CN103545655A - 用于在电缆和传感器之间产生电接触的接触***和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在电缆和传感器之间产生电接触的接触***，其中电缆至少包括第一和第二导体，包括：呈圆柱形的接触主体，其至少具有第一开口、第二开口和在它们之间的接触主体中部，在第一开口处设置密封元件，该密封元件被实施为与介质隔离地密封接触主体中部，并且设置第一连接结构和第一接触结构；以及呈圆柱形的电缆端部零件，其中设置与第一连接结构对应的第二连接结构，设置与第一接触结构对应的第二接触结构，至少设置第一开口、第二开口以及在它们之间的电缆端部零件中部，第一开口被实施为用于容纳接触主体的第二端部区域，并且在第一开口区域至少设置第一密封元件，该密封元件被实施为与介质隔离地密封电缆端部零件中部。

Description

用于在电缆和传感器之间产生电接触的接触***和方法
技术领域
本发明涉及一种用于在电缆和传感器之间产生电接触的接触***。
背景技术
某些传感器，例如，用于水领域和废水领域的光学浊度探测仪或硝酸盐探测仪，长期处于受测介质当中。在这种情况下，经由连接电缆传输测量信号和所需的能量。在这种情况下，电缆从传感器的出口必须被密封，以使得不会有介质进入到传感器中。这通常通过电缆螺纹连接来实现，在电缆护套的周围径向地压缩电缆螺纹连接的密封元件，以在螺纹连接的封闭处形成塑性变形。
为满足传感器的电磁兼容性(EMC)需求，使用具有特殊EMC连接的电缆螺纹连接。在这种情况下，通常包含弹簧形的或爪形的金属元件，其在螺纹上一起啮合在电缆的编制屏蔽中并钩住那里。主流地，线路接地以及随之的EMC引流(drain)都经由外部导体(也被称为电缆屏蔽)而被输导。
通常，为了维修而打开电缆螺纹连接仅在施加相当大的力的情况下才可能，并且经常导致密封元件的损坏和EMC连接的塑性变形。
因此必须完全更换螺纹连接，以获得可靠的密封和起作用的EMC连接。这关系到相当大的工作量和成本。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种电缆连接，其确保安全的EMC引流并可以多次打开和关闭。
通过用于在电缆和传感器之间产生电接触的接触***实现该目的，其中电缆包括至少第一导体和第二导体，并且其中传感器被实施为用于确定介质中的化学和/或物理受测变量，包括：基本上呈圆柱形的接触主体，其至少在第一端部区域具有第一开口，在第二端部区域具有第二开口，以及在第一开口和第二开口之间的接触主体中部，其中第一开口被实施为用于容纳电缆，其中在接触主体中部中设置保持元件，并且该保持元件被实施为在第一导体和接触主体之间产生接触，其中在第一开口处设置密封元件，并且该密封元件被实施为将接触主体与介质隔离地内部密封，并且其中设置第一连接结构和第一接触结构；以及基本上呈圆柱形的电缆端部零件，其中设置与第一连接结构相对应的第二连接结构，用于将接触主体机械地连接到电缆端部零件，其中设置与第一接触结构相对应的第二接触结构，用于将接触主体电接触到电缆端部零件，其中至少设置在电缆端部零件的第一端部区域处的第一开口、在电缆端部零件的第二端部区域处的第二开口以及第一开口和第二开口之间的电缆端部零件中部，其中电缆端部零件的第一开口被实施为用于容纳接触主体的第二端部区域，并且其中在第一开口的区域设置至少第一密封元件，并且第一密封元件被实施为与介质隔离地密封电缆端部零件中部。
经过固定连接的单元、电缆/接触主体、以及连接的电缆端部零件，能够多次打开和关闭接触***，而不削弱密封作用和EMC连接。电缆/接触主体单元，在释放连接结构的情况下，能够在电缆端部零件内，在电缆方向上尽可能如所期望地移位。因此，由于电缆/接触主体相对于传感器保持在静止的位置，所以避免了在组装或拆卸情况下插头的扭转或断开。
在优选的实施例中，在电缆端部零件上设置第三连接结构，其中在传感器上设置与第三连接结构互补的第四连接结构，用于将传感器机械连接到电缆端部零件，其中在电缆端部零件的第二开口上设置至少第二密封元件，该第二密封元件被实施为与介质隔离地密封电缆端部零件中部，且其中至少第二导体接触传感器。
因此，能够同时将传感器与电缆端部零件机械接触和电接触，以保持密封作用并实现EMC连接。
优选地，第一导体是电缆屏蔽。经常地，电缆屏蔽用作线路接地，并且EMC引流能够通过这样的线路来接地。
在有利的进一步开发中，密封元件被实施为弹性填封(elasticpacking)材料和压紧螺母。因此，介质不会渗入接触主体内。
在实施例优选的形式中，保持元件被实施为具有挤压区域的导电结构，并抵靠接触主体中部的壁挤压第一导体。因此，任何EMC作用都被引流掉。
或者，保持元件被实施为导电弹簧元件，且第一导体通过爪与接触主体中部的壁接触。
优选地，为了将接触主体与电缆端部零件最佳连接，至少一个连接结构是具有对应的螺纹的联结螺母。
或者，可以使用固定螺钉。
而且，连接结构可以是具有对应的内螺纹的外螺纹。
在优选的进一步开发中，密封元件中的至少一个可以是带有联结螺母的径向密封，尤其是O形环密封。该第一密封选件确保最佳密封效果，且介质不会渗入到电缆端部零件中部中。
或者，设置带有联结螺母的轴向密封，尤其是O形环密封。
优选地，连接结构被实施为倾斜邻接面。因此，任何EMC作用都能够被理想的引流掉。
通过包含如下步骤的方法进一步实现该目的：
-引导电缆穿过接触主体的第一开口，
-在第一导体和接触主体之间产生接触，
-密封接触主体中部，
-在第二导体和传感器之间产生接触，
-将电缆端部零件与传感器连接，以及
-将接触主体与电缆端部零件连接
上述步骤必须一次性完成。如果更换传感器，以下步骤足够：
-开打电缆端部零件并断开第二导体的连接，
-在第二导体和传感器之间产生接触，
-将电缆端部零件与传感器连接，以及
-将接触主体与电缆端部零件连接。
附图说明
将基于附图更加详细地阐释本发明，附图如下所示：
图1是贯穿具有电缆的接触主体的横截面，
图2是贯穿具有电缆端部零件的接触主体的横截面，
图3是在一个实施例中的贯穿具有电缆端部零件的接触主体的横截面，
图4是在又一实施例中的贯穿具有电缆端部零件的接触主体的横截面，
图5是贯穿具有传感器的本发明的接触***的横截面，以及
图6A-6G是接触***的组装顺序。
在附图中，相同的特征被提供有相同的附图标记。
具体实施方式
本发明的接触***的整体具有附图标记100(图5)，并且包括接触主体2和电缆端部零件6。接触***100与传感器11一起被定位在待测介质中。
参考图1，接触主体2将首先被暴露。接触主体2基本上呈圆柱形，并且例如由不锈钢制造，但是至少是由导电材料制造。该材料必须是耐受介质的。接触主体2在第一端部区域具有第一开口2.1，且在第二端部区域具有第二开口2.2，而接触主体中部2.3居于两者之间。
引导电缆1穿过在第一端部区域的开口2.1。电缆1至少包括第一导体1.1和第二导体1.2。第一导体1.1被实施为外导体，又称电缆屏蔽。最常见的是将其用作为线路接地。
通过保持元件5将第一导体挤压抵靠接触主体2，借此产生导电连接。例如，这可以通过下述方式来实现：将第一导体1.1从里向外翻转，使得将其与电缆1的引入方向相反地拉伸进入接触主体2，随后例如通过O形环径向压缩导体1.1抵住接触主体中部1.3。其它用于实现这一点的实施例包括抓住(claw into)导体1.1的弹簧元件。
在接触主体2的第一端部区域的第一开口2.1处***弹性密封元件3。密封元件3使用压紧螺母4固定，并防止介质能够通过第一开口2.1渗入到接触主体中部1.3中。
引导第二和其它导体1.2穿过接触主体2，并从第二端部区域的开口2.2穿出。在接触主体2上设置夹件10用作对于电缆1的应力消减。
图2包括附加的电缆端部零件6。电缆端部零件6基本上呈圆柱形，并由不锈钢制造，但是至少是由导电材料制造。该材料必须耐受介质。电缆端部零件6在第一端部区域具有第一开口6.1，且在第二端部区域具有第二开口6.2，而电缆端部零件中部6.3居于两者之间。
在第一端部区域处的开口6.1被实施为其能够被引导在接触主体2的第二端部区域上的开口2.2上方。邻接面8位于接触主体2的第二端部区域。位于电缆端部零件6上的是与其对应的区域。经由该邻接面8，接触主体2与电缆端部零件6电连接。
在连接结构9的帮助下，接触主体2和电缆端部零件6机械地连接。在图2中，这以联结螺母9.1的形式示出。在这种情况下，螺纹(未示出)位于接触主体2上。在紧固该螺母时，接触主体2和电缆端部零件6被拉动而在邻接面8上接触。
图3以固定螺钉9.2的形式示出了连接结构9。
密封元件7位于电缆端部零件6的第一端部区域的开口6.1处，例如O形环。密封元件7被实施为径向密封。这确保介质不会通过电缆端部零件6的第一端部区域渗入到电缆端部零件中部6.3中。
图4示出了密封元件7作为轴向密封的实施例。
图5示出了具有接触主体2和电缆端部零件6的接触***100。螺纹6.4位于电缆端部零件6的第二端部区域。该螺纹6.4将接触***100和传感器11机械连接。对应结构螺纹6.4位于传感器11上。传感器11经由插头1.3与电缆1电连接，尤其是与导体1.2电连接。
图6A-6G示出了具有传感器11的接触***的组装顺序。图6A从左到右示出了：用于电接触传感器11的插头1.3、导体1.2、接触主体2、用于夹持第一导体1.2的保持元件5、电缆1、密封元件3和压紧螺母4。在图6B中，将保持元件推压入接触主体2，以及在图6C中利用密封元件3和压紧螺母4进行密封组装。在图6D中，在接触主体2上方推动电缆端部零件6。在图6E中利用用传感器11产生电接触。在图6F中，在电缆端部零件6和传感器11之间产生螺纹连接。以及在图6G中，电缆端部零件6和接触主体2利用连接元件9锁定在一起。
所描述的结构允许接触***100被多次打开和关闭，而不削弱密封作用和EMC连接。因为电缆1和接触主体2形成一个单元，当打开和关闭螺纹连接时，电缆1不会被扭转。在释放连接结构9的情况下，该单元在电缆端部零件9内沿电缆方向尽可能如所期望的移位。这样，由于电缆/接触主体相对于传感器11保持在静止的位置，所以在组装或拆卸的情况下，避免了插头1.3的扭转或切断。
附图标记列表
1      电缆
1.1    第一导体
1.2    第二和其它导体
1.3    1的插头
2      接触主体
2.1    2的第一开口
2.2    2的第二开口
2.3    接触主体中部
3      密封元件
4      用于3的压紧螺母
5      保持元件
6      电缆端部零件
6.1    6的第一开口
6.2    6的第二开口
6.3    电缆端部零件中部
6.4    6上的螺纹
6.5    密封元件
7      密封元件
8      接触结构
9      连接结构
9.1    联结螺母
9.2    固定螺钉
10     夹件
11     传感器
100    接触***

Claims (13)

1.一种用于在电缆(1)和传感器(11)之间产生电接触的接触***(100)，
其中，所述电缆(1)包括至少第一导体(1.1)和第二导体(1.2)，并且
其中，所述传感器(11)被实施为用于确定介质中的化学和/或物理受测变量，包括：
-基本上呈圆柱形的接触主体(2)，所述接触主体(2)具有至少在第一端部区域的第一开口(2.1)、在第二端部区域的第二开口(2.2)、以及在所述第一开口(2.1)和所述第二开口(2.2)之间的接触主体中部(2.3)，
其中，所述第一开口(2.1)被实施为用于容纳所述电缆(1)，
其中，在所述接触主体中部(2.3)设置保持元件(5)，且所述保持元件(5)被实施为在所述第一导体(1.1)和所述接触主体(5)之间产生接触，
其中，在所述第一开口(2.1)处设置密封元件(3)，并且所述密封元件(3)被实施为与所述介质隔离地密封所述接触主体中部(2.3)，并且
其中，设置第一连接结构(9)和第一接触结构(8)；以及
-基本上呈圆柱形的电缆端部零件(6)，
其中，设置与所述第一连接结构(9)相对应的第二连接结构，用于将所述接触主体(2)机械地连接所述电缆端部零件(6)，
其中，设置与所述第一接触结构(8)相对应的第二接触结构，用于将所述接触主体(2)电连接到所述电缆端部零件(6)，
其中，至少设置在所述电缆端部零件(6)的第一端部区域处的第一开口(6.1)、在所述电缆端部零件(6)的第二端部区域处设置的第二开口(6.2)、和在所述第一开口(6.1)与所述第二开口(6.2)之间设置的电缆端部零件中部(6.3)，
其中，所述电缆端部零件(6)的所述第一开口(6.1)被实施为用于容纳所述接触主体(2)的所述第二端部区域，并且
其中，在所述第一开口(6.1)的所述区域中设置至少第一密封元件(7)，所述密封元件(7)被实施为与所述介质隔离地密封所述电缆端部零件中部(6.3)。
2.如权利要求1所述的接触***(100)，
其中，在所述电缆端部零件(6)上设置第三连接结构，
其中，在所述传感器(11)上设置与所述第三连接结构互补的第四连接结构(6.4)，用于将所述传感器(11)机械地连接到所述电缆端部零件(6)，
其中，在所述电缆端部零件(6)的所述第二开(6.2)至少设置第二密封元件(6.5)，并且所述第二密封元件(6.5)被实施为与所述介质隔离地密封所述电缆端部零件中部(6.3)，并且
其中，至少所述第二导体(1.2)接触所述传感器(11)。
3.如权利要求1或2所述的接触***(100)，其中，所述第一导体(1.1)是电缆屏蔽。
4.如权利要求1至3中至少一项所述的接触***(100)，
其中，所述密封元件(3)被实施为弹性填封材料和压紧螺母(4)。
5.如权利要求1至4中至少一项所述的接触***(100)，
其中，所述保持元件(5)被实施为带有挤压区域的导电结构、并且抵靠所述接触主体中部(2.3)的壁挤压所述第一导体(1.1)。
6.如权利要求1至4中至少一项所述的接触***(100)，
其中，所述保持元件(5)被实施为导电弹簧元件，且所述第一导体(1.1)通过爪与所述接触主体中部(2.3)的所述壁相接触。
7.如权利要求1至6中至少一项所述的接触***(100)，
其中，所述至少一个连接结构(9，6.4)是带有对应的螺纹的联结螺母(9.1)。
8.如权利要求1至7中至少一项所述的接触***(100)，
其中，所述至少一个连接结构(9，6.4)包括带有对应的空腔的固定螺钉(9.2)。
9.如权利要求1至8中至少一项所述的接触***(100)，
其中，所述至少一个连接结构(9，6.4)包括带有对应的内螺纹的外螺纹。
10.如权利要求1至9中至少一项所述的接触***(100)，尤其是如权利要求7所述的接触***(100)，
其中，所述密封元件(7，6.5)中的至少一个是带有联结螺母(9.1)的径向密封，尤其是O形环密封。
11.如权利要求1至10中至少一项所述的接触***(100)，尤其是如权利要求7所述的接触***(100)，
其中，所述密封元件(7，6.5)中的至少一个是带有联结螺母(9.1)的轴向密封，尤其是O形环密封。
12.如权利要求1至11中至少一项所述的接触***(100)，
其中，所述接触结构(8)被实施为倾斜的邻接面。
13.一种利用权利要求1至12中至少一项所述的接触***(100)在电缆(1)和传感器(11)之间产生电接触的方法，包括以下步骤：
-引导所述电缆(1)穿过所述接触主体(2)的所述第一开口(2.1)，
-在所述第一导体(1.1)和所述接触主体(2)之间产生接触(5)，
-密封(3，4)所述接触主体中部(2.3)，
-在所述第二导体(1.2)和所述传感器(11)之间产生接触(1.3)，
-连接(6.4)所述电缆端部零件(6)与所述传感器(11)，以及
-连接(9)所述接触主体(2)与所述电缆端部零件(6)。
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