DE102014117685A1 - Sensor und Verfahren zur Herstellung des Sensors - Google Patents

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Stephan Buschnakowski
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sensor (1), insbesondere konduktiver Leitfähigkeitssensor, zur Bestimmung einer Messgröße, insbesondere der Leitfähigkeit, eines Mediums (5), umfassend: einen im Wesentlichen hohlzylinderförmigen Prozessanschluss (2) aus einem Metall, insbesondere aus Edelstahl, wobei der Prozessanschluss (2) in seinem Innern zumindest zwei Abschnitte (2.1, 2.2) aufweist; ein im Wesentlichen zylinderförmiges Sensorelement (3), das im Wesentlichen aus einer Keramik gefertigt ist, mit einem ersten Bereich (3.1) zum Einbringen des Sensorelements (3) in den Prozessanschluss (2) und einem zweiten Bereich (3.2), mit dem das Sensorelement (3) über den Prozessanschluss (2) übersteht, wobei der erste Bereich (3.1) des Sensorelements zumindest zwei Abschnitte (3.1.1, 3.1.2) aufweist, wobei je der erste Abschnitt (2.1, 3.1.1) des Prozessanschlusses (2) und des Sensorelements (3) als Presspassung ausgestaltet sind, und je der zweite Abschnitt (2.2, 3.1.2) des Prozessanschlusses (2) und des Sensorelements (3) einen Spalt (11) bilden. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sensors (1).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Sensor, insbesondere einen konduktiven Leitfähigkeitssensor, zur Bestimmung einer Messgröße, insbesondere der Leitfähigkeit, eines Mediums. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung des Sensors.
  • Aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der WO 2010/072483 , ist ein konduktiver Leitfähigkeitssensor bekannt. Dieser umfasst mindestens zwei Elektroden, die zur Messung in das zu messende Medium eingetaucht werden. Zur Bestimmung der elektrolytischen Leitfähigkeit des Mediums wird der Widerstand oder Leitwert der Elektrodenmessstrecke im Medium bestimmt. Bei bekannter Zellkonstante lässt sich daraus die Leitfähigkeit des Messmediums ermitteln. Die Elektroden sind mittels einer Leitung oder eines Kabels mit einem Messumformer verbunden, mittels dem dann die Leitfähigkeit anhand der Messdaten ermittelt wird.
  • Die Elektroden sind in einem Sensorelement eingebettet. Das Sensorelement wiederum wird mit einem Prozessanschluss verbunden. Diese Kombination aus Sensorelement und Prozessanschluss soll im Folgenden als „Sensor“ bezeichnet werden. Der Prozessanschluss dient zum Anschluss des Sensors an das zu messende Medium. Der Prozessanschluss kann etwa mittels einer Armatur, beispielsweise eine Wechselarmatur, in das Medium gebracht werden.
  • An der Verbindungsstelle von Sensorelement zu Prozessanschluss ergeben sich bei Sensoren nach dem Stand der Technik Ecken, Kante, Grate und andere Unebenheiten. Schmutz, Staub, Medium u.ä. kann an diesen Stellen haften bleiben. Dadurch ist ein solcher Sensor nicht für hygienische Anforderungen geeignet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sensor bereit zu stellen, der hygienischen Anforderungen genügt. Insbesondere sollen die Hygieneanforderungen nach FDA für direkten Lebensmittelkontakt, USP Class VI; 3A und EHEDG eingehalten werden.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch einen Sensor mit einen im Wesentlichen hohlzylinderförmigen Prozessanschluss aus einem Metall, insbesondere aus Edelstahl, wobei der Prozessanschluss in seinem Innern zumindest zwei Abschnitte aufweist; und ein im Wesentlichen zylinderförmiges Sensorelement, das im Wesentlichen aus einer Keramik gefertigt ist, mit einem ersten Bereich zum Einbringen des Sensorelements in den Prozessanschluss und einem zweiten Bereich, mit dem das Sensorelement über den Prozessanschluss übersteht, wobei der erste Bereich des Sensorelements zumindest zwei Abschnitte aufweist, wobei je der erste Abschnitt des Prozessanschlusses und des Sensorelements als Presspassung ausgestaltet sind, und je der zweite Abschnitt des Prozessanschlusses und des Sensorelements einen Spalt bilden.
  • Das Sensorelement kann somit frei von Ecken, Kante, Grate, im Allgemeinen frei von Unebenheiten, in den Prozessanschluss eingebracht werden um somit den gängigen Hygieneanforderungen zu genügen.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Spalt zur Aufnahme von Kleber ausgestaltet und das Sensorelement klebt mit dem Prozessanschluss zusammen. Damit wird die Verbindung von Sensorelement und Prozessanschluss fester.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der der Prozessanschlusses in seinem Innern zumindest einen zylindrischen ersten und einen zweiten Abschnitt auf, wobei der erste Abschnitt einen ersten Innenradius und der zweite Abschnitt einen zweiten Innenradius aufweist, wobei der zweite Abschnitt an einem Endbereich des Prozessanschlusses angeordnet ist und der zweite Innenradius größer als der erste Innenradius ist.
  • Vorteilhafterweise weist der erste Bereich des Sensorelements zumindest einen zylindrischen ersten Abschnitt und einen zylindrischen zweiten Abschnitt auf, wobei der erste Abschnitt einen ersten Außenradius und der zweite Abschnitt zumindest einen zweiten Außenradius aufweist, wobei der erste Außenradius des Sensorelements im Wesentlichen dem ersten Innenradius des Prozessanschlusses entspricht und zur Presspassung von erstem Abschnitt des Sensorelements und erstem Abschnitt des Prozessanschlusses ausgestaltet ist.
  • Bevorzugt bilden der zweite Abschnitt des Sensorelements und der zweite Abschnitt des Prozessanschlusses den Spalt. Durch die zylinderförmige Form des Sensorelements und des Prozessanschlusses erstreckt sich der Spalt in axialer Richtung bezüglich der gemeinsamen Zylinderachse.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung ist der Spalt als Nut im zweiten Abschnitt des Sensorelements ausgestaltet, wobei insbesondere der zweite Außenradius kleiner ist als der erste Außenradius. Dies ist einfach zu fertigen und ermöglicht die Aufnahme des Klebers.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Prozessanschluss abschnittweise mit zumindest einem ersten Außenradius und einem zweiten Außenradius ausgestaltet, wobei der Prozessanschluss an einem Endbereich den zweiten Außenradius umfasst und wobei der zweite Außenradius größer als der erste Außenradius ausgestaltet ist. Durch Abschleifen und/oder Abdrehen (siehe unten) des größere Außenradius auf den kleineren Außenradius kann ein Übergang zwischen Sensorelement und Prozessanschluss erreicht werden, der hygienischen Anforderungen genügt.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Sensorelement zumindest zwei, bevorzugt vier, Elektroden aus Metall, und das Sensorelement ist so ausgestaltet, dass zumindest eine Stirnfläche der Elektroden Kontakt mit dem Medium aufweist.
  • Vorteilhafterweise sind die Elektroden zur Messung der Messgröße, insbesondere der Leitfähigkeit, ausgestaltet und durch das Sensorelement und den Prozessanschluss mit einer Datenverarbeitungseinheit verbunden. Dadurch kann mittels einer entsprechenden Messelektronik die Messgröße bestimmt werden.
  • Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Sensors, wobei der Sensor einen Prozessanschluss und ein Sensorelement umfasst, umfassend die Schritte: Herstellen des im Wesentlichen hohlzylinderförmigen Prozessanschlusses aus einem Metall, insbesondere Edelstahl, wobei der Prozessanschlusses in seinem Innern zumindest zwei Abschnitte aufweist; Herstellen des im Wesentlichen zylinderförmigen Sensorelement aus einer Keramik, mit einem ersten Bereich zum Einbringen des Sensorelements in den Prozessanschluss und einem zweiten Bereich, mit dem das Sensorelement über den Prozessanschluss übersteht, wobei der erste Bereich des Sensorelements zumindest zwei Abschnitte aufweist, wobei je der erste Abschnitt des Prozessanschlusses und des Sensorelements als Presspassung ausgestaltet sind, und je der zweite Abschnitt des Prozessanschlusses und des Sensorelements einen Spalt bilden; Entfettung des Prozessanschlusses und des Sensorelements; und Fügen des Sensorelements in den Prozessanschluss mittels Kleben, indem Kleber zumindest in den Spalt eingebracht wird, und Einbringen des Sensorelements in den Prozessanschluss.
  • Bevorzugt umfasst das Verfahren weiter den Schritt: Thermische Behandeln des Sensors in einem Ofen. Dadurch wird der Kleber getrocknet.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Prozessanschluss abschnittweise mit zumindest einem ersten Außenradius und einem zweiten Außenradius ausgestaltet, wobei der Prozessanschluss an einem Endbereich den zweiten Außenradius umfasst und wobei der zweite Außenradius größer als der erste Außenradius ausgestaltet ist. Das Verfahren umfasst bevorzugt weiter den Schritt: Abschleifen und/oder Abdrehen des Endbereichs des Prozessanschlusses mit dem zweiten Außenradius und Abschleifen des zweiten Bereichs des Sensorelements auf den ersten Außenradius des Prozessanschlusses und/oder Polieren des Endbereichs des Prozessanschlusses und des zweiten Bereichs des Sensorelements. Durch Abschleifen und/oder des größeren Außenradius auf den kleineren Außenradius kann ein Übergang zwischen Sensorelement und Prozessanschluss erreicht werden, der hygienischen Anforderungen genügt. Es ergibt sich ein Übergang ohne Kanten, Spalten, Grate etc.
  • Bevorzugt umfasst das Sensorelement zumindest zwei Stromelektroden und zwei Spannungselektroden, wobei zwischen den Stromelektroden eine Wechselspannung angelegt wird, wobei zwischen den Spannungselektroden die entstehende Potentialdifferenz, insbesondere durch eine stromlose Messung, gemessen wird, wobei aus der angelegten Wechselspannung und der gemessenen Potentialdifferenz die Messgröße, insbesondere die Leitfähigkeit, des Mediums bestimmt wird.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näherer erläutert. Es zeigen
  • 1 ein erfindungsgemäßer Sensor in einer Übersicht,
  • 2 ein Prozessanschluss des Sensors,
  • 3 ein Sensorelement des Sensors, und
  • 4a/b/c ein erfindungsgemäßer Sensor im Querschnitt (4a), einer Seitenansicht vor (4b) und nach (4c) dem Abschleifen des Endbereichs des Prozessanschlusses.
  • In den Figuren sind gleiche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • Der erfindungsgemäße Sensor in seiner Gesamtheit hat das Bezugszeichen 1 und ist in 1 dargestellt.
  • Die Erfindung soll anhand eines Leitfähigkeitssensors, insbesondere anhand eines konduktiven Leitfähigkeitssensors, erläutert werden. Die grundsätzliche Idee ist aber auch auf andere Arten von Sensor, die Metallelektroden verwenden, anwendbar. Denkbar sind hier verschiedenste Sensoren aus dem Bereich der Prozessautomatisierung wie etwa pH-Sensoren, amperometrische Sensoren etc.
  • Der Sensor 1 umfasst ein Sensorelement 3 und einen Prozessanschluss 2. Das Sensorelement 3 ist aus einer technischen Keramik wie etwa Zirconiumdioxid, im Allgemeinen aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material gefertigt. In einer Ausgestaltung ist das Zirconiumdioxid Magnesium-, Aluminium- oder Iridium-stabilisiert. Der Prozessanschluss 2 ist aus einem Metall, insbesondere aus Edelstahl gefertigt. Über den Prozessanschluss 2 kann der Sensor 1 am Behältnis 4 angebracht werden.
  • Im Sensorelement 3, genauer in einer Ausnehmung 10, eingebettet sind Metallelektroden 9, etwa aus Platin. Die Elektroden 9 und das Sensorelement 3 bilden einen Verbundwerkstoff, d.h. sind etwa zusammen gesintert worden. Dadurch kann kein Medium zwischen den Elektroden 9 und dem Sensorelement 3 ins Innere des Sensors 1 eindringen. An der Stirnfläche des Sensorelements 3 liegen die Stirnflächen der Elektroden 9 frei und stehen bei einer Leitfähigkeitsmessung mit dem zu messenden Medium 5 in Kontakt. Vorteilhafterweise sind die Stirnflächen der Elektroden 9 und des Sensorelements 3 bündig, allerdings können die Elektroden 9 in einer Ausgestaltung auch aus dem Sensorelement 3 herausragen oder im Sensorelement 3 zurückliegend angeordnet sein.
  • 1 zeigt einen Sensor 1, der ein Medium 5 in einem Behältnis 4 misst. Das Behältnis 4 kann ein Becken, Rohr, Leitung etc. sein. Der Sensor 1 ist über eine Vorrichtung (nicht dargestellt) am Behältnis 4 befestigt, etwa über eine Halterung oder eine Armatur, beispielsweise eine Wechselarmatur.
  • Grundsätzlich sind zwei Ausgestaltungen des konduktiven Leitfähigkeitssensors möglich, nämlich mit zwei oder vier Elektroden 9. 1 zeigt die Ausgestaltung mit zwei Elektroden 9.
  • Im Messbetrieb wird an die beiden Elektroden 9 eine Wechselspannung angelegt. Unter Verwendung eines mit den Elektroden 9 verbundenen Messumformers 8 wird die Impedanz durch den in das Medium 5 eingetauchte Sensor 1 ermittelt. Die Elektroden 9 werden mittels Anschlussmitteln, etwa Kabeln, durch das Sensorelement 3 und durch den mit dem Sensorelement 3 verbundenen Prozessanschluss 2 mit einer Schnittstelle 6 verbunden. Über eine Schnittstelle 6 bzw. ein Kabel, das ebenfalls eine Schnittstelle 6 umfasst, sind die Elektroden 9 mit einem Messumformer 8 verbunden. Die Schnittstellen 6 können als galvanisch getrennte, etwa induktive Schnittstellen ausgestaltet sein.
  • Unter Berücksichtigung der Zellkonstanten des Sensors kann der spezifische Widerstand bzw. die spezifische Leitfähigkeit des Mediums 5 ermittelt werden. Die ermittelten Messwerte können entweder vom Messumformer 8 angezeigt oder an ein übergeordnetes Leitsystem ausgegeben werden. Ein Teil der Funktionen des Messumformers 9 kann durch eine in einem separaten Gehäuse außerhalb des Messumformers 9 untergebrachte Messelektronik ausgeführt werden. Diese Messelektronik kann mindestens zum Teil beispielsweise im Sensor 1 untergebracht sein, etwa im Bereich der Schnittstelle 6.
  • Alternativ zu einem 2-Elektrodensensor ist auch ein 4-Elektrodensensor möglich. Der Aufbau ist dabei grundsätzlich gleich. Zwei der Elektroden 9, insbesondere zwei unmittelbar zueinander benachbarte Elektroden 9 werden dabei als so genannte Stromelektroden betrieben. Die beiden übrigen Elektroden 9 werden als so genannte Spannungselektroden betrieben. Zwischen den beiden Stromelektroden wird im Messbetrieb eine Wechselspannung angelegt und damit ein Wechselstrom in das Messmedium eingespeist. Zwischen den Spannungselektroden wird die entstehende Potentialdifferenz, insbesondere durch eine stromlose Messung, gemessen. Aus dem eingespeisten Wechselstrom und der gemessenen Potentialdifferenz errechnet sich die Impedanz der durch Eintauchen des Sensors 1 in das Medium 5 gebildeten Leitfähigkeitsmesszelle, aus dem unter Berücksichtigung der Zellkonstante der spezifische Widerstand bzw. die Leitfähigkeit des Messmediums ermittelt werden kann. Zur Regelung bzw. Steuerung des einzuspeisenden Wechselstroms, zur Messung der Potentialdifferenz der Spannungselektroden und der Umrechnung der Messwerte in einen Widerstands- bzw. Leitwert oder einen spezifischen Widerstand bzw. spezifische Leitfähigkeit des Messmediums dient der mit dem Sensor 1 verbundene Messumformer 8. Wie erwähnt geschieht die Verbindung etwa über Anschlüsse 6. Die Messelektronik kann Bestandteil des Messumformers 9 sein oder mindestens teilweise in einem separaten Modul, beispielsweise im Sensor 1 untergebracht sein. Die ermittelten Messwerte können entweder vom Messumformer 9 angezeigt oder an ein übergeordnetes Leitsystem ausgegeben werden. Alternativ zu einem Messumformer 9 können die Messwerte vom Sensor 1 auch direkt an einen Bus übertragen werden; somit ist die Anordnung direkt mit dem Leitsystem verbunden. Dann ist eine Elektronik nötig, die beispielsweise eine Vorverarbeitung der Messdaten, wie Mittelung etc., sowie eine Digitalisierung sowie Wandeln der Messdaten in das jeweilige Protokoll des Buses vornimmt.
  • 2 zeigt das Sensorelement 3. Von links nach rechts abgebildet ist das Sensorelement 3 in einer 3-D Ansicht, im Querschnitt sowie einer Vergrößerung des Querschnitts.
  • Das Sensorelement 3 umfasst einen ersten Bereich 3.1 zum Einbringen des Sensorelements 3 in den Prozessanschluss 2 (siehe unten) und einem zweiten Bereich 3.2, mit dem das Sensorelement 3 über den Prozessanschluss 2 übersteht. Der erste Bereich 3.1 ist zumindest in zwei zylindrische Abschnitte geteilt, nämlich einen ersten Abschnitt 3.1.1 und einen zweiten Abschnitt 3.1.2. Der erste Abschnitt 3.1.1 hat einen ersten Außenradius ra3.1, der zweite Abschnitt 3.1.2 einen zweiten Außenradius ra3.2. Zudem weist der zweite Bereich 3.2, also der Bereich des Sensorelements 3, der über den Prozessanschluss übersteht, einen dritten Außenradius ra3.3 auf. Folglich ist der dritte Außenradius ra3.3 größer als die beiden anderen Außenradien ra3.1 und ra3.2. Zudem ist der erste Außenradius ra3.1 größer als der zweite Außenradius ra3.2.
  • 3 zeigt den Prozessanschluss 2. Von links nach rechts abgebildet ist der Prozessanschluss 2 in einer 3-D Ansicht und im Querschnitt.
  • Der Prozessanschluss 2 weist in seinem Innern zumindest zwei zylindrische Abschnitte 2.1 und 2.2 auf, welche die Innenradien ri1 bzw. ri2 aufweisen. Der zweite Innenradius ri2 ist größer als der erste Innenradius ri1 und ist an einem Endbereich 12 des Prozessanschlusses 2 angebracht. Der erste Innenradius ri1 entsprich im Wesentlichen dem ersten Außenradius ra2.1 des Sensorelements 2.
  • Wird das Sensorelement 3 in den Prozessanschluss 2 eingebracht, bilden der erste Innenradius ri1 und der erste Außenradius ra2.1 eine Presspassung. Der zweite Abschnitt 2.2 des Prozessanschlusses 2 und der zweite Abschnitt 3.1.2 des Sensorelements 3 bilden dabei einen Spalt. Bevorzugt ist der zweite Abschnitt 3.1.2 mit einer Nut 11 ausgestaltet. Die Nut 11 wird vor dem Zusammenbringen des Sensorelements 3 in den Prozessanschluss 2 mit Kleber bestrichen. Es ergibt sich ein Klebebereich zur Festigung der Verbindung, und einen Passungsbereich, wodurch das Sensorelement 3 zentriert wird.
  • Vor dem Einbringen des Klebers wird das Sensorelement 3 mittels eines Lösungsmittels entfettet und anschließend beispielsweise unter einem Argon-Wasserstoff-Gemisch (alternativ Stickstoff) plasmaaktiviert.
  • Der Prozessanschluss 2 wird ebenfalls entfettet. Gegebenenfalls wird der Klebebereich angeraut und silikatisiert. Anschließend muss der Klebebereich erneut gereinigt und getrocknet werden. Der Klebstoff wird umlaufend auf dem Klebebereich blasenfrei aufgetragen, so dass die komplette Fläche benetzt ist.
  • Beim Pressvorgang des Sensorelements 3 in den Prozessanschluss wird der Klebstoff in der Nut 11 eingeschlossen. Der überschüssige Kleber wird kurz vor dem Schließen aus dem Klebespalt herausgedrückt und kann abgewischt werden.
  • Durch die Nut von beispielweise 0,1 mm entstehen zwei Abschnitte Bereiche mit unterschiedlicher „Dicke“ des Klebers. Der dünnere Abschnitt ist optimal für die mechanische Festigkeit der Verklebung. Der dickere Abschnitt kann bei Temperaturschwankungen besser die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Edelstahl und Keramik ausgleichen und sorgt damit für eine bessere Dichtigkeit.
  • Anschließend werden die Sensoren getrocknet und der Kleber ausgehärtet, etwa im Ofen.
  • 4a und 4b zeigen diesen zusammengefügten Sensor 1 im Querschnitt bzw. einer Seitenansicht. Der Prozessanschluss 2 ist abschnittweise mit zumindest einem ersten Außenradius ra2.1 und einem zweiten Außenradius ra2.2 ausgestaltet, wobei der Prozessanschluss 2 an einem Endbereich 12 den zweiten Außenradius ra2.2 umfasst und wobei der zweite Außenradius ra2.2 größer als der erste Außenradius ra2.1 ausgestaltet ist. In einem weiteren Fertigungsschritt wird dieser Endbereichs 12 des Prozessanschlusses 2 mit dem zweiten Außenradius ra2.2 sowie der zweiten Bereich 3.2 des Sensorelements 3 mittels Außenrundschleifen auf den ersten Außenradius ra2.1 des Prozessanschlusses 2 abgetragen, siehe dazu 4c. Alternativ oder zusätzlich können diese Bereiche, etwa mittels Diamantpaste, poliert werden. So entsteht ein stufenloser Übergang, wobei die Rauheit selbst im Übergangsbereich eine mittlere Rauheit von Ra = 0,76 nicht übersteigt.
  • Somit genügt der Sensor 1 gängigen Hygieneanforderungen, wie sie etwa die Normen nach FDA, USP Class VI; 3A sowie EHEDG erfordern.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Sensor
    2
    Prozessanschluss
    2.1
    Erster Abschnitt
    2.2
    Zweiter Abschnitt
    3
    Sensorelement
    3.1
    Erster Bereich von 3
    3.1.1
    Erster Abschnitt von 3.1
    3.1.2
    Zweiter Abschnitt von 3.1
    3.2
    Zweiter Bereich von 3
    4
    Behältnis
    5
    Medium
    6
    Schnittstelle
    7
    Kabel
    8
    Messumformer
    9
    Elektrode
    10
    Aufnahme für 9
    11
    Nut
    12
    Endbereich von 2
    ra2.1
    Erster Außenradius von 2
    ra2.2
    Zweiter Außenradius von 2
    ra3.1
    Erster Außenradius von 3
    ra3.2
    Zweiter Außenradius von 3
    ra3.3
    Zweiter Außenradius von 3
    ri1
    Erster Innenradius
    ri2
    Zweiter Innenradius
    A
    Mittelachse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2010/072483 [0002]

Claims (13)

  1. Sensor (1), insbesondere konduktiver Leitfähigkeitssensor, zur Bestimmung einer Messgröße, insbesondere der Leitfähigkeit, eines Mediums (5), umfassend – einen im Wesentlichen hohlzylinderförmigen Prozessanschluss (2) aus einem Metall, insbesondere aus Edelstahl, wobei der Prozessanschluss (2) in seinem Innern zumindest zwei Abschnitte (2.1, 2.2) aufweist, – ein im Wesentlichen zylinderförmiges Sensorelement (3), das im Wesentlichen aus einer Keramik gefertigt ist, mit einem ersten Bereich (3.1) zum Einbringen des Sensorelements (3) in den Prozessanschluss (2) und einem zweiten Bereich (3.2), mit dem das Sensorelement (3) über den Prozessanschluss (2) übersteht, wobei der erste Bereich (3.1) des Sensorelements zumindest zwei Abschnitte (3.1.1, 3.1.2) aufweist, wobei je der erste Abschnitt (2.1, 3.1.1) des Prozessanschlusses (2) und des Sensorelements (3) als Presspassung ausgestaltet sind, und je der zweite Abschnitt (2.2, 3.1.2) des Prozessanschlusses (2) und des Sensorelements (3) einen Spalt (11) bilden.
  2. Sensor (1) nach Anspruch 2, wobei der Spalt (11) zur Aufnahme von Kleber ausgestaltet ist und das Sensorelement (3) mit dem Prozessanschluss (2) zusammenklebt.
  3. Sensor (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Prozessanschlusses (2) in seinem Innern zumindest einen zylindrischen ersten und einen zylindrischen zweiten Abschnitt (2.1, 2.2) aufweist, wobei der erste Abschnitt (2.1) einen ersten Innenradius (ri1) und der zweite Abschnitt (2.2) einen zweiten Innenradius (ri2) aufweist, wobei der zweite Abschnitt (2.2) an einem Endbereich (12) des Prozessanschlusses (2) angeordnet ist und der zweite Innenradius (ri2) größer als der erste Innenradius (ri1) ist.
  4. Sensor (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Bereich (3.1) des Sensorelements (3) zumindest einen zylindrischen ersten Abschnitt (3.1.1) und einen zylindrischen zweiten Abschnitt (3.1.2) aufweist, wobei der erste Abschnitt (3.1.1) einen ersten Außenradius (ra3.1) und der zweite Abschnitt (3.1.2) zumindest einen zweiten Außenradius (ra3.2) aufweist, wobei der erste Außenradius (ra3.1) des Sensorelements (3) im Wesentlichen dem ersten Innenradius (ri1) des Prozessanschlusses (2) entspricht und zur Presspassung von erstem Abschnitt (3.1.1) des Sensorelements (3) und erstem Abschnitt (2.1) des Prozessanschlusses (2) ausgestaltet ist.
  5. Sensor (1) nach Anspruch 3 oder 4, wobei der zweite Abschnitt (3.1.2) des Sensorelements (3) und der zweite Abschnitt (2.1) des Prozessanschlusses (2) den Spalt (11) bilden.
  6. Sensor (1) nach Anspruch 5, wobei der Spalt (11) als Nut im zweiten Abschnitt (3.1.2) des Sensorelements (3) ausgestaltet ist, wobei insbesondere der zweite Außenradius (ra3.2) kleiner ist als der erste Außenradius (ra3.1).
  7. Sensor (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Prozessanschluss (2) abschnittweise mit zumindest einem ersten Außenradius (ra2.1) und einem zweiten Außenradius (ra2.2) ausgestaltet ist, wobei der Prozessanschluss (2) an einem Endbereich (12) den zweiten Außenradius (ra2.2) umfasst und wobei der zweite Außenradius (ra2.2) größer als der erste Außenradius (ra2.1) ausgestaltet ist.
  8. Sensor (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Sensorelement (2) zumindest zwei, bevorzugt vier, Elektroden (9) aus Metall umfasst, und das Sensorelement (2) so ausgestaltet ist, dass zumindest eine Stirnfläche der Elektroden (9) Kontakt mit dem Medium (5) aufweist.
  9. Sensor (1) nach Anspruch 8, wobei die Elektroden (9) zur Messung der Messgröße, insbesondere der Leitfähigkeit, ausgestaltet sind und durch das Sensorelement (3) und den Prozessanschluss (2) mit einer Datenverarbeitungseinheit (8) verbunden sind.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Sensors (1), insbesondere eines konduktiven Leitfähigkeitssensors, zur Bestimmung einer Messgröße, insbesondere der Leitfähigkeit, eines Mediums, wobei der Sensor (1) einen Prozessanschluss (2) und ein Sensorelement (3) umfasst, umfassend die Schritte – Herstellen des im Wesentlichen hohlzylinderförmigen Prozessanschlusses (1) aus einem Metall, insbesondere Edelstahl, wobei der Prozessanschluss (2) in seinem Innern zumindest zwei Abschnitte (2.1, 2.2) aufweist, – Herstellen des im Wesentlichen zylinderförmigen Sensorelement (3) aus einer Keramik, mit einem ersten Bereich (3.1) zum Einbringen des Sensorelements (3) in den Prozessanschluss (2) und einem zweiten Bereich (3.2), mit dem das Sensorelement (3) über den Prozessanschluss (2) übersteht, wobei der erste Bereich (3.1) des Sensorelements (3) zumindest zwei Abschnitte (3.1.1, 3.1.2) aufweist, wobei je der erste Abschnitt (2.1, 3.1.1) des Prozessanschlusses (2) und des Sensorelements (3) als Presspassung ausgestaltet sind, und je der zweite Abschnitt (2.2, 3.1.2) des Prozessanschlusses (2) und des Sensorelements (3) einen Spalt (11) bilden, – Entfettung des Prozessanschlusses (2) und des Sensorelements (3), und – Fügen des Sensorelements (3) in den Prozessanschluss (2) mittels Kleben, indem Kleber zumindest in den Spalt (11) eingebracht wird, und Einbringen des Sensorelements (3) in den Prozessanschluss (2).
  11. Verfahren nach Anspruch 10, weiter umfassend den Schritt – Thermische Behandeln des Sensors (1) in einem Ofen.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der im Wesentlichen hohlzylinderförmige Prozessanschluss (2) abschnittweise mit zumindest einem ersten Außenradius (ra1) und einem zweiten Außenradius (ra2) ausgestaltet ist, wobei der Prozessanschluss (2) an einem Endbereich (12) den zweiten Außenradius (ra2) umfasst und wobei der zweite Außenradius (ra2) größer als der erste Außenradius (ra1) ausgestaltet ist, wobei das Verfahren weiter den Schritt umfasst – Abschleifen und/oder Abdrehen des Endbereichs (12) des Prozessanschlusses (2) mit dem zweiten Außenradius (ra2.2) und Abschleifen des zweiten Bereichs (3.2) des Sensorelements (2) auf den ersten Außenradius (ra2.1) des Prozessanschlusses (2) und/oder Polieren des Endbereichs (12) des Prozessanschlusses (2) und des zweiten Bereichs (3.2) des Sensorelements (3).
  13. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Sensorelement (3) zumindest zwei Stromelektroden (9) und zwei Spannungselektroden (9), umfasst, wobei zwischen den Stromelektroden eine Wechselspannung angelegt wird, wobei zwischen den Spannungselektroden die entstehende Potentialdifferenz, insbesondere durch eine stromlose Messung, gemessen wird, wobei aus der angelegten Wechselspannung und der gemessenen Potentialdifferenz die Messgröße, insbesondere die Leitfähigkeit, des Mediums (5) bestimmt wird.
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