BRPI0914874B1

BRPI0914874B1 - Dispositivo de sensor de pressão

Info

Publication number: BRPI0914874B1
Application number: BRPI0914874-4A
Authority: BR
Inventors: Paolo Colombo; Domenico Cantarelli; Marco Bigliati; Mauro Zorzetto; Fabio Nebbia; Giorgio Martinengo
Original assignee: Eltek S.P.A.
Priority date: 2008-06-19
Filing date: 2009-06-17
Publication date: 2019-08-06
Also published as: EP3696526A1; CN102124313A; US20110138924A1; US8505386B2; EP2294378B1; ES2793324T3; CN104062066A; CN102124313B; ITTO20080484A1; BRPI0914874A2; WO2009153737A1; EP2294378A1; CN104062066B

Abstract

dispositivo de senso r de pressão a presente invenção refere-se a um dispositivo de sensor de pressão que compreende um invólucro (2a, 3a) que define uma câmara (20) e uma passagem de entrada (14a, 14b) da câmara. na câmara (20) é acomodado um sensor de pressão (17) apresentando um corpo de sensor com uma cavidade e uma membrana capaz de deformação sob ação de pressão de um fluido presente na passagem de entrada (14a, 14b). o dispositivo adicionalmente compreende um arranjo de circuito (26, 27, 30) ao qual o sensor de pressão (17) é eletricamente conectado, o arranjo de circuito incluindo um suporte de circuito pelo menos parcialmente acomodado na câmara (20). o corpo de sensor não é rigidamente associado ao invólucro (2a, 3a) e/ou a outras partes do dispositivo (26, 27, 30, 35) isto é, ele é montado elasticamente ou de maneira móvel com relação ao invólucro (2a, 3a) e/ou às ditas outras partes (26, 27, 30, 35) dentro da câmara (20).

Description

A presente invenção refere-se a um dispositivo de sensor de pressão.

A invenção provê uma aplicação preferida, mas não exclusiva em dispositivos de sensor do tipo compreendendo:

- um invólucro que define uma câmara com uma passagem de entrada;

- um sensor de pressão apresentando um corpo de sensor com uma membrana de detecção, o corpo de sensor sendo pelo menos parcialmente acomodado na câmara, de tal modo que a membrana seja passível de deformação sob a ação da pressão de um fluido presente na passagem de entrada;

- um arranjo de circuito ao qual é eletricamente conectado o sensor de pressão, o arranjo de circuito, em particular, incluindo um suporte de circuito pelo menos parcialmente acomodado na câmara.

TÉCNICA ANTECEDENTE

Nos dispositivos conhecidos do tipo indicado, o fluido submetido à medição é suprido, através de uma entrada tubular, para uma câmara de detecção do invólucro, no qual é acomodado o sensor, de tal modo que este detecte a pressão do fluido. O corpo do sensor apresenta uma porção de membrana e é soldado ou rigidamente fixado na câmara, tipicamente na entrada tubular ou no suporte de circuito. A pressão do fluido é tal de modo a causar uma flexão da porção de membrana do sensor e o grau de tal flexão, que depende da pressão do fluido, é medido através de um elemento de detecção provido na porção de membrana. O sinal de saída gerado pelo elemento de detecção, representando o valor da pressão, é preferivelmente processado e/ou amplificado e/ou condicionado por um arranjo de circuito, que pode compreender uma placa de circuito impresso diretamente acomodada no invólucro do dispositivo. O dispositivo é conectado - por meio de um conector - a um sistema externo, tal como, por exemplo, uma unidade de controle de motor de automóvel.

Os dispositivos conhecidos do tipo indicado apresentam uma estrutura relativamente complexa, têm problemas relacionados à confiabilidade a prazo longo e são difíceis de serem produzidos a partir do ponto de vista industrial. A produção de tais dispositivos é difícil de ser automatizada devido às pequenas dimensões e à delicadeza inerente dos componentes internos, e especificamente às dimensões do sensor de pressão e da possível placa de circuito impresso.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Em termos gerais, a presente invenção propõe a provisão de um dispositivo de sensor de pressão que apresenta uma produção econômica, uma montagem fácil e precisa bem como confiável em uso prolongado. Outro objetivo da invenção é o de obter um dispositivo de sensor do tipo indicado, cuja montagem pode ser executada pelo menos parcialmente de maneira automatizada, que não fique exposto ao risco de danificar os componentes mais delicados do próprio dispositivo enquanto simultaneamente garante a precisão de montagem exigida.

Um ou mais destes objetivos são obtidos, de acordo com a presente invenção, por meio de um dispositivo de sensor de pressão apresentando as características das reivindicações anexas, que formam uma parte integral do ensinamento técnico provido em relação à invenção.

Em termos gerais, a invenção se refere a um dispositivo de sensor de pressão que compreende:

- um invólucro que define uma câmara com uma passagem de entrada;

- um sensor de pressão apresentando um corpo de sensor com uma cavidade e uma membrana de detecção, a membrana sendo definida pelo corpo do sensor ou sendo associada ao mesmo, o corpo do sensor sendo pelo menos parcialmente acomodado na câmara, de tal modo que a membrana seja passível de deformação sob a ação da pressão de um fluido presente na passagem de entrada;

- um arranjo de circuito ao qual o sensor de pressão é eletrica mente conectado, o arranjo de circuito incluindo, em particular, um suporte de circuito pelo menos parcialmente acomodado na câmara.

Em uma concretização da invenção, o corpo do sensor não é rigidamente associado ao invólucro, isto é, ele é montado elasticamente com relação ao invólucro e/ou a outras partes do dispositivo dentro da câmara, preferivelmente através de pelo menos um elemento de vedação ou gaxeta.

De acordo com outra concretização da invenção, o corpo do sensor está em uma posição espaçada com relação ao suporte de circuito dentro da câmara.

De acordo com outra concretização alternativa, na câmara é acomodado um corpo espaçador, configurado como um componente separado com relação ao sensor de pressão, ao suporte de circuito e ao invólucro, o corpo espaçador sendo pelo menos parcialmente interposto entre o corpo do sensor e o suporte de circuito.

De acordo com outra concretização da invenção, o arranjo de circuito compreende um conector elétrico incluindo terminais de conexão, cada qual apresentando uma primeira porção que é estendida dentro da câmara e uma segunda porção que é estendida fora da câmara e onde elementos de contato elásticos são operativamente interpostos entre a primeira porção dos terminais e o suporte de circuito, os elementos de contato elásticos sendo configurados e dispostos para estarem em uma condição de compressão entre a primeira porção dos terminais e o suporte de circuito, particularmente com o objetivo de compensar as possíveis tolerâncias de posicionamento ou movimentos entre as partes do dispositivo.

De acordo com outra concretização da invenção, um corpo de posicionamento para pelo menos o suporte de circuito ou o corpo do sensor é acomodado dentro da câmara, o corpo de posicionamento sendo configurado como uma parte distinta com relação ao invólucro e compreendendo elementos de referência e/ou posicionamento, particularmente na forma de apêndices e/ou projeções e/ou assentos e/ou aberturas, para pelo menos o corpo do sensor ou o suporte de circuito.

De acordo com outra concretização da invenção, o invólucro é formado de pelo menos uma primeira e uma segunda parte de invólucro acopladas entre si e, dentro da câmara, é acomodado um corpo para posicionar pelo menos o suporte de circuito e o corpo do sensor, o corpo de posicionamento sendo mecanicamente confinado em pelo menos parte do invólucro.

De acordo com outra concretização da invenção, o dispositivo compreende um meio para proteção contra distúrbios devido a interferências eletromagnéticas, em particular, incluindo uma camada de material eletricamente condutivo em uma superfície do invólucro definindo pelo menos parte da cavidade, tal como uma pintura, uma tinta, uma pasta ou plástico eletricamente condutivo, preferivelmente aplicado ou moldado.

De acordo com outra concretização da invenção, o dispositivo também apresenta pelo menos um orifício de ventilação, diferente da passagem de entrada de fluido, para comunicação da câmara com o ambiente externo, associado ao orifício que é um respectivo meio de proteção, em particular, compreendendo pelo menos uma parede de proteção ou uma membrana permeável ao ar e impermeável à umidade.

Estas e outras concretizações independentes da invenção descritas adiante podem também ser combinadas entre si, com o objetivo de obter um dispositivo de sensor de pressão que pode, portanto, na implementação prática do mesmo, compreender uma ou mais das características das concretizações independentes da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Objetivos, características e vantagens adicionais da presente invenção ficarão evidentes a partir da descrição detalhada que é apresentada a seguir e a partir dos desenhos anexos, rigorosamente providos para fins exemplificativos e não-limitativos, onde:

as figuras 1 e 2 são vistas em perspectiva, a partir de diferentes ângulos, de um dispositivo de sensor de pressão, de acordo com uma primeira concretização da invenção;

as figuras 3 e 4 são vistas explodidas, a partir de diferentes ângulos, do dispositivo das figuras 1 e 2, em menor escala;

as figuras 5 e 6 são vistas explodidas, a partir de diferentes ângulos, de componentes das figuras 3 e 4, em uma escala ampliada;

as figuras 7 e 8 são vistas em perspectiva em seção parcial do dispositivo das figuras 1 e 2;

a figura 9 é uma vista em seção transversal do dispositivo das figuras 1 e 2;

as figuras 10 e 11 são vistas em perspectiva de duas possíveis concretizações alternativas dos elementos de contato flexíveis do dispositivo das figuras 1 e 2;

as figuras 12 e 13 são vistas em perspectiva, a partir de diferentes ângulos, de um dispositivo de sensor de pressão, de acordo com uma segunda concretização da invenção;

as figuras 14 e 15 são vistas explodidas, a partir de diferentes ângulos, do dispositivo das figuras 12 e 13, em menor escala;

a figura 16 é uma vista em seção transversal do dispositivo das figuras 12 e 13, em uma escala ampliada;

as figuras 17 e 18 são vistas em perspectiva, a partir de diferentes ângulos, de um dispositivo de sensor de pressão, de acordo com uma terceira concretização da invenção;

a figura 19 é uma vista em seção transversal do dispositivo das figuras 17 e 18, em uma escala ampliada, as figuras 20 e 21 são vistas em perspectiva, a partir de diferentes ângulos, de um dispositivo de sensor de pressão, de acordo com uma quarta concretização da invenção;

a figura 22 é uma vista em seção transversal do dispositivo das figuras 20 e 21, em uma escala ampliada, as figuras 23 e 24 são vistas em perspectiva, a partir de diferentes ângulos, de um dispositivo de sensor de pressão, de acordo com uma quinta concretização da invenção, as figuras 25 e 26 são vistas explodidas, a partir de diferentes ângulos, do dispositivo das figuras 23 e 24, em menor escala;

a figura Tl é uma vista em perspectiva em seção parcial do dis6 positivo das figuras 23 e 24, em uma escala ampliada;

as figuras 28 e 29 são duas vistas em seção transversal, de acordo com os planos de seção ortogonais entre si, do dispositivo das figuras 23 e 24;

as figuras 30 e 31 são uma vista plana e uma seção transversal de um corpo do dispositivo das figuras 12 e 13, de acordo com uma possível variante;

a figura 32 é uma vista em perspectiva de um dispositivo de sensor de pressão, de acordo com uma sexta concretização da invenção;

a figura 23 é uma seção esquemática do dispositivo da figura 32;

a figura 34 é uma seção esquemática de um dispositivo de sensor de pressão, de acordo com uma concretização adicional da invenção; e a figura 35 é um detalhe ampliado da figura 34.

DESCRIÇÃO DAS CONCRETIZAÇÕES PREFERIDAS DA INVENÇÃO

Como um exemplo não-limitativo, supõe-se que os dispositivos de sensor, de acordo com as várias concretizações descritas adiante, se destinem a uso em veículos, tais como veículo de motor de combustão interna, por exemplo, em combinação com um sistema para controlar emissões de óxidos de nitrogênio (NO_X), ou em combinação com um sistema de suprimento ou injeção de combustível para um veículo ou com um sistema de lubrificação. No primeiro caso, o fluido submetido à medição de pressão pode ser, por exemplo, amônia em solução aquosa ou ureia, enquanto que, no segundo caso, o fluido pode ser um combustível, tal como querosene, ou um óleo lubrificante, tal como óleo de motor. Dispositivos de sensor descritos adiante são, contudo, adequados para uso também em outros campos, tais como utensílios domésticos, aquecimento ou condicionamento de ar bem como na indústria hidrossanitária e de aquecimento, ou sistemas de água em edifícios ou casas residenciais, com o objetivo de detectar a pressão do fluido (líquidos ou meios aeriformes) usados em tais campos, tais como, por exemplo, água ou misturas de água com outras substâncias (por exemplo, água misturada com glicol ou qualquer outra substância adaptada para impedir que o líquido em um sistema ou circuito seja congelado).

Com referência às figuras 1 e 2, indicado em sua totalidade com o número 1, é identificado um dispositivo de sensor de pressão, de acordo com uma concretização da invenção, em cuja estrutura são providas duas partes principais, indicadas com 2 e 3 apenas nas figuras 1 e 2. A parte 2 apresenta essencialmente funções de acomodação/suporte e conexão hidráulica, enquanto que a parte 3 apresenta essencialmente funções de cobertura e conexão elétrica. Os corpos das duas partes 2 e 3, indicados com 2a e 3a nas figuras, são mutuamente acoplados, preferivelmente, mas não necessariamente de modo vedante, para se obter um invólucro para os componentes internos do dispositivo 1, como deduzível a partir das vistas explodidas das figuras 3 e 4. O corpo 2a é preferivelmente formado com o uso de material relativamente rígido, tal como, por exemplo, material termoplástico ou material de metal. O corpo 3a é preferivelmente formado usando material termoplástico e/ou material eletricamente isolante. As duas partes 2 e 3, ou os corpos 2a e/ou 3a, são preferivelmente formadas pelo menos parcialmente através de um processo de moldagem.

O corpo 2a apresenta uma porção de suporte 4 e uma porção de conexão 5. Conforme observável particularmente na figura 5, a porção de suporte 4 apresenta uma parte central essencialmente na forma de prisma 4a, na qual é definida uma cavidade ou câmara 6, preferivelmente de forma substancialmente cilíndrica, aberta em uma extremidade. A partir do fundo da câmara 6 - na posição central - é elevada uma parte tubular 7, preferível e geralmente cilíndrica, um degrau ou um assento 7a sendo formado externamente na mesma para posicionar um meio de vedação radial, preferivelmente representado por uma gaxeta de anel em O, indicada com 8, por exemplo, nas figuras 3, 4 e 8. A parte central 4a do corpo 2a apresenta, na posição periférica com relação à câmara 6, cavidades cegas 4b e assentos cegos 4c clareados para posicionar projeções ou pinos para um membro de suporte e separação, descrito adiante, tais cavidades 4b e assentos 4c que se abrem na face superior (com referência à figura 5) do corpo 2a. A parte central 4a é também provida, em uma posição descentralizada com relação à câmara 6, com dois furos atravessantes 4d, para terminais ou reóforos de um elemento sensível à temperatura do fluido. O elemento acima mencionado sensível à temperatura, adiante referido como sensor de temperatura para fins de simplificação e que pode, por exemplo, ser um resistor de coeficiente de temperatura negativa ou NTC, é indicado com 9 nas figuras 3-9, e os respectivos reóforos sâo indicados com 9a.

A partir da face superior da parte central 4a do corpo 2a são elevadas projeções de posicionamento periférico, indicadas com 4e, por exemplo, nas figuras 5 e 6. Ainda com referência às figuras 5 e 6, a porção de suporte 4 do corpo 2a também tem uma parede periférica 10, preferivelmente mais curta com relação à parte central 4a e que circunda esta. Portanto, entre tal parede 10 e o perfil periférico da parte 4a, é definido um assento perimétrico, indicado com 12 na figura 5.

Com referência especial às figuras 6, 7 e 8, a porção 5 do corpo 2a é essencialmente configurada como uma conexão hidráulica, preferivelmente de forma geralmente cilíndrica e definindo um assento 5a (figura 6) para um meio de vedação radial, representado, por exemplo, por um anel em O indicado com 13. A porção 5, que forma uma entrada ou orifício de pressão do dispositivo 1, se destina a ser conectada a um circuito hidráulico, não representado, contendo o fluido a ser, na solução exemplificativa, submetido à detecção de pressão e temperatura.

No exemplo ilustrado, a porção 5 é atravessada na direção axial por dois condutos. O primeiro destes condutos é formado de duas seções de conduto 14a e 14b, axialmente deslocadas, mas se comunicando entre si, conforme observável, por exemplo, nas figuras 8 e 9. A seção 14a é aberta na extremidade inferior (com referência às figuras 7 e 9) da porção 5, enquanto que a seção 14b atravessa na parte tubular 7 que se eleva do fundo da câmara 6 (vide figuras 8 e 9), formando uma passagem de entrada do dispositivo. O segundo conduto, indicado com 15, é estendido axialmente através da porção 5 antes de ramificar para as duas passagens ou furos 4d (vide figura 5) da parte central 4a. O conduto 15 se destina a acomodar pelo menos parte do sensor de temperatura 9, e, em particular, seus reóforos 9a, com o corpo principal do próprio sensor ligeiramente se projetando da por ção 5. Para tal finalidade, a porção 5 é preferivelmente provida com um apêndice tubular de extremidade 16 para projetar o sensor 9, apresentando uma parede perfurada.

A câmara 6 é provida pelo menos parcialmente acomodando um componente sensível à pressão, indicado em sua totalidade com 17. Conforme observável na figura 9, a câmara 6 acomoda total ou principalmente o componente 17, adiante referido como sensor de pressão para fins de simplificação. Em uma concretização preferida, mas não exclusiva, o sensor de pressão 17 apresenta um corpo monolítico, indicado com 17' nas figuras 5 e 6, por exemplo, formado de cerâmica, ou plástico, ou alumina, de forma substancialmente cilíndrica. No corpo 17' do sensor 17 é definida uma cavidade axial cega, indicada com 17a na figura 6, aberta em uma primeira face de extremidade do próprio corpo, tal cavidade apresentando uma superfície inferior e uma superfície periférica ou circunferencial, respectivamente indicadas com 17b e 17c nas figuras 4 e 8. Entre a superfície inferior 17b e pelo menos parte da segunda face de extremidade do corpo do componente sensível, observável na figura 5, é definida uma membrana, indicada com 17e apenas na figura 5, provida com pelo menos um elemento de detecção, esquematicamente representado por uma linha tracejada apenas na figura 5, onde ele é indicado com 18. Preferivelmente, o elemento de detecção 18 é formado ou fixado na lateral da membrana 17e fora da cavidade 17a. O elemento de detecção 18 pode ser representado por um elemento resistor ou piezo-resistivo preferivelmente fino (filme, tal como um filme grosso ou um filme fino), ou, mais geralmente, por qualquer componente elétrico ou eletrônico capaz de gerar um sinal representando uma deformação ou flexão da membrana 17e. O sensor 17 e o corpo 17' podem também ser formados de vários elementos associados entre si, por exemplo, pelo menos um elemento substancialmente tubular e definindo pelo menos parte da cavidade, à qual é associado um elemento que define uma membrana, configurada como parte montada (por exemplo, colada) no dito elemento substancialmente tubular.

A figura 5 também mostra como os terminais 19 se projetam da segunda face de extremidade do corpo 17' do sensor 17 para a conexão elé trica do próprio sensor para um arranjo de circuito incluindo um circuito elétrico ou uma placa de circuito impresso e um conector externo, descritos adiante.

Conforme observável na figura 8, na condição montada do dispositivo 1, a parte 7 - na qual a seção de conduto 14b é estendida - se projeta para a cavidade do sensor de pressão 17, com a gaxeta formada de material elástico 8 provendo uma vedação radial entre a superfície externa da mesma parte 7 e a superfície periférica da cavidade do sensor 17.

Conforme mostrado nas figuras 4 e 6, o corpo 3a da parte de conexão elétrica apresenta uma porção oca ou cavidade 20, delimitada por uma parede inferior 21 e uma parede periférica 22, a borda desta sendo configurada para ser acoplada no assento 12 definido na parte do corpo 2a (vide figura 5). A partir da parede inferior 21, se eleva ortogonalmente uma parede de suporte 23 e, na parede periférica 22 é definida pelo menos uma guia axial 24.

O dispositivo apresenta um conector, indicado em sua totalidade com EC, incluindo uma parte tubular 25 do corpo 3a, substancialmente radial ou perpendicular com relação à cavidade 20, para a qual são pelo menos parcialmente estendidos terminais para a conexão elétrica do dispositivo 1, alguns dos quais são indicados com 26 nas figura 3-9, formados de material eletricamente condutivo, por exemplo, um metal, tal como cobre, ou uma liga.

No exemplo não-limitativo ilustrado, o material que forma o corpo 3a é um material sintético, particularmente um material termoplástico, que é sobremoldado nos terminais 26, estes, por exemplo, sendo obtidos através de um processo de estampagem a partir de uma tira de metal e/ou um processo de deformação ou pressionamento e/ou um processo mecânico de usinagem ou torneamento. Conforme observável na figura 7, a sobremoldagem é executada de tal modo que uma primeira porção de extremidade dos terminais 26, substancialmente reta ou retilínea, seja estendida para a parte tubular 25, para formar um conector elétrico EC com a mesma. A porção de extremidade oposta dos terminais 26 é, em vez disso, estendida para a cavi dade 20, de modo a se obter um contato elétrico, tal como um suporte para elementos de contato flexíveis 27, formados usando material eletricamente condutivo, por exemplo, um metal, tal como cobre, ou uma liga. Em uma solução alternativa, os terminais 26 são fixados com interferência nos respectivos assentos atravessantes obtidos na parede que separa o lado de dentro da cavidade 20 com o lado de dentro da porção tubular 25.

Na concretização exemplificativa, os terminais 26 têm, em geral, uma forma achatada e os elementos de contato 27, claramente observáveis na figura 10, apresentam, cada qual, uma parte de base substancialmente achatada 27a, a partir da qual se eleva uma porção curva 27b geralmente na forma de S que serve como uma mola, ou é elasticamente flexível ou deformável, cuja parte superior 27c se destina a se apoiar contra um respectivo terminal achatado 26, preferivelmente com uma determinada compressão, com o objetivo de obter um bom contato elétrico. A soldagem de pelo menos uma das extremidades dos elementos de contato 27 é vantajosamente provida, preferivelmente pelo menos a extremidade 27a. Em uma solução alternativa representada na figura 11, a peça de mola 27b dos elementos 27 pode ter substancialmente a forma de C, sem prejudicar suas funcionalidades. Os elementos de contato 27 são obtidos através de um processo de estampagem a partir de uma folha de metal e subsequente à formação e/ou deformação ou punção, de acordo com as técnicas conhecidas. Os terminais 26 são preferivelmente distinguidos por uma forma substancialmente plana ou adequadamente formada, pelo menos na região destinada ao acoplamento elétrico com os elementos 27. Em uma possível concretização, pelo menos parte do invólucro 2a, 3a do dispositivo 1, formado de material eletricamente isolante, pode compreender meios de referência e/ou posicionamento (por exemplo, na forma de apêndices ou assentos) também para os elementos 27.

Nas figuras 3-9, é indicado com 30 o circuito eletrônico ou a placa de circuito impresso anteriormente mencionada. Conforme observável nas figuras 5 e 6, o circuito 30 compreende uma placa ou um suporte de circuito 31 formado de material eletricamente isolante, tal como cerâmica ou material de fibra de vidro, provido com trilhos eletricamente condutivos 32.

No exemplo ilustrado, o circuito também inclui componentes eletrônicos, um dos quais é indicado com 33, por exemplo, para amplificar e/ou tratar e/ou processar e/ou condicionar os sinais detectados pelo sensor de pressão 17. O sensor de pressão usado nas várias concretizações descritas aqui e/ou o respectivo circuito 30 são preferivelmente configurados a fim de permitirem o ajuste dos parâmetros de operação e/ou detecção, preferivelmente compreendendo, para tal finalidade, um meio de memória e/ou um meio de processamento. Em outras concretizações, a placa 31 pode ser desprovida de componentes eletrônicos, em cujo caso o circuito 30 serve apenas para conexão elétrica, através de trilhos de superfície 32, entre o meio de sensor do dispositivo e os terminais 26 do conector EC. A arquitetura ou a disposição do circuito, os componentes elétricos e/ou eletrônicos possivelmente presentes e a possível lógica de controle provida para o circuito 30 podem ser de qualquer tipo do tipo por si conhecido no campo, e, portanto, não descrito aqui.

Conforme claramente observável na figura 5, alguns trilhos condutivos 32 na superfície do suporte apresentam, em uma respectiva extremidade, um coxim 32a no qual a parte de base 27a de um respectivo elemento de contato flexível 27 (vide figura 10 ou 11) se destina a ser eletricamente conectada, preferivelmente fixada mecanicamente (por exemplo, por ajuste ou rebitagem ou enrugamento) e/ou através de soldagem.

Alguns trilhos 32 terminam, em uma respectiva extremidade, em primeiros furos de conexão 32b formados como furos atravessantes na placa 31, e outros trilhos 32 terminam em segundos furos 32c formados como furos atravessantes na mesma placa. Nos furos 32b e 32c, os trilhos em questão podem ter a forma de coxim, anel ou luva, de modo a circundarem os próprios furos. Os furos 32b e 32c são providos para a conexão, através de acoplamento e/ou soldagem, dos terminais 19 do sensor de pressão 17 e dos reóforos 9a do sensor de temperatura 9, respectivamente, Também na placa 31, preferivelmente em posições não ocupadas pelos trilhos condutivos 32, são formados furos atravessantes de posicionamento 32d.

Nas figuras 3-9, indicado em sua totalidade com 35 está um membro de posicionamento e/ou suporte, ou espaçador, preferivelmente formado de material plástico, preferivelmente termoplástico, ou material de metal. Na concretização ilustrada, o corpo do membro de suporte 35 tem substancialmente a forma de paralelepípedo ou quadrangular ou, em geral, apresentando um perfil periférico compreendendo pelo menos duas paredes ou faces substancialmente retilíneas. O corpo do membro de suporte 35 pode também apresentar formas diferentes, ainda mais complexas do que as formas exemplificativas.

O corpo do membro 35 é preferivelmente fino, em geral, apresentando pelo menos uma dimensão total plana (comprimento e/ou largura) maior com relação ao circuito 30 e/ou ao sensor 17. Com referência especial às figuras 5 e 6, o membro 35, adiante referido como suporte ou espaçador para fins de simplificação, apresenta, em uma face 35a do mesmo, primeiras projeções ou pinos, indicados com 36 na figura 5, destinados a serem acoplados com assentos perimétricos (um indicado com 17f nas figuras 5, 6 e 8) do sensor 17, em particular, com o objetivo de obter uma polarização, ou um acoplamento mútuo preciso, ou referências de posicionamento mútuo.

No exemplo, os primeiros pinos 36 apresentam uma seção substancialmente semicircular, ou uma forma preferivelmente de tal modo que os pinos 36 sejam mantidos no perímetro ou na dimensão total do sensor 17, embora a forma do mesmo possa ser obviamente diferente daquela representada, preferivelmente apresentando uma forma pelo menos parcialmente complementar àquela dos assentos 17f do sensor 17. Na mesma face 35a do suporte 35 são definidas segundas projeções ou pinos 37, apresentando seções substancialmente circulares, que se destinam a ser inseridas nos assentos 4c do corpo 2a (figura 5), em particular, com o objetivo de obter um respectivo acoplamento na posição predefinida, ou adaptadas para obterem uma polarização entre o suporte 35 e o corpo 2a. O suporte 35 apresenta uma passagem central 38 que, na parte da mesma que se abre na face 35a, apresenta uma forma circular, apresentando um diâmetro preferivelmente menor com relação à extremidade ou cabeça do sensor 17, no qual é forma14 da a membrana 17e da figura 5.

A face oposta 35b do suporte 35 (figura 5) define um assento 39, preferivelmente rebaixado, para posicionar e/ou acomodar pelo menos parte da placa 31 do circuito 30. Preferivelmente, o assento 39 apresenta uma forma pelo menos parcialmente complementar àquela da placa ou circuito 31, embora com uma tolerância tal como para permitir a montagem da placa no assento. No exemplo, a placa de terminal 31 tem geralmente a forma de T e o assento 39 é formado por duas porções de assento, indicadas com 39a e 39b, substancialmente opostas e parcialmente ortogonais entre si.

A partir da superfície inferior do assento 39, e particularmente a partir da superfície inferior de cada uma das porções de assento 39a e 39b, se eleva uma respectiva projeção ou pino 40, que se destina a engatar um respectivo orifício 32d da placa 31, com o objetivo de posicionar o circuito 30 no suporte 35. O circuito 30 pode ser possivelmente fixado no suporte 35, por exemplo, através de uma deformação mecânica ou a quente de pelo menos uma parte dos pinos 40, de tal maneira a criar uma cabeça de alargamento ou fixação. O suporte 35 é atravessado, entre as faces 35a e 35b, lado a lado pela passagem 38, também por dois furos pequenos 41, para a passagem dos reóforos 9a do sensor de temperatura 9.

Na condição montada do dispositivo, a placa 31 está dentro do assento do suporte 35. Conforme observável, por exemplo, na figura 7 ou 9, a profundidade do assento 39a, 39b do suporte é preferivelmente maior ou substancialmente igual com relação à espessura da placa do circuito 30. Os elementos de contato flexíveis 27 são localizados no circuito 30 no lado oposto com relação ao suporte 35 (vide figura 7). E os pinos 37 e 40 do suporte 35 são inseridos, respectivamente, nos assentos 4c do corpo 2a e nos furos 32d da placa do circuito 30 (vide figura 9). Os reóforos 9a do sensor de temperatura 9 apresentam uma seção atravessante nos furos 41 do suporte 35 e uma extremidade engatada, preferivelmente através de soldagem, nos furos 32c dos trilhos elétricos 32 do circuito 30 (vide figura 7).

Os terminais 19 do sensor de pressão 17 em vez disso apresentam uma seção atravessante na passagem central 38 do suporte 35 e apre sentam uma extremidade engatada, preferivelmente por soldagem, nos furos 32b dos trilhos elétricos 32 do circuito 30 (vide figura 7). A membrana 17e do sensor 17 está virada para a passagem 38 do suporte 35, de tal maneira que o corpo do suporte não impeça a possibilidade de deformação da porção de membrana. Os pinos 36 do suporte 35 cooperam com os assentos periféricos 17f (vide figura 8) do sensor 17, garantindo também assim o posicionamento angular correto do próprio sensor com relação ao suporte 35. O sensor 17 é inserido na câmara 6 do corpo 2a (vide figura 9), com a gaxeta 8 provendo vedação radial sobre a superfície cilíndrica interna do sensor. Na montagem, os reóforos 9a do sensor de temperatura 9 são primeiramente inseridos nos furos 4d do corpo 2a, depois nos furos 41 do suporte 35 e finalmente nos furos 32c da placa de terminal 31 (para referência, vide figura

5) , antes de finalmente serem soldados nos respectivos trilhos 32. Dependendo da aplicação, tal como o uso com um líquido, nos furos 4d pode ser provido um material de vedação adequado, tal como resina sintética, ou podem ser providos elementos de vedação adequados, tais como gaxetas.

O corpo 2a é acoplado ao corpo 3a de tal maneira que as projeções 4e do primeiro (figura 5) sejam engatadas nas guias lineares 24 (figura

6) do último, e com a borda da parede periférica 22 do corpo 3a (figura 6) se ajustando ou sendo acoplada no assento 12 do corpo 2a (figura 5). Depois deste acoplamento, virados para a cavidade 20 do corpo 3a (figura 6), estão o suporte 35 e o circuito 30, e a parede 23 e/ou outra porção do corpo 3a presentes na porção oca 20 preferivelmente pressionam o suporte 35 no corpo 2a para mantê-lo em posição (vide figura 9). O suporte 35 pode também ser fixado ou soldado no corpo 2a (por exemplo, através de laser, vibração, soldagem a quente, ou através de deformação mecânica de uma parte ou apêndices do corpo), de tal maneira a não exigir a parede 23, ou a parede 23 poderia se pressionada no circuito 30.

Depois deste acoplamento, as extremidades 27c (vide, por exemplo, a figura 7) dos elementos de contato flexíveis 27 estão em contato com a porção de extremidade dos terminais 26 que se projeta para a cavidade 20, em uma condição de contato elétrico através de compressão elás tica pelo menos parcial dos elementos 27. O acoplamento entre os corpos 2a e 3a pode ser então obtido por meio de soldagem dos dois corpos entre si (soldagem a laser ou soldagem de refundição a quente da parte dos corpos ou soldagem por vibração ou soldagem ultrassônica, etc.), ou com a aplicação de um adesivo e material vedante entre os dois corpos, ou por deformação mecânica de um dos dois corpos (preferivelmente, quando formados de material de metal) com relação ao outro com possível interposição de uma gaxeta, etc. As técnicas de acoplamento deste tipo são usáveis em todas as concretizações da invenção descritas aqui.

Sob condições normais de uso, o dispositivo 1 é hidraulicamente conectado a uma linha do fluido submetido a controle, através da porção de conexão 5 ajustada, por exemplo, em um tubo do fluido em questão. Desta maneira, também o sensor de temperatura 9 é exposto ao fluido, que enche o tubo 14a-14b virado para a membrana do sensor de pressão 17 (vide, por exemplo, a figura 9). Um sinal ou valor de resistência representando a temperatura do fluido é gerado para os reóforos 9a do sensor 9.

A pressão do fluido tensiona a membrana do sensor 17, causando a flexão da mesma correspondendo a uma deformação do elemento de detecção 18 da figura 5, e, portanto as características resistivas ou valores de resistência da mesma. Desta maneira, um sinal representando o valor de pressão do fluido é gerado nos terminais 19 do sensor 17. Deve ser observado que, sob condição de operação normal, a pressão do fluido tende a empurrar o corpo 17' do sensor 17 na direção oposta ao orifício de pressão. Não obstante o fato de o corpo do sensor 17 não ser rigidamente conectado ao invólucro, ele não pode se mover na direção acima indicada, devido à presença do suporte 35, montado entre os corpos 2a-3a na posição fixa. Do contrário, a membrana do sensor é livre para ser deformada, pelo fato de estar virada para uma região aberta do suporte 35.

Os sinais representando a temperatura e a pressão, possivelmente amplificados e/ou tratados e/ou processados em uma maneira por si conhecida por componentes eletrônicos 33 do circuito 30, alcançam os terminais 26 do dispositivo 1, que são eletricamente acoplados a uma fiação externa - não representada - conectada a uma unidade de controle externa adequada, tal como uma unidade de controle eletrônico de um veículo (por exemplo, uma unidade de controle de injeção de combustível ou uma unidade de controle de emissão de óxido de nitrogênio), ou um circuito de controle de um utensílio doméstico ou uma unidade de controle de um aparelho ou sistema para aquecimento ou condicionamento de ar ou fluidos.

Nesta concretização, exatamente como nas outras concretizações descritas adiante, o circuito 30 é estendido acima (com referência às figuras) do sensor 17, mas, em uma determinada distância a partir do mesmo (por exemplo, pelo menos 2-4 mm), isto é, sem contato direto entre a placa 31 e o corpo de sensor 17', os dois componentes sendo conectados através dos terminais 19 do sensor, que são preferivelmente pelo menos ligeiramente flexíveis. Quaisquer esforços exercidos sobre um componente não são, portanto, transferidos para o outro componente. Na concretização preferida, para esta finalidade, o suporte 35 é operativamente interposto entre o circuito 30 e pelo menos o sensor 17, vantajosamente servindo como um separador e/ou elemento espaçador bem como para acomodação e/ou posicionamento entre as partes em questão. Além de manter o circuito 30 e pelo menos o sensor separados e posicionados entre si, o suporte 35 confere à montagem formada pelo menos pelo circuito 30 e pelo sensor 17 uma solidez mecânica considerável, permitindo a manipulação segura do mesmo através de equipamento automatizado simples e de baixo custo. Adicionalmente, o suporte 35 também impede que a placa 31 seja conectada ou sustentada diretamente pelo invólucro do dispositivo 1. Também a placa 31 é assim mantida em uma determinada distância a partir das paredes que delimitam a câmara 20.

Alternativamente ao suporte 35 configurado como uma parte distinta com relação ao invólucro, um ou ambos os corpos 2a, 3a poderíam ser configurados para pelo menos parcialmente atender as funções do suporte acima mencionado.

O fato de o suporte 35 apresentar uma ou ambas as dimensões totais planas maiores com relação ao circuito 30 e o sensor 17 permitir o a garre seguro do suporte com o objetivo de manipular a montagem acima mencionada, com o circuito 30 também ficando mais protegido durante a dita manipulação, a dita montagem pode ser assim montada no corpo 2a através de um movimento facilmente automatizável, onde também o posicionamento mútuo dos corpos 2a e 3a pode ocorrer através de um movimento facilmente desempenhável usando equipamento de produção automático.

Os elementos de contato flexíveis 27 permitem a recuperação de qualquer tolerância de produção e/ou montagem das partes acopladas, ou possíveis dilatações leves do material de que são formados os respectivos corpos, garantindo um bom contato elétrico mesmo na presença das ditas tolerâncias ou dilatações, ou, no caso de movimentos gerados entre o invólucro e o sensor 17 seguindo as variações de pressão (que se transformam em variações da força aplicada ao sensor). Por último, além de servir como membros de conexão elétrica, os elementos 27 poderíam também vantajosamente servir para elasticamente pressionar o circuito 30 no suporte 35, de modo a garantir um posicionamento mais preciso das partes.

Será observado que, de acordo com uma característica preferencial da invenção, o sensor 17 nâo é rigidamente acoplado ou fixado ao invólucro ou a outras partes internas do dispositivo, e esta característica contribui para reduzir os erros de medição, aumentando a precisão e a estabilidade de medição com o tempo e/ou impedindo riscos de danos devido a esforços ou tensões mecânicas. Além disso, de acordo com uma característica preferencial adicional, também o circuito 30 não é rigidamente acoplado ou fixado ao invólucro 2a-3a do dispositivo.

De fato, na concretização descrita, o sensor 17 é elasticamente associado ao invólucro acima mencionado através de um meio de vedação representado pela gaxeta 8, interposto entre o corpo monolítico do sensor 17 e o corpo 2a. O suporte espaçador 35 é provido para uma parte oposta, entre o corpo 17' do sensor e a parte 3a (e a parte 2a). O circuito 30 é, em vez disso, sustentado no suporte espaçador 35, isto é, ele é associado a um componente distinto com relação ao invólucro ou estrutura 2a-3a. Além disso, o circuito 30 pode não ser fixado mecanicamente ao suporte espaçador

35, com os pinos 40 unicamente servindo como elementos de posicionamento e/ou polarização. Em tal concretização, o circuito 30 é elasticamente montado com relação ao invólucro 2a-3a através de contatos flexíveis 27, interpostos entre o próprio circuito e o corpo 3a (em particular, entre o circuito e os terminais 26 integrados no corpo 3a); o suporte espaçador 35 é provido na parte oposta, entre o circuito 30 e o corpo 2a, em uma posição fixada com relação à estrutura.

A presença da gaxeta 8 permite isolar os elementos ativos do sensor 17 do invólucro e, dessa maneira, nenhuma possível tensão mecânica aplicada ao invólucro não é transmitida para os ditos elementos ativos, e, em particular, para a membrana de medição. Também, a presença preferida do suporte 35 e/ou dos elementos de contato flexíveis TJ contribui para tornar as operações de montagem do dispositivo 1 menos críticas, e, portanto, mais simples, e reduzir ou eliminar o risco de as tensões externas ou tensões mecânicas exercidas sobre o corpo 2a e/ou 3a serem transmitidas para o circuito 30. A presença de um ligeiro afastamento ou tolerância de montagem entre a placa do circuito 30 e o respectivo assento 39 definido no suporte 35a é também vantajosa para tal finalidade.

Nas figuras 12-16, é ilustrada outra concretização de um dispositivo de sensor de pressão, de acordo com a invenção. Em tais figuras, os mesmos números de referência das figuras 1-11 são usados para indicar elementos tecnicamente equivalentes àqueles descritos e ilustrados anteriormente.

O dispositivo 1 das figuras 12-16 não é provido com um sensor de temperatura, e os corpos 2a e 3a são formados diferentemente com relação à concretização anterior, atendendo ainda a mesma finalidade que a base. Adicionalmente, nesta concretização, as geometrias do circuito 30 e do respectivo suporte 35 são ligeiramente diferentes.

Também, nesta solução, o corpo 2a apresenta uma porção de suporte 4, com respectiva parte central 4a definindo uma cavidade ou câmara 6 para acomodar o sensor de pressão 17, e uma porção de conexão hidráulica 5 ou orifício de pressão. A porção 5 é axialmente atravessada por um conduto apresentando uma primeira e uma segunda seção 14a e 14b coaxiais entre si. Conforme observável na figura 16, a seção de conduto 14b, apresentando uma seção restrita, é parcialmente estendida para um apêndice 7b definido na extremidade superior da parte tubular 7 que se eleva do fundo da câmara 6.

O sensor 17 apresenta uma configuração similar àquela já descrita anteriormente, O circuito 30 apresenta uma dimensão reduzida com relação ao caso anterior, e sua placa 31 apresenta uma forma paralelepípeda substancialmente chamada. O suporte 35 apresenta uma configuração fina e achatada, substancialmente circular ou semicircular.

Neste caso, o suporte 35 apresenta apenas um assento rebaixado para o circuito 30, indicado com 39 na figura 15, e não apresenta pinos de posicionamento 40 da concretização anterior (figura 5). Consequentemente, a placa do circuito 30 também não é provida com furos atravessantes 32d. O suporte 35 apresenta pinos 36 (figura 14) destinados a cooperarem com os respectivos assentos perimétricos 17f do sensor 17. Além disso, a parede 12 do corpo 2a preferivelmente apresenta assentos 4c, para acomodar pelo menos uma porção dos pinos 37. Desse modo, em uma concretização, os elementos (36) do suporte 35 provido para o posicionamento do sensor 17 são também usados para posicionar o suporte 35 com relação a uma parte do invólucro do dispositivo (o corpo 2a no mesmo).

Preferivelmente, o perfil principalmente circular do suporte 35 apresenta uma chanfradura, ou uma superfície ou face periférica substancialmente achatada, adaptada para permitir o posicionamento sem a possibilidade de girar o próprio suporte dentro da parede cilíndrica 4a do corpo 2a (figura 15).

Em uma concretização, o corpo 3a apresenta pelo menos um flange de fixação, ou apêndices de fixação radiais 3b, e a parte tubular 25 do conector EC é conectada à parte principal do corpo 3a através de uma porção massiva ou sólida do corpo, indicada com 25' nas figuras.

Em uma concretização (vide, por exemplo, a figura 16), o corpo 3a é formado de material termoplástico que é sobremoldado aos terminais

26. Os terminais 26, observáveis, por exemplo, nas figuras 14-15, apresentam, neste caso, duas dobras intermediárias, consequentemente definindo uma parte de base de forma achatada 26a para cooperar com os elementos de contato flexíveis 27 soldados aos coxins 32a do circuito 30. A parte de base 26a dos terminais é seguida, preferivelmente em um ângulo reto, por uma parte intermediária 26b, também achatada, e finalmente por uma parte de extremidade 26c, também de forma geralmente achatada, mas com largura restrita, que segue - preferivelmente em um ângulo reto - a parte intermediária 26b. Esta parte de extremidade 26c se destina a ser estendida, na condição montada, para a porção tubular 25 do corpo 3a, conforme observável, por exemplo, na figura 16, para obter o conector elétrico EC.

Em uma concretização, o corpo 3a apresenta, em sua parte externa, um tipo de canalização transversal 3c, definida por uma parede substancialmente na forma de abóbada, aberta para pelo menos uma extremidade. No exemplo não-limitativo, a canalização 3c é assim obtida por um tipo de cobertura, pelo menos parcialmente arqueada e apresentando uma forma alongada, que se projeta fora da parede 21, em uma posição relativamente espaçada do conector elétrico EC, e aberta em ambas as extremidades.

A passagem interna 3d desta canalização 3c está em comunicação - através de pelo menos uma abertura ou passagem 3e, preferivelmente ortogonal à canalização 3d, observável na figura 16 - com o lado de dentro do dispositivo 1, especificamente com a região oca 30 do corpo 3a. A canalização 3c e a passagem 3e permitem a comunicação do lado de dentro do dispositivo 1 com o ambiente externo, para fins de ventilação e/ou para prover pressão ambiental de referência. Caso exigido, tal funcionalidade é obtida no dispositivo das figuras 1-11, por furos ou passagens presentes no corpo 3a, não mostrado (deve ser observado que os sensores de pressão usáveis nas várias versões do dispositivo descrito aqui podem ser de tipo absoluto ou de tipo diferencial, e, neste segundo caso, o invólucro é provido com pelo menos uma passagem adequada para prover a pressão ambiental de referência).

A parede de forma abobadada acima mencionada, que define a canalização 3d e que sobrepõe a abertura 3e, provê um meio de proteção para tal abertura de ventilação, obtendo um tipo de percurso irregular que impede o risco de a sujeira achar seu caminho diretamente para a abertura. Preferivelmente, a canalização 3c apresenta uma maior seção de passagem com relação à seção da abertura ou aberturas 3e, de modo a facilitar o fluxo de ar. Em uma concretização, para o lado de dentro do corpo 3a pode ser provido um meio de proteção adicional, tal como uma membrana 3f montada na abertura 3e (por exemplo, colada), adaptada para impedir a entrada de umidade no dispositivo 1. A membrana 3f é convenientemente do tipo poroso, permeável ao ar, mas não à umidade, por exemplo, formada de material GoreTex®.

Os corpos 2a e 3a podem ser vantajosamente formados de material adequado para permitir a soldagem a laser, com o objetivo de soldagem mútua entre os próprios corpos. Por exemplo, os corpos 2a e 3a podem ser formados usando material transparente e opaco ao feixe de laser de soldagem, respectivamente, ou vice-versa. De tal maneira, com o impacto do feixe de laser, o material do corpo opaco, por exemplo, o corpo 3a, é aquecido localmente, até que ele se funda e assim seja soldado contra o material do corpo transparente, por exemplo, o corpo 2a, atravessado pelo feixe sem ser aquecido. Obviamente, tal técnica pode ser também usada em outras concretizações do dispositivo descrito aqui, bem como para fixar diferentes partes do dispositivo entre si (por exemplo, o suporte 35 e o corpo 2a), ou para soldagem de diferentes maneiras, por exemplo, na região de juntada de ambos os materiais opacos. Em uma possível concretização adicional, os corpos 2a e 3a podem ser formados de materiais e formas adaptados para permitirem a soldagem através da refundição ou através da soldagem ultrassônica ou por vibração.

A solução das figuras 12-16 permite obter as mesmas vantagens, em termos da simplicidade de produção, realçada com referência à concretização das figuras 1-11.

Na concretização das figuras 12, 16, exatamente como nas outras concretizações descritas aqui, o dispositivo 1 pode ser adicionalmente provido com um meio destinado a compensar possíveis picos ou aumentos de pressão temporários do fluido submetido à medição, ou adaptado para compensar algumas tensões mecânicas internas, por exemplo, devido ao congelamento do próprio fluido.

Com referência específica à figura 16, no topo da parte tubular 7 que se projeta na cavidade do sensor de pressão 17, é montado um elemento de compensação, indicado com 45, de forma predefinida. Tal elemento 45 apresenta um corpo compressível, de tal maneira a poder compensar os ditos aumentos possíveis de volume do fluido submetido à detecção, no caso de congelamento deste e/ou seguindo mudanças ou picos de pressão repentinos temporários. O elemento compressível ou de compensação 45 é geralmente de forma tubular-cilíndrica e achatado, substancialmente na forma de arruela, com um furo atravessante central no qual é ajustado o apêndice de extremidade anteriormente mencionado 7b da parte tubular 7. Também, o apêndice 7b é tubular, sendo passado através da seção de conduto 14b, destinada a suprir o fluido para a cavidade do sensor 17. A extremidade superior do apêndice 7b é substancialmente na forma de flange, de modo a manter o elemento de compensação 45 na posição operativa. O apêndice 7b poderia estar também ausente, com o elemento de compensação 45 fixado, de outra maneira, no topo da parte tubular 7, por exemplo, colado, soldado ou sobremoldado. Na concretização exemplificativa, o dispositivo 1 também compreende um segundo elemento de compensação, geralmente formado e operando de maneira similar àquela do elemento 45. Tal segundo elemento de compensação, indicado com 46, é acomodado na seção de conduto 14a. O segundo elemento de compensação 46 tem geralmente uma forma cilíndrica, com duas porções axiais apresentando diâmetro externo diferente e com uma passagem interna 46a axialmente alinhada à seção de conduto 14b formada no apêndice 7b, de maneira a definir uma respectiva parte do conduto que supre o fluido submetido à medição para a cavidade do sensor 17. Preferivelmente, a passagem 46a apresenta uma seção transversal maior com relação à seção de conduto 14b.

Adicionalmente, na concretização preferida ilustrada, a provisão de uma seção de passagem mínima, determinada pela seção de conduto 14b, serve para determinar a região preferencial do início do congelamento de fluido. Desse modo, na prática, ela está na seção de tubo 14b - que substancialmente provê uma passagem capilar - que inicialmente tende a formar um tipo de cobertura de gelo, e o congelamento do fluido continua então na parte do conduto apresentando um maior diâmetro, representado aqui pela passagem 46a do elemento 46. Obviamente, o congelamento e o resultante aumento de volume no elemento 46a são compensados devido à capacidade de compressão do elemento 46.

As figuras 17-19 mostram uma concretização adicional de um dispositivo de sensor de pressão. Também nestas figuras, os mesmos números de referência das figuras anteriores são usados para indicar elementos tecnicamente equivalentes àqueles descritos e ilustrados.

A configuração comum do dispositivo das figuras 17-19 é, na maioria dos casos, similar àquela do dispositivo das figuras 12-16, mas com uma disposição diferente da porção tubular 25 do corpo 3a, que faz parte do conector EC para a conexão elétrica do dispositivo 1. Em uma concretização, a porção tubular acima mencionada é estendida na direção axial diretamente a partir da parede inferior do corpo 3a que define o fundo da cavidade 20, e a canalização de ventilação 3c é obtida adjacente à porção tubular 25 do conector EC. A membrana porosa 3f da abertura 3e não é mostrada na figura 19, mas obviamente a membrana pode ser provida também neste caso.

Também, os terminais 26 são formados diferentemente com relação à concretização anterior, sendo substancialmente na forma de L, com uma parte de base achatada 26a destinada a cooperar com o respectivo elemento de contato flexível 27. Tal parte de base 26a é seguinte ortogonalmente pela parte de extremidade 26c, que é estendida para o lado de dentro da porção tubular 25, obtendo com isso o conector elétrico EC.

Através desta concretização, o corpo 3a pode ser sobremoldado nos terminais 26 ou os terminais 26 podem ser ajustados nos respectivos assentos de um corpo 3a montado separadamente sem distinção. Preferi velmente, é provida adicionalmente uma vedação para os terminais, por exemplo, por meio de uma resina, ou através de elementos de vedação obtidos através de materiais termoplásticos especiais apresentando tanto a característica de garantir uma adesão ideal ao metal (de tal maneira a permitir uma alta vedação estanque à água) como a característica de aderir ou cofundir com o material formado através de comoldagem da porção tubular 25 do corpo 3a, de maneira a garantir a total impermeabilidade contra a penetração de fluidos externos ao longo dos terminais 26.

Em uma concretização vantajosa, na região de soldagem dos terminais 19 do sensor de pressão 17 para o circuito 30, a extremidade dos próprios terminais é preferivelmente coberta por um material protetor, indicado com 19a na figura 19, esquematicamnete representado na forma de uma gota. O material em questão, por exemplo, uma resina sintética, serve para impedir possíveis oxidações e/ou corrosões nas extremidades dos terminais 19. Uma técnica análoga é também usável para os terminais ou reóforos de outros componentes elétrico-eletrônicos conectados a uma placa de circuito impresso do dispositivo, tais como, por exemplo, os reóforos 9a do sensor de temperatura da concretização das figuras 1-11.

As figuras 20-22 ilustram outra concretização, na maioria dos casos, similar àquela da concretização das figuras 17-19. Também nas figuras 20-22, os mesmos números de referência das figuras anteriores são usados para indicar elementos tecnicamente equivalentes àqueles já descritos e ilustrados.

O dispositivo de sensor das figuras 20-22 difere daquele das figuras 17-19 essencialmente devido à forma do corpo 3a e dos terminais 26 e/ou do conector elétrico EC. Também neste caso, os terminais 26 têm geralmente a forma de L, mas são dispostos de tal modo que sua parte de extremidade 26c se projete diretamente fora do corpo 3a,para o corpo 2a, em uma direção substancialmente paralela à porção de conexão 5 do corpo 2a e/ou ao eixo do sensor 17. Desse modo, a porção tubular 25 das concretizações anteriores não é provida nesta concretização, isto é, o conector elétrico EC não é provido com tal porção tubular, e o corpo 3a é sobremoldado aos terminais 26, que ainda mantêm uma parte achatada 26a diretamente exposta dentro da cavidade 20 do corpo 3a, de tal maneira que a extremidade superior dos elementos de contato 27 possa se apoiar elasticamente em tal parte. Preferivelmente, a parte 26a apresenta uma seção e/ou equivalente de largura à parte 26c dos terminais 26.

As concretizações das figuras 17-19 e 20-22 permitem obter as mesmas vantagens, em termos de simplificação de produção, realçadas com referência às concretizações das figuras 1-11. Processos e/ou materiais análogos àqueles descritos nos exemplos anteriores são usáveis e/ou combináveis para tal finalidade.

As figuras 23-29 ilustram uma concretização adicional da invenção, caracterizada por uma configuração específica das partes do invólucro do dispositivo e/ou seu conector elétrico, e por uma fixação específica do meio de suporte da placa de circuito impresso. Também, nestas figuras, os mesmos números de referência das figuras anteriores são usados, para indicar elementos tecnicamente equivalentes àqueles já descritos e ilustrados.

O invólucro do dispositivo 1 das figuras 23-29 é formado de dois corpos 2a e 3a, acoplados entre si, preferivelmente, mas não necessariamente em uma maneira vedante. O corpo 2a apresenta a porção de suporte 4, que define a câmara 6 para acomodar o sensor de pressão 17, e a porção de conexão hidráulica 5. Em uma concretização, a porção 5 apresenta um rosqueamento externo, que provê o meio de acoplamento através do movimento de atarraxamento ou angular. Poderia também ser alternativamente provido um meio de acoplamento diferente, preferivelmente do tipo de acoplamento rápido, tal como o acoplamento referido como acoplamento a baioneta.

Conforme particularmente observável nas figuras 25 e 26, a parede cilíndrica 4a que delimita a câmara 6 apresenta pelo menos uma ranhura axial externa 50, destinada a cooperar com uma respectiva projeção axial 51 do corpo 3a, para o posicionamento mútuo adequado entre os dois corpos 2a e 3a e/ou para impedir os respectivos movimentos angulares. Dentro da câmara 6 é formada uma superfície de apoio indicada com 23 na figura

25, na forma de um degrau formado na espessura da parede 4a, para o apoio do suporte 35 do circuito 30. Também em tal superfície de apoio 23 são definidos assentos, um dos quais é indicado com 4c, para acomodar pelo menos uma porção dos pinos 37. O sensor 17 é aqui representado apenas esquematicamente, mas deve ser mantido em mente que o mesmo pode ser provido com assentos perimetrais 17f, como nas concretizações anteriores, adaptados para cooperarem com os pinos 36.

Na figura 25, é indicado com 52 um rebaixo ou uma ranhura, formada transversalmente na parte externa da parede cilíndrica 4a, e, portanto, substancialmente na forma de arco de círculo. Nas duas extremidades da ranhura 52 são formados respectivos furos atravessantes na parede 4a, indicados com 52a ainda na figura 25. Furos análogos 52b (vide também figura 26) são formados na parte oposta da parede 4a, cada um axialmente alinhado a um furo 52a.

O suporte 35 apresenta uma configuração geral substancialmente similar àquela das concretizações das figuras 12-21. Neste caso, adicionalmente no corpo do suporte 35, são formadas duas passagens transversais 53. As extremidades de uma das duas passagens sendo observáveis nas figuras 25 e 26. Ambas as passagens 53 são observáveis na seção da figura 29. O passo entre as passagens 53 é substancialmente o mesmo dos pares de furos 52a e 562b do corpo 2a. Em outra concretização, as passagens 53 podem ser substituídas por assentos rebaixados ou ranhurados, formados transversalmente ou na superfície do corpo do suporte 35. Um número diferente de passagens ou assentos 53 pode possivelmente ser provido no suporte 35.

O circuito 30, representado apenas esquematicamente, é formado similar às concretizações anteriores, e, portanto, compreende uma placa de circuito com trilhos condutivos de superfície providos com coxins de terminal, nos quais as partes de base 26a de três terminais elétricos 26, substancialmente na forma de L, são soldadas, conforme observável, por exemplo, na figura 25.

O corpo 3a apresenta uma parede inferior 21 e uma parede ci líndrica 22 que define a cavidade 20, destinada a receber a parte 4 do corpo 2a. Passagens para as respectivas porções 26c dos terminais 26 estão presentes na parede inferior 21. Uma das passagens é indicada com 21a nas figuras 26 e 27. A parede cilíndrica 22 apresenta, conforme mencionado, pelo menos uma projeção axial 51 destinada a cooperar com uma respectiva ranhura 50 do corpo 2a. Uma porção tubular 25 com uma seção quadrangular se afasta da parede inferior 21, externamente com relação à cavidade 20. A porção tubular 25 apresenta uma porção de parede protuberante 25a, na qual é obtido um meio de engate, tal como um assento ou um dente de engate 25b (figuras 27-29), para acoplamento ao conector externo, não representado.

Uma parede intermediária 25c, observável, por exemplo, nas figuras 27 e 28, que termina com um degrau 25d é estendida para a cavidade da porção tubular 25. Na configuração montada, as extremidades da porção 26c dos terminais 26, opostos àqueles soldados no circuito 30, se apoiam contra ou perto do degrau 25d, com as respectivas superfícies superiores substancialmente fechadas ou niveladas com relação a sua borda, conforme observável, por exemplo, nas figuras 27 e 28 (a espessura dos terminais é preferivelmente substancialmente fechada ou equivalente à altura do degrau). Desta maneira, o conector obtido a partir da parede 25c com o degrau 25d, as porções 26c dos terminais simulam um conector macho obtido de uma placa de circuito impresso (por exemplo, a placa de circuito impresso formada de material FR4), isto é, um conector do tipo obtido de trilhos condutivos depositados em um suporte isolante, adequadamente formados e próximos à borda da placa de circuito impresso. Desta maneira, o conector elétrico do dispositivo 1 pode ser acoplado, de fato, a um conector fêmea típico para uma placa de circuito impresso.

Para finalidades de montagem, o circuito 30, já provido com os terminais 26, é inserido no respectivo assento 39 do suporte 35 e a unidade assim obtida é inserida no corpo 2a, de tal modo que as porções 26c dos terminais se ajustem em respectivas passagens 21a, até que elas se aproximem ou se apoiem contra o degrau 25d da parede 25c (vide, por exemplo, a figura 27). Na condição assim montada, as passagens transversais 53 do suporte 35 estão em eixos com os furos 52a, 52b da parede cilíndrica 4a do corpo 2a. O suporte 35, e, portanto, o circuito 30, os terminais 26 e o sensor 17 podem ser preventivamente limitados mecanicamente ao corpo 2a, através de pelo menos um elemento de detenção, indicado com 54 nas figuras 25-29, consistindo aqui em um garfo substancialmente na forma de U. Os dois braços paralelos 54a deste garfo 54, apresentando uma seção circular, se destinam a ser ajustados através dos furos 52a, 52b da parede cilíndrica 4a, isto é, em uma direção substancialmente perpendicular ao eixo da câmara 6. Desta maneira, uma seção intermediária de cada braço 54a é inserida em uma respectiva passagem 53 do suporte 35, limitando entre eles o próprio suporte ao corpo 2a. O elemento de garfo 54 é inserido até que sua parte de conexão na forma de arco de círculo 54b seja engatada na ranhura 52 obtida na parede cilíndrica 4a do corpo 2a. O limite mecânico assim obtido vantajosamente permite impedir também possíveis movimentos angulares indesejados da montagem formada pelo sensor 17, pelo suporte 35 e pelo circuito 30 com relação ao corpo 2a. Isto é particularmente útil mesmo com relação ao caso ilustrado, no qual os terminais 26 não estão diretamente fixados ao circuito 30, por exemplo, quando elementos de contato flexíveis do tipo indicado anteriormente com 27 forem operativamente interpostos entre o circuito e os terminais.

Depois do bloquear a montagem acima mencionada no corpo 2a, os corpos 2a e 3a podem ser acoplados entre si, preferivelmente, mas não necessariamente em uma maneira vedante, na configuração observável, por exemplo, nas figuras 28 e 29. Também, na presente versão de concretização, podem ser providos outros elementos equivalentes àqueles descritos anteriormente, tais como, por exemplo, uma ou mais passagens de ventilação.

Em uma concretização, é, portanto, possível preventivamente limitar mecanicamente, em uma maneira precisa e definida, a unidade formada do circuito 30, do suporte de superfície 35 e do sensor 17 ao corpo 2a, de tal maneira a facilitar a manipulação da unidade pré-montada na etapa de produção, por exemplo, através do equipamento automatizado, bem como a etapa sucessiva de acoplamento ao corpo 3a, de maneira análoga àquela descrita. O meio para mecanicamente limitar o suporte 35 ao corpo 2a pode compreender, alternativamente ao garfo 54, um ou dois pinos distintos, que servem como braços 54a, ou uma soldagem ou outros métodos para fixação mútua entre as partes, por exemplo, colagem.

As figuras 30 e 31 ilustram uma concretização particularmente vantajosa de uma parte de invólucro de um dispositivo, de acordo com a invenção, tal como o corpo 3a das figuras 12-16, provido com um meio para proteção contra ruído devido às interferências eletromagnéticas (EMI). No exemplo ilustrado, estes meios são obtidos a partir de uma camada 59 formada de material eletricamente condutivo, depositado na superfície interna da região oca 20 do corpo 3a que exclui algumas regiões, e especificamente regiões expostas ao risco de curto-circuito e possíveis regiões nas quais espaços de aeração são providos. Em particular, conforme observável na figura 30, a camada 59 é depositada de tal modo a deixar as regiões 59a da superfície interna do corpo 3a que circundam as porções 26a de alguns dos terminais 26 livres ou expostas, de tal maneira a impedir os possíveis contatos entre os próprios terminais e a camada 59a, e uma região 59b na abertura 3e. A camada 59 está, em vez disso, em contato com a porção 26a do terminal 26 ilustrado na posição central, a fim de obter um contato ou conexão elétrica adapta para prover a proteção acima mencionada, preferivelmente um potencial de terra ou de massa. A conexão elétrica da camada 59 pode, contudo, ser obtida também de outra maneira e/ou com os terminais 26 formados e posicionados diferentemente com relação àquele ilustrado na figura.

O material da camada 59 pode convenientemente estar na forma de pintura, tinta, pasta ou plástico eletricamente condutivo. Com o objetivo de depositar o material, durante a etapa de produção, é preferível usar equipamento adequado, tal como uma máscara configurada de tal maneira que as partes cubram as regiões 59a, 59b onde a presença da camada 59 deve ser evitada, ou de tal maneira que as partes se abram nas regiões onde a camada 59 deve estar presente. De acordo com uma possível concretização variante, a camada 59 é moldada ou sobremoldada ao corpo 3a, em vez de ser depositada no mesmo na forma de pintura, tinta ou pasta. Moldes e/ou equipamento de moldagem adequados são providos para tal finalidade. Quando da obtenção de proteção contra interferências através da moldagem, material termoplástico eletricamente condutivo é preferivelmente usado. O dito material termoplástico eletricamente condutivo poderia também fazer parte do invólucro do dispositivo, de acordo com a invenção.

A provisão de um meio para proteção contra interferências eletromagnéticas pode ser efetuada em todas as concretizações do sensor de pressão descrito aqui.

As figuras 32-33 esquematicamente representam uma possível concretização adicional da invenção, de acordo com a qual pelo menos um dentre dois corpos que formam o invólucro do dispositivo é formado de material de metal. No exemplo ilustrado, o dispositivo apresenta um desenvolvimento axial, ou uma parte de conexão elétrica - representada pelo conector EC - e a parte de conexão hidráulica - representada pelo orifício de pressão - são estendidas axialmente de acordo com um eixo comum. Também nas figuras 32-33, os mesmos números de referência das figuras 1-31 são usados ara indicar elementos tecnicamente equivalentes àqueles anteriormente descritos e ilustrados.

O corpo 2a, que define o orifício de pressão, é formado de material de metal, sem prejudicar suas características e funcionalidades comuns, conforme descrito anteriormente. De acordo com esta concretização, a fixação mútua entre os corpos 2a, 3a do invólucro do dispositivo 1 é obtida por deformação mecânica de um corpo com relação ao outro. No exemplo ilustrado, é provido o rebitamento de uma parte de extremidade da parede periférica 10 do corpo 2a na parede periférica 22 do corpo 3a. Nesta concretização, entre os dois corpos 2a-3a, é também operativo um meio de vedação, tal como uma gaxeta de anel em O (observável na figura 33, não indicada pelos numerais de referência).

O corpo 3a é formado de material plástico e os terminais 26 são preferivelmente ajustados em tal corpo. Alternativamente, o corpo 3a pode ser sobremoldado nos terminais 26. Na concretização ilustrada, a parte 26c dos terminais 26 que se projeta para a porção tubular 25 que forma o conector EC apresenta uma seção circular. A parte dos mesmos terminais dentro da câmara 20 na qual o sensor 17, o suporte 35 e o circuito 30, não mostrados, são acomodados, em vez disso, apresenta uma forma achatada, de modo a cooperar com os elementos de contato flexíveis 27, conforme descrito anteriormente.

Conforme observável na figura 33, o respectivo posicionamento e/ou polarização entre o suporte espaçador 35 e o corpo 2a provê a presença de um ou mais rebaixos 37 no corpo do suporte 35, destinados a receberem uma respectiva projeção interna 4c da parede 4a do corpo 2a.

Como nas concretizações anteriores também providas, são adequados os meios para engate mútuo nos corpos 2a e 3a, não mostrados (por exemplo, um gargalo ou um assento de um dos dois corpos nos quais uma protuberância ou projeção do outro corpo se destina a ser inserida de maneira ambígua), para determinar a respectiva orientação ou polarização correta entre as duas partes do invólucro do dispositivo. No exemplo ilustrado, a porção tubular 25 externamente apresenta rebaixos ou assentos 25e com um desenvolvimento helicoidal ou pelo menos parcialmente inclinado, sendo parte do acoplamento ou sistema de acoplamento rápido, por exemplo, do tipo acoplamento a baioneta.

Conforme observável, nas várias concretizações descritas, o dispositivo essencialmente compreende três partes principais, isto é:

- o corpo 2a, que forma o orifício de pressão, destinado a entrar em contato com o fluido submetido à medição, e que define o posicionamento da parte ativa de detecção,

- a parte ativa de detecção, isto é, a unidade transdutora de pressão/tensão que inclui o elemento sensível à pressão, representado pelo sensor 17, e a respectivo arranjo de circuito, representado pelo circuito 30, com o possível elemento eletrônico para processar o sinal gerado pelo elemento sensível, e

- o corpo 3a, que forma o invólucro para proteger a parte ativa, que, através de seus terminais elétricos integrados, permite a conexão elétrica entre a unidade transdutora de pressão/tensão e uma fiação de conexão.

De acordo com uma característica preferencial do dispositivo, o sensor 17 não é rigidamente acoplado ou fixado ao corpo 2a. Para tal finalidade, nas diversas configurações, o sensor 17 é montado elasticamente através de um meio de vedação 8. Deve ser observado que, desta maneira, o corpo de sensor 17' também tem a possibilidade de se mover com relação às outras partes internas, tais como o suporte 35, o circuito 30, os elementos 27 e os terminais 26.

A conexão elétrica entre a unidade transdutora, e especificamente seu circuito 30, e o invólucro do dispositivo é preferivelmente obtida através de elementos de contato flexíveis 27, soldados à placa do circuito, e, portanto, verdadeiramente integrados na unidade transdutora. Para esta finalidade, os terminais elétricos integrados no invólucro do dispositivo, que poderíam ser submetidos ao torneamento ou à estampagem, preferivelmente apresentam, na respectiva parte dentro do invólucro, uma superfície de forma substancialmente achatada, de tal maneira a ficarem acoplados com os elementos de contato 27. Conforme mencionado, os elementos de contato 27 são preferivelmente do tipo estampados e formados de tal maneira a recuperarem as tolerâncias de montagem, e serem comprimidos para garantir um contato de pressão suficiente contra a parte achatada dos terminais elétricos. Deve ser observado que estas funcionalidades são obtidas também em outras concretizações, não ilustradas, nas quais o corpo do sensor de pressão é rigidamente fixado ao invólucro.

A parte de circuito da unidade transdutora de pressão/tensão, representada pelo circuito 30, é espaçada e, portanto, mecanicamente separada com relação ao sensor 17 através do suporte espaçador 35 (obviamente exceto para os terminais 19, efetivamente pelo menos ligeiramente flexíveis). Conforme observado, isto confere a toda a unidade transdutora uma solidez mecânica considerável, com a possibilidade de manipulação usando equipamento de produção simples e de baixo custo. Deve ser observado que estas vantagens são obtidas também em outras concretizações, não ilustradas, onde o corpo do sensor de pressão é rigidamente fixado ao invólucro. O suporte espaçador 35 pode ser formado de plástico ou material de metal e apresenta projeções e/ou fendas que servem para acoplá-lo de maneira correta e na posição correta com relação ao invólucro do dispositivo. O suporte 35, com seus assentos e/ou projeções, adicionalmente define o posicionamento do circuito 30 que é mecanicamente separado do invólucro do dispositivo, e simultaneamente serve como um ponto de apoio contra a parte 2a do invólucro durante as operações de montagem.

Uma vantagem adicional com relação àquelas já descritas é a de que, nas concretizações fornecidas - e especificamente aquelas nas quais o suporte 35 é fixado, engatado, colado, soldado ou associado através de rebitamento mecânico à parte do corpo 3a que define a entrada de fluido - permitem uma pré-montagem parcial do dispositivo de sensor, em particular, com o objetivo de permitir a manipulação segura, sem o risco de perder os componentes. Esta característica pode ser muito útil no que se refere ao desempenho de teste e/ou operações de calibração durante o ciclo de produção, também antes da montagem final do dispositivo 1.

Embora apresentem uma forma diferente nas várias concretizações descritas, os corpos 2a, 3a e 70, 72 que formam o invólucro ou a estrutura do dispositivo apresentam tal geometria para permitir que eles sejam formados através de moldagem por injeção do material termoplástico.

É possível prover essa transmissão e/ou recepção de dados entre o dispositivo, de acordo com a invenção, e uma respectiva unidade de controle ocorre através de um meio de transmissão sem fio, por exemplo, através de radiofrequência. Em tal caso, além do circuito 30 para o possível processamento do sinal, o dispositivo também incorpora um circuito transmissor e/ou receptor e uma bateria ou conexões elétricas de suprimento de energia. Dessa forma, o dispositivo pode, por exemplo, transmitir os dados de medição e/ou a configuração recebida ou os dados de programação.

Deve também ser observado que os dispositivos de sensor des critos podem ser usados como dispositivos para medir a pressão gerada por uma coluna líquida, por exemplo, para medir o nível de um líquido dentro de um tanque. Em tal uso, o dispositivo de sensor pode ser disposto nas proximidades do fundo do tanque e, consequentemente, medir a altura do líquido presente no tanque com a simples medição da pressão assim gerada, em conhecendo a densidade do líquido. Em tal tipo de uso, a transmissão sem fio acima mencionada é vantajosamente usável.

É evidente que inúmeras variantes são possíveis para os dispositivos de sensor de pressão descritos para fins de exemplificação, sem se afastar do escopo da invenção, conforme definido nas reivindicações apresentadas a seguir. Também está claro àquele versado na técnica que as características descritas e ilustradas com referência a uma concretização específica são também usáveis em outras concretizações descritas, isto é, as características das diferentes concretizações são variadamente descridas, também para obter dispositivos diferentes daqueles ilustrados para fins de exemplificação. Por exemplo, o limite mecânico entre o suporte 35 e o corpo 2a descrito com referência à concretização das figuras 23-29 é também facilmente aplicável às concretizações das figuras 1-22.

As figuras 34 e 35 mostram uma concretização variante da invenção, na qual o dispositivo é provido com um sensor de pressão do tipo absoluto. Em tais figuras, os mesmos números de referência das figuras 133 são usados para indicar elementos tecnicamente equivalentes àqueles descritos e ilustrados anteriormente. O dispositivo com um sensor de pressão do tipo absoluto pode também prover um sensor de temperatura, como no exemplo ilustrado nas figuras 34-33, e similarmente ao caso da concretização das figuras 1-11.

Na concretização das figuras 34-35, o dispositivo 1 compreende um corpo principal que substancialmente obtém as funções dos corpos indicados anteriormente com 2a e 3a.

Tal corpo principal, indicado em sua totalidade com 70, apresenta a respectiva porção de conexão hidráulica 5, provida com um assento para a gaxeta 13, e a porção tubular 25 destinada a obter, ao longo dos termi nais 26, o conector EC para a conexão elétrica do dispositivo. No corpo 70 é definida uma cavidade principal, indicada com 71. Para a acomodação do sensor de pressão 17, do suporte 35 e do circuito 30, no fundo de tal câmara 71 se abrem as duas passagens 14a-14b e 15. Caso seja usado o dispositivo para detectar a pressão de fluidos agressivos contra o sensor de temperatura 9, este pode ser isolado contra o contato direto com o fluido através de uma parede de fechamento fina inferior 16a, obtida no apêndice 16, que, neste caso, deve estar sem furos laterais. A câmara 71 é fechada na parte superior por meio de uma cobertura 72.

Conforme mencionado, o sensor 17 é do tipo adaptado para medir a pressão absoluta, isto é, referido à pressão de uma câmara dentro do próprio sensor. Para esta finalidade, o sensor 17 apresenta um corpo principal 17' com respectiva cavidade de refer6encia 17a, que é fechada por meio de uma membrana fina acrescentada, indicada com 17e', por exemplo, colada à parte inferior da face do corpo 17 que circunda a abertura da cavidade 17a. Também, neste caso, a membrana acima mencionada 17e' sustenta o meio de medição 18, por exemplo, na forma de um ou mais resistores, no lado interno da câmara 17a. As extremidades de resistor ou os resistores 18 são conectados à parte oposta do corpo 17' por meio de furos internos metalizados do próprio corpo, não mostrado na figura. O vácuo ou a pressão de referência é criada na cavidade de referência ou câmara de referência 17a através de um furo central 17g do corpo 17', apresentando uma extremidade virada para a própria câmara. O furo 17g é então fechado na extremidade oposta por meio de vedação superior adequada 17h, por exemplo, com uma gota de material impermeável, conforme esquematizado na figura. De modo geral, a estrutura do sensor 17 pode ser similar àquela descrita em EP-A-0 831 315. Quando exigido, um sensor de pressão absoluta pode ser usado nas outras concretizações descritas aqui.

Também, nesta concretização, o sensor 17, ou seu corpo 17' compreendendo a membrana 17e', não é rigidamente acoplado ao invólucro ou estrutura do dispositivo 1, ou é montado em uma maneira elástica com relação a isto, através da gaxeta 8. Contudo, dada a estrutura diferente do sensor 17 descrito, é necessário usar uma configuração diferente da gaxeta 8, que não pode operar na superfície cilíndrica interna do corpo 17' do sensor, mas tem que operar em uma maneira axial na membrana 17e'. Neste caso, a parte tubular 7 das concretizações anteriores não está presente e a seção de conduto 14b é formada com uma cavidade substancialmente alargada ou na forma de cone, que se abre na membrana 17e'. A região na qual a seção de tubo 14b se abre no fundo da câmara 71 é circunscrita por um assento 7a, no qual a gaxeta de vedação axial 8 é posicionada, preferivelmente, mas não necessariamente coaxial ou centralizada com relação ao eixo do sensor de pressão.

Os terminais 26 são geralmente achatados e são formados de tal maneira a ter uma extremidade de conexão 26a apresentando uma seção restritiva, e preferivelmente pontuda, em geral, uma porção intermediária com múltiplas dobras, não mostrada, e uma porção de extremidade reta 26c, destinada a ser estendida na porção tubular 25, para obter com isso o conector EC. No exemplo, os terminais 26 são formados de tal modo que as extremidades 26a fiquem pelo menos aproximadamente perpendiculares com relação ao circuito 30. Com o objetivo de obter o dispositivo, o material que forma o corpo 70, material preferivelmente termoplástico que pode ser moldado por injeção, é sobremoldado nos terminais 26, de tal maneira que as extremidades 26a dos próprios terminais sejam estendidas substancialmente verticalmente dentro da câmara 71, conforme observável na figura 34.

Nesta concretização, a unidade transdutora de pressão/tensão pré-montada, ou o sensor de pressão 17 e o circuito 30 (também provido com o sensor de temperatura 9, neste caso), com o suporte espaçador 35 interposto, é inserida na câmara 71, de tal maneira que o sensor de temperatura 9 seja ajustado na passagem 15 e a membrana 17c' do sensor 17 seja elasticamente apoiada contra a gaxeta 8. O suporte 35 é assim fixado em posição dentro da câmara 71, através de parafusos 73 ou membros rosqueados similares. Depois do posicionamento descrito, as extremidades pontudas 26a dos terminais 26 são inseridas nos respectivos furos de conexão da placa do circuito 30, onde elas são subsequentemente soldadas. Conforme mencionado, as extremidades 26a apresentam uma seção restrita com relação à porção sucessiva do respectivo terminal. De tal maneira, na parte inferior das extremidades pontudas acima mencionadas, é definido um degrau ou uma superfície de apoio para a placa 31. Por isso, os elementos de contato elásticos 27 não são providos para esta concretização. Possivelmente, o material, tal como resina sintética, para proteção contra oxidação e/ou corrosão, é aplicado nas extremidades 26a dos terminais 26 soldados ao circuito 30, e também nas extremidades dos reóforos 9a solados ao circuito 30.

A câmara 71 é assim fechada com a fixação da cobertura 72, que pode ser colada ou soldada ao corpo 70, por exemplo, através de soldagem a laser.

Nesta concretização, a cobertura 72 é provida, na parte externa da mesma, com uma canalização 3c, substancialmente análoga àquela descrita anteriormente com referência à concretização das figuras 12-16. A passagem interna 3d da canalização 3c se comunica, através da abertura 3e, com o lado de dentro da câmara 71 do dispositivo 1, comunicando tal câmara 71 com o ambiente externo, para fins de ventilação. A membrana 3f permeável ao ar, mas não à umidade, adaptada para impedir a entrada de umidade no dispositivo 1 é montada no lado interno da cobertura 72, na abertura 3e (por exemplo, colada).

Também, a concretização das figuras 34-35 facilita a obtenção do dispositivo 1, cujo invólucro é grandemente obtido através de uma única operação de modelagem de material termoplástico nos terminais 26 e a unidade transdutora pode ser posicionada pelo simples movimento na cavidade 71, com as extremidades 26a dos terminais 26 que servem como elementos de posicionamento e/ou polarização adicionais nesta etapa.

Nas possíveis concretizações alternativas àquelas descritas, os elementos de contato flexíveis 27 descritos e ilustrados podem ser substituídos por elementos apresentando funções análogas, mas diferentemente configurados, por exemplo, substancialmente nas molas helicoidais de forma axialmente estendida, preferivelmente apresentando pelo menos uma volta com um maior diâmetro com relação a uma extremidade do mesmo e/ou com pelo menos uma extremidade achatada pela retificação da última volta.

Em outras concretizações, o invólucro do dispositivo pode ser configurado de tal modo a ter mais de duas partes, em tal caso, sendo também possível que o corpo 17' do sensor parcialmente se projete para fora da câmara de detecção 20 ou 71.

Nas variantes adicionais, o circuito 30 pode ser conectado ao sensor de pressão 17 através de conexões do tipo Bali Gríd, que permitem eliminar os terminais verticais 19 do próprio sensor, substituindo-os por esferas de estanho, comumente usadas nos dispositivos Bali Gríd Array, dispostos em uma placa de circuito impresso. Para tal finalidade, o sensor de pressão e/ou a placa de circuito impresso podem ser providos com coxins ou trilhos condutivos e a conexão entre a placa de circuito impresso e os trilhos condutivos, por exemplo impressos no sensor de cerâmica, é preferivelmente obtida por meio do processo tradicional da soldagem por refluxo, ou através do aquecimento adaptado para fundir as ditas esferas de estanho ou uma liga de soldagem.

Referência a uma determinada concretização ou solução, nesta descrição, indica que uma configuração, estrutura ou característica específica descrita com relação à concretização é incluída em pelo menos uma concretização ou solução da invenção Consequentemente, expressões, tais como concretização, possivelmente presentes em várias partes desta descrição não se referem necessariamente à mesma concretização. Ademais, configurações, estruturas ou características específicas podem estar contidas em qualquer maneira em uma ou mais concretizações.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Dispositivo de sensor de pressão que compreende:

um invólucro (2a, 3a) que define uma câmara (6, 20) e uma passagem de entrada de fluido (14a, 14b) da câmara (6, 20), o invólucro compreendendo uma primeira parte de invólucro (2a), e uma segunda parte de invólucro (3a), um sensor de pressão (17) que apresenta um corpo de sensor (17') com uma cavidade (17a) e uma membrana (17e), o corpo de sensor (17') sendo completamente acomodado na câmara (6, 20), de tal modo que a membrana (17e) seja passível de deformação sob a ação da pressão de um fluido presente na passagem de entrada de fluido (14a, 14b), unidade transdutora de pressão/tensão, que inclui o sensor de pressão (17) e um arranjo de circuito (30) ao qual é eletricamente conectado o sensor de pressão (17), o arranjo de circuito incluindo um suporte de circuito (31) pelo menos parcialmente acomodado na câmara (6, 20), em que a primeira parte de invólucro (2a) forma a dita passagem de entrada de fluido (14a, 14b), projetada para entrar em contato com o fluido, e define o posicionamento da dita unidade transdutora de pressão/tensão, em que a segunda parte de invólucro (3a) é projetada para proteger a dita unidade transdutora de pressão/tensão e para permitir a conexão elétrica entre a unidade transdutora de pressão/tensão e uma fiação de conexão externa, em que o corpo de sensor (17') não é rigidamente associado ao invólucro (2a, 3a) e/ou a outras partes do dispositivo (26, 27, 30, 35), isto é, ele é montado elasticamente ou de maneira móvel com relação ao invólucro (2a, 3a) e/ou às ditas outras partes (26, 27, 30, 35) dentro da câmara (6, 20);

em que o arranjo de circuito (30) compreende um conector elétrico (EC) para permitir a dita conexão elétrica, o conector elétrico (EC) incluindo terminais de conexão (26) integrados na segunda parte do invólucro (3a) e cada um tendo uma primeira porção (26a) que é estendida dentro da câmara (6, 20) e uma segunda porção (26c) que é entendida fora câmara

Petição 870190040073, de 29/04/2019, pág. 15/23 (6,20), caracterizado pelo fato de que interpostos entre a primeira porção (26a) dos terminais de conexão (26) e o suporte de circuito (31) estão elementos de contato elásticos (27), os elementos de contato elásticos (27) sendo configurados e dispostos para se estender em um condição de compressão entre a primeira porção (26a) do respectivo terminal de conexão (26) e o suporte de circuito (31), os elementos de contato elásticos (27) são conectados eletricamente ao suporte do circuito (31).

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o corpo do sensor está montado elasticamente ou de um modo móvel em relação ao invólucro (2a, 3a) e/ou às ditas outras partes (26, 27, 30, 35) através de pelo menos um elemento de vedação ou gaxeta (8).

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os elementos de contato elétrico (27) são fixos mecanicamente e/ou através de soldagem ao suporte de circuitos (31).

4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:

trilhos condutivos (32) são providos na superfície do suporte de circuito (31), os trilhos condutivos (32) tendo um coxim (32a) em uma extremidade respectiva, o elemento de contato elástico (27) tem cada um uma parte de base substancialmente achatada (27a), a partir da qual se eleva uma porção elasticamente flexível (27b), cuja parte superior (27c) encosta contra a primeira porção (26a) do respectivo terminal de conexão (26), e a parte de base substancialmente achatada (27a) de cada elemento de contato elástico (27) é conectada eletricamente a um referido coxim de extremidade (32a) de um respectivo trilho condutivo (32) proporcionado na superfície do suporte de circuito (31).

5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a dita porção elasticamente flexível (27b) é geralmente em forma de S ou C, para servir de mola.

Petição 870190040073, de 29/04/2019, pág. 16/23

6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a referida parte de base substancialmente achatada (27a) é soldada ao referido coxim de extremidade (32a).

7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que montado no suporte de circuito (31), está pelo menos um dentre:

componentes (33) para amplificar e/ou tratar e/ou processar e/ou condicionar sinais gerados pelo sensor de pressão (17);

meio (33) para memorizar e/ou processar dados;

meio (33) para permitir a programação de parâmetros de operação e/ou detecção do sensor de pressão (17).

8. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o corpo do sensor (17') está em uma posição espaçada com relação ao suporte de circuito (31) dentro da câmara (20).

9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, na câmara (6, 20), é acomodado um corpo de posicionamento (35), configurado como componente separado com relação ao sensor de pressão (17), ao suporte de circuito (31) e ao invólucro (2a, 3a), o corpo de posicionamento sendo pelo menos parcialmente interposto entre o corpo de sensor (17') e o suporte de circuito (31).

10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o corpo de posicionamento (35) apresenta pelo menos um dentre:

uma cavidade axial (38) para a qual está virada a membrana 17e);

um corpo apresentando um perfil periférico compreendendo pelo menos duas paredes ou faces substancialmente retilíneas;

um rebaixo (39) para receber pelo menos parte do suporte de circuito (31);

um ou mais elementos (40) para acoplamento ao suporte de circuito (31);

um ou mais elementos (36) para acoplamento ao corpo de senPetição 870190040073, de 29/04/2019, pág. 17/23 sor (17');

um ou mais elementos (37) para acoplamento ao invólucro (2a, 3a);

um ou mais elementos (36) para acoplamento tanto ao corpo do sensor (17') como ao invólucro (2a, 3a).

11. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o corpo de posicionamento (35) é mecanicamente limitado ao invólucro (2a, 3a).

12. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende um meio (60) para proteção contra distúrbios devido a interferências eletromagnéticas (EMI).

13. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o invólucro (2a, 3a) tem pelo menos uma abertura ou passagem (3e) para comunicar a câmara (6, 20) com o ambiente externo, associada à abertura ou passagem que é um respectivo meio de proteção (3c; 3f).

14. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 13, caracterizado pelo fato de que o invólucro (2a, 3a) compreende um meio de referência e/ou posicionamento (4c) para pelo menos o corpo de posicionamento (35), o corpo de sensor (17'), o suporte de circuito (31) ou os elementos de contato elásticos (27).

15. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que l o corpo de sensor (17') é montado elasticamente com relação ao invólucro (2a, 3a) através de um meio de vedação parti radial ou axial.

16. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende um sensor de temperatura (9), eletricamente conectado ao suporte de circuito (31), para detectar a temperatura de um fluido.

17. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o invólucro apresenta uma porção de conexão hidráuliPetição 870190040073, de 29/04/2019, pág. 18/23

5 ca (5) estendida na qual está pelo menos uma seção (14a) da passagem de entrada, adicionalmente formada na porção de conexão (5) que é uma passagem ou assento (15) para o sensor de temperatura (6) e/ou para terminais do mesmo para conexão ao suporte de circuito (31).

18. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de que o sensor de pressão (17) é configurado para detectar uma pressão absoluta.

19. Dispositivo, de acordo qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo fato de que compreende uma pluralidade de terminais de conexão (26), cada um apresentando uma primeira porção (26a) que é estendida dentro da câmara (20; 71) e uma segunda porção (26c) que é estendida fora da câmara (20; 71), e no qual o invólucro (2a, 3a) compreende uma parede (25c) substancialmente paralela e adjacente à segunda porção dos terminais (26c), em que a dita parede (25c) apresenta um degrau (25d) em uma respectiva extremidade, na qual se apoia uma extremidade dos terminais (26) da respectiva segunda porção (26c), a segunda porção dos terminais (26c), a parede (25c) e o degrau (25d) apresentando respectivas dimensões e/ou posições, de tal modo que uma superfície da segunda porção dos terminais (26c) seja substancialmente nivelada com uma borda do degrau (25d).

20. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado pelo fato de que compreende uma pluralidade de terminais de conexão (26), cada qual tendo uma primeira porção (26a) que é estendida dentro da câmara (20; 71) e uma segunda porção (26c) que é estendida fora da câmara (20; 71), em que a primeira porção de cada terminal (26d) tem uma extremidade apresentando uma seção restrita, que é estendida axialmente de acordo com uma direção pelo menos aproximadamente perpendicular com relação ao plano de assentamento do suporte de circuito (31), e as extremidades dos terminais apresentando uma seção restrita são inseridas nos respectivos furos do suporte de circuito (31).