CN101680854A - 气体传感器 - Google Patents
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Abstract
已公知的气体传感器，具有一传感器元件(1)，该传感器元件用一遭受测量气体的端部区段(2.1)由一传感器壳体(1)伸出及在该端部区段上被一外防护套(11.1)、一中间防护套(11.2)及一内防护套(12)包围，其中，该外防护套在其背离该传感器壳体的端部上具有一相对传感器轴线向着径向内部延伸的底部区段(11.3)。由这三个防护套组成的防护管(11)的制造相对地昂贵。在按本发明的气体传感器中降低了制造成本。本发明提出，该内防护套(12)相对该外防护套(11.1)及该中间防护套(11.2)轴向地伸出，该外防护套(11.1)具有一由该底部区段(11.3)起向着该传感器壳体(1)延伸的、构成该中间防护套的环套(11.2)。
Description
技术领域
本发明涉及根据独立权利要求的类型的气体传感器。
背景技术
已由EP 1 046 906 A2公知了一种气体传感器，它具有一个传感器元件，该传感器元件用暴露于测量气体中的端部区段由传感器壳体伸出及在该端部区段上被一个外防护套、一个中间防护套及一个内防护套包围，其中外防护套在其背着传感器壳体的端部具有一个相对传感器轴线向着径向内部延伸的底部区段。由三个单独的防护套组成的防护管的制造相对地昂贵，因为作成零件的第三防护套意味着附加的组装及制造成本。
发明内容
相比之下根据本发明的具有独立权利要求的特征部分的特征的气体传感器具有其优点，即减少了制造成本，其方式是：内防护套相对外防护套及中间防护套轴向地突出，外防护套具有一个由底部区段开始向着传感器壳体的方向延伸的、构成中间防护套的环套。外防护套及中间防护套以此方式构成一个双壁的外防护管。双壁或环套的制造可被组合在外防护套的制造中。由此减少了部件的数目，从而降低了制造成本。
通过在从属权利要求中所述的措施可得到在独立权利要求中给出的气体传感器的有利的进一步构型及改进。
根据一个有利的实施例，外防护套与所述环套构成一体，因为以此方式使成本减小。
特别有利的是，内防护套在其向着传感器壳体的端部具有一个肩部，环套一直延伸到内防护套的该肩部上或一直延伸到传感器壳体上，因为以此方式构成两个封闭的室，通过这些室将测量气体引导到传感器元件。这些室用于流的导向。
此外有利的是，外防护套与环套一起构成一个外室，因为在该外室的端部上进行第一次偏转，这使测量气体中所含的颗粒被分离。
非常有利的是，环套与内防护套一起包围一个中间室，因为从流方向上看，在中间室的端部上进行流的第二次偏转，这使其它的颗粒从测量气体中分离。
有利的还在于，环套用一个密封区域贴靠在内防护套上，因为以此方式中间室相对排气管被密封。
此外有利的是，内防护套包围一个中心室，传感器元件用其端部区段伸入该中心室中。
另外有利的还在于：外防护套的底部区域具有通入外室中的输入开口，外室通过连接开口与中间室连接，中间室通过内防护套的圆周孔与中心室形成流通连接，其中内防护套在轴向上突出的端部区段中具有排出开口。以此方式在这些防护套中实现多次偏转的流导向及由此实现有效的颗粒分离。传感器元件用其端部位于圆周孔的上方，以致到达传感器元件的测量气流经历第三次偏转。
附图说明
在附图中简化地表示出本发明的一个实施例及在以下的说明中对其进行详细的描述。
具体实施方式
附图表示一个根据本发明的气体传感器的截面图。
该气体传感器例如用于确定内燃机的排气中的氧浓度、温度或颗粒浓度。但该气体传感器也可明确地用于确定任意气体的任意物理量。
该气体传感器具有一个传感器壳体1，在其中设有一个传感器元件2，借助它可测定待测量的气体物理量，例如氧浓度。
传感器元件2具有一个测量气体侧的区段2.1及一个连接侧的区段2.2，其中测量气体侧的区段2.1遭受测量气体，例如排气，在连接侧的区段2.2上设有电连接触头3，例如用于提取传感器元件2的测量信号。传感器元件2在测量气体侧的区段2.1上具有一个未示出的测量元件，该测量元件将一个与待测量的物理量相应的测量信号通过传感器元件2中的一个未示出的电连接传导到电连接触头3上。
传感器壳体1例如圆柱形构成及具有一个贯通通道4，在该贯通通道中接收传感器元件2。贯通通道4延伸在例如相对传感器轴线5的轴向上。传感器元件2例如细棒形、长方体形或圆柱形地构成。它在通道4中被至少一个密封件8至少区段地包围。
密封件8例如构造成粉末填料9，它压紧在两个密封盘10之间及这样气密地封闭贯通通道4，以致无测量气体到达传感器元件2的连接侧的区段2.2。但密封件8也可明确地为其它耐温的密封件，例如玻璃密封件。
传感器元件2的测量气体侧的区段2.1由传感器壳体1的贯通通道4中伸出及被至少三个防护套11.1，11.2，12包围，它们至少间接地固定在传感器壳体1上及例如由金属制成。防护套11.1，11.2，12例如彼此同心地布置。相对传感器轴线5由径向外部向径向内部看，设有一个外防护套11.1，一个中间的防护套11.2及一个内防护套12。防护套11.1，11.2，12防止废气中的颗粒，尤其是液滴到达传感器元件2及例如由于热冲击而损坏该传感器元件。颗粒在防护套11.1，11.2，12内通过流动偏转被分离。
外防护套11.1在其背着传感器壳体1的端部具有一个相对传感器轴线5向着径向内部延伸的底部区段11.3。
根据本发明提出：内防护套12相对外防护套1.1的底部区段11.3轴向上伸出，即相对底部区段11.3在背着传感器壳体1的方向上以罩状或罐状的端部区段12.1伸出。底部区段11.3在径向上一直延伸到内防护套12上。
此外根据本发明，外防护套11.1具有一个由底部区段11.3出发向着传感器壳体1的方向延伸的、构成中间防护套的环套11.2。环套11.2相对外防护套11.1在径向上隔开距离及在轴向上延伸到外防护套11.1的里面。它例如一直延伸到传感器壳体1上或其附近。环套11.2圆柱形或套筒形构成。它与外防护套11.1一体地连接，其方式是一个最初圆柱形的外防护套11.1通过纯粹的变形被制成一个带有底部区段11.3及环套11.2的外防护套11.1。环套11.2相对底部区段11.3弯曲约90度。
根据该实施例，内防护套12在其向着传感器壳体1的端部具有一个肩部15，该肩部包围着传感器壳体1的凸台1.1及与传感器壳体1固定地连接。环套11.2例如一直延伸到内防护套12的肩部15上。外防护套11.1及环套11.2以此方式构成一个双壁的环，在该环中包围着一个环形的外室18。外室18在其向着传感器壳体1的一侧上由内防护套12的肩部15封闭或由传感器壳体1的一个壁封闭。
环套11.2与内防护套12包围着一个环形的中间室19。该中间室19在其向着传感器壳体1的一侧上例如由内防护套12的肩部15或传感器壳体1的一个壁封闭。中间室19在其背着传感器壳体1的一侧上例如这样地封闭，即，环套11.2用一个密封区域28贴靠在内防护套12上。在密封区域28之外环套11.2或内防护套12具有一个构成中间室19的肩台29，该肩台使环套11.2与内防护套12区段地相互隔开距离。
内防护套12的径向内部构成一个中心室29，传感器元件2用其测量气体侧的端部区段2.1伸入到该中心室中。
外防护套11.1的底部区域11.3具有一些通入外室18中的输入开口22，其中外室18通过一些连接开口23与中间室19连接，中间室19通过内防护套12的一些圆周孔24与中心室20形成流通连接。内防护套12在其罩状或罐状的端部区段12.1中具有一个排出开口25。连接开口23及圆周孔24在相对传感器轴线5的轴向上彼此这样隔开距离地布置，以致流由输入开口22直到中心室20中多次地偏转。例如得到一个回形状的流动走向。这些开口23，24各被设置在中间室19的轴向端部之一上及以此方式最远地彼此离开。
从轴向上看，传感器元件2以其端部2.1位于圆周孔24的上方。
外防护套11.1在其向着传感器壳体1的端部上例如与内防护套12的肩部15相连接。
Claims (10)
1.气体传感器，具有一传感器元件，该传感器元件用一遭受测量气体的端部区段由一传感器壳体伸出及在该端部区段上被一外防护套、一中间防护套及一内防护套包围，其中，该外防护套在其背离该传感器壳体的端部上具有一相对传感器轴线向着径向内部延伸的底部区段，其特征在于：该内防护套(12)相对该外防护套(11.1)和该中间防护套(11.2)轴向地伸出，该外防护套(11.1)具有一由该底部区段(11.3)起向着该传感器壳体(1)方向延伸的、构成该中间防护套的环套(11.2)。
2.根据权利要求1的气体传感器，其特征在于：该环套(11.2)与该外防护套(11.1)径向上隔开距离。
3.根据权利要求1的气体传感器，其特征在于：该外防护套(11.1)与该环套(11.2)一体地构成。
4.根据权利要求1的气体传感器，其特征在于：该内防护套(12)在其向着该传感器壳体(1)的端部上具有一肩部(15)，该环套(11.2)一直延伸到该内防护套(12)的该肩部(15)上或一直延伸到该传感器壳体(1)上。
5.根据权利要求1的气体传感器，其特征在于：该外防护套(11.1)与该环套(11.2)构成一外室(18)。
6.根据权利要求1的气体传感器，其特征在于：该环套(11.2)与该内防护套(12)包围一中间室(19)。
7.根据权利要求1的气体传感器，其特征在于：该环套(11.2)用一密封区域(28)贴靠在该内防护套(12)上。
8.根据权利要求1的气体传感器，其特征在于：该内防护套(12)包围一中心室(20)，该传感器元件(2)用其端部区段(2.1)伸入该中心室中。
9.根据权利要求1的气体传感器，其特征在于：该外防护套(11.1)的底部区域(11.3)具有通入一外室(18)中的输入开口(22)，该外室(18)通过连接开口(23)与该中间室(19)流通连接，该中间室(19)通过该内防护套(12)的圆周孔(24)与一中心室(20)形成流通连接，其中，该内防护套(12)在一轴向上伸出的端部区段(12.1)中具有一排出开口(25)。
10.根据权利要求9的气体传感器，其特征在于：所述连接开口(23)及所述圆周孔(24)在轴向上彼此布置，使得从所述输入开口(22)直到到达该中心室(20)得到回形的流动走向。
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