CN101487742B - 温度传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制造温度传感器(10)的方法,其中,该方法包括:陶瓷粉末(22)到保护管(23)中的填入和热敏元件(21)到保护管(23)中的插入,使得通过陶瓷粉末(22)引起热敏元件(21)在保护管(23)中的固定,其中,该方法还设有:通过至少区域地缩小保护管(23)的圆周来压缩陶瓷粉末(22)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制造温度传感器的方法,其中,该方法具有如下步骤:将陶瓷粉末填入到保护管中;将热敏元件插入到保护管中,其中,通过陶瓷粉末引起热敏元件在保护管中的固定。
背景技术
这种温度传感器例如由WO 2005/075949 A1已知并且具有一个热敏元件,该热敏元件通过陶瓷粉末固定在保护管中。在制造WO 2005/075949 A1所述的温度传感器时,陶瓷粉末与热敏元件一起震实到保护管中。
其缺点是,陶瓷粉末没有或者极其略微地被压缩,这导致,陶瓷粉末仅可以保证热敏元件的小的机械保护。另外,由于陶瓷粉末的极其小的压缩造成陶瓷粉末的导热能力小并且从而导致温度传感器的响应时间高。
发明内容
根据本发明,提出了一种用于制造温度传感器的方法,其中,该方法具有如下步骤:将陶瓷粉末填入到保护管中;将热敏元件插入到保护管中,其中,通过陶瓷粉末引起热敏元件在保护管中的固定,其中,该方法还具有如下步骤:通过保护管的圆周的至少区域的缩小来压缩陶瓷粉末。
具有本发明特征的用于制造温度传感器的方法具有如下优点,即改善热敏元件的机械保护并且提高陶瓷粉末的导热能力。为此提出,通过保护管圆周的至少区域的缩小来压缩陶瓷粉末。通过本发明的方法制造的温度传感器响应时间被缩短。
通过在其他描述中给出的措施可实现本发明的有利的进一步构型。
如果使用一种在该方法开始时单侧封闭的保护管,那么有利的是,将陶瓷粉末时间上在热敏元件之前置入到保护管中,因为由此保护管的敞开的端部在置入陶瓷粉末时的可接近性较高。
如果使用一种在该方法开始时两侧敞开的保护管,那么得到如下优点,即保护管可以作为棒料供入并且在本发明的方法步骤前不久才需例如通过激光切割分开。
在这种情况中有利的是,热敏元件通过暂时敞开的端部之一置入到保护管中,该端部通过封闭元件封闭并且紧接着陶瓷粉末通过另一个敞开的端部置入。通过这种方式可以避免陶瓷粉末无意地从保护管流出。
如果以与缩小保护管圆周的方法步骤相同的方法步骤封闭该端部(通过该端部插入陶瓷粉末),那么有利地减少用于制造温度传感器所需的方法步骤的数量。
如果保护管的圆周降低了10-20%和/或陶瓷粉末的细孔份额降低到小于20%,那么有利地大大缩短温度传感器的响应时间。
有利的是,保护管的圆周借助于旋转锻造(Rundkneten)来缩小,因为通过这种方式可特别有效地压缩陶瓷粉末。
术语“旋转锻造”(也经常称为“锤锻”或者“旋转锤锻”)应被理解成用于使工件非切削地、逐渐地成形的方法。借助于旋转锻造特别是进行管材、棒材和线材的成型加工。典型的是,成形工具由两个至八个分段构成,它们绕工件同心地设置。在此,成形工具的作用通常短时间、高频且以小的行程进行。在不进行工具作用的阶段中在工具与工件之间可以实施旋转的和/或平移的相对运动。
附图说明
在附图中示出本发明的实施例,在下面的说明中详细解释所述实施例。
图1中以剖视图的形式示出本发明的温度传感器,
图1a是图1的一部分的放大和细节图,
图2和2a以剖视图的形式示出在根据本发明方法的第一实施例的制造的不同处理步骤期间的温度传感器,
图3和3a以剖视图的形式示出在根据本发明方法的第二实施例的制造的不同处理步骤期间的温度传感器。
具体实施方式
图1示出一个本发明的温度传感器10。该温度传感器10包括热敏元件21、陶瓷粉末22和保护壳体23。热敏元件21通过压实的陶瓷粉末22固定在保护壳体23中并且被隔绝。另外,该温度传感器10还具有封闭元件24,该封闭元件的任务是填充保护管23的横截面,并且从而密封保护管。
热敏元件21是一种与温度有关的电阻,例如NTC电阻(负温度系数的热敏电阻)或者PTC电阻(正温度系数的热敏电阻)。
在图1a中示出热敏元件21的结构。热敏元件21具有一个电阻件211,该电阻件包含半导体材料例如Fe2O3、ZnTiO4或者MgCr2O4。电阻件211确定了热敏元件21的温度-电阻特性。电阻件211通过两个引线(Zuleitung)213a、213b接触接通。一个包套212包围电阻件211和一部分引线213a、213b。包套212用于保护电阻件211。包套212包含玻璃或者其他有耐热性和机械抵抗力的物质。
这些引线213a、213b在背离包套212的一侧通入到一个封闭元件24中,本实施例中通入到一个矿物绝缘的管路(Leitung)中。该矿物绝缘的管路由耐热的和耐机械的材料构成并且除了其密封功能之外还具有隔绝引线213a、213b的任务。有选择地也可能的是,取代矿物绝缘的管路而利用一种另外的封闭元件24并且引线213a、213b的保护仅仅通过压实的陶瓷粉末22来保证。在另一变形方案中,本发明的温度传感器10不具有封闭元件24或者具有一个不封闭保护管23的横截面的封闭元件24。在这种情况下,使用一个辅助件,在压缩陶瓷粉末22期间,借助该辅助件暂时封闭保护管23的横截面并且在陶瓷粉末22被压实之后又取下该辅助件。
图2和2a示出本发明方法的一个第一实施例。图2示出一个长形的、两侧敞开的保护管23。热敏元件21与封闭元件24一起通过保护管23的一个敞开的端部230被插入,由此封闭该端部230。借助于一个填充装置501,通过保护管23的另一个敞开的端部231填充陶瓷粉末22,例如氧化铝或者氧化镁或者这些物质的混合物。
接着,如在图2a中示出的那样,使保护管23经受一种旋转锻造方法。在此,例如四个绕保护管同心地设置的工具段505a、505b咬入保护管。在图2a中可看到四个工具段505a、505b中的两个工具段505a、505b。当然也可能的是,用其他数量的工具段进行所述旋转锻造方法。通过旋转锻造,一方面封闭了保护管的背离热敏元件21的端部231,另一方面使保护管23在该端部231区域中的圆周缩小。由于圆周缩小导致处于保护管中的陶瓷粉末22的压实。被压实的陶瓷粉末22的细孔含量例如为15%。
图3和3a示出本发明方法的一个第二实施例。图3示出一个长形的、单侧敞开的保护管23。借助于一个填充装置501,陶瓷粉末22被填入到保护管23中。该陶瓷粉末例如包含氧化铝和/或氧化镁。接着,使热敏元件21插入到保护管中并且埋入到陶瓷粉末22中。保护管23的暂时敞开的端部通过置入封闭元件24而封闭。
接着,如在图3a中所示的那样并且类似于第一实施例地使保护管23经受一种旋转锻造方法。
通过旋转锻造,保护管23的在该保护管23的一个端部区域中的圆周被缩小,该端部与所述暂时敞开的端部相对。由于圆周缩小导致保护管中的陶瓷粉末22的压实。被压实的陶瓷粉末22的细孔含量例如小于20%。
在这两个实施例中有选择地也可能的是,取代旋转锻造而采用其它成形方法,例如弯曲或者压制。
Claims (7)
1.一种用于制造温度传感器(10)的方法,其中,该方法具有如下步骤:
将陶瓷粉末(22)填入到一个保护管(23)中;
将热敏元件(21)插入到该保护管(23)中,
其中,通过陶瓷粉末(22)引起热敏元件(21)在保护管(23)中的固定,其特征在于,该方法还具有如下步骤:
通过保护管(23)的圆周的至少区域的缩小来压缩陶瓷粉末(22);
其中,在该方法开始时,保护管(23)具有一个第一和一个第二分别暂时敞开的端部(230、231);
将热敏元件(21)穿过保护管(23)的暂时敞开的第一端部(230)插入到保护管(23)中,将陶瓷粉末(22)穿过保护管(23)的暂时敞开的第二端部(231)填入到保护管(23)中,热敏元件(21)到保护管(23)中的插入以及保护管(23)的暂时敞开的第一端部(230)通过一封闭元件(24)的封闭在时间上在陶瓷粉末(22)到保护管(23)中的填入之前进行并且紧接着封闭保护管(23)的暂时敞开的第二端部(231)并且通过保护管(23)的圆周的至少区域的缩小进行陶瓷粉末(22)的压缩,其中,保护管(23)的暂时敞开的第二端部(231)的封闭以与陶瓷粉末(22)的压缩相同的方式进行。
2.按权利要求1所述的用于制造温度传感器(10)的方法,其特征在于,所述陶瓷粉末(22)包含MgO和/或Al2O3。
3.按权利要求1或2所述的用于制造温度传感器(10)的方法,其特征在于,保护管(23)的圆周缩小了10-20%。
4.按权利要求1或2所述的用于制造温度传感器(10)的方法,其特征在于,通过保护管(23)的圆周的缩小使陶瓷粉末(22)的细孔份额减少到最高20%(体积)的值。
5.按权利要求1或2所述的用于制造温度传感器(10)的方法,其特征在于,保护管(23)的圆周通过旋转锻造缩小。
6.一种温度传感器(10),其通过按权利要求1至5中任一项所述的方法制成,其特征在于,陶瓷粉末具有小于20%(体积)的细孔含量。
7.按权利要求6所述的温度传感器(10),其特征在于,热敏元件(21)由一个电阻件(211)和一个包围该电阻件的包套(212)构成,其中,两个引线(213a、213b)穿过包套(212)与电阻件(211)连接并且这些引线(213a、213b)至少部分地在陶瓷粉末(22)中延伸。
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