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Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz eine Temperatursensorvorrichtung sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Temperatursensorvorrichtung gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
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Bei einer Temperatursensorvorrichtung für die Bodentemperaturmessung ist es vorteilhaft, wenn der oder die Sensoren der Temperatursensorvorrichtung längs einer Steckrichtung der Temperatursensorvorrichtung von einem Sensorträger der Temperatursensorvorrichtung aufgenommen werden können.
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Dadurch kann die Temperatursensorvorrichtung einfach und schnell und ohne den Einsatz von Klebstoff montiert werden, wobei der Montagevorgang auch die Lage des Sensors oder der Sensoren definieren kann. Darüber hinaus kann bei einer wie hier vorgeschlagen montierten Temperatursensorvorrichtung eine ausreichend große Kontaktfläche zwischen Boden und Sensor sichergestellt werden.
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Es wird eine Temperatursensorvorrichtung vorgestellt, die ausgebildet ist, um für eine Bodentemperaturmessung in einer Steckrichtung entlang einer Längsachse der Temperatursensorvorrichtung in einen Boden eingesteckt zu werden, wobei die Temperatursensorvorrichtung das folgende Merkmal aufweist:
einen Sensorträger mit einer Ausnehmung, die ausgeformt ist, um einen freiliegenden Sensorabschnitt eines stabförmigen Sensors aufzunehmen, und mit einer Aufnahmeöffnung zum Einstecken eines Kontaktierungsabschnitts des Sensors, wobei die Aufnahmeöffnung in die Ausnehmung mündet und zumindest annähernd parallel zu der Längsachse ausgerichtet ist.
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Die Temperatursensorvorrichtung kann zum Überwachen von Temperatur und Feuchtigkeit eines landwirtschaftlich genutzten Bodens, beispielsweise eines Spargelfeldes, eingesetzt werden. Der Sensorträger kann im Wesentlichen eine Form eines Stiftes oder Dorns aufweisen. Der Sensorträger kann beim Gebrauch der Temperatursensorvorrichtung nahezu vollständig in den Boden eingesteckt werden. Unter der Ausnehmung am Sensorträger kann eine Aussparung am Material oder ein zurückversetzter Wandabschnitt des Sensorträgers verstanden werden. Unter der Aufnahmeöffnung kann eine Bohrung, ein Sackloch oder ein Durchgangsloch durch eine Wand des Sensorträgers verstanden werden. Die Aufnahmeöffnung kann einen Kanal darstellen, in den der Kontaktierungsabschnitt des Sensors eingeführt werden kann, und der eine Länge aufweist, die ausreichend ist, um ein Verkippen des eingeführten Sensors zu verhindern.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Temperatursensorvorrichtung ferner mindestens einen stabförmigen Sensor zum Erfassen einer Bodentemperatur aufweisen. Dabei kann der Kontaktierungsabschnitt des Sensors in die Aufnahmeöffnung eingesteckt oder einsteckbar sein. Bei dem stabförmigen Sensor kann es sich um elektronisches Bauelement zur Messwertaufnahme handeln. Unter dem Kontaktierungsabschnitt des stabförmigen Sensors kann ein Bereich des Sensors verstanden werden, mit dem der Sensor durch das Einstecken in die Aufnahmeöffnung an dem Sensorträger befestigt werden kann. Der Kontaktierungsabschnitt kann eine Schnittstelle zum elektrischen Kontaktieren des Sensors, beispielsweise unter Verwendung eines Kabels aufweisen. Der freiliegende Sensorabschnitt des stabförmigen Sensors kann ausgebildet sein, um im Einsatz der Temperatursensorvorrichtung im direkten Kontakt mit dem Boden ein elektrisches Signal als Maß für eine Temperatur des Bodens zu liefern. Der Sensorabschnitt kann als ein Temperaturfühler und/oder Feuchtigkeitsfühler ausgeführt sein oder zumindest einen solchen Fühler umfassen. So können die Bodentemperatur und Änderungen der Bodentemperatur direkt erfasst und überwacht werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann zumindest ein Abschnitt der Ausnehmung durch eine zumindest annähernd quer zu der Längsachse verlaufende Ausnehmungswand gebildet werden. Die Aufnahmeöffnung kann durch die Ausnehmungswand verlaufen oder durch die Ausnehmungswand gebildet werden. Damit kann vorteilhafterweise eine Montage des Sensors am Sensorträger erleichtert und eine Lage des Sensors am Sensorträger eindeutig definiert werden.
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Der Sensorträger kann einen Steckabschnitt mit einem Einsteckende aufweisen. Dabei kann die Ausnehmung durch eine Abstufung in Richtung des Einsteckendes in einer Seitenwand des Steckabschnitts gebildet sein. Der Steckabschnitt kann ausgebildet sein, um mit dem Einsteckende voran vollständig in den Boden eingesteckt zu werden. Die Abstufung kann im Gebrauch der Temperatursensorvorrichtung eine optimale Platzierung des Sensors gegenüber dem umgebenden Erdreich gewährleisten.
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Günstig es auch, wenn die Temperatursensorvorrichtung zumindest eine zweite Ausnehmung aufweist, die ausgeformt sein kann, um einen freiliegenden Sensorabschnitt eines zweiten stabförmigen Sensors aufzunehmen, und eine zweite Aufnahmeöffnung zum Einstecken eines Kontaktierungsabschnitts des zweiten Sensors aufweist. Die zweite Aufnahmeöffnung kann in die zweite Ausnehmung münden und zumindest annähernd parallel zu der Längsachse ausgerichtet sein. Die zweite Ausnehmung kann durch eine zweite Abstufung in Richtung des Einsteckendes in einer zweiten Seitenwand des Steckabschnitts gebildet sein. Vorteilhafterweise kann mit einer so realisierten örtlich versetzten weiteren Erfassung der Bodentemperatur ein Zustand des Bodens noch genauer erfasst werden.
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Insbesondere können die erste Abstufung und die zweite Abstufung in Richtung der Längsachse versetzt zueinander angeordnet sein. Mit dieser Ausführungsform können vorteilhafterweise Temperaturen unterschiedlicher Bodentiefen bzw. ein Temperaturverlauf in Abhängigkeit von der Bodentiefe erfasst werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Aufnahmeöffnung als eine Presspassung für den Kontaktierungsabschnitt des Sensors ausgeformt sein. So kann bei der Montage der Temperatursensorvorrichtung auf ein Haftmittel verzichtet werden und der Montagevorgang damit schneller und kostengünstiger realisiert werden.
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Günstig ist es, wenn die Aufnahmeöffnung einen Anschlag zum Begrenzen einer Einstecktiefe des Sensors in der Aufnahmeöffnung aufweist. So kann ohne Weiteres gewährleistet werden, dass ein ausreichend langer Bereich des Sensors den freiliegenden Sensorabschnitt bildet. Zudem kann ein Durchrutschen des stabförmigen Sensors in ein Inneres des Sensorträgers verhindert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Temperatursensorvorrichtung einen sich im Inneren der Temperatursensorvorrichtung entlang der Längsachse erstreckenden und in die Aufnahmeöffnung mündenden Kanal zum Führen eines Kabels für den Sensor aufweisen. Diese Ausführungsform ermöglicht eine geschützte Führung des Kabels zu einer Oberseite der Temperatursensorvorrichtung oder zu einer Übertragungseinrichtung der Temperatursensorvorrichtung.
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Der Sensorträger kann einen sich quer zu der Längsachse erstreckenden Deckelabschnitt aufweisen. Dabei kann die Ausnehmung oder eine weitere Ausnehmung durch eine Mulde in dem Deckelabschnitt gebildet sein. Diese Ausführungsform des Sensorträgers ermöglicht einen vorteilhaften Einbau des Sensors, wenn dieser zur Messung der bodennahen Umgebungstemperatur ausgelegt ist.
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Beispielsweise kann der Deckelabschnitt eine die Mulde umlaufende Erhebung aufweisen. So kann der Sensor besonders sicher und vor Beschädigungen geschützt im Deckelabschnitt angeordnet werden.
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Insbesondere kann die Mulde ausgebildet sein, um den Sensorabschnitt des Sensors vollständig aufzunehmen. Dabei kann eine Oberfläche der Erhebung mit einer Endfläche des Sensorabschnitts in einer gemeinsamen Ebene liegen. So kann vorteilhafterweise gewährleistet werden, dass der Sensor möglichst nahe an einer Oberfläche des Bodens platziert ist.
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Es wird ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Temperatursensorvorrichtung, die ausgebildet ist, um für eine Bodentemperaturmessung in einer Steckrichtung entlang einer Längsachse der Temperatursensorvorrichtung in einen Boden eingesteckt zu werden, vorgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Bereitstellen eines Sensorträgers mit einer Ausnehmung, die ausgeformt ist, um einen freiliegenden Sensorabschnitt eines stabförmigen Sensors aufzunehmen, und mit einer Aufnahmeöffnung zum Einstecken eines Kontaktierungsabschnitts des Sensors, wobei die Aufnahmeöffnung in die Ausnehmung mündet und zumindest annähernd parallel zu der Längsachse ausgerichtet ist.
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Bereitstellen mindestens eines stabförmigen Sensors zum Erfassen einer Bodentemperatur; und
Einstecken eines Kontaktierungsabschnitts des Sensors in die Aufnahmeöffnung, um einen freiliegenden Sensorabschnitt des Sensors in der Ausnehmung anzuordnen.
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Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Herstellungsverfahrens kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden. Das Herstellungsverfahren kann gemäß Ausführungsformen manuell oder teil- bzw. vollautomatisiert ausgeführt werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine perspektivische Darstellung einer Temperatursensorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
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2 eine Schnittdarstellung eines Einsteckendes der Temperatursensorvorrichtung aus 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel;
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3 eine weitere perspektivische Darstellung der Temperatursensorvorrichtung aus 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel;
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4 eine Schnittdarstellung eines Deckelabschnitts der Temperatursensorvorrichtung aus 3 gemäß einem Ausführungsbeispiel;
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5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer Temperatursensorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
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6 eine schematische Darstellung einer Temperatursensorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine Temperatursensorvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Temperatursensorvorrichtung 100 wird für die Messung einer Bodentemperatur eingesetzt. Dazu wird die Temperatursensorvorrichtung 100 in einer mittels eines Pfeils in der Darstellung in 1 gekennzeichneten Steckrichtung 102 entlang einer in 1 mittels einer Strichlinie gekennzeichneten Längsachse 104 der Temperatursensorvorrichtung 100 zumindest teilweise in den Boden, dessen Temperatur erfasst werden soll, eingesteckt. Beispielsweise kann die Temperatursensorvorrichtung 100 zur Erfassung und Überwachung der Bodentemperatur eines Spargelfeldes eingesetzt werden.
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Die Temperatursensorvorrichtung 100 setzt sich aus einem Sensorträger 105 und mindestens einem stabförmigen Sensor 106, 108, der an dem Sensorträger 105 angeordnet ist, zusammen. Die in 1 gezeigte beispielhafte Temperatursensorvorrichtung 100 weist beispielhaft vier Sensoren auf, von denen in 1 ein erster Sensor 106 und ein zweiter Sensor 108 gezeigt sind. Bei den Sensoren 106, 108 handelt es sich hier um elektronische Bauelemente, die ausgebildet sind, um bei in den Boden eingesteckter Temperatursensorvorrichtung 100 im Kontakt mit dem Boden eine Temperatur und gegebenenfalls auch einen Feuchtigkeitsgrad des Bodens erfassen. Die Sensoren 106, 108 werden im Folgenden auch als Messfühler oder Temperaturfühler 106, 108 bezeichnet.
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Der Sensorträger 105 verjüngt sich in der Steckrichtung 102 und endet in einem spitz zulaufenden Einsteckende 110. Der Sensorträger 105 umfasst einen Steckabschnitt 112 und einen Deckelabschnitt 114. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Temperatursensorvorrichtung 100 sind der Steckabschnitt 112 und der Deckelabschnitt 114 einstückig aus einem Kunststoffmaterial gebildet. Im Gebrauch kann die Temperatursensorvorrichtung 100 mit dem Einsteckende 110 voran in den Boden gesteckt werden. Dazu kann die Temperatursensorvorrichtung 100 am Deckelabschnitt 114 mit der Hand ergriffen werden.
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Der Steckabschnitt 112 bildet einen Hauptanteil des Sensorträgers 105 und weist im Wesentlichen eine Form eines Dornes bzw. sich verjüngenden Stiftes auf. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Temperatursensorvorrichtung 100 wird die sich verjüngende Stabform des Steckabschnitts 112 durch winkelig zueinander stehende unterschiedlich breite Wandflächen des Steckabschnitts 112 gebildet, wobei drei der Wandflächen drei Seitenwände des Steckabschnitts 112 bilden. Die drei Seitenwände stehen im Winkel von etwa 120 ° zueinander.
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In der Darstellung in 1 ist eine erste Seitenwand 116 und eine zweite Seitenwand 118 der drei Seitenwände des Steckabschnitts 112 gezeigt. Zwischen zwei benachbarten Seitenwänden 116, 118 ist je eine die Seitenwände 116, 118 verbindende Außenwand 119 angeordnet.
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Zum Aufnehmen des ersten stabförmigen Sensors 106 weist der Steckabschnitt 112 eine Ausnehmung 120 sowie eine in 1 nicht gezeigte in die Ausnehmung 120 mündende Aufnahmeöffnung auf. Die Ausnehmung 120 ist an der ersten Seitenwand 116 ausgeformt, und ist ausgebildet, um einen freiliegenden Sensorabschnitt des ersten stabförmigen Sensors 106 aufzunehmen. Der Sensorabschnitt ist dabei vollständig innerhalb der Ausnehmung 120 angeordnet. Somit steht der Sensor nicht gegenüber einer durch die Außenwände 119 gebildete Außenkontur der Temperatursensorvorrichtung 100 über. Mit anderen Worten ist ein Abstand zwischen dem Sensor 106 und einer entlang der Längsachse 104 verlaufenden Mittellinie der Temperatursensorvorrichtung 100 geringer als ein Abstand zwischen den angrenzenden Außenwänden 119 und der Mittellinie.
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Wie die Darstellung in 1 zeigt, ist die Ausnehmung 120 durch eine Abstufung 122 in der ersten Seitenwand 116 in Richtung des Einsteckendes 110 gebildet. Ein Abschnitt der Ausnehmung 120 – in der Darstellung in 1 eine in Richtung des Deckelabschnitts 114 obere Begrenzung der Ausnehmung 120 – wird durch eine quer zu der Längsachse 104 verlaufende und durch die Abstufung 122 geformte Ausnehmungswand 124 gebildet, sodass die Aufnahmeöffnung durch die Ausnehmungswand 124 verläuft. Die Ausnehmungswand 124 kann als ein abgeknickter Abschnitt der Seitenwand 116 aufgefasst werden. Die Ausnehmung 120 erstreckt sich entlang eines an die Ausnehmungswand 124 angrenzenden Abschnitt der ersten Seitenwand 116 von der Ausnehmungswand 124 zu dem Einsteckende 110. Die Abstufung 122 in der ersten Seitenwand 116 ist nahe dem Einsteckende 110, also in einem unteren Bereich des Steckabschnitts 112, ausgeformt.
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Bei dem freiliegenden Sensorabschnitt handelt es sich um den in 1 sichtbaren Bereich des ersten Sensors 106. Die Aufnahmeöffnung ist ausgebildet, um einen in 1 nicht sichtbaren Kontaktbereich des ersten Sensors 106 aufzunehmen, indem der Kontaktbereich des ersten Sensors 106 durch die Aufnahmeöffnung in der Ausnehmungswand 124 eingesteckt ist.
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Zum Aufnehmen des zweiten stabförmigen Sensors 108 weist der Steckabschnitt 112 eine zweite Ausnehmung 126 sowie eine in 1 nicht gezeigte in die zweite Ausnehmung 126 mündende zweite Aufnahmeöffnung auf. Die zweite Ausnehmung 126 ist an der zweiten Seitenwand 118 ausgeformt und ausgebildet, um einen freiliegenden Sensorabschnitt des zweiten stabförmigen Sensors 108 aufzunehmen.
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Wie die Darstellung in 1 zeigt, ist die zweite Ausnehmung 126 durch eine zweite Abstufung 128 in der zweiten Seitenwand 118 des Steckabschnitts 112 in Richtung des Einsteckendes 110 gebildet. Ein Abschnitt der zweiten Ausnehmung 126, der in der Darstellung in 1 eine in Richtung des Deckelabschnitts 114 obere Begrenzung der zweiten Ausnehmung 126 bildet, wird durch eine quer zu der Längsachse 104 verlaufende und durch die zweite Abstufung 128 geformte zweite Ausnehmungswand 130 gebildet, sodass die zweite Aufnahmeöffnung durch die zweite Ausnehmungswand 130 verläuft. Die zweite Ausnehmung 126 erstreckt sich an der zweiten Seitenwand 118 von der zweiten Ausnehmungswand 130 zu dem Einsteckende 110.
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Die erste Abstufung 122 und die zweite Abstufung 126 sind in Richtung der Längsachse 104 versetzt zueinander angeordnet. Entsprechend ist die zweite Abstufung 126 in der zweiten Seitenwand 118 nahe dem Deckelabschnitt 114 an einem dem Einsteckende 110 entgegengesetzten Ende des Steckabschnitts 112, also in einem oberen Bereich des Steckabschnitts 112, ausgeformt.
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Bei dem freiliegenden Sensorabschnitt des zweiten Sensors 108 handelt es sich um den in 1 sichtbaren Bereich des zweiten Sensors 108. Die Aufnahmeöffnung ist ausgebildet, um einen in 1 nicht sichtbaren Kontaktbereich des zweiten Sensors 108 aufzunehmen, indem der Kontaktbereich des zweiten Sensors 108 in die zweite Aufnahmeöffnung eingesteckt ist.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Sensoren 106, 108 mittels einer Presspassung in ihre jeweilige Aufnahmeöffnung eingesteckt und fixiert. Ein Haftmittel wird zur Fixierung der Sensoren 106, 108 nicht benötigt. Eine der Steckrichtung 102 entgegengesetzte und mit einem weiteren Pfeil in der Darstellung in 1 gekennzeichnete Kraftrichtung 132 beim Einstechen bzw. Einstecken der Temperatursensorvorrichtung 100 in den Boden verstärkt die Fixierung der Sensoren 106, 108 in den Aufnahmeöffnungen, indem die Sensoren 106, 108 beim Einstecken der Temperatursensorvorrichtung 100 in Richtung eines jeweiligen Bodens der Aufnahmeöffnungen gedrückt werden.
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Der Deckelabschnitt 114 weist im Wesentlichen eine Dreieckform auf und erstreckt sich quer zu der Längsachse 104 an einem dem Einsteckende 110 entgegengesetzten weiteren Ende des Sensorträgers 105. Die Dreieckform des Deckelabschnitts 114 ergibt sich aus Abstufungen des für die Temperatursensorvorrichtung 100 verwendeten Materials gegenüber den Seitenwänden 116, 118 des Steckabschnitts 112.
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Die Temperatursensorvorrichtung 100 weist ferner eine Funkbox bzw. Funkeinrichtung 134 auf. Die Funkeinrichtung 134 ist mit Kabeln der Sensoren 106, 108 im Inneren des Sensorträgers 105 elektrisch leitfähig verbunden und ausgebildet, um auf Messdaten der Sensoren 106, 108 basierende Informationen an eine Funkschnittstelle bereitzustellen. Die Funkschnittstelle kann eine Verbindung der Temperatursensorvorrichtung 100 mit einer Datenverarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten der auf den Messdaten basierenden Informationen bereitstellen. Die Datenverarbeitungseinrichtung kann so auf Grundlage der eingelesenen Temperaturmessdaten des Bodens einen Erntezustand von im Boden angebauten Nutzpflanzen wie z. B. Spargel identifizieren.
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Entsprechend der beispielhaften Anzahl von vier am Sensorträger 105 verbauten Sensoren können durch die Funkbox 134 vier verschiedene Messwerte übermittelt werden. Eine Konfiguration der Sensortiefen im Boden, also der individuellen Positionierung der Sensoren am Sensorträger 105, erfolgt dabei in Abhängigkeit der Laufzeit auf Basis der Messwertdynamik.
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Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Temperatursensorvorrichtung 100 weist die Funkeinrichtung 134 eine Stabform auf, ist an dem Deckelabschnitt 114 angeordnet und erstreckt sich quer zu der Längsachse 104.
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2 zeigt in einer Schnittdarstellung eine Detailansicht eines mittels eines Kreises in der Darstellung in 1 gekennzeichneten Abschnitts der Temperatursensorvorrichtung 100, der das Einsteckende des Sensorträgers 105 aufweist, gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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In 2 ist die Fixierung des ersten Sensors 106 an dem Sensorträger 105 gezeigt. Die Fixierung erfolgt, indem ein Kontaktierungsabschnitt 200 des ersten Sensors 106 in eine in die Ausnehmung 120 mündende Aufnahmeöffnung 202 eingesteckt ist. Ein an den Kontaktierungsabschnitt 200 angrenzender Bereich des ersten Sensors 106 ist als ein freiliegender Abschnitt 204 des ersten Sensors 106 in der Ausnehmung 120 angeordnet.
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Wie die Darstellung in 2 zeigt, mündet die kanalförmige Aufnahmeöffnung 202 in die Ausnehmung 120 und erstreckt sich parallel zu der Längsachse 104 der Temperatursensorvorrichtung 100. Damit bedingt die Aufnahmeöffnung 202 die Anordnung des stabförmigen ersten Sensors 106 entlang der Längsachse 104 der Temperatursensorvorrichtung 100. Die Aufnahmeöffnung 202 ist als eine Presspassung für den Kontaktierungsabschnitt 200 des Sensors 106 ausgeformt. So wird der Sensor 106 mit dem Einstecken in die Aufnahmeöffnung 202 an dem Sensorträger 105 fixiert. Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Aufnahmeöffnung 202 als eine Bohrung 202 in den Sensorträger 105 ausgebildet.
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Wie die Darstellung in 2 ferner zeigt, ist in der Aufnahmeöffnung 202 ein Anschlag 206 ausgeformt. Der Anschlag 206 ist ausgebildet, um eine Einstecktiefe des Sensors 106 in der Aufnahmeöffnung 202 zu begrenzen. Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel bedingt der Anschlag 206, dass der freiliegende Abschnitt 204 des ersten Sensors 106 länger als der Kontaktierungsabschnitt 200 des ersten Sensors 106 ist. Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der freiliegende Abschnitt 204 in etwa dreimal so lang wie der Kontaktierungsabschnitt 200. Die Ausnehmung 120 ist ferner so in der ersten Seitenwand des Sensorträgers 105 platziert, dass der freiliegende Abschnitt 204 des Sensors 106 gegenüber einer Endkante des Einsteckendes zurücksteht. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird der Anschlag 206 durch eine stufenförmige Aufweitung eines Innendurchmessers der kanalförmigen Aufnahmeöffnung 202 in Richtung des Endes 110 ausgeformt.
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Das in 2 gezeigte Ausführungsbeispiel der Temperatursensorvorrichtung 100 weist einen Kanal 208 zum Führen eines Kabels 210 für den ersten Sensor 106 auf. Der Kanal 208 erstreckt sich im Inneren des Sensorträgers 105 entlang der Längsachse 104 der Temperatursensorvorrichtung 100 und mündet in die Aufnahmeöffnung 202. Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist auch der Kanal 208 durch eine Bohrung in dem Sensorträger 105 gebildet.
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Der in 2 nicht gezeigte zweite stabförmige Sensor der Temperatursensorvorrichtung 100 ist analog zu dem ersten Sensor 106 in einer identisch mit der ersten Aufnahmeöffnung 202 ausgeformten und in die zweite Ausnehmung mündenden zweiten Aufnahmeöffnung eingesteckt und erstreckt sich ebenfalls längs der Längsachse 104.
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Gemäß dem hier vorgestellten Konzept sind alle Temperaturfühler 106 der Temperatursensorvorrichtung 100 in je einer abgestuften Bohrung angebracht, sodass zunächst das Kabel 210 durchgezogen und anschließend der Sensor 106 in die größere Bohrung 202 eingepresst wird. Die Richtung der Bodenkraft wirkt, wie anhand 1 gezeigt, beim Einpressen in die gleiche Richtung wie bei der Montage, sodass dadurch keine Lockerung des Sensors 106 zu erwarten ist. Daher kann auf Klebstoff bei der Montage des Sensors 106 verzichtet werden.
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3 zeigt die Temperatursensorvorrichtung 100 aus 1 in einer weiteren perspektivischen Darstellung. 3 zeigt die Temperatursensorvorrichtung 100 mit Blick auf die zweite Seitenwand 118 und eine dritte Seitenwand 300 des Sensorträgers 105. An der dritten Seitenwand 300 ist ein dritter stabförmiger Sensor 302 der Temperatursensorvorrichtung 100 angeordnet.
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Zum Aufnehmen des dritten stabförmigen Sensors 302 ist in der dritten Seitenwand 300 eine dritte Ausnehmung 304 sowie eine in 3 nicht gezeigte in die dritte Ausnehmung 304 mündende dritte Aufnahmeöffnung ausgebildet. Die dritte Aufnahmeöffnung ist identisch mit der ersten und zweiten Aufnahmeöffnung ausgeformt, sodass der in die dritte Aufnahmeöffnung eingesteckte dritte Sensor 302 sich ebenfalls parallel zu der Längsachse 104 der Temperatursensorvorrichtung 100 erstreckt.
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Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel der Temperatursensorvorrichtung 100 ist die dritte Ausnehmung 304 durch eine dritte Abstufung 306 in der dritten Seitenwand 300 ausgeformt. Die dritte Abstufung 306 ist in einem Mittelbereich des Steckabschnitts des Sensorträgers 106 ungefähr gleich weit gegenüber der ersten Abstufung und der zweiten Abstufung versetzt angeordnet. Die dritte Ausnehmung 304 erstreckt sich von einer durch die dritte Abstufung 306 gebildeten dritten Ausnehmungswand zu dem Einsteckende 110 des Sensorträgers 105.
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4 zeigt in einer Schnittdarstellung eine beispielhafte Detailansicht eines mittels eines Kreises in der Darstellung in 3 gekennzeichneten Abschnitts der Temperatursensorvorrichtung 100, der den Deckelabschnitt 114 des Sensorträgers 105 aufweist.
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In dem Deckelabschnitt 114 ist ein vierter Sensor 400 der Temperatursensorvorrichtung 100 angeordnet. Dazu weist der Deckelabschnitt 114 eine vierte Ausnehmung 402 auf, die als eine Mulde 402 in dem Deckelabschnitt 114 ausgeformt ist. Die Mulde 402 ist etwa in einer Mitte des Deckelabschnitts 114 angeordnet und erstreckt sich entlang der Längsachse 104 senkrecht in dem Sensorträger 105. Die Mulde 402 ist bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine senkrechte Bohrung in dem Sensorträger 105 gebildet. Entsprechend ist der vierte Sensor 400 entlang der Längsachse 104 in dem Deckelabschnitt 114 angeordnet.
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Bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel erstreckt sich ein Abschnitt des vierten Sensors 400 bzw. ein Kabel des vierten Sensors 400 durch eine Öffnung in einem Boden der Mulde 402 in ein Inneres des Sensorträgers 105.
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Wie die Darstellung in 4 zeigt, ist der vierte Sensor 400 vollständig in die Mulde 402 eingeführt, sodass ein Sensorabschnitt des vierten Sensors 400 nicht gegenüber einer Oberfläche des Deckelabschnitts 114 und somit gegenüber einer Außenkontur der Temperatursensorvorrichtung 100 vorsteht.
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In 4 weist der Deckelabschnitt 114 eine die Mulde 402 umlaufende Erhebung 404 in Form eines erhöhten Muldenrandes auf. Der vierte Sensor 400 ist so in der Mulde 402 angeordnet, dass eine Oberfläche 406 der Erhebung 404 mit einer Endfläche 408 des Sensorabschnitts des vierten Sensors 400 in einer gemeinsamen Ebene liegt.
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Bei dem 4 gezeigten Ausführungsbeispiel der Temperatursensorvorrichtung 100 ist ein Innendurchmesser der Mulde 402 größer als ein Außendurchmesser des vierten Sensors 400. So wird ein Luftspalt 410 zwischen dem Sensorabschnitt des vierten Sensors 400 und einer den Sensorabschnitt umgebenden Wand der Mulde 402 gebildet.
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Mit der in 4 gezeigten beispielhaften Anbringung des vierten Temperaturfühlers 400 in der Mulde 402 im Deckel 114 des Sensorträgers 105 bietet sich die Temperatursensorvorrichtung 100 insbesondere zum Einsatz im Spargelanbau an, wo häufig die Spargelfelder mit Folien abgedeckt sind, da eine Positionierung des Fühlers 400 zur Temperaturmessung direkt unterhalb der Folie ermöglicht wird. Durch den Einbau des vierten Sensors 400 in der Mulde 402 wird ein Kontakt mit der Folie sichergestellt, ohne dass der Fühler 400 herausragt und beschädigt werden kann. Auch kann er nicht beim Hineindrücken in die Erde beschädigt werden.
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Bei der in 4 gezeigten Variante der Temperatursensorvorrichtung 100 kann auch ein Temperaturfühler aus Metall als der vierte Sensor 400 verwendet werden. Da der Sensor 400 nicht in Richtung einer auf dem Deckelabschnitt 114 aufliegenden Folie vorsteht, wird die Folie auch dann nicht beschädigt, wenn diese wiederholt – üblich ist zum Teil mehrmals täglich – angehoben und über den Sensordeckel 114 gezogen wird. Auch wird der Sensor 400 selbst nicht beschädigt oder aus seiner Befestigung herausgerissen.
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Zusammenfassend wird bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel der Temperatursensorvorrichtung 100 der vierte Temperaturfühler 400 für die Messung der Temperatur direkt unterhalb der Folie eingesetzt und ist so in der Mulde 402 angebracht, dass er mit Luft umgeben ist und nicht aus dem Gehäuse 105 herausragt. Der gegenüber der Oberfläche des Deckels 114 erhöhte Rand 404 der Mulde 402 stellt sicher, dass die auf dem Sensordeckel 114 aufliegende Folie entlang des Deckels 114 in alle Richtungen gezogen werden kann, ohne den Temperaturfühler 400 bzw. die Folie zu beschädigen. Die in 4 gezeigte Ausführung der Temperatursensorvorrichtung 100 dient also sowohl dem Schutz des Fühlers 400 als auch dem Schutz der Folie.
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Die mit dem hier vorgestellten Konzept realisierbare Anordnung des vierten Sensors 400 direkt unterhalb einer beispielsweise im Spargelanbau eingesetzten Folie ermöglicht auf der Grundlage der Temperaturmessungen an der Folie und gegebenenfalls unter Verwendung zusätzlicher Wetterinformationen eine Identifikation der Folienlage auf dem Boden. So können Rückschlüsse über eine optimale Folienlage und/oder eine optimale Folienfarbe gewonnen werden, beispielsweise mittels einer über die bereits erwähnte Funkschnittstelle mit der Temperatursensorvorrichtung 100 verbundenen Datenverarbeitungseinrichtung.
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5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 500 zum Herstellen einer Temperatursensorvorrichtung. Das Verfahren 500 kann zum Herstellen der in den 1 bis 4 gezeigten Temperatursensorvorrichtung manuell oder voll- oder teilautomatisiert ausgeführt werden.
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In einem ersten Schritt des Bereitstellens 502 wird ein Sensorträger mit einer Ausnehmung und einer in die Ausnehmung mündenden und zumindest annähernd parallel zu einer Längsachse des Sensorträgers ausgerichteten Aufnahmeöffnung bereitgestellt. In einem zweiten Schritt des Bereitstellens 504 wird ein stabförmiger Sensor zum Erfassen einer Bodentemperatur mit einem Kontaktierungsabschnitt und einem Sensorabschnitt bereitgestellt. In einem Schritt des Einsteckens 506 wird der Kontaktierungsabschnitt des Sensors in die Aufnahmeöffnung des Sensorträgers eingesteckt, um den Sensorabschnitt des Sensors freiliegend in der Ausnehmung des Sensorträgers anzuordnen.
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6 zeigt eine schematische Darstellung einer Temperatursensorvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand der vorangegangenen Figuren beschriebene Temperatursensorvorrichtung 100 handeln. Die Temperatursensorvorrichtung 100 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um einen ersten Sensor 106 und einen weiteren Sensor 400 aufzunehmen.
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Zum Aufnehmen des ersten Sensors 106 weist ein Sensorträger 105 der Temperatursensorvorrichtung 100 eine quer oder annähernd quer zu einer Längsachse der Temperatursensorvorrichtung 100 verlaufende erste Ausnehmungswand 124 auf. Durch die erste Ausnehmungswand 124 wird eine erste Ausnehmung 120 ausgeformt, in die der freiliegende Sensorabschnitt 204 des Sensors 106 hineinragt. In der ersten Ausnehmungswand 124 ist ferner eine erste Aufnahmeöffnung 202 angeordnet, die ausgeformt ist, um einen Kontaktierungsabschnitt 200 des Sensors 106 aufzunehmen. Die erste Aufnahmeöffnung 202 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als ein längs, also parallel oder annähernd parallel, zu der Längsachse der Temperatursensorvorrichtung 100 verlaufender Kanal ausgeführt.
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Zum Aufnehmen des weiteren Sensors 400 weist der Sensorträger 105 der Temperatursensorvorrichtung 100 eine quer oder annähernd quer zu der Längsachse der Temperatursensorvorrichtung 100 verlaufende weitere Ausnehmungswand 624 auf. Durch die weitere Ausnehmungswand 624 wird eine weitere Ausnehmung 402 ausgeformt, in die der freiliegende Sensorabschnitt 204 des weiteren Sensors 400 hineinragt. In der weiteren Ausnehmungswand 624 ist ferner eine weitere Aufnahmeöffnung 602 angeordnet, die ausgeformt ist, um einen Kontaktierungsabschnitt 200 des weiteren Sensors 400 aufzunehmen. Die weitere Aufnahmeöffnung 602 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als ein längs, also parallel oder annähernd parallel, zu der Längsachse der Temperatursensorvorrichtung 100 verlaufender Kanal ausgeführt.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Temperatursensorvorrichtung 100 eine Übertragungseinrichtung 630 auf, die mit den Sensoren 106, 400 gekoppelt, beispielsweise verkabelt ist. Die Übertragungseinrichtung 630 ist ausgebildet, um Sensorwerte der Sensoren 106, 400 einzulesen und optional, beispielsweise unter Verwendung einer Antenne, an eine außerhalb der Temperatursensorvorrichtung 100 angeordnete Empfangseinheit auszusenden.
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Gemäß unterschiedlichen Ausführungsbeispielen kann die Temperatursensorvorrichtung 100 ausgeformt sein, um nur einen der Sensoren 106, 400 oder noch weitere Sensoren aufzunehmen. Ferner kann die Temperatursensorvorrichtung 100 auch nur den Sensorträger 105 umfassen, in den nachträglich zumindest ein Sensor 106, 400 montiert werden kann.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
