用于外部玻璃料安装组件的系统及方法技术方案

本发明专利技术的实施例提供了改进的用于传感器设备上的外部玻璃料安装组件的系统和方法。在一个实施例中，一种制造传感器设备的方法包括在传感器主体中的至少一个开口之上，将至少一个组件堆固定在该传感器主体上，其中该至少一个组件堆包括多个组件以及向至少一个组件堆中的多个组件以及传感器主体施加玻璃料。该方法进一步包括加热玻璃料、至少一个组件堆以及传感器主体，使得玻璃料熔化，以及冷却玻璃料、至少一个组件堆以及传感器主体，使得至少一个组件堆被固定到传感器主体。

【技术实现步骤摘要】
用于外部玻璃料安装组件的系统及方法政府许可权益在通过美国军方获得的编号为W31P4Q-09-C-0348的合同下，本专利技术在美国政府的支持下做出。美国政府具有本专利技术中一定的权益。
技术介绍
原子传感器，例如冷原子时钟和环形激光陀螺仪，使用外部组件来在光信号和光学信号进入原子传感器的主体时对它们进行控制，并且当光和信号离开原子传感器主体时对它们进行感测。由于外部组件接收和控制光信号以及其它信号，这些组件必须在相对于原子传感器的主体的正确位置上，以准确地接收和控制光信号以及其它信号。为了将外部组件固定在正确的位置上，使用粘结剂将该组件附着到原子传感器的主体。可替换地，外部机械结构可以将原子传感器和外部组件相对于彼此固定在期望的位置上。然而，当使用粘接剂或者外部机械结构固定外部组件时，振动和冲击引起组件和原子传感器相对于彼此的移动。该相对于彼此的移动影响了传感器的操作质量。另外，在原子传感器制造过程中使用粘结剂和外部机械结构来安装外部组件需要多个步骤。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种用于外部玻璃料安装组件的系统及方法，并且将通过阅读和学习如下说明书得以理解。本专利技术的实施例提供了改进的用于传感器设备上的外部玻璃料安装组件的系统和方法。在一个实施例中，一种用于制造传感器设备的方法包括在传感器主体中的至少一个开口之上，将至少一个组件堆固定在传感器主体上，其中至少一个组件堆包括多个组件；向至少一个组件堆中的多个组件以及传感器主体施加玻璃料。该方法进一步包括加热玻璃料、至少一个组件堆以及传感器主体，使得玻璃料熔化；并且冷却玻璃料、至少一个组件堆以及传感器主体，使得至少一个组件堆固定到传感器主体。附图说明当依照优选实施例的说明以及如下附图进行考虑时，本专利技术的实施例能够更容易被理解，并且其进一步的优点和用途将会容易明白，其中：附图1为剖面图，说明了本专利技术的一个实施例中用玻璃料将外部安装的组件附着到传感器主体上；附图2为框图，说明了本专利技术的一个实施例中组件堆中的多个组件；附图3为框图，说明了本专利技术的一个实施例中的固定装置，用于将组件堆固定到传感器主体；附图4为框图，说明了本专利技术的一个实施例中，当将组件堆固定到传感器主体时固定装置的详细视图；附图5为框图，说明了本专利技术的一个实施例中的原子钟的典型实施方式；附图6为流程图，说明了本专利技术的一个实施例中使用玻璃料将外部安装的组件附着到传感器主体上的方法；根据惯例，各种描述的特征并没有按照比例绘制，被绘制为强调与示例性实施例相关的特定特征。具体实施方式在以下详细说明中，对形成说明书一部分的附图进行参考，并且其中采用了本专利技术可以被实施的特定说明性实施例的方式。这些实施例的说明足够详尽从而使得本领域技术人员能够实施本专利技术，并且应当理解可以使用其它实施例，并且在不偏离本专利技术的保护范围的情况下可以做出逻辑、机械和电气方面的改变。因此以下详细说明并不是在限定意义上做出的。本专利技术的实施例提供了一种使用玻璃料将组件外部安装到原子传感器上的系统和方法。通过将外部组件放置在相对于原子传感器的主体的正确位置上并围绕外部组件施加玻璃料，使得当加热原子传感器、外部组件和玻璃料时，玻璃料会将外部组件彼此焊接并焊接到原子传感器的主体。通过使用玻璃料，外部组件刚性地附着到原子传感器主体，使得当系统振动或者受冲击时，外部组件随着原子传感器移动。另外，在其它组件接到原子传感器的主体的同时，外部组件可以接到原子传感器的主体。由于使用玻璃料可以将多个组件同时接到原子传感器主体上的不同位置处，所以玻璃料的使用会使用更少的制造步骤来将原子传感器的主体接到外部组件。附图1为传感器100的剖面图，其中用玻璃料104将外部组件附着到原子传感器100的传感器主体106上。传感器100是光学传感器(例如加速度计、陀螺仪、原子钟等诸如此类)。某些实施例中，传感器100包括传感器主体106，其包括空腔108，该空腔108围成密闭的密封环境，其中环境类型帮助传感器100正确操作。例如，当传感器100是环形激光陀螺仪，空腔108会包含期望的气体，该期望的气体密闭地密封在传感器主体106内。在传感器为原子钟的另一实施方式中，空腔108包围密闭地密封在传感器主体106内的真空。在某些实施方式中，传感器100所获得的测量信息由空腔108内包含的光学能量的观测模式获得。鉴于这个原因，传感器100具有开口110，以允许空腔108内产生的测量信息由与传感器100连接的外部系统所使用。开口110处于传感器主体106上的位置，该位置允许光学能量离开或者进入传感器主体106，并且允许外部系统分析空腔108内的光学能量的模式。如图1所示，与传感器主体106对接的组件结合在一起形成一个或多个组件堆102。传感器100可以具有多个组件堆102，其与传感器主体106中的不同开口110相关联。例如，当传感器100为原子钟时，传感器主体106可以具有将光引入到空腔108中的一个或多个开口110和将光线传送到空腔108以外的一个或多个开口110。在与将光线引导入空腔108中相关联的组件堆102的一个示例性实施例中，组件堆102可以包括光源(例如激光)、透镜、分束器(即，将光的多个部分引导到分离的开口的装置)、光束扩展器，以及诸如此类。在与接收来自空腔108的光相关联的组件堆102的示例性实施例中，组件堆102包括光电探测器、透镜等。另外，为了保持空腔108内的真空，在一个实施例中，组件堆102包括吸收剂。在传感器100为环形激光陀螺仪的一个实施例，组件堆102将包括发光二极管，用于启动环形激光陀螺仪的操作。在一个实施例中，环绕空腔108的开口110包括光学元件112，该光学元件112可以包括透明窗元件、反射镜元件、或者部分透明和部分反射的元件。在至少一个实施例中，玻璃料104或者玻璃焊剂用于将组件堆102中的各个组件互接。这里使用的词语“玻璃料”指的是熔化的或者部分熔化的物质，其可被加热形成玻璃。与将各个组件彼此接合一起，玻璃料104也用于将组件堆102接合到传感器主体106。在某些实施方式中，玻璃料104用于将镜子和窗112接合到传感器主体106。在光学元件112被接合到传感器主体106的某些实施例中，组件堆102被接合到光学元件112。例如，使用玻璃料104将光学元件112接合到传感器主体106，使得玻璃料104在光学元件112和传感器主体106之间形成密闭密封。在开口110不包括光学元件112的可替换实施例中，使用玻璃料104，在开口110之上直接将组件堆102接合到传感器主体106，以在组件堆102和传感器主体106之间形成密闭密封。通过使用玻璃料104将组件堆102(或者与光学元件112一起，或者不一起)接到传感器主体106，组件堆102中的组件牢固地接合到传感器主体106，使得对传感器100的冲击和振动而对传感器100精确度的影响减小了。另外，通过使用玻璃料104将组件堆102中的组件互接，并且将组件堆102接到传感器主体106，传感器100中的组件可处于它们相对于传感器主体106的各自位置处并且同时互相接合并接合到传感器主体106。附图2为框图，说明了具有多个传感器堆中的多个组件的传感器200。在一个实施例中，传感器200包括如上所述的传感器100。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感器设备，所述设备包括：传感器主体(106)，该传感器主体(106)包括空腔(108)，其中该传感器主体(106)包括该主体(106)中的至少一个开口(110)，该至少一个开口(110)提供了到该空腔(108)的通路；以及至少一个组件堆(102)，使用玻璃料(104)在至少一个开口(110)之上将所述至少一个组件堆(102)安装到传感器主体(106)，其中该组件堆(102)包括多个组件，这些组件用玻璃料(104)附着到彼此。

【技术特征摘要】
2012.01.31 US 13/362,2861.一种传感器设备，所述设备包括：传感器主体（106），该传感器主体（106）包括空腔（108），其中该传感器主体（106）包括该主体（106）中的多个开口（110），所述多个开口（110）提供了到该空腔（108）的通路；以及一个或多个组件堆（102），使用玻璃料（104）在所述多个开口中的一个或多个开口（110）之上将所述一个或多个组件堆（102）安装到该传感器主体（106），其中在所述一个或多个组件堆中的组件堆（102）包括多个组件，这些组件用玻璃料（104）附着到彼此，其中用玻璃料（104）将一个或多个光学元件（112）附着到所述一个或多个开口（110），使得所述玻璃料（104）和所述一个或多个光学元件密闭地密封该传感器主体内的该空腔，其中用玻璃料将所述一个或多个组件堆附着到所述一个或多个光学元件。2.一种制造传感器设备的方法，该方法包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·M·肖伯尔，J·S·斯特拉布利，B·弗里茨，J·A·韦塞拉，K·萨利特，D·L·史密斯，T·D·斯塔克，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：