TWI843123B - 流速感測器、閥、偵測流體流之方法、及滅火噴水器系統 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種流體流速感測器，其亦可為用於一滅火系統之一閥之基礎，使用一感測臂將一密閉體或一閥關閉部件之運動傳送至一感測器系統，該感測器系統評估運動且在必要時產生該流速之一校準量測及/或回應一警示信號。該密閉體及該閥關閉部件能夠旋轉及平移運動兩者，兩者使用該感測臂感測。該感測器系統與該閥內之該流體隔離。

Description

流速感測器、閥、偵測流體流之方法、及滅火噴水器系統

本發明係關於用於量測流體流之流速感測器及用於控制流體流之閥。

根據先前技術之流速感測器在低流速下(尤其通過相對大直徑管元件之低流速下)之其等靈敏度受限制。有機會改良流速感測器之精確度及靈敏度。

止回閥(尤其用於滅火系統中之止回閥)用於將水或氣體維持在系統之管道網路中，且在一或多個噴水器回應於一火災而打開時容許水從一加壓源流至系統。本地及國家建築法規經常要求止回閥與一流量感測器結合使用，流量感測器可起始一警示(例如，在火災現場之一可聽警示)及一電子通信信號至一本地消防部門，通知在一特定位置發生一火災。此等止回閥之實際設計(尤其擺動式閥瓣型止回閥)通常採用具有一有限範圍之無約束或「丟失」運動之一閥元件，以便歸因於在所有製造公差條件、測試條件、操作條件下確保閥瓣密封之平面始終與閥瓣閥座之平面對準以便在不同實際條件下自然形成一良好密封之複雜性而使閥不洩漏。

根據先前技術之止回閥(尤其用於將水維持在止回閥下游之 系統中之止回閥)通常鄰近於在流過閥之水流內之呈槳葉形式之流量開關安裝，因為閥元件之不可預測之丟失運動不適合於將閥元件作為一流量指示器之可重複使用。此外，管理此等流量開關之使用認證之法規及標準(諸如UL提供之法規及標準)要求流量開關不能在低於一特定流量臨限值(通常為每分鐘四加侖(GPM))下啟動，但必須在低於10GPM下啟動。為了在安裝此等流量開關及止回閥之常見大小之管的範圍內滿足此要求，採用用於各大小之管之具有匹配槳葉的開關。在法令規定之準則內，回應於通過閥之流量之槳葉之位置觸發一微動開關來起始警示。然而，此等系統脆弱，無法耐受大流速或高壓流量，且因此限制水可填充管道網路體積之速率。槳葉亦增加流動阻力及通過管之可量測之壓力頭損失。由於槳葉在水流內，且機械連接至容置微動開關之專用外部控制箱，故有必要對整個系統進行排放以進行調整、維修或替換。在此等止回閥安裝於止回閥下游具有加壓空氣或其他氣體之系統中的情況下，法令禁止使用槳葉流量開關。此等系統(通常稱為乾式、預作用或集水系統)中之止回閥因無法使用槳葉流量開關，而使用止回閥上游之加壓供水器與及止回閥下游之系統中之加壓空氣或氣體之間之一中間腔室，而變得明顯更複雜。此中間腔室連接至一單獨水流量壓力開關，該開關用於藉由偵測歸因於止回閥打開之中間腔室中之壓力增加來監測止回閥之打開。顯然有機會改良止回閥及安裝其等之系統，包含消防系統中使用之止回閥。

在一個態樣中，本發明涉及一種流速感測器。在一個實例實施例中，該流速感測器包括具有一入口及一出口之一外殼。該外殼界定該入口與該出口之間的一流動路徑。一軸件可旋轉地安裝於該外殼內。一 密閉體在該入口與該出口之間定位於該外殼內。該密閉體安裝在該軸件上，且回應於該入口與該出口之間的流體流而可相對於該軸件及相對於該外殼移動。一感測臂具有固定安裝在該軸件上之一第一端及接合該密閉體之一第二端。經調適以感測該軸件相對於該外殼之旋轉之一感測器系統係實例實施例之進一步部分。

例如，該密閉體包括橫向於該流動路徑定向之一盤。在一實例實施例中，該密閉體可進一步包括在該盤與該軸件之間延伸之至少一個凸耳。該凸耳界定接收該軸件之一孔。該孔經定大小以允許該盤相對於該軸件之旋轉及平移運動。一實例流速感測器可進一步包括圍繞該入口之一閥座。該密閉體可與該閥座接合。一彈簧作用於該密閉體與該外殼之間，或從該感測器系統延伸至該外殼中之一凸起，用於偏壓該密閉體與該閥座接合。一實例實施例可包括從該感測器系統延伸至該外殼中之一凸起，其中該彈簧作用在該凸起與該感測臂之間。該凸起可具有一偏心橫截面。

根據本發明之一實例流速感測器可包括定位在該閥座與該密閉體之間且安裝在其中之一者上之一密封件。此外，例如，一配重可安裝在該軸件遠端之該感測臂上。一連桿可在該感測臂與該密閉體之間延伸。該連桿定位於該軸件之遠端，用於將該感測臂撓性地連接至該密閉體。

在一實例實施例中，一致動器可用於移動該感測臂。在一個實例中，該致動器包括一推桿，該推桿具有從該外殼延伸之一第一端及靠近該軸件可與該感測臂接合之一第二端，該推桿界定偏心於該軸件之一作用線，藉此使施加至該推桿之一力能夠使該感測臂繞該軸件旋轉。該致動器可進一步包括經調適以移動該推桿之一螺線管。在另一實例實施例 中，該致動器包括一軸，該軸具有從該外殼突出之一第一端及靠近該軸件定位在該外殼內之一第二端。一凸輪安裝在該軸之該第二端上。當該軸旋轉時，該凸輪可旋轉進入及脫離與該感測臂之接合，以實現該感測臂及該軸件之旋轉。此外，例如，一電馬達可與該軸接合且經調適以旋轉該軸以旋轉該凸輪。

在另一實例實施例中，該致動器包括附接至該軸之該第一端之一槓桿臂。該槓桿臂橫向延伸至該軸。一螺線管接合該槓桿臂且經調適以移動該槓桿臂且藉此旋轉該軸。

一實例流速感測器可包括固定安裝在該軸件上之一磁體。該磁體經定位成靠近該感測器系統。在一實例實施例中，該磁體定位在該外殼內。在一特定實例中，該磁體安裝在該軸件之一端上。在一實例中，該磁體由從該外殼突出之一非磁性護套圍繞，該感測器系統定位於該外殼之一外部上。該感測器系統可包括一非接觸感測器，例如，從由磁感測器、霍爾(Hall)效應感測器及電容感測器構成之群組選擇之一感測器。在一實例實施例中，該感測器系統包括一磁力式位置感測器。例如，該感測器系統可進一步包括與該磁力式位置感測器通信之一控制器。在另一實例中，該感測器系統包括與該控制器通信用於延遲來自該控制器之一警示信號之通信之一可調整延遲電路。

在另一態樣中，本發明係關於一種閥。在一實例實施例中，該閥包括具有一入口及一出口之一外殼。一閥座圍繞該入口。一軸件可旋轉地安裝於該外殼內。一閥關閉部件定位在該外殼內且可與該閥座密封接合。該閥關閉部件安裝在該軸件上且可相對於該軸件在容許從該入口至該出口之流之一打開位置與防止該流逆轉之一關閉位置之間移動。一感 測臂具有固定安裝在該軸件上之一第一端及接合該閥關閉部件之一第二端部分。一彈簧作用以偏壓該感測臂使其與該閥關閉部件接觸。一感測器系統經調適以感測該軸件相對於該外殼之旋轉。

在一實例實施例中，該彈簧作用在該外殼與該感測臂之間。另一實例包括從該感測器系統延伸至該外殼中之一凸起。該彈簧作用於該凸起與該感測臂之間。該彈簧作用以將該閥關閉部件偏壓至該關閉位置。例如，該感測器系統可安裝在該外殼上。該凸起可具有一偏心橫截面。

在一實例實施例中，該感測臂包括從該第二端部分延伸之一第一凸起及從該第二端延伸且與該第一凸起隔開之一第二凸起。該等第一及第二凸起接合該閥關閉部件。在一實例實施例中，該等第一及第二凸起沿平行於該軸件定向之一線對準。

在一實例實施例中，該閥關閉部件包括可與該閥座密封接合之一盤。一第一凸耳從該盤突出。該第一凸耳界定接收該軸件之一第一開口。一第二凸耳從該盤突出。該第二凸耳與該第一凸耳隔開配置，且界定接收該軸件之一第二開口。該盤可相對於該軸件繞該軸件旋轉。在一實例實施例中，該等第一及第二開口包括各自第一及第二狹槽。該等第一及第二狹槽相對於該盤定向，以便允許該盤朝向及遠離該閥座之平移運動。

在一實例實施例中，該感測臂包括從該第二端部分延伸之一第一凸起及從與該第一凸起隔開定位之該第二端部分延伸之一第二凸起。該等第一及第二凸起接合該閥關閉部件。例如，該等第一及第二凸起沿平行於該軸件定向之一線對準。該第一凸起在該盤之一直徑線之一個側上與該盤接合，且該第二凸起在該直徑線之一相對側上與該盤接合。該直 徑線垂直於該軸件定向。在一進一步實例中，該感測臂之該第二端部分在平行於該軸件之一方向上延伸，且該等第一及第二凸起在靠近該盤之一中心之第一及第二點處接合該盤。該等第一及第二點可相對於該軸件定位於過該盤之中心。

在一實例實施例中，一磁體固定安裝於該軸件上。該磁體經定位成靠近該感測器系統。例如，該磁體定位在該外殼內，且可安裝在該軸件之一端上。在一實例實施例中，該磁體由從該外殼突出之一非磁性護套圍繞。例如，該感測器系統可定位在該外殼之一外部上。

在一實例實施例中，該感測器系統包括一非接觸感測器。例如，該感測器系統可包括從由磁感測器、霍爾效應感測器及電容感測器構成之群組選擇之一感測器。一實例感測器系統可包括一磁力式位置感測器。在一進一步實例中，該感測器系統可包括與該磁力式位置感測器通信之一控制器。一實例系統可進一步包括與該控制器通信用於延遲來自該控制器之一警示信號之通信之一可調整延遲電路。

本發明進一步涵蓋一種偵測通過一閥之流體流之方法。在一實例實施例中，該閥包括一閥外殼。該閥外殼界定一閥座。一閥關閉部件定位在該閥外殼內，且可在與該閥座密封接合且防止該流體流之一關閉位置與容許該流體流之一打開位置之間移動。根據本發明之一方法之一實例實施例包括使用安裝在該外殼上且與該閥關閉部件接合之一感測臂來感測該閥關閉部件在該關閉位置與該打開位置之間的運動。

在一實例方法中，感測該閥關閉部件之運動可包括感測該感測臂之旋轉。該感測臂之該旋轉感測該閥關閉部件之旋轉運動。此外，例如，該感測臂之該旋轉感測該閥關閉部件之平移運動。

在一實例實施例中，該感測臂可固定安裝在一軸件上，且該軸件可旋轉地安裝在該外殼上。在此實例中，感測該感測臂之旋轉之步驟包括感測該軸件相對於該閥外殼之旋轉。

根據本發明之一實例方法進一步包括對該閥進行校準。在一特定實例實施例中，校準該閥包括：以一已知速率使流體流過該閥；當該流體以該已知速率流動時，判定該感測臂之一位置；將該感測臂之該位置與流體流之該已知速率相關聯。

校準該閥之另一實例包括：以一第一已知速率使流體流過該閥；當該流體以該第一已知速率流動時，判定該感測臂之一第一位置；將該流體流之該第一已知速率與該感測臂之該第一位置相關聯；以不同於該第一已知速率之一第二已知速率使流體流過該閥；當該流體以該第二已知速率流動時，判定該感測臂之一第二位置；將該流體流之該第二已知速率與該感測臂之該第二位置相關聯。

在一實際實例中，該流體流之該等第一及第二已知速率之範圍從每分鐘4加侖(15公升)至每分鐘10加侖(38公升)。

本發明進一步包含可連接至一供水器之一滅火噴水器系統。在一實例實施例中，該噴水器系統包括可連接至該供水器之一供水豎管及複數個滅火噴水器。一管道網路在該供水豎管與該等噴水器之間提供流體連通。一止回閥控制供水豎管與該管道網路之間的流體流。例如，該止回閥包括具有連接至該供水豎管之一入口及連接至該管道網路之一出口之一外殼。一閥座圍繞該入口。一軸件可旋轉地安裝於該外殼內。一閥關 閉部件定位在該外殼內且可與該閥座密封接合。該閥關閉部件安裝在該軸件上且可相對於該軸件在容許從該入口至該出口之流之一打開位置與防止該流逆轉之一關閉位置之間移動。一感測臂具有固定安裝在該軸件上之一第一端及接合該閥關閉部件之一第二端部分。一彈簧作用以偏壓該感測臂使其與該閥關閉部件接觸。一感測器系統經調適以感測該軸件相對於該外殼之旋轉。

根據本發明之一實例滅火系統可進一步包括定位於該止回閥與該供水豎管之間的一關斷閥，用於控制至該閥之流體流。亦例如，該關斷閥可在該入口與該閥關閉部件之間定位在該外殼內。

在一實例系統中，藉由將流體流之一已知速率與該軸件之一旋轉位置相關來校準該止回閥。在一實際實例中，校準該止回閥，以偵測從每分鐘4加侖(15公升/分鐘)至每分鐘10加侖(38公升/分鐘)之一流體流範圍。

一實例滅火系統可進一步包括在該閥關閉部件與該出口之間的一位置處與該止回閥流體連通之一測試及排放閥。此外，例如，一壓力計可定位成在該閥關閉部件與該出口之間的一位置處與該止回閥流體連通。一壓力閥亦可定位成在該閥關閉部件與該出口之間的一位置處與該止回閥流體連通。

10:流速感測器/閥

12:外殼

14:入口

16:出口

18:流體流動路徑

20:軸件

22:密閉體

24:盤

26:凸耳

28:孔

30:閥座

32:彈簧

34:密封件

36:感測臂

38:第一端

40:第二端

41:軸件縱軸

42:配重/配重臂

44:連桿

46:致動器

48:推桿

49:電動螺線管

50:第一端

51:電馬達

52:第二端

54:作用線

56:軸

58:第一端

60:第二端

62:凸輪

64:槓桿臂

66:感測器系統/感測系統

67:凸起

68:磁力式位置感測器

70:微處理器控制器

72:磁體

74:非磁性護套

76:可調整延遲電路系統/延遲電路

78:旋轉指撥開關

80:保護螺釘

82:感測器系統蓋

84:標記

86:閥/止回閥

87:蓋板

88:外殼

90:入口

92:出口

94:閥座

96:軸件

98:軸承

100:閥關閉部件

102:盤

104:第一凸耳

106:第一開口

108:第二凸耳

110:第二開口

112:第一超大狹槽

114:第二超大狹槽

116:感測器臂/感測臂

118:第一端

120:軸件縱軸

122:第二端部分

124:彈簧

126:第一凸起

128:第二凸起

130:線

132:第一點

134:第二點

136:直徑線

138:中心

140:滅火噴水器系統

142:供水豎管

144:供水器/供應器

146:滅火噴水器

148:管道網路

150:關斷閥

152:機械耦合件

154:手輪

156:閥狀態指示器

158:測試及排放閥

160:系統壓力計

162:壓力閥

164:埠

圖1係根據本發明之一實例流速感測器之一等角視圖；圖1A係圖1中展示之實例流速感測器之一等角部分截面視圖；圖2係依一放大比例尺之圖1之實例流速感測器之組件之一 立面視圖；圖3係根據本發明之一流速感測器之另一實例實施例之一等角部分截面視圖；圖4及圖4A係根據本發明之一流速感測器之其他實例實施例之立面部分截面視圖；圖5係根據本發明之一流速感測器之另一實例實施例之一等角部分截面視圖；圖6係根據本發明之與一實例流速感測器一起使用之組件之一等角視圖；圖7係根據本發明之與一實例流速感測器一起使用之組件之一立面視圖；圖8係根據本發明之與流速感測器及閥一起使用之一實例控制系統之一等角部分剖面視圖；圖9係根據本發明之一實例閥之一等角部分剖面視圖；圖10係在圖9中展示之閥中使用之組件之一等角視圖；圖10A係用於圖9中展示之閥及圖1中展示之流速感測器之一替代實施例之組件之一等角視圖；圖11係圖9中展示之閥之一部分之一等角部分剖面視圖；及圖12及圖13係根據本發明之實例滅火噴水器系統之示意圖。

相關申請案之交叉參考

此申請案係基於且主張2021年06月18日申請之美國臨時申 請案第63/212,209號之優先權之利益，且該案以引用的方式併入本文中。

本發明之一個態樣係關於一流速感測器。圖1中展示，根據本發明之一流速感測器10之一實例實施例包括具有一入口14及一出口16之一外殼12。圖1A中進一步展示，外殼12界定入口與出口之間的一流體流動路徑18。一軸件20可旋轉地安裝於外殼12內。一密閉體22在入口14與出口16之間定位於外殼12內。密閉體22安裝在軸件20上，且回應於入口14與出口16之間的流體流而可相對於軸件20及相對於外殼12移動。在此實例實施例中，密閉體22包括橫向於流動路徑18定向之一盤24。圖2中展示，密閉體22進一步包括在盤24與軸件20之間延伸之至少一個凸耳26。凸耳26界定接收軸件20之一孔28。在此實例實施例中，孔28經定大小且塑形以允許盤24相對於軸件20旋轉及平移運動兩者。一閥座30可定位在外殼12內以支撐密閉體22。在此實例中，閥座30圍繞入口14，以允許在密閉體22與閥座之間的接合。圖1A中展示，一彈簧32作用在密閉體22與外殼12之間，用於偏壓密閉體與閥座30接合。圖2展示一任選密封件34，密封件34可定位在閥座30與密閉體22之間且安裝於其等之一者上。在此實例實施例中，密封件34安裝於密閉體22上。為了藉由確保密閉體必須移動一定量以甚至允許非常小流量之流體進一步改良對該等小流量之靈敏度，一密封件可為有利的。

圖1A中展示，流速感測器10進一步包括一感測臂36。感測臂36具有固定安裝在軸件20上之一第一端38及接合密閉體22之一第二端40。在此例項中，術語「固定安裝」意指附接或一體成型，使得感測臂36與軸件一起旋轉。因此，第一端38與軸件20之間的接合可經由一干涉配合、拴槽、焊接、銅焊、加鍵、擠壓成型、一體鑄造及機械加工或鍛造 來確保軸件20及臂36繞軸件縱軸41一起旋轉。感測臂36回應於密閉體之運動兩者而移動，且經由軸件20將其運動傳輸至一感測器系統(下文描述)，感測器系統產生指示通過外殼之流體流速之一信號，密閉體之運動與流速成比例地校準，以便偵測以每時間體積(諸如GPM)為單位之流體流速。在此實例實施例中，一配重42安裝在軸件20遠端之感測臂36上。在此實例中，配重42定位在感測臂36之第二端40處，且用於維持感測臂與密閉盤之間之接合。在另一實例實施例中，圖3中展示一連桿44在感測臂36與密閉體22之間延伸。連桿44定位於軸件20之遠端，用於將感測臂36撓性地連接至密閉體22。在此實例中，連桿包括容許感測臂36相對於密閉體旋轉之一軸頸銷連接。其他類型之連接允許感測臂旋轉。

有利地，在不離開閥座或以其他方式移動密閉體22之情況下測試感測臂36之運動自由度以及感測器系統之操作。若感測臂36可手動地或經由外殼12外部之一控制藉由遠端控制自動地移動，則可具有進一步優點。此測試可使用一致動器46進行。一實例手動致動器46在圖4中展示，且包括一推桿48，推桿48具有從外殼12延伸之一第一端50，及可靠近軸件20與感測臂36接合之一第二端52。推桿48界定偏心於軸件20之一作用線54，藉此使施加至推桿之一力能夠使感測臂繞軸件旋轉。圖4之推桿設計適合於圖4A中展示之一自動致動器46，其中一電動螺線管49可用於實現推桿48之運動。螺線管49可與下文描述之一微處理器控制器70通信，以回應於使用者命令來實現致動器46之測試及報告功能。圖5繪示一致動器46之另一實施例，在此實例中，致動器46包括一軸56，軸56具有從外殼12突出之一第一端58及靠近軸件20定位於外殼內之一第二端60。一凸輪62安裝在軸56之第二端60上。當軸56旋轉時，凸輪62可旋轉進入 及脫離與感測臂36之接合，以實現感測臂36及因此軸件20之旋轉。由控制器70控制之一電馬達51可直接耦合至軸56以實現旋轉。致動器46可進一步包括附接至軸56之第一端58之一槓桿臂64。槓桿臂64橫向延伸至軸56且提供用於輕易手動旋轉軸或用於藉由亦由控制器70控制之一螺線管49遠端致動之槓桿作用。

流速感測器10進一步包括經調適以感測軸件20相對於外殼12之旋轉之一感測器系統。在圖1、圖6及圖7中展示，一感測器系統66安裝於外殼12上。感測器系統66有利地包括一非接觸旋轉感測器，其定位於外殼12之一外部，且因此與外殼12內之工作流體隔離。此等非接觸旋轉感測器包含磁感測器、霍爾效應感測器或電容感測器及編碼器。在此實例中，感測器系統66包括一磁力式位置感測器68，圖7中展示且經調適以感測軸件20相對於外殼12之旋轉。位置感測器68與一微處理器控制器70通信。在一實際實例設計中，比利時之Melixis NV銷售之一MLX90365 Gen III Triaxis®旋轉及線性位置感測器IC係可行的。MLX90365描述為具有一Triaxis®霍爾磁前端(位置感測器68)及一類比至數位信號調節器、用於高級信號處理之一DSP及一輸出級驅動器之一單片磁位置處理器積體電路。

圖7中展示，閥10之感測器系統66進一步包括固定安裝在軸件20上(有利地安裝在軸件之端處)之一磁體72。磁體72靠近位置感測器68但於外殼12內定位。磁體72由從外殼12突出之一非磁性護套74圍繞，護套之內部體積可見外殼12內之工作流體之壓力。有利地，由對磁體72之磁場實質上透明之一材料形成護套74，容許當感測臂36移動軸件20時由位置感測器68感測磁場變化。對於高壓應用，期望黃銅、青銅及不銹鋼 提供必要之強度來耐受內部壓力，同時具有磁性透明。此外，不銹鋼耐腐蝕，且因此有利於具有緊密間隙及相對移動之部分。對於低壓應用，聚合物護套可為有利的。

圖8中展示，感測器系統66進一步包括與控制器70通信用於延遲來自控制器之指示密閉體22之運動之一警示信號之通信之可調整延遲電路系統76。一流體壓力突波可暫時擾亂密閉體之位置，且此運動將由感測器系統66偵測。延遲電路76之使用容許程式化閥感測器系統66，以避免將一微小或暫時壓力突波錯誤識別為通過外殼12之明顯流體流。在一實際設計中，可程式化高達90秒之延遲，以減輕或消除無關緊要之流之發信。在圖8中展示之實例實施例中，延遲電路76經由一旋轉指撥開關78實施。藉由從感測器系統蓋82中之一通孔移除一保護螺釘80，且接著將諸如一螺絲起子之一工具***感測器系統且旋轉指撥開關78，可從感測器系統66之外部接取指撥開關78。鄰近通孔之標記84有助於設定所需之延遲。

本發明之另一態樣係關於一種閥，例如，一濕式系統閥或一乾式系統閥，諸如可用作具有整合式流量偵測及感測之一滅火系統中之一止回閥。圖9展示根據本發明之一閥86之一實例實施例，該閥包括具有一入口90及一出口92之一外殼88。一閥座94圍繞入口90。一軸件96在入口90與出口92之間可旋轉地安裝於外殼88內。在此實例中，軸件96可在一對軸承98上旋轉，或對於較小大小，可在可在外殼88之結構中一體成型或可由按壓或以其他方式附接至外殼88之組件形成之一單一軸承98上旋轉。一閥關閉部件100定位在外殼88內且可與閥座94密封接合。閥關閉部件100安裝在軸件96上且可相對於該軸件在容許從入口90至出口92之流 之一打開位置與密封接合閥座94從而防止該流之一關閉位置(經展示)之間移動。在此實例實施例中，閥關閉部件包括可與閥座94密封接合之一盤102。圖10及圖11中展示，一第一凸耳104從盤102突出。第一凸耳104界定接收軸件96之一第一開口106。一第二凸耳108亦從盤102突出。第二凸耳108與第一凸耳104隔開配置，且界定接收軸件96之一第二開口110。盤102不旋轉地固定至軸件96，而係可繞軸件且相對於軸件旋轉。有利地，第一及第二開口106及110分別係第一及第二超大狹槽112及114。第一及第二狹槽112及114相對於盤102定向，在此實例中橫向於盤之平面定向，以允許盤朝向及遠離閥座94之平移運動以及盤相對於軸件96之旋轉運動。此相對平移及旋轉移動容許盤102相對於閥座94浮動，確保在一系列實際條件下之一良好密封。允許盤102之相對平移及旋轉運動之狹槽112及114之其他組態(諸如長方形或超大孔)亦係可行的。

圖10中展示，閥86進一步包括具有固定安裝在軸件96上之一第一端118之一感測臂116。在此例項中，術語「固定安裝」意指附接或一體成型，使得感測臂116與軸件一起旋轉。因此，第一端118與軸件96之間的接合可經由一干涉配合、拴槽、焊接、銅焊、加鍵、擠壓成型、一體鑄造及機械加工或鍛造來確保軸件96及臂116繞軸件縱軸120一起旋轉。感測臂116之一第二端部分122接合閥關閉部件100(在此實例中接合盤102)。一彈簧124作用在外殼88之間(亦參見圖9)，以將閥關閉部件100偏壓至所展示之關閉位置，且若彈簧124藉由作用於感測臂116將閥關閉部件100偏壓至關閉位置中，因此保持感測臂與閥關閉部件100緊密接觸，此係有利的，圖10中展示。推動感測臂116與閥關閉部件100之間的接觸允許感測臂116藉由旋轉來回應閥關閉部件100之運動(無論平移、旋 轉或運動之一組合)。允許感測臂116回應於閥關閉部件之複雜運動增加流速感測器之靈敏度。然而，其他配置亦係可行的，諸如使彈簧124直接作用於閥關閉部件100，且使一額外彈簧作用於感測臂116，以便偏壓感測臂116以使其與閥關閉部件100接觸。確保維持或推動感測臂116與閥關閉部件100接觸之其他方法(諸如圖1A之實施例中描述之配重臂42)係可行的，且在本發明之範疇內。在圖10A中展示一替代實施例，其中一凸起67從感測器系統66延伸至閥外殼88中(在此實例中，蓋板87被視為感測器系統之部分)。在此實例中，彈簧124作用於凸起67與感測器臂116之間。預期，彈簧124及凸起67之此組態將消除歸因於影響外殼88之內表面之尺寸之鑄造公差而引起之彈簧預壓之變化。預期，凸起67之一較小範圍之位置公差係可行的，此繼而應導致凸起之一更可重複定位、彈簧預壓之一較小產生變化及因此整個產生中之閥回應之改良一致性。在凸起67在橫截面上偏心或為凸輪狀之情況下，可甚至更精確地控制彈簧預壓，使得凸起67相對於感測器系統66之旋轉可藉由更改凸起67與彈簧124之間的接合位置來細微地影響彈簧124上之預壓。此等實例實施例亦可用於反作用先前描述之流速感測器之彈簧。

在感測臂116之第二端部分122在實質上平行於軸件96之一方向上延伸時，此係有利的。圖11中展示，第一及第二凸起126及128從第二端部分122延伸。第二凸起128與第一凸起126隔開配置，且接合閥關閉部件100(盤102)。因此，第一及第二凸起126及128沿實質上平行於軸件96定向之一線130對準。

由於感測臂116係用於偵測及量測閥關閉部件100之運動之一感測器系統之部分，因此有利地將感測臂之第二端部分122定位成使得 感測臂提供盡可能最大之靈敏度。為此，第二端部分122定位成使得第一及第二凸起126及128在橫向於軸件96定向之一直徑線136之相對側上之第一及第二點132及134處與盤102接合。感測臂116與盤102之間的此接觸位置進一步幫助防止盤繞線136搖晃，且幫助增加對此搖晃之靈敏度。藉由將感測臂116之第二端部分122靠近盤102之中心138定位，亦實現靈敏度增加。圖10中展示，當第一點132及第二點134相對於軸件96定位於過盤102之中心時，可具有優點。在此內容脈絡中，術語「過中心」係指當相對於一旋轉軸(諸如軸件軸120)量測時超過中心138之一位置。

圖10中展示，上文描述及圖7及圖8中展示之感測器系統66安裝在閥86之外殼88上。如同上文描述之速率感測器10，有利地使用定位於外殼88之一外部之一非接觸旋轉感測器，其因此與閥86內之工作流體隔離。期望包含磁感測器、霍爾效應感測器或電容感測器及編碼器之非接觸旋轉感測器提供一實際閥設計。在此實例中，類似於速率感測器10，圖7中展示之磁力式位置感測器68經調適以感測軸件96相對於外殼88之旋轉。位置感測器68與一微處理器控制器70通信。在一實際實例設計中，比利時之Melixis NV銷售之一MLX90365 Gen III Triaxis®旋轉及線性位置感測器IC係可行的。

圖7中展示，閥10之感測器系統66再次包括固定安裝在軸件96上(有利地安裝在軸件之端處)之一磁體72。磁體72靠近位置感測器68但於外殼12內定位。磁體72由從外殼88突出之非磁性護套74圍繞，護套之內部體積可見外殼12內之工作流體之壓力。

預期閥86可用於偵測及量測入口90與出口92之間的流體流之方法中。根據本發明之偵測通過閥86之流體流之一實例方法包括使用感 測臂116來偵測閥關閉部件100之運動。當感測臂116安裝在外殼88上且與閥關閉部件100接合時，其運動充當閥關閉部件100運動之一代理，其在關閉位置(與閥座94密封地接合，指示無流量)與從閥座脫離之一打開位置之間的運動及位置可與通過閥之流量直接相關。

因此，感測閥關閉部件100之運動包括感測感測臂116之運動。上文描述，感測臂116固定地安裝在軸件96上，且軸件可旋轉地安裝在外殼88上。由於感測臂與閥關閉部件100接合，故當其回應於通過閥86之流體流而從閥座94脫離時，感測臂回應於閥關閉部件之平移及旋轉運動而旋轉。因此，藉由感測感測臂116之運動來完成感測通過閥86之流體流，在此實例中，此包括使用感測器系統66感測軸件96相對於閥外殼88之旋轉。預期偵測軸件96之旋轉提供通過閥86之流體流之可靠及可重複之指示。

偵測通過閥86之流體流之實例方法可充當藉由校準閥來量測流體流速之一基礎。例如，添加至上述偵測方法中以校準閥之進一步步驟可包括：以一已知速率使流體流過閥86；當流體以已知速率流動時，判定感測臂116之一位置；將感測臂116之該位置與流體流之已知速率相關聯。

在一流速範圍內校準閥被認為係有利的。此校準之實例方法步驟包含：以一第一已知速率使流體流過閥86；當該流體以第一已知速率流動時，判定感測臂116之一第一位置；將流體流之第一已知速率與感測臂116之第一位置相關聯； 以不同於第一已知速率之一第二已知速率使流體流過閥86；當流體以第二已知速率流動時，判定感測臂116之一第二位置；將流體流之第二已知速率與感測臂116之第二位置相關聯。

在一實際設計中，此等校準步驟當然可重複超過兩個已知流速。受關注流速之一實例範圍可為從每分鐘約4加侖(15公升)至約每分鐘10加侖(38公升)之流體流，但其他範圍當然係可行的。上文描述，可使用感測器系統66判定軸件96之旋轉位置來完成判定在流體流通過閥86期間感測臂116之各種位置。感測臂116之各種位置可使用(例如)儲存在感測器系統66之微處理器控制器70之記憶體中之一查找表與對應已知流速相關聯。替代地，可導出感測臂位置與流速之間的一函數關係，且該函數儲存在控制器70中。控制器70可使用感測臂之位置及表或函數來運算及顯示流速。接著，控制器可藉由隨時間對流速進行積分來運算流量。針盤指示器亦可用來顯示感測臂之位置，其中根據流速校準針盤。在採用一偏心或凸輪狀凸起67之情況下，校準可另外包含凸起67之旋轉以調整彈簧124上之預壓。例如，為了增加校準之一致性或精確度，可進行此調整。

圖8中展示，感測器系統66進一步包括與控制器70通信用於延遲來自控制器之指示閥10之打開之一警示信號之通信之可調整延遲電路系統76。一水壓突波可暫時擾亂閥關閉部件100(見圖9)之位置，且此運動將由感測系統66偵測。延遲電路76之使用容許對感測系統66程式化，以避免例如回應於一火災而將一微小水壓突波錯誤識別為閥86之一打開。在一實際設計中，可程式化高達90秒之延遲，以減輕或消除藉由閥86之錯誤火災警示之發信。

圖12及圖13中展示，實例閥86可用作一滅火噴水器系統 140中之一止回閥。實例系統140可部署在一結構中，諸如(列舉若干實例)一倉庫、辦公大樓及一旅館。圖12中展示，系統140包括一供水豎管142，供水豎管142可連接至一供水器144，諸如至結構之服務供水器。複數個滅火噴水器146分佈在整個結構中。一管道網路148在整個結構中延伸且提供供水豎管142與噴水器146之間的流體連通。管道網路148可包含水(在一濕式系統中)或可最初充滿空氣或一惰性氣體(在一乾式系統中)。

止回閥86控制供水豎管142與管道網路148之間的流體流。圖9中展示，實例止回閥86包括外殼88，外殼88具有連接至供水豎管142之一入口90及連接至管道網路148之一出口92。一閥座94圍繞入口90。一軸件96可旋轉地安裝於外殼88內。一閥關閉部件100定位在外殼88內且密封接合閥座94。閥關閉部件安裝在軸件96上且可相對於軸件在容許從入口90至出口92之流之一打開位置與防止流逆轉之一關閉位置之間移動。圖10中展示，一感測臂116具有固定安裝在軸件96上之一第一端118及接合閥關閉部件100之一第二端部分122。一彈簧124作用以偏壓感測臂116使其與閥關閉部件100接觸。一感測器系統66經調適以感測軸件96相對於外殼88之旋轉。上文描述止回閥86及感測器系統66之進一步細節，且在此不再重複。

圖12中展示，當在一滅火系統140中使用止回閥86時，系統可進一步包括定位於止回閥86與供水豎管142之間的一關斷閥150。關斷閥150控制從供應器144至閥86及因此至管道網路148之流體流，且因此可用於隔離網路以執行測試及排放功能。在圖12中展示之實例系統實施例140中，關斷閥150係在此實例中使用機械耦合件152耦合至供水豎管142及外殼88之一單獨離散閥。在此實例中，關斷閥150包括用於手動打開及 關閉閥之一手輪154及一閥狀態指示器156。在圖13中展示之一替代實施例中，關斷閥150在入口90與閥關閉部件100(不可見)之間定位於止回閥86之外殼88內。

圖12及圖13中展示，系統140可進一步包括在閥關閉部件100(不可見)與止回閥出口92之間的一位置處與止回閥86流體連通之一測試及排放閥158。額外設備(諸如一系統壓力計160及一壓力閥162)亦可在閥關閉部件與出口之間的一位置與止回閥86流體連通。在此實例實施例中，在外殼88中提供埠164以分接系統，用於在系統與額外設備之間進行流體連通。注意，壓力閥162安裝在測試及排放閥158上且與測試及排放閥158流體連通。

當與滅火系統140一起使用時，止回閥86可偵測及量測至系統之流體流。為了執行此偵測及量測功能，上文描述，藉由將流體流之一已知速率與軸件之一旋轉位置相關來校準止回閥86。在一實際實例系統中，可校準該止回閥以偵測一流體流之一受關注流速範圍的範圍從每分鐘4加侖(15公升/分鐘)至每分鐘10加侖(38公升/分鐘)。

期望描述及主張之實例流速感測器提供比先前技術感測器更高之靈敏度及精確度。期望諸如本文揭示之實例之閥改良實際滅火系統設計，因為其等避免對一單獨流量開關之需要及其伴隨之缺點(諸如壓力頭損失)，或在乾式系統中對一中間腔室及單獨壓力開關之需要。透過消除歸因於其等輕量構造(用以偵測大直徑管中之較小流速所需要)而經受實體損壞之槳葉開關，亦期望進一步改良感測器及閥兩者之穩固性。亦可藉由將感測器系統與閥或感測器外殼內之工作流體隔離來改良系統之維修及維護，因為不需要排放整個管道網路來實現感測器系統之維修或替換。由 於感測器之靈敏度及準確性，閥亦可用來量測流速，且區分系統中之一洩露與一火災條件。火災之量值亦可藉由量測流速來判斷。

本文描述之所主張之本發明之所有實施例僅藉由實例明確地提供。在不脫離本發明之概念之情況下，可對本文中描述之實例實施例作出許多變化及修改。另外，本發明之範疇旨在涵蓋說明書及發明申請專利範圍中描述且在圖式中展示之所有元件、特徵及態樣之任何及所有修改及組合。任何及所有此等修改及組合旨在本發明之範疇內。

10:流速感測器/閥

12:外殼

14:入口

16:出口

18:流體流動路徑

66:感測器系統/感測系統

Claims (68)

1. 一種流速感測器，該流速感測器包括：一外殼，其具有一入口及一出口，該外殼界定該入口與該出口之間的一流動路徑；一軸件，其可旋轉地安裝於該外殼內；一密閉體，其在該入口與該出口之間定位在該外殼內，該密閉體安裝在該軸件上，且回應於該入口與該出口之間之流體流而可相對於該軸件及相對於該外殼移動；一感測臂，其具有固定安裝在該軸件上之一第一端及接合該密閉體之一第二端；一感測器系統，其經調適以感測該軸件相對於該外殼之旋轉。
2. 如請求項1之流速感測器，其中該密閉體包括橫向於該流動路徑定向之一盤。
3. 如請求項2之流速感測器，其中該密閉體進一步包括在該盤與該軸件之間延伸之至少一個凸耳，該凸耳界定接收該軸件之一孔。
4. 如請求項3之流速感測器，其中該孔經定大小以允許該盤相對於該軸件之旋轉及平移運動。
5. 如請求項2之流速感測器，其進一步包括圍繞該入口之一閥座，該密 閉體可與該閥座接合。
6. 如請求項5之流速感測器，其進一步包括作用在該密閉體與該外殼之間的一彈簧，用於偏壓該密閉體使其與該閥座接合。
7. 如請求項6之流速感測器，其進一步包括從該感測器系統延伸至該外殼中之一凸起，該彈簧作用於該凸起與該感測臂之間。
8. 如請求項5之流速感測器，其進一步包括定位在該閥座與該密閉體之間且安裝於其等之一者上之一密封件。
9. 如請求項1之流速感測器，其進一步包括在該軸件遠端安裝在該感測臂上之一配重。
10. 如請求項1之流速感測器，其進一步包括在該感測臂與該密閉體之間延伸之一連桿，該連桿定位於該軸件之遠端，用於將該感測臂撓性地連接至該密閉體。
11. 如請求項1之流速感測器，其進一步包括用於移動該感測臂之一致動器，該致動器包括一推桿，該推桿具有從該外殼延伸之一第一端及靠近該軸件可與該感測臂接合之一第二端，該推桿界定偏心於該軸件之一作用線，藉此使施加至該推桿之一力能夠使該感測臂繞該軸件旋轉。
12. 如請求項11之流速感測器，其中該致動器進一步包括經調適以移動該推桿之一螺線管。
13. 如請求項1之流速感測器，其進一步包括用於移動該感測臂之一致動器，該致動器包括：一軸，該軸具有從該外殼突出之一第一端及靠近該軸件定位在該外殼內之一第二端；一凸輪，其安裝在該軸之該第二端上，該凸輪在該軸旋轉時可旋轉進入及脫離與該感測臂之接合，以實現該感測臂及該軸件之旋轉。
14. 如請求項13之流速感測器，其進一步包括與該軸接合且經調適以旋轉該軸以旋轉該凸輪之一電馬達。
15. 如請求項13之流速感測器，其中該致動器進一步包括附接至該軸之該第一端之一槓桿臂，該槓桿臂橫向延伸至該軸。
16. 如請求項15之流速感測器，其進一步包括與該槓桿臂接合且經調適以移動該槓桿臂且藉此旋轉該軸之一螺線管。
17. 如請求項1之流速感測器，其進一步包括固定安裝在該軸件上之一磁體，該磁體經定位成靠近該感測器系統。
18. 如請求項17之流速感測器，其中該磁體定位於該外殼內。
19. 如請求項18之流速感測器，其中該磁體安裝在該軸件之一端上。
20. 如請求項19之流速感測器，其中該磁體由從該外殼突出之一非磁性護套圍繞。
21. 如請求項1之流速感測器，其中該感測器系統定位於該外殼之一外部上。
22. 如請求項1之流速感測器，其中該感測器系統包括一非接觸感測器。
23. 如請求項1之流速感測器，其中該感測器系統包括從由磁感測器、霍爾效應感測器及電容感測器構成之群組選擇之一感測器。
24. 如請求項1之流速感測器，其中該感測器系統包括一磁力式位置感測器。
25. 如請求項24之流速感測器，其中該感測器系統進一步包括與該磁力式位置感測器通信之一控制器。
26. 如請求項25之流速感測器，其中該感測器系統進一步包括與該控制器通信之一可調整延遲電路，用於延遲來自該控制器之一警示信號之通 信。
27. 一種閥，該閥包括：一外殼，其具有一入口及一出口；一閥座，其圍繞該入口；一軸件，其可旋轉地安裝於該外殼內；一閥關閉部件，其定位在該外殼內且可與該閥座密封接合，該閥關閉部件安裝在該軸件上且可相對於該軸件在容許從該入口至該出口之流之一打開位置與防止該流逆轉之一關閉位置之間移動；一感測臂，其具有固定安裝在該軸件上之一第一端及接合該閥關閉部件之一第二端部分；一彈簧，其作用以偏壓該感測臂使其與該閥關閉部件接觸；一感測器系統，其經調適以感測該軸件相對於該外殼之旋轉。
28. 如請求項27之閥，其中該彈簧作用於該外殼與該感測臂之間。
29. 如請求項27之閥，其進一步包括從該感測器系統延伸至該外殼中之一凸起，該彈簧作用於該凸起與該感測臂之間。
30. 如請求項28之閥，其中該彈簧作用以偏壓該閥關閉部件至該關閉位置中。
31. 如請求項27之閥，其中該感測器系統安裝於該外殼上。
32. 如請求項27之閥，其中該感測臂包括：一第一凸起，其從該第二端部分延伸；一第二凸起，其從該第二端延伸且與該第一凸起隔開，該等第一及第二凸起與該閥關閉部件接合。
33. 如請求項32之閥，其中該等第一及第二凸起沿平行於該軸件定向之一線對準。
34. 如請求項27之閥，其中該閥關閉部件包括：一盤，其可與該閥座密封接合；一第一凸耳，其從該盤突出，該第一凸耳界定接收該軸件之一第一開口；一第二凸耳，其從該盤突出，該第二凸耳與該第一凸耳隔開配置，且界定接收該軸件之一第二開口，該盤可相對於該軸件繞該軸件旋轉。
35. 如請求項34之閥，其中該等第一及第二開口包括各自第一及第二狹槽，該等第一及第二狹槽相對於該盤定向，以允許該盤朝向及遠離該閥座之平移運動。
36. 如請求項34之閥，其中該感測臂包括：一第一凸起，其從該第二端部分延伸； 一第二凸起，其從與該第一凸起隔開定位之該第二端部分延伸，該等第一及第二凸起與該閥關閉部件接合。
37. 如請求項36之閥，其中該等第一及第二凸起沿平行於該軸件定向之一線對準。
38. 如請求項37之閥，其中該第一凸起在該盤之一直徑線之一個側上與該盤接合，且該第二凸起在該直徑線之一相對側上與該盤接合，該直徑線垂直於該軸件定向。
39. 如請求項36之閥，其中該感測臂之該第二端部分在平行於該軸件之一方向上延伸，且該等第一及第二凸起在靠近該盤之一中心之第一及第二點處接合該盤。
40. 如請求項39之閥，其中該等第一及第二點相對於該軸件定位於過該盤之中心。
41. 如請求項27之閥，其進一步包括固定安裝在該軸件上之一磁體，該磁體經定位成靠近該感測器系統。
42. 如請求項41之閥，其中該磁體定位於該外殼內。
43. 如請求項42之閥，其中該磁體安裝在該軸件之一端上。
44. 如請求項43之閥，其中該磁體由從該外殼突出之一非磁性護套圍繞。
45. 如請求項27之閥，其中該感測器系統定位於該外殼之一外部上。
46. 如請求項27之閥，其中該感測器系統包括一非接觸感測器。
47. 如請求項27之閥，其中該感測器系統包括從由磁感測器、霍爾效應感測器及電容感測器構成之群組選擇之一感測器。
48. 如請求項27之閥，其中該感測器系統包括一磁力式位置感測器。
49. 如請求項48之閥，其中該感測器系統進一步包括與該磁力式位置感測器通信之一控制器。
50. 如請求項49之閥，其中該感測器系統進一步包括與該控制器通信之一可調整延遲電路，用於延遲來自該控制器之一警示信號之通信。
51. 一種偵測通過一閥之流體流之方法，該閥包括：一閥外殼，該閥外殼界定一閥座；一閥關閉部件，其定位於該閥外殼內且可在與該閥座密封接合且防止該流體流之一關閉位置及允許該流體流之一打開位置之間移動，該方法包括使用安裝在該外殼上且與該閥關閉部件接合之一感測臂來 感測該閥關閉部件在該關閉位置與該打開位置之間的運動。
52. 如請求項51之方法，其中感測該閥關閉部件之運動包括感測該感測臂之旋轉。
53. 如請求項52之方法，其中該感測臂之該旋轉感測該閥關閉部件之旋轉運動。
54. 如請求項52之方法，其中該感測臂之該旋轉感測該閥關閉部件之平移運動。
55. 如請求項52之方法，其中該感測臂固定地安裝在一軸件上，該軸件可旋轉地安裝在該外殼上，該感測臂之該感測旋轉包括感測該軸件相對於該閥外殼之旋轉。
56. 如請求項51之方法，其進一步包括校準該閥，該校準該閥包括：以一已知速率使流體流過該閥；當該流體以該已知速率流動時，判定該感測臂之一位置；將該感測臂之該位置與流體流之該已知速率相關聯。
57. 如請求項51之方法，其進一步包括校準該閥，該校準該閥包括：以一第一已知速率使流體流過該閥；當該流體以該第一已知速率流動時，判定該感測臂之一第一位 置；將該流體流之該第一已知速率與該感測臂之該第一位置相關聯；以不同於該第一已知速率之一第二已知速率使流體流過該閥；當該流體以該第二已知速率流動時，判定該感測臂之一第二位置；將該流體流之該第二已知速率與該感測臂之該第二位置相關聯。
58. 如請求項57之方法，其中該流體流之該等第一及第二已知速率之範圍從每分鐘4加侖(15公升)至每分鐘10加侖(38公升)。
59. 一種可連接至一供水器之滅火噴水器系統，該噴水器系統包括：一供水豎管，其可連接至該供水器；複數個滅火噴水器；一管道網路，其在該供水豎管與該等噴水器之間提供流體連通；一止回閥，其控制該供水豎管與該管道網路之間的流體流，該止回閥包括：一外殼，其具有連接至該供水豎管之一入口及連接至該管道網路之一出口；一閥座，其圍繞該入口；一軸件，其可旋轉地安裝於該外殼內；一閥關閉部件，其定位在該外殼內且可與該閥座密封接合，該閥關閉部件安裝在該軸件上且可相對於該軸件在容許從該入口至該出口之流之一打開位置與防止該流逆轉之一關閉位置之間移動； 一感測臂，其具有固定安裝在該軸件上之一第一端及接合該閥關閉部件之一第二端部分；一彈簧，其作用以偏壓該感測臂使其與該閥關閉部件接觸；一感測器系統，其經調適以感測該軸件相對於該外殼之旋轉。
60. 如請求項59之系統，其進一步包括定位於該止回閥與該供水豎管之間的一關斷閥，用於控制至該閥之流體流。
61. 如請求項59之系統，其進一步包括在該入口與該閥關閉部件之間定位於該外殼內之一關斷閥。
62. 如請求項59之系統，其中藉由將流體流之一已知速率與該軸件之一旋轉位置相關來校準該止回閥。
63. 如請求項62之系統，其中校準該止回閥，以偵測從每分鐘4加侖(15公升/分鐘)至每分鐘10加侖(38公升/分鐘)之一流體流範圍。
64. 如請求項59之系統，其進一步包括在該閥關閉部件與該出口之間的一位置處與該止回閥流體連通之一測試及排放閥。
65. 如請求項59之系統，其進一步包括在該閥關閉部件與該出口之間的一位置處與該止回閥流體連通之一壓力計。
66. 如請求項59之系統，其進一步包括在該閥關閉部件與該出口之間的一位置處與該止回閥流體連通之一壓力閥。
67. 如請求項7之流速感測器，其中從該感測器系統延伸至該外殼中之該凸起具有一偏心橫截面。
68. 如請求項29之閥，其中從該感測器系統延伸至該外殼中之該凸起具有一偏心橫截面。