不能旋转。为了防止对如从组件流出的连接布线14上的聚合物绝缘材料的损坏，将橡胶套筒26装配在连接布线上，并且压到并且保持在压紧螺母24中的孔中。
优选地，如图1和2所示，本发明包括具有动态火焰通路电线密封件的气体检测器头，该气体检测器头具有气体传感器连接器组件12。具有动态火焰通路电线密封件的气体检测器头具有有多个传感器连接电线的传感器连接器组件，该传感器连接电线14具有单个圆形实心导体和一定厚度的聚合物绝缘材料，更优选地具有预成型柔性密封剂16，又更优选地具有刚性密封剂18之间的预成型柔性密封剂，以及最优选地用随动件套筒20压缩。随动件套筒20优选地具有防旋转销22，该随动件套筒更优选地保持到检测器头壳体28中，其最优选地用压紧螺母24保持。
尽管此处已经描述了本公开的某些实施例，但是本公开并不旨在限制于此，因为本公开旨在像本领域将允许的范围一样宽泛并且说明书被同样地阅读。因此，上面的描述不应该被看作限制性的，而仅仅作为具体实施例的例证。本领域技术人员将预见附加于此的权利要求的范围和精神内的其它修改。
图3是检测器组件110的实施例的透视图。检测器组件110包括传感器112和安装结构114。如图3所示，传感器112安装至安装结构114，使得传感器112暴露在环境116内以用于感测环境116内的一个或者多个参数。传感器112可以是配置为感测任何参数(一个或者多个)的任何类型的传感器。例如，在一些实施例中，传感器112配置为检测环境116内任何物质的存在和/或量(例如，蒸气和/或气体，诸如，但不限于，挥发性气体、挥发性蒸气、可燃气体、可燃蒸气、爆炸性气体、爆炸性蒸气、毒性气体、毒性蒸气等等)。可以由传感器112感测的其它参数的示例包括，但不限于，压力、密度、温度、相对湿度等等。传感器112可以用于任何应用并且环境116可以是任何环境，诸如，但不限于，集水坑区域、保存区域、井等等。在一些实施例中，环境116是危险环境，诸如，但不限于，石油井、发电厂、石油管道系统等等。例如，可以在危险环境内使用传感器112以检测危险环境内挥发性、可燃性、爆炸性和/或毒性气体的存在和/或量。
安装结构114支撑传感器112，使得传感器112暴露在环境116内以用于执行感测操作。安装结构114可以包括处理部件、电源部件、通信部件等支持传感器112的操作的部件。例如，安装结构14的内部腔室118可以容纳一个或者多个电源(未示出；例如，电池等等)和/或一个或者多个电力分配部件(未示出；例如电线和/或电缆、电路板、开关、继电器、变压器、电容器、电压调节器、电流调节器等等)，用于向传感器112提供电力以为传感器112的操作供电。安装结构14的内部腔室118可以容纳一个或者多个处理部件(未示出；例如，计算机、处理器、控制器、微处理器、电路板、微控制器、存储器、集成电路等等)，该处理部件处理来自传感器112的信号，该信号表示由传感器112感测的一个或者多个参数。处理来自传感器112的信号可选地包括数据记录操作。除一个或者多个电源部件和/或一个或者多个处理部件以外或者替代一个或者多个电源部件和/或一个或者多个处理部件，安装结构114的内部腔室118可以 容纳一个或者多个通信部件(未示出；例如，电线和/或电缆、电路板、其它电气通路、开关、继电器、通信节点等等)，该通信部件使传感器112能够与远程位置和/或其它传感器通信。远程位置和/或其它传感器可以包括与传感器112的操作有关的一个或者多个处理部件和/或电力部件。
安装结构114可以包括任何结构、装置、配置和/或使安装结构114能够在环境116内支撑传感器112的类似物。在图示的实施例中，将安装结构114的内部腔室118气密密封以使安装结构114内的空间的体积与环境116分隔开。具体地，在图示的实施例中，安装结构114是防爆炸壳体并且内部腔室18容纳与传感器112的操作有关的一个或者多个处理部件、电源部件和/或通信部件。将内部腔室118与环境116分隔开使得内部腔室118内的任何燃烧和/或爆炸不大可能延伸到环境116中。因而，内部腔室118内发生的任何燃烧和/或爆炸不大可能引起环境内的任何物质燃烧和/或爆炸。安装结构114的所示实施例通常可以称为"防爆发送器外壳"。尽管上面将传感器112描述为需要电源来操作的有源传感器，但是传感器112可以是不需要电源来操作的无源传感器。
图4是传感器112的实施例的分解透视图。传感器112包括检测器头组件120和保持盖124。检测器头组件120包括传感器盒122。传感器112是细长的并且沿着中央纵向轴128延伸。检测器头组件120通过一个或者多个电线130(其可以或者可以不集合在电缆中)电连接至安装结构114(如图3和图5所示)、一个或者多个处理部件、一个或者多个电源部件和/或一个或者多个通信部件。
检测器头组件120包括检测器主体132。检测器主体132沿着中央纵向轴128从端部134延伸一段纵向长度到相对端部136。检测器主体132包括沿着检测器主体132的长度延伸穿过检测器主体132的内部通道138。内部通道138沿着中央纵向轴128延伸纵向长度。内部通道138通过端部134和136延伸到检测器主体132中，使得端部134和136对内部通道138开放。
检测器头组件120包括用于将传感器112安装至安装结构114的附接构件140。在图示的实施例中，附接构件140包括用于将传感器112以螺纹方式连接至安装结构114的螺纹142。但是，除了螺纹142以外或者替代螺纹142，附接构件140可以使用任何其它安装策略，诸如，但不限于，粘合剂、干涉配合、卡扣配合、闩扣、夹子、夹具、螺纹紧固件等等。在图示的实施例中，附接构件140位于检测器主体132的端部134处，然而，附接构件140可以具有沿着检测器主体132的任何其它位置。
检测器头组件120可以包括用于将保持盖124安装至检测器主体132的附接构件144。附接构件144的图示实施例包括螺纹146，该螺纹146使保持盖124能够通过以螺纹方式连接至检测器主体132而被安装至检测器主体132。除螺纹146以外或者替代螺纹146，附接构件144可以使用任何其它安装策略以将保持盖124安装至检测器主体132，诸如，但不限于，粘合剂、干涉配合、卡扣配合、闩扣、夹子、夹具、螺纹紧固件等等。尽管附接构件144示出为在检测器主体132的端部136处形成，但是附接构件144可以具有沿着检测器主体132的任何其它位置。
传感器盒122由检测器头组件120的检测器主体132容纳。传感器盒122包括感测元件(未示出)，配置为感测来自环境116(如图3和图5所示)的一个或者多个参数。感测元件可以是配置为以任何方式感测一个或者多个参数的任何类型的感测元件。在图示的实施例中，感测元件是通过扩散感测一个或者多个参数的扩散型感测元件。除此处描述的扩散型感测元件以外或者替代此处描述的扩散型感测元件，可以使用任何其它类型的感测元件。
保持盖124被配置为安装至检测器主体132。当安装至检测器主体132时，保持盖124至少部分地围绕传感器盒122延伸以保护传感器盒122不受损坏(例如，撞击损坏)。传感器盒122的感测元件通过保持盖124的内部通道160暴露于环境116，该内部通道160对环境116开放。内部通道160可选地包括筛网(未示出)，便于防止碎 屑进入内部通道160以及可能地污染传感器元件。
保持盖124包括用于将保持盖124安装至检测器主体132的附接构件164。在图示的实施例中，附接构件164包括螺纹(未示出)，该螺纹使保持盖124能够通过将保持盖124以螺纹方式连接至检测器主体132的螺纹146以将保持盖124安装至检测器主体132。另外地或者替换地，附接构件164可以使用任何其它安装策略以将保持盖124安装至检测器主体132，诸如，但不限于，粘合剂、干涉配合、卡扣配合、闩扣、夹子、夹具、螺纹紧固件等等。附接构件164可以具有沿着保持盖124的任何位置。
在图示的实施例中，检测器头组件120包括电连接器170，该电连接器170由检测器主体132容纳在内部通道138内。连接器170操作地(例如，电气地和/或光学地)连接至电线130。连接器170被配置为与传感器盒122匹配以将传感器盒122的感测元件操作地连接至电线130以及从而连接至一个或者多个处理部件、一个或者多个电源部件和/或一个或者多个通信部件。连接器170可以是光学连接器和/或电连接器。可选地用保持环172将连接器170保持在检测器主体132的内部通道138内。
如将在下面描述的，检测器头组件120包括电线密封件180，配置为将电线130密封至检测器主体132并且彼此密封以便于防止安装结构114的内部腔室118(如图3和图5所示)内发生的燃烧和/或爆炸通过检测器主体132的内部通道138延伸到环境116中。电线密封件180包括大体上柔性的密封剂182。电线密封件180还可以包括大体上刚性的密封剂184、套筒186、压紧螺母188、防旋转销190和/或弹性体套筒192。
图5是检测器组件110的横截面视图。如可以在图5中看到的，传感器112的检测器主体132安装至安装结构114，使得检测器主体132的内部通道138通过端部134与安装结构114的内部腔室118流体连通地对准。
如可以在图5中看到的，在图示的实施例中，传感器112包括 多个电线130。但是，传感器112可以包括任何数量的电线130，包括传感器112仅包括电线130中的一个的实施例。每个电线130包括导体194和围绕导体194的绝缘层196。每个电线130的导体194可以是电导体或者光导体。在一些实施例中，电线130中的一个或者多个包括电导体194以及电线130中的一个或者多个包括光导体194。如可以在图5中看到的，每个电线130从安装结构114的内部腔室118延伸并且通过端部134进入到检测器主体132的内部通道138中，使得导体194的端部198操作地(例如，电气地和/或光学地)连接至连接器170。
如上面简短描述的，电线密封件180配置为将电线130密封至检测器主体132并且彼此密封以便于防止安装结构的内部腔室118内发生的燃烧和/或爆炸通过检测器主体132的内部通道138延伸到环境116中。电线密封件180包括大体上柔性密封剂182，配置为在装配检测器头组件120期间沿着检测器主体132的内部通道138的纵向长度纵向地压缩，使得大体上柔性密封剂182填充电线130与检测器主体132之间的一个或者多个空隙(例如图6中示出的空隙220，222和224)。大体上柔性密封剂182配置为在暴露于爆炸性气体压力或者爆炸性蒸气压力中的至少一个时在动态压力下流动。
大体上柔性密封剂182可以具有使大体上柔性密封剂182能够起此处描述和/或图示的作用的任何水平的柔性。大体上柔性密封剂182可以由使大体上柔性密封剂182能够起此处描述和/或图示的作用的任何材料(一个或者多个)制造。用于制造大体上柔性密封剂182的材料的非限制性示例包括，但不限于半刚性和/或膨胀聚合物(诸如，但不限于，聚四氟乙烯(Teflon)等等)、弹性体(诸如，但不限于天然橡胶、石墨、异戊二烯、苯乙烯-丁二烯、丁基、乙烯丙烯、腈、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯、硅酮、氟硅酮等等)、石墨、具有耐腐蚀抑制剂的石墨(牌号GHA-J)等等。
在图示的实施例中，电线密封件180包括大体上刚性密封剂184，配置为促进大体上柔性密封剂184的纵向压缩。大体上刚性密 封剂184可以具有使大体上刚性密封剂184能够起此处描述和/或图示的作用的任何水平的刚性。大体上刚性密封剂184可以由使大体上刚性密封剂184能够起此处描述和/或图示的作用的任何材料(一个或者多个)制造。用于制造大体上刚性密封剂184的材料的非限制性示例包括，但不限于，聚合物(诸如，但不限于，聚四氟乙烯(Teflon)、聚苯硫醚、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚苯醚)、陶瓷、金属(有和没有保护性涂层)、至少大约96％纯度的陶瓷Al2O3等等。
如图5所示，大体上柔性密封剂182容纳在检测器主体132的内部通道138内。电线130延伸穿过大体上柔性密封剂182的预成型孔200(如图6所示)，使得大体上柔性密封剂182包围电线130并且在检测器主体132与电线130之间延伸。
大体上刚性密封剂184容纳在检测器主体132的内部通道138内。电线130延伸穿过大体上刚性密封剂184的预成型孔202(如图6所示)，使得大体上刚性密封剂184包围电线130并且在检测器主体132与电线130之间延伸。在图示的实施例中，大体上刚性密封剂184包括沿着内部通道138的纵向长度间隔开的第一刚性密封剂段204和第二刚性密封剂段206。大体上柔性密封剂182沿着内部通道138的纵向长度安置在第一刚性密封剂段204与第二刚性密封剂段206之间。换句话说，大体上柔性密封剂182容纳在内部通道138内，使得大体上柔性密封剂182沿着内部通道138的纵向长度夹在第一刚性密封剂段204与第二刚性密封剂段206之间。
电线密封件180的套筒186容纳在检测器主体132的内部通道138内，使得套筒186与大体上柔性密封剂182和/或第二大体上刚性密封剂段206物理接触地接合。在图示的实施例中，套筒186与大体上柔性密封剂182和第二大体上刚性密封剂段206两者物理接触地接合。套筒186容纳在内部通道138内，使得套筒186沿着内部通道138的纵向长度在第二刚性密封剂段206与压紧螺母188之间延伸。
压紧螺母188包括外部螺纹208，该外部螺纹208以螺纹方式连 接至检测器主体132的端部134的内部螺纹210。如可以在图5中看到的，压紧螺母188的端部212与套筒186物理接触地接合。压紧螺母188包括电线130延伸穿过的开口214。弹性体(例如，橡胶等等)套筒192可选地安置在开口214内围绕电线130以便于防止对电线130的绝缘层196的损坏。
如上面简短描述的，大体上柔性密封剂182配置为沿着检测器主体132的内部通道138的纵向长度被纵向地压缩，以将电线130密封至检测器主体132并且彼此密封。具体地，在装配检测器头组件120期间，通过沿图5的箭头A的方向将压紧螺母188旋到检测器主体132的端部134中，纵向地压缩大体上柔性密封剂182。当压紧螺母188沿方向A移动时，压紧螺母188以方向A沿内部通道138的纵向长度移动套筒186。可选的防旋转销190(如图4所示)与套筒186物理接触地接合，以便于防止当压紧螺母188旋进检测器主体132的端部134中时套筒与压紧螺母188一起旋转。随着套筒186朝着方向A沿内部通道138的纵向长度移动，套筒186与大体上柔性密封剂182和第二刚性密封剂段206的接合纵向地在第一刚性密封剂段204与第二刚性密封剂段206之间压缩大体上柔性密封剂182。可以将大体上柔性密封剂182纵向地压缩使电线密封件180能够将电线130密封至内部通道138内的检测器主体132的任何量。可以通过控制压紧螺母188的旋转扭矩量来控制大体上柔性密封剂182的纵向压缩量。
随着大体上柔性密封剂182被纵向地压缩，大体上柔性密封剂182的大体柔性使得大体上柔性密封剂182流动并且从而移动到电线130与检测器主体132之间的一个或者多个空隙220、222和/或224(如图6所示)中并且填充这些空隙。
具体地，并且现在参考图6，大体上柔性密封剂182已经纵向地压缩，使得大体上柔性密封剂182已经流动并且从而移动到电线130与检测器主体132之间的空隙220、222和224中并且填充这些空隙。如可以在图6中看到的，大体上柔性密封剂182的段226已经移 动到空隙220中并且填充该空隙，该空隙220在大体上刚性密封剂184与检测器主体132的内部表面228之间延伸。可选地，大体上柔性密封剂182的段229已经移动到空隙231中并且填充该空隙，该空隙231在套筒186与检测器主体182之间延伸。大体上柔性密封剂182的段230已经移动到空隙222中并且填充该空隙，该空隙222在大体上刚性密封剂184与电线130的绝缘层196之间延伸。大体上柔性密封剂182的段232已经移动到空隙224中并且填充该空隙，该空隙224在套筒186与大体上刚性密封剂184之间延伸。
通过填充空隙220、222和224(以及可选地空隙231，该空隙231可能存在或者可能不存在)，大体上柔性密封剂182建立了使电线130密封至检测器主体132并且彼此密封的密封件。由大体上柔性密封剂182的纵向压缩建立的密封件可以便于防止安装结构114(如图3和图5所示)的内部腔室118(如图3和图5所示)内发生的燃烧和/或爆炸通过检测器主体132的内部通道138延伸到环境116(如图3和图5所示)中。
另外，当安装结构114的内部腔室118内发生爆炸时，大体上柔性密封剂182暴露于来自爆炸性气体压力和/或爆炸性蒸气压力的动态压力。当暴露于爆炸性气体压力和/或爆炸性蒸气压力时，大体上柔性密封剂182的大体上柔性使密封剂182能够在动态压力下流动。大体上柔性密封剂182在动态压力下的流动在大体上柔性密封剂182与电线130和检测器主体132之间提供密封压力的增大，这可以便于在安装结构114的内部腔室118内的这种爆炸期间维持电线130与检测器主体132之间(以及个体电线130之间)的密封。
电线密封件180可以提供比用于检测器组件的至少一些已知电线密封件提供的更强的密封。在一些实施例中，电线密封件180可以使检测器组件110能够在从大约-40℃到大约+85℃的工作温度下使用。在一些实施例中，电线密封件180可能能够承受高达大约6000磅/平方英寸(psi；大约413.685巴)的爆炸压力。
在实施例中，此处描述和/或图示的主题通常涉及具有密封的电 线引线的气体检测头，供大气中可能存在爆炸性气体或者蒸气的潜在危险区域使用。此处描述和/或图示的主题可以包括方法的改进，该方法用于密封检测器头组件中的布线以使得当检测器头安装在防爆外壳中时电线密封件将不允许爆炸性气体或者蒸气穿透电线密封件。
在实施例中，此处描述和/或图示的主题可以提供方法的改进，该方法在布线穿过检测器头壳体到防爆外壳内部的电子设备时使布线与传感器连接器密封隔离。此处描述和/或图示的主题可以消除热固化环氧密封剂的使用。
在实施例中，具有动态火焰通路电线密封件的防爆炸气体检测头设备具有防爆壳体和具有多个传感器连接电线的传感器连接器组件。传感器连接电线在其中具有单个圆形实心导体和双成分密封系统。密封系统包括一定厚度的柔性密封剂和刚性密封剂。
在实施例中，具有动态火焰通路电线密封件的防爆炸气体检测头设备包括防爆壳体和具有多个传感器连接电线的传感器连接器组件。传感器连接电线在其中具有单个圆形实心导体。防爆炸气体检测头设备包括双成分密封系统。密封系统包括一定厚度的柔性密封剂和刚性密封剂。在一个方面中，柔性和刚性密封剂分别地包括具有耐腐蚀抑制剂的预成型石墨(牌号GHA-J)柔性密封剂和陶瓷Al2O3(至少96％纯)。在一个方面中，柔性密封剂在两个刚性密封剂之间。
如此处使用的，以单数记载并且用词“一(a)”或者“一(an)”进行的元件或者步骤应当被理解为不排除所述元件或者步骤的复数，除非明确地陈述了这种排除。此外，对“一个实施例”或者“实施例”的引用并不旨在解释为排除也包括所记载特性的附加实施例的存在。另外，除非明确相反地陈述，否则“包括”或者“具有”有特定性质的元件或者多个元件的实施例可以包括不具有该性质的附加元件。
应当理解，上面的描述旨在为说明性的，而不是限制性的。例如，上面描述的实施例(和/或者其方面)可以彼此结合使用。另外，可以在不背离本发明范围的情况下进行许多修改以使特定情况或 者材料适应本发明的教导。各种部件的尺寸、材料类型、取向以及此处描述的各种部件的编号和位置旨在限定某些实施例的参数，以及并非限制性的并且仅仅是示例性实施例。当查看上面的描述时，权利要求的精神和范围内的许多其它实施例和修改将对本领域技术人员显而易见。因此，应当参照所附权利要求连同这种权利要求授权的等效物的完整范围一起确定本发明的范围。在所附权利要求中，术语“包括(including)”和“其中(inwhich)”用作相应术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的简明英语等效物。另外，在下列权利要求中，术语“第一”、“第二”、和“第三”等等仅仅用作标记，并且不旨在将数字要求强加于它们的对象上。此外，下列权利要求的限制并不是以装置加功能格式撰写并且不旨在基于35U.S.C.§112(第六段)进行解释，除非并且直到这种权利要求限制在明确地使用短语“用于…的装置”之后接着声明没有另外结构的功能。