DE102018130043A1 - Temperatursensor - Google Patents

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DE102018130043A1
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DE102018130043.3A
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Toshiya OYA
Takuya Doi
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Niterra Co Ltd
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NGK Spark Plug Co Ltd
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    • GPHYSICS
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Abstract

Es wird ein Temperatursensor bereitgestellt, bei dem es unwahrscheinlich ist, dass eine Temperaturerfassungsgenauigkeit mit der Zeit abnimmt. Ein Temperatursensor umfasst einen thermischen Erfassungsabschnitt und einen Rohrabschnitt. Der Rohrabschnitt ist in einer röhrenförmigen mit einem Boden versehenen Form mit einem geschlossenen vorderen Ende und einem in Längsrichtung geöffneten hinteren Ende ausgebildet und nimmt den thermischen Erfassungsabschnitt auf. Eine Außenfläche des Rohrabschnitts umfasst einen für den Emissionsgrad spezifischen Bereich, in dem der Emissionsgrad nicht weniger als 0,88 beträgt. Auf der Außenfläche des Rohrabschnitts ist ein thermischer Erfassungsabschnitt, der ein Bereich in Längsrichtung ist, in dem der thermische Erfassungsabschnitt angeordnet ist, der für den Emissionsgrad spezifische Bereich.

Description

  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Temperatursensor, der umfasst: einen thermischen Sensorabschnitt und einen Rohrabschnitt, der in einer röhrenförmigen mit einem Boden versehenen Form ausgebildet ist, und ein in Längsrichtung geschlossenes vorderes Ende und ein offenes hinteres Ende aufweist, und der den thermischen Sensorabschnitt darin aufnimmt.
  • Das Patentdokument 1 offenbart einen Temperatursensor, der umfasst: einen thermischen Sensorabschnitt und einen Rohrabschnitt, der in einer röhrenförmigen mit einem Boden versehenen Form ausgebildet ist, und ein in Längsrichtung geschlossenes vorderes Ende und ein offenes hinteres Ende aufweist, und der den thermischen Sensorabschnitt darin aufnimmt.
  • Ein solcher Temperatursensor kann abhängig von der Anwendung in einer Hochtemperaturumgebung (zum Beispiel nicht unter 850° C) verwendet werden.
  • Patentdokument 1: offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2017-116360
  • In einem Fall jedoch, in dem ein Temperatursensor in einer Hochtemperaturumgebung verwendet wird, kann sich die Temperaturerfassungsgenauigkeit im Laufe der Zeit verschlechtern.
  • Beispielsweise kann in einem Fall, in dem ein Abschnitt (Rohrabschnitt) des Temperatursensors, der mit einem zu messenden Objekt in Kontakt gebracht wird, aufgrund der hohen Temperatur verschlechtert wird, selbst wenn die Temperatur des zu messenden Objekts konstant ist, das Erfassungsergebnis durch den thermischen Erfassungsabschnitt vor der Verschlechterung und nach der Verschlechterung unterschiedlich sein. In einem solchen Fall verschlechtert sich die Temperaturerfassungsgenauigkeit.
  • Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen Temperatursensor bereitzustellen, der eine Verschlechterung der Temperaturerfassungsgenauigkeit mit der Zeit verhindert.
  • Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist auf einen Temperatursensor gerichtet, der einen thermischen Erfassungsabschnitt und einen Rohrabschnitt aufweist. Der Rohrabschnitt ist in einer röhrenförmigen mit einem Boden versehenen Form ausgebildet, weist ein in Längsrichtung geschlossenes vorderes Ende und ein offenes hinteres Ende auf, und nimmt den thermischen Erfassungsabschnitt auf.
  • Eine Außenfläche des Rohrabschnitts umfasst einen für den Emissionsgrad spezifischen Bereich, in dem ein Emissionsgrad nicht kleiner als 0,88 ist. Auf der Außenfläche des Rohrabschnitts ist ein thermischer Erfassungsabschnitt der für den Emissionsgrad spezifische Bereich, der ein Bereich in der Längsrichtung ist, in der der thermische Erfassungsabschnitt angeordnet ist. Eine Durchmessergröße A eines imaginären Kreises für den thermischen Erfassungsabschnitt und eine Durchmessergröße B einer Innenfläche des Rohrabschnitts erfüllt ein Verhältnis A/B < 65 %. Die Durchmessergröße A ist eine Durchmessergröße eines imaginären Kreises, der eine Querschnittsform des thermischen Erfassungsabschnitts senkrecht zu der Längsrichtung aufweist, und ist eine Durchmessergröße eines imaginären Kreises mit der kleinsten Durchmessergröße unter den imaginären Kreisen, von denen jedes die Querschnittsform aufweist. Die Durchmessergröße B ist eine Durchmessergröße eines der Querschnitte der inneren Oberfläche des Rohrabschnitts senkrecht zu der Längsrichtung ist und ist eine Durchmessergröße eines Querschnitts unter den Querschnitten des Bereichs des thermischen Erfassungsabschnitts.
  • Da der Emissionsgrad einen Wert innerhalb des oben beschriebenen numerischen Wertebereichs in dem für den Emissionsgrad spezifischen Bereich hat, selbst wenn der Temperatursensor für eine lange Zeitspanne (beispielsweise 500 Stunden) in einer Hochtemperaturumgebung (beispielsweise nicht unter 900° C) angeordnet ist, ist es unwahrscheinlich, dass sich der Emissionsgrad ändert. Daher ist es unwahrscheinlich, dass, wenn der Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts der Außenfläche des Röhrenabschnitts der für den Emissionsgrad spezifische Bereich ist, eine Änderung des Emissionsgrades im Laufe der Zeit, während der der Temperatursensor verwendet wird, auftritt, und daher ist es unwahrscheinlich, dass sich die Leistung zum Absorbieren von Wärme von einem zu messenden Objekt ändert. Somit kann eine Änderung der Wärmeabsorptionsleistung in dem Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts im Laufe der Zeit, während der der Temperatursensor verwendet wird, verhindert werden, und eine Änderung einer Wärmemenge, die den thermischen Erfassungsabschnitt erreicht, kann verhindert werden.
  • Wenn die Durchmessergröße A des imaginären Kreises für den thermischen Erfassungsabschnitt und die Durchmessergröße B der Innenfläche des Rohrabschnitts das Verhältnis A/B < 65 % erfüllen, wird ein vorbestimmter Spalt zwischen dem thermischen Erfassungsabschnitt und dem Rohrabschnitt gebildet. Auch bei dem Temperatursensor mit einer solchen Konfiguration kann, wenn der Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts der Außenfläche des Rohrabschnitts der für den Emissionsgrad spezifische Bereich ist, eine Änderung der Wärmeabsorptionsleistung in dem Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts unterbunden werden, und eine Änderung der Wärmemenge, die den thermischen Sensorabschnitt erreicht, kann verhindert werden.
  • Daher kann der Temperatursensor das Auftreten eines Fehlers bei der Temperaturerfassung aufgrund einer Änderung im Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts im Laufe der Zeit verhindern und die Verringerung der Temperaturerfassungsgenauigkeit mit dem Ablauf der Zeit verhindern.
  • Als nächstes kann bei dem oben beschriebenen Temperatursensor ein Bereich der Außenfläche des Rohrabschnitts, der näher an einer vorderen Endseite liegt, als der Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts, der für den Emissionsgrad spezifische Bereich sein.
  • Somit sind der Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts und der Bereich, der näher an der vorderen Endseite liegt als der Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts, die für den Emissionsgrad spezifischen Bereiche. Daher ist es nicht nur im Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts, sondern auch in dem Bereich, der näher an der Vorderseite des vorderen Endes liegt, unwahrscheinlich, dass eine Änderung des Emissionsvermögens im Laufe der Zeit, während der der Temperatursensor verwendet wird, auftritt, wodurch es unwahrscheinlich ist, dass sich die Leistung des Absorbierens von Wärme von einem zu messenden Objekt ändert. Somit kann die Änderung der Leistung zum Absorbieren von Wärme in dem Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts und dem Bereich, der sich in der Nähe des vorderen Endes befindet, mit der Zeit, während der der Temperatursensor verwendet wird, verhindert werden, und eine Änderung einer Wärmemenge, die den thermischen Erfassungsabschnitt erreicht, kann weiter verhindert werden.
  • Daher kann der Temperatursensor das Auftreten eines Fehlers bei der Temperaturerfassung aufgrund einer Änderung im Laufe der Zeit in dem Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts und in dem Bereich, der näher an der vorderen Endseite liegt als der Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts, verhindern und die Verringerung der Temperaturerfassungsgenauigkeit im Laufe der Zeit weiter verhindern.
  • Als nächstes ist bei dem oben beschriebenen Temperatursensor, wenn ein Abschnitt, der in Abschnitten des Rohrabschnitts enthalten ist, die näher an einer hinteren Endseite liegen als der Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts und der einen Außendurchmesser hat, der größer ist als ein hinteres Ende des Bereichs des thermischen Erfassungsabschnitts, ein Stufenabschnitt, wobei ein Bereich der Außenfläche des Rohrabschnitts zwischen dem Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts und dem Stufenabschnitt der für den Emissionsgrad spezifische Bereich sein kann.
  • Bei dem Temperatursensor ist es nicht nur unwahrscheinlich, dass in dem Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts, sondern auch im Bereich zwischen dem thermischen Erfassungsabschnittbereich und dem Stufenabschnitt, eine Änderung eines Emissionsgrades mit der Zeit, während der der Temperatursensor verwendet wird, auftritt, wodurch es unwahrscheinlich ist, dass sich die Wärmeabsorptionsleistung von einem zu messenden Objekt ändert. Somit kann eine Änderung der Wärmeabsorptionsleistung in dem Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts und dem Bereich zwischen dem thermischen Erfassungsabschnitt und dem Stufenabschnitt mit dem Ablauf der Zeit, während der der Temperatursensor verwendet wird, verhindert werden, und eine Änderung einer Wärmemenge, die den thermischen Erfassungsabschnitt erreicht, kann weiter verhindert werden.
  • Daher kann der Temperatursensor das Auftreten eines Fehlers bei der Temperaturerfassung aufgrund einer Änderung im Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts und des Bereichs zwischen dem Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts und dem Stufenabschnitt mit dem Ablauf der Zeit verhindern und die Verringerung der Temperaturerfassungsgenauigkeit im Laufe der Zeit weiter verhindern.
  • Als nächstes kann bei dem oben beschriebenen Temperatursensor ein gesamter Bereich der Außenfläche des Rohrabschnitts, der einem zu messenden Objekt ausgesetzt ist, der für den Emissionsgrad spezifische Bereich sein.
  • In dem Temperatursensor kann der für den Emissionsgrad spezifische Bereich erhöht werden, und das Auftreten eines Fehlers bei der Temperaturerfassung kann verhindert werden. Daher kann der Temperatursensor das Auftreten eines Fehlers bei der Temperaturerfassung im Laufe der Zeit verhindern und die Verringerung der Temperaturerfassungsgenauigkeit im Laufe der Zeit weiter verhindern.
  • Als nächstes kann bei dem oben beschriebenen Temperatursensor der Rohrabschnitt einen ersten Bereich, einen zweiten Bereich und einen Verbindungsabschnitt enthalten. Der Wärmeerfassungsabschnitt kann als eine Verbindung zwischen einem Paar von Thermoelementdrähten angeordnet sein. Der Temperatursensor kann eine Stütze umfassen, die das Paar von Thermoelementdrähten stützt. Ein vorderer Endabschnitt der Stütze kann eine innere Oberfläche des Verbindungsabschnitts berühren.
  • Der erste Bereich umfasst den Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts und hat eine konstante Außendurchmessergröße entlang der Längsrichtung. Der zweite Bereich ist näher an der hinteren Endseite als der erste Bereich ausgebildet, hat eine konstante Außendurchmessergröße entlang der Längsrichtung und einen Außendurchmesser, der größer als der erste Bereich ist. Der Verbindungsabschnitt verbindet den ersten Bereich und den zweiten Bereich miteinander. Die Stütze ist elektrisch von dem Paar von Thermoelementdrähten isoliert und trägt das Paar von Thermoelementdrähten in einem Zustand, in dem der Wärmeerfassungsabschnitt an der vorderen Endseite angeordnet ist.
  • Bei dem Temperatursensor mit einem solchen Rohrabschnitt berührt der vordere Endabschnitt der Stütze die Innenfläche des Verbindungsabschnitts, wodurch die Genauigkeit des Positionierens des thermischen Erfassungsabschnitts in dem Rohrabschnitt verbessert wird.
  • Das Paar von Thermoelementdrähten kann beispielsweise aus einem ersten Thermoelementdraht und einem zweiten Thermoelementdraht aufgebaut sein. Der erste Thermoelementdraht ist aus einem Metall gebildet, und der zweite Thermoelementdraht ist aus einem Metall gebildet, das sich vom Metall des ersten Thermoelementdrahtes unterscheidet.
  • In dem oben beschriebenen Temperatursensor kann der für den Emissionsgrad spezifische Bereich einen Emissionsgrad von nicht mehr als 0,98 haben. Noch bevorzugter kann der für den Emissionsgrad spezifische Bereich einen Emissionsgrad von nicht mehr als 0,94 haben. Ein solcher Temperatursensor kann die Änderung der Wärmeabsorptionsleistung in dem Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts unterdrücken und die Änderung einer Wärmemenge, die den thermischen Erfassungsabschnitt erreicht, verhindern, ohne die Produktionseffizienz zu verringern.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine teilweise weggeschnittene Schnittansicht, die einen Aufbau eines Temperatursensors zeigt;
    • 2 ist eine teilweise weggeschnittene Schnittansicht, die schematisch eine Struktur eines vorderen Endabschnitts des Temperatursensors zeigt;
    • 3 ist eine Ansicht, die ein Messergebnis einer ersten Messung und einer zweiten Messung zeigt;
    • 4 ist eine Ansicht, die ein Messergebnis einer dritten Messung zeigt;
    • 5 ist eine Ansicht, die Wellenformen zeigt, die die Änderung der angezeigten Temperaturen der Proben 1 bis 5 bei der dritten Messung darstellen;
    • 6 ist eine teilweise weggeschnittene Schnittansicht, die schematisch einen vergrößerten Abschnitt des Temperatursensors zeigt, in dem eine Temperaturmessstelle angeordnet ist; und
    • 7 ist eine Endflächenansicht, die eine Endfläche eines Abschnitts des Temperatursensors in 6 entlang einer Linie VII-VII zeigt.
  • Ausführungsformen, auf die die vorliegende Offenbarung angewendet werden, werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Die vorliegende Offenbarung ist überhaupt nicht auf die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und es ist leicht zu verstehen, dass die vorliegende Offenbarung auf verschiedene Arten ausgeführt werden kann, ohne vom technischen Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
  • Erste Ausführungsform
  • Gesamtkonfiguration
  • Ein Temperatursensor der vorliegenden Ausführungsform ist zum Beispiel an einem Strömungsrohr (in der vorliegenden Ausführungsform ein Abgasrohr eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs) angebracht und erfasst eine Temperatur eines zu messenden Gases (in der vorliegenden Ausführungsform eines Abgases), das in dem Strömungsrohr fließt.
  • Zunächst wird eine Konfiguration des Temperatursensors der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
  • Wie in 1 gezeigt, umfasst ein Temperatursensor 1 ein Paar von Thermoelementdrähten (erster Thermoelementdraht 2, zweiter Thermoelementdraht 3), eine Hülle 4, ein Metallrohr 5, ein Befestigungselement 6, ein äußeres Gehäuse 7 und ein Mutternelement 8. Die Auf-Ab-Richtung (Richtung entlang einer Achse AX) in 1 wird als die axiale Richtung des Temperatursensors 1 bezeichnet, die untere Seite in 1 wird als vorderes Ende des Temperatursensors 1 bezeichnet und die obere Seite in 1 wird als hinteres Ende des Temperatursensors 1 bezeichnet.
  • Der erste Thermoelementdraht 2 und der zweite Thermoelementdraht 3 sind jeweils aus verschiedenen Metallen gebildet. Insbesondere wird der erste Thermoelementdraht 2, der als positiver Pol (d. h. positiver Schenkel) wirkt, aus einer Legierung (sogenanntes Nicrosil) gebildet, die Ni, Cr, Si als Hauptkomponenten enthält. Dagegen ist der zweite Thermoelementdraht 3, der als negativer Pol (d. h. negativer Schenkel) wirkt, aus einer Legierung (sogenanntes Nisil) gebildet, die Ni, Si als Hauptkomponenten enthält.
  • Ferner sind der Endabschnitt an der Vorderendseite des ersten Thermoelementdrahts 2 und der Endabschnitt an der Vorderendseite des zweiten Thermoelementdrahtes 3 miteinander verbunden, um eine Temperaturmessstelle 10 zu bilden.
  • In einem Abschnitt, der von einem vorderen Ende der Hülle 4 vorsteht, ist eine erste Oxidfilmschicht (nicht gezeigt), die Ni, Cr und Si enthält, über den gesamten Oberflächen des ersten Thermoelementdrahts 2 und der Temperaturmessstelle 10 ausgebildet. In ähnlicher Weise ist in dem Abschnitt, der von dem vorderen Ende der Hülle 4 vorsteht, eine zweite Oxidfilmschicht (nicht gezeigt), die Ni und Si enthält, über der gesamten Oberfläche des zweiten Thermoelementdrahts 3 ausgebildet.
  • Die Hülle 4 ist ein Element, das aus einem Metall hergestellt ist (zum Beispiel einer rostfreien Legierung wie SUS310S) und zu einer Rohrform geformt ist. In die Hülle 4 sind beide Thermoelementdrähte 2 und 3 eingeführt. Die Hülle 4 bedeckt die Umfänge der beiden Thermoelementdrähte 2 und 3 in einem anderen Bereich als den beiden Endabschnitten der beiden Thermoelementdrähte 2 und 3 in der axialen Richtung. Nicht dargestelltes Isolierpulver (d. h. Isoliermaterial mit elektrischer Isoliereigenschaft) ist zwischen der Hülle 4 und den beiden Thermoelementdrähten 2 und 3 eingefüllt. Somit ist die Hülle 4 elektrisch von beiden Thermoelementdrähten 2 und 3 isoliert und hält (trägt) beide Thermoelementdrähte 2 und 3 in einem Zustand, in dem die Temperaturmessstelle 10 an der vorderen Endseite angeordnet ist.
  • Das Metallrohr 5 besteht aus einem korrosionsbeständigen Metall (zum Beispiel einer rostfreien Legierung wie SUS310S) und ist in einer röhrenförmigen mit einem Boden versehenen Form ausgebildet ist, die sich in axialer Richtung erstreckt, einen Bodenabschnitt am vorderen Ende aufweist und eine Öffnung am hinteren Ende hat.
  • Das Metallrohr 5 weist einen Abschnitt mit reduziertem Durchmesser 21, einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser 22, einen Abschnitt mit großem Durchmesser 23 und einen Stufenabschnitt 24 auf. Der Abschnitt mit reduziertem Durchmesser 21 ist so geformt, dass sein Durchmesser von der hinteren Endseite zu der vorderen Endseite hin verringert wird und an dem Endabschnitt an der vorderen Endseite geschlossen ist. Der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 22 ist in eine Rohrform geformt, die sich in axialer Richtung auf der Seite erstreckt, die näher am hinteren Ende liegt als der Abschnitt mit reduziertem Durchmesser 21, und hat einen konstanten Außendurchmesser. Der Abschnitt mit großem Durchmesser 23 ist in eine Rohrform geformt, die sich in axialer Richtung auf der Seite erstreckt, die näher an dem hinteren Ende liegt als der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 22. Der Abschnitt mit großem Durchmesser 23 ist so ausgebildet, dass der Außendurchmesser des Abschnitts mit großem Durchmesser 23 größer ist als der Außendurchmesser des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 22.
  • Der Stufenabschnitt 24 ist zwischen dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser 22 und dem Abschnitt mit großem Durchmesser 23 angeordnet und hat eine röhrenförmige Form, die sich in axialer Richtung erstreckt, um den Abschnitt mit kleinem Durchmesser 22 und den Abschnitt mit großem Durchmesser 23 miteinander zu verbinden. Der Stufenabschnitt 24 ist zwischen dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser 22 und dem Abschnitt mit großem Durchmesser 23 angeordnet und hat eine röhrenförmige Form, die sich in axialer Richtung erstreckt, um den Abschnitt mit kleinem Durchmesser 22 und den Abschnitt mit großem Durchmesser 23 miteinander zu verbinden.
  • Das Metallrohr 5 ist so ausgebildet, dass es die Temperaturmessstelle 10 im Abschnitt 22 mit kleinem Durchmesser und einen Teil der Hülle 4 in dem Abschnitt mit großem Durchmesser 23 aufnimmt.
  • Das Befestigungselement 6 umgibt die Außenumfangsfläche des hinteren Endes des Metallrohrs 5, um das Metallrohr 5 zu stützen, und umfasst einen Vorsprung 31 und einen hinteren Endseitenmantelabschnitt 32.
  • Der Vorsprung 31 ist so ausgebildet, dass er von der Außenumfangsfläche des hinteren Endes des Metallrohrs 5 in der radialen Richtung des Metallrohrs 5 nach außen vorsteht. Der hintere Endseitenmantelabschnitt 32 ist in eine Rohrform geformt, die sich darin in die axiale Richtung von dem Endabschnitt an der hinteren Endseite des Vorsprungs 31 erstreckt. Der Endabschnitt an der hinteren Endseite des Metallrohrs 5 wird in den Vorsprung 31 und den hinteren Endseitenmantelabschnitt 32 eingeführt. Danach werden der hintere Endseitenmantelabschnitt 32 und das Metallrohr 5 mittels Laser verschweißt, um das Befestigungselement 6 und das Metallrohr 5 miteinander zu verbinden.
  • Das äußere Gehäuse 7 ist aus einem Metall hergestellt und zu einer Rohrform geformt, bei der der Außendurchmesser des Außengehäuses 7 größer als der Außendurchmesser des Metallrohrs 5 ist.
  • Das äußere Gehäuse 7 wird durch Laser in einem Zustand verschweißt, in dem der hintere Endseitenmantelabschnitt 32 an dem Endabschnitt an der vorderen Endseite des äußeren Gehäuses 7 eingefügt ist, um mit dem Befestigungselement 6 verbunden zu werden.
  • Das Mutternelement 8 ist so angeordnet, dass es um eine Achse parallel zu der axialen Richtung in einem Zustand drehbar ist, in dem der Endabschnitt an der vorderen Endseite des äußeren Gehäuses 7 darin eingesetzt ist. Das Mutternelement 8 umfasst einen Sechskantmutterabschnitt 41 und einen Schraubenabschnitt 42.
  • Der Sechskantmutterabschnitt 41 erstreckt sich von dem Außenumfang des äußeren Gehäuses 7 entlang der radialen Richtung nach außen und hat den Außenumfang in einer hexagonalen plattenartigen Form. An dem Sechskantmutterabschnitt 41 ist ein Befestigungswerkzeug wie ein Schraubenschlüssel angebracht, wenn der Temperatursensor 1 an einem Abgasrohr befestigt ist. Der Schraubenabschnitt 42 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet, die sich in axialer Richtung von dem Endabschnitt des Sechskantmutterabschnitts 41 an dem vorderen Ende in Richtung des vorderen Endes des Temperatursensors 1 erstreckt, und weist ein daran gebildetes Außengewinde auf dem äußeren Umfang.
  • Das Metallrohr 5 ist in ein Schraubenloch einer nicht dargestellten Nabe eingesetzt, die so angeordnet ist, dass sie vom Außenumfang des Abgasrohrs vorsteht, und das Außengewinde des Schraubenabschnitts 42 ist in eine Innengewinde geschraubt, die an der inneren Umfangswand des Schraubenlochs der Nabe ausgebildet ist, wodurch der Temperatursensor 1 an dem Abgasrohr befestigt ist.
  • Beide Thermoelementdrähte 2 und 3 sind direkt mit Ausgleichsleitungsdrähten 51 bzw. 52 verbunden. Die Ausgleichsleitungsdrähte 51 und 52 sind mit elektrisch isolierenden Materialien 61 bzw. 62 bedeckt. Abschnitte um die Abschnitte, an denen die Thermoelementdrähte 2 und 3 mit den Ausgleichsleitungsdrähten 51 und 52 verbunden sind, sind mit Isolierrohren 55 bzw. 56 bedeckt. Die Ausgleichsleitungsdrähten 51 und 52 sind über eine externe Schaltung mit einer elektronischen Steuereinheit des Fahrzeugs verbunden. Die Öffnung an der hinteren Endseite des äußeren Gehäuses 7 ist durch eine Tülle 65 aus hitzebeständigem Gummi verschlossen und die Ausgleichsleitungsdrähte 51 und 52 sind so angeordnet, dass sie die Tülle 65 durchdringen.
  • Als nächstes wird die Größe der Temperaturmessstelle 10 beschrieben. Insbesondere wird die Größe einer Querschnittsform senkrecht zu der Achse AX der Temperaturmessstelle 10, d. h. die Größe in Bezug auf die Innenfläche des Metallrohrs 5 mit Bezug auf die 6 und 7 beschrieben.
  • Die Querschnittsform senkrecht zu der Achse AX der Temperaturmessstelle 10, die in 6 gezeigt ist, ist eine ellipsoide Form, wie in 7 gezeigt. Ein imaginärer Kreis mit der kleinsten Durchmessergröße unter den imaginären Kreisen, die die Querschnittsform der Temperaturmessstelle 10 enthalten, wird als imaginärer Kreis C1 bezeichnet (Kreis, der in 7 durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist). Die Innenfläche eines Bereichs (Bereich des thermischen Erfassungsbereichs RE1, der nachstehend beschrieben wird) des Metallrohrs 5, in dem die Temperaturmessstelle 10 angeordnet ist, wird als Innenfläche C2 bezeichnet.
  • Eine Durchmessergröße A des imaginären Kreises C1 beträgt 1,13 mm. Eine Durchmessergröße B der Innenfläche C2 beträgt 2,05 mm. Das heißt, ein Verhältnis A/B der Durchmessergröße A des imaginären Kreises C1 zu der Durchmessergröße B der Innenfläche C2 beträgt 55 %.
  • Das heißt, die Temperaturmessstelle 10 ist so aufgebaut, dass sie ein Verhältnis zwischen der Temperaturmessstelle 10 und der Innenfläche C2 des Metallrohrs 5 aufweist, so dass das Verhältnis A/B der Durchmessergröße A des imaginären Kreises C1 zu die Durchmessergröße B der Innenfläche C2 weniger als 65 % beträgt.
  • Emissionsgradspezifischer Bereich an der Außenfläche des Metallrohrs
  • Als nächstes wird das Metallrohr 5 beschrieben.
  • Das Metallrohr 5 besteht aus einem korrosionsbeständigen Metall und ist wie oben beschrieben in einer röhrenförmigen mit einem Boden versehenen Form ausgebildet.
  • Das Metallrohr 5 hat an seiner Außenfläche eine Vielzahl von Bereichen (thermischer Erfassungsbereich RE1, thermischer Erfassungsabschnitt des vorderen Endbereichs RE2, thermischer Erfassungsabschnitt des hinteren Endbereichs RE3, Stufenabschnittbereich RE4, hinterer Bereich RE5 mit großem Durchmesser), die in axialer Richtung (Längsrichtung) an unterschiedlichen Positionen angeordnet sind, wie in 2 gezeigt. In 2 ist ein Teil des hinteren Endbereichs RE5 mit großem Durchmesser des Metallrohrs 5 weggelassen.
  • Auf der Außenfläche des Metallrohrs 5 ist der Bereich des thermischen Erfassungsbereichs RE1 ein Bereich in axialer Richtung, in dem die Temperaturmessstelle 10 (thermischer Erfassungsabschnitt) angeordnet ist. Auf der Außenfläche des Metallrohrs 5 ist der thermische Erfassungsabschnitt des vorderen Endbereichs RE2 ein Bereich, der näher an der vorderen Endseite liegt als der thermische Erfassungsbereich RE1. Auf der äußeren Oberfläche des Metallrohrs 5 ist der thermische Erfassungsabschnitt des hinteren Endbereichs RE3 ein Bereich zwischen dem thermischen Erfassungsbereich RE1 und dem Stufenabschnitt 24. Mit anderen Worten, auf der äußeren Oberfläche des Metallrohrs 5 ist der thermische Erfassungsabschnitt des hinteren Endbereichs RE3 näher an der hinteren Endseite als der thermische Erfassungsbereich RE1 und näher an der vorderen Endseite als der Stufenabschnitt 24. Auf der Außenfläche des Metallrohrs 5 ist der Stufenabschnittbereich RE4 ein Bereich in axialer Richtung, in dem der Stufenabschnitt 24 ausgebildet ist. Auf der Außenfläche des Metallrohrs 5 ist der hintere Endbereich mit großem Durchmesser RE5 näher an der hinteren Endseite als der Stufenabschnitt 24 und näher an der vorderen Endseite als das Befestigungselement 6.
  • Das Metallrohr 5 ist ein für den Emissionsgrad spezifischer Bereich, in dem der thermische Erfassungsbereich RE1, der thermische Erfassungsabschnitt des vorderen Endbereichs RE2, der thermische Erfassungsabschnitt des hinteren Endbereichs RE3, der Stufenabschnittbereich RE4 und der hintere Endbereich groß sind. Der hintere Endbereich mit großem Durchmesser RE5 hat an seiner Außenfläche einen Emissionsgrad ε von nicht weniger als 0,88.
  • Der Emissionsgrad der Außenfläche des Metallrohrs 5 kann eingestellt werden, indem die Wärmebehandlungsbedingungen (Wärmebehandlungstemperatur, Wärmebehandlungszeit) für das Metallrohr 5 gesteuert werden. Wenn beispielsweise die Wärmebehandlung für das Metallrohr 5 unter den Wärmebehandlungsbedingungen durchgeführt wird, bei denen die Wärmebehandlungstemperatur 900° C beträgt und die Wärmebehandlungszeit 2,0 Stunden beträgt, wird der Emissionsgrad der Außenfläche des Metallrohrs 5 nicht geringer als 0,88. Obwohl der Emissionsgrad des Metallrohrs 5 auf einen sehr hohen Wert erhöht werden kann, indem die Wärmebehandlungstemperatur erhöht wird und die Wärmebehandlungszeit verlängert wird, kann die Produktionseffizienz verringert werden. Daher ist beispielsweise der Emissionsgrad ε im Hinblick auf die Produktivität vorzugsweise nicht größer als 0,98. Um die Produktivität weiter zu verbessern, ist der Emissionsgrad ε bevorzugter nicht größer als 0,94.
  • Ergebnis der Messung
  • Ein Ergebnis der Messung der Tendenz einer Änderung des Emissionsgrades wird relativ zu einer Änderung der Wärmebehandlungsbedingung für das Metallrohr 5 beschrieben. Im Folgenden wird die Messung auch als erste Messung bezeichnet.
  • Wie in 3 dargestellt, war die Wärmebehandlungsbedingung so, dass die Wärmebehandlungszeit gleichförmig war (2 Stunden) und die Wärmebehandlungstemperatur geändert wurde, um drei Temperaturen (400° C, 600° C, 900° C) zu verwenden. Bei jeder der Temperaturen von 600°C und 900°C wurden zwei Metallröhren 5 (Proben) verwendet, und insgesamt fünf Metallröhren 5 (Proben 1 bis 5) wurden einer Wärmebehandlung unterzogen. 3 zeigt aufgenommene Bilder des äußeren Erscheinungsbildes der Proben 1 bis 5.
  • Wie in „ERGEBNIS DER ERSTEN MESSUNG“ in 3 gezeigt, betrug bei den Wärmebehandlungstemperaturen von 400° C und 600° C (Proben 1, 2, 3) der Emissionsgrad ε weniger als 0,88 und bei der Wärmebehandlungstemperatur von 900° C (Proben 4, 5) war der Emissionsgrad ε nicht geringer als 0,88. Wenn daher das Metallrohr 5 einer Wärmebehandlung unter der Wärmebehandlungsbedingung unterworfen wird, so dass die Wärmebehandlungstemperatur nicht niedriger als 900° C ist und die Wärmebehandlungszeit nicht weniger als 2 Stunden beträgt, kann das Metallrohr 5, in dem die äußere Oberfläche einen Emissionsgrad ε von nicht weniger als 0,88 aufweist, erzeugt werden.
  • Als nächstes wird ein Ergebnis (im Folgenden auch als Ergebnis einer zweiten Messung bezeichnet) zum Messen der Änderung eines Emissionsgrades durch Anordnung einer Vielzahl von Metallröhren 5, die einer Wärmebehandlung unterzogen worden sind und unterschiedliche Emissionsgrade ε aufweisen, in einer Hochtemperaturumgebung beschrieben. Diese Messung wird im Folgenden auch als zweite Messung bezeichnet.
  • Bei der zweiten Messung wurde der Emissionsgrad ε des Metallrohrs 5 gemessen, das fünf Stunden lang in einer Umgebung von 950° C angeordnet war.
  • Der Emissionsgrad ε von jeder der Proben 1 bis 5 nach der zweiten Messung ist wie in „ERGEBNIS DER ZWEITEN MESSUNG“ in 3 angegeben. Das „ERGEBNIS DER ZWEITEN MESSUNG“ zeigt an, dass der Anteil der Änderung des Emissionsgrades ε zwischen der Messung vor und nach der Messung in den Proben 4 und 5, in denen der Emissionsgrad ε vor der Messung nicht geringer als 0,88 war, geringer ist als in den Proben 1 bis 3, in der der Emissionsgrad ε vor der Messung weniger als 0,88 betrug.
  • Als nächstes wird ein Ergebnis des Messens eines angezeigten Temperaturänderungsbetrags bei der Temperaturerfassung im Fall der Temperatursensoren 1 unter Verwendung der Metallröhre 5 der Proben 1 bis 5, die in einer Umgebung von 950° C angeordnet sind, gemäß einem Vergleich zwischen einer angezeigten Temperatur zu einem Zeitpunkt beschrieben, zu dem 15 Minuten seit dem Entsorgen des Temperatursensors 1 vergangen sind, und eine angegebene Temperatur zu einem Zeitpunkt, zu dem fünf Stunden seit dem Entsorgen des Temperatursensors 1 vergangen sind. Nachfolgend wird die Messung auch als dritte Messung bezeichnet.
  • Bei der dritten Messung wurde der Temperatursensor 1 in einer Umgebung von 950° C angeordnet, und die Änderung (angegebener Temperaturänderungsbetrag) einer durch den Temperatursensor 1 angezeigten Temperatur wurde gemessen.
  • Gemäß dem Ergebnis der dritten Messung in 4, liegt bei den Proben 4 und 5, bei denen der Emissionsgrad ε vor der Messung nicht weniger als 0,88 betrug, der angegebene Temperaturänderungsbetrag innerhalb eines zulässigen Messbereichs (nicht größer als + 1,0° C und nicht weniger als 1,0° C) und bei den Proben 1 bis 3, bei denen der Emissionsgrad ε vor der Messung weniger als 0,88 betrug, liegt der angegebene Temperaturänderungsbetrag außerhalb des zulässigen Messbereichs. 4 zeigt eine Korrelation zwischen dem angegebenen Temperaturänderungsbetrag und dem Emissionsgrad ε im vorderen Endabschnitt des Metallrohrs 5 vor der Messung.
  • 5 zeigt Wellenformen, die Änderungen der angezeigten Temperaturen der Proben 1 bis 5 bei der dritten Messung darstellen. Gemäß 5 ist ein Änderungsbetrag der angezeigten Temperatur mit der Zeit in den Proben 4 und 5 geringer als in den Proben 1 bis 3.
  • Wirkung
  • Wie oben beschrieben, umfasst der Temperatursensor 1 der vorliegenden Ausführungsform die Temperaturmessstelle 10 (Wärmeerfassungsabschnitt), das Metallrohr 5 (Rohrabschnitt) und das Befestigungselement 6 (Flanschabschnitt). Das Metallrohr 5 hat eine röhrenförmige mit Boden versehene Form mit dem geschlossenen vorderen Ende und dem in Längsrichtung geöffneten hinteren Ende und nimmt die Temperaturmessstelle 10 darin auf. Das Befestigungselement 6 trägt das Metallrohr 5.
  • Die äußere Oberfläche des Metallrohrs 5 umfasst einen für den Emissionsgrad spezifischen Bereich, in dem der Emissionsgrad ε nicht weniger als 0,88 beträgt. Auf der Außenfläche des Metallrohrs 5 ist eine Vielzahl von Bereichen (Bereich des thermischen Erfassungsbereichs RE1, thermischer Erfassungsabschnitt des vorderen Endbereichs RE2, thermisch Erfassungsabschnitt des hinteren Endbereichs RE3, Stufenabschnittbereich RE4, der hintere Endbereich mit großem Durchmesser RE5) angeordnet. In Längsrichtung befinden sich jeweils die für den Emissionsgrad spezifischen Bereiche.
  • Da der Emissionsgrad ε innerhalb des oben beschriebenen numerischen Wertebereichs in dem für den Emissionsgrad spezifischen Bereich liegt, ist es, selbst dann, wenn der Temperatursensor in einer Hochtemperaturumgebung (beispielsweise nicht niedriger als 900° C) für einen langen Zeitraum angeordnet ist (beispielsweise 500 Stunden), unwahrscheinlich, dass sich der Emissionsgrad ε ändert. Wenn daher an der Außenfläche des Metallrohrs 5 der Bereich des thermischen Erfassungsbereichs RE1, der thermischer Erfassungsabschnitt des vorderen Endbereichs RE2, der thermische Erfassungsabschnitt des hinteren Endbereichs RE3, der Stufenabschnittbereich RE4 und der hintere Endbereich mit großem Durchmesser RE5 jeweils der für den Emissionsgrad spezifische Bereich sind, ist eine Änderung des Emissionsgrades ε mit der Zeit, während der der Temperatursensor 1 verwendet wird, unwahrscheinlich. Daher ist es unwahrscheinlich, dass sich die Leistung zum Absorbieren von Wärme von einem Objekt (Abgas), die gemessen werden soll, ändert. Somit kann eine Änderung der Wärmeabsorptionsleistung in jedem Bereich (RE1 bis RE5) der Außenfläche des Metallrohrs 5 im Laufe der Zeit, während der der Temperatursensor 1 verwendet wird, verhindert werden, und eine Änderung der Wärmemenge, die die Temperaturmessstelle 10 erreicht wird, kann verhindert werden.
  • Ferner ist der Temperatursensor 1 so aufgebaut, dass das Verhältnis A/B der Durchmessergröße A des imaginären Kreises C1 für die Temperaturmessstelle 10 zu der Durchmessergröße B der Innenfläche C2 des Metallrohrs 5 kleiner als 65 % ist. Somit ist auch in einem Fall, in dem der Temperatursensor 1 so aufgebaut ist, dass er einen vorbestimmten Spalt zwischen der Temperaturmessstelle 10 und der Innenfläche des Metallrohrs 5 bildet, insbesondere auch in einem Fall, in dem der Temperatursensor 1 derart strukturiert ist, dass die Durchmessergröße A des imaginären Kreises C1 und die Durchmessergröße B der Innenfläche C2 dem „Verhältnis A/B < 65 %“ genügen, wenn der thermische Erfassungsbereich RE1 der Außenfläche des Metallrohrs 5 der für den Emissionsgrad spezifische Bereich ist, kann in einem bestimmten Bereich eine Änderung der Wärmeabsorptionsleistung in dem Bereich des thermischen Erfassungsbereichs RE1 verhindert werden, und eine Änderung einer Wärmemenge, die die Temperaturmessstelle 10 erreicht, kann verhindert werden.
  • Daher kann der Temperatursensor 1 das Auftreten eines Fehlers bei der Temperaturerfassung aufgrund einer Änderung in den Bereichen (RE1 bis RE5) der Außenfläche des Metallrohrs 5 mit der Zeit verhindern und die Verringerung der Temperaturerfassungsgenauigkeit mit dem Verstreichen von Zeit verhindern.
  • Der Temperatursensor 1 ist so aufgebaut, dass auf der Außenfläche des Metallrohrs 5 nicht nur der Bereich des thermischen Erfassungsbereichs RE1, sondern auch der thermische Erfassungsabschnitt des vorderen Endbereichs RE2, der thermische Erfassungsabschnitt des hinteren Endbereichs RE3, der Stufenabschnittsbereich RE4 und der hintere Bereich mit großem Durchmesser RE5 die für den Emissionsgrad spezifischen Bereiche sind. Wenn also ein breiter Bereich eines Bereichs auf der Außenfläche des Metallrohrs 5 der für den Emissionsgrad spezifische Bereich ist, ist es unwahrscheinlich, dass eine Änderung des Emissionsgrades mit der Zeit, während der der Temperatursensor 1 verwendet wird, in einem weiten Bereich des Metallrohr 5 auftritt, wodurch es unwahrscheinlich ist, dass sich die Leistung zum Absorbieren von Wärme von einem zu messenden Objekt ändert.
  • Ferner sind in dem Temperatursensor 1 auf der Außenfläche des Metallrohrs 5 alle Bereiche (RE1 bis RE5), die einem zu messenden Objekt (Abgas) ausgesetzt sind, die für den Emissionsgrad spezifischen Bereiche. Daher kann in dem Temperatursensor 1 der für den Emissionsgrad spezifische Bereich an der Außenfläche des Metallrohrs 5 erhöht werden, und ein Fehler bei der Temperaturerfassung kann reduziert werden. Daher kann der Temperatursensor 1 das Auftreten eines Fehlers bei der Temperaturerfassung im Laufe der Zeit verhindern und ferner die Verringerung der Temperaturerfassungsgenauigkeit im Laufe der Zeit weiter verhindern.
  • Der Temperatursensor 1 umfasst eine Halterung (Hülle 4), die den ersten Thermoelementdraht 2 und den zweiten Thermoelementdraht 3 in einem Zustand stützt, in dem die Temperaturmessstelle 10 an der vorderen Endseite angeordnet ist. Die Temperaturmessstelle 10 ist als eine Verbindung zwischen dem ersten Thermoelementdraht 2 und dem zweiten Thermoelementdraht 3 vorgesehen, und der Stufenabschnitt 24 (Verbindungsabschnitt) und die Hülle 4 kontaktieren die Innenfläche des Stufenabschnitts 24 in dem Metallrohr 5.
  • Der Abschnitt 22 mit kleinem Durchmesser umfasst den Bereich des thermischen Erfassungsbereichs RE1 und weist entlang der Längsrichtung (axiale Richtung) eine konstante Größe des Außendurchmessers auf. Der Abschnitt mit großem Durchmesser 23 ist näher an der hinteren Endseite als der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 22 ausgebildet und hat eine konstante Außendurchmessergröße entlang der Längsrichtung und hat eine Außendurchmessergröße, die größer ist als der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 22. Der Stufenabschnitt 24 verbindet den Abschnitt mit kleinem Durchmesser 22 und den Abschnitt mit großem Durchmesser 23 miteinander.
  • Bei dem Temperatursensor 1, der das Metallrohr 5 mit einer solchen Struktur aufweist, kontaktiert der vordere Endabschnitt der Hülle 4 die Innenfläche des Stufenabschnitts 24, wodurch das Positionieren der Temperaturmessstelle 10 in dem Metallrohr 5 erleichtert wird, und die Genauigkeit zum Positionieren der Temperaturmessstelle 10 in dem Metallrohr 5 verbessert wird.
  • Übereinstimmung der Begriffe
  • Die Übereinstimmung der Begriffe wird beschrieben.
  • Der Temperatursensor 1 entspricht einem Beispiel eines Temperatursensors. Die Temperaturmessstelle 10 entspricht einem Beispiel eines Temperaturerfassungsabschnitts. Das Metallrohr 5 entspricht einem Beispiel eines Rohrabschnitts. Der Stufenabschnitt 24 entspricht Beispielen eines Stufenabschnitts und eines Verbindungsabschnitts.
  • Der Bereich des thermischen Erfassungsbereichs RE1 entspricht einem Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts. Der vordere Endbereich des thermischen Erfassungsabschnitts RE2 entspricht einem Bereich der Außenfläche des Rohrabschnitts, der näher an der vorderen Endseite liegt als der Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts. Der thermische Erfassungsabschnitt des hinteren Endbereichs RE3 entspricht einem Bereich der Außenfläche des Rohrabschnitts zwischen dem Bereich thermischen Erfassungsabschnitts und dem Stufenabschnitt. Der Bereich des thermischen Erfassungsbereichs RE1, der thermische Erfassungsabschnitt des vorderen Endbereichs RE2, der thermische Erfassungsabschnitt des hinteren Endbereichs RE3, der Stufenabschnittbereich RE4 und der hintere Bereich mit großem Durchmesser RE5 entsprechen dem gesamten Bereich der Außenfläche des Rohrabschnitts, der einem zu messenden Objekt ausgesetzt ist.
  • Der Abschnitt 22 mit kleinem Durchmesser entspricht einem Beispiel eines ersten Bereichs. Der Abschnitt 23 mit großem Durchmesser entspricht einem Beispiel eines zweiten Bereichs. Der Stufenabschnitt 24 entspricht einem Beispiel des Verbindungsabschnitts. Der erste Thermoelementdraht 2 und der zweite Thermoelementdraht 3 entsprechen einem Beispiel eines Paares von Thermoelementdrähten. Die Hülle 4 entspricht einem Beispiel einer Stütze.
  • Weitere Ausführungsformen
  • Die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wurde oben beschrieben. Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann in verschiedenen Modi ausgeführt werden, ohne vom Kern der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
  • Obwohl beispielsweise jeder der Bereiche RE1 bis RE5 der Außenfläche des Metallrohrs 5 der für den Emissionsgrad spezifische Bereich in der oben beschriebenen Ausführungsform ist, ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Auf der Außenfläche des Metallrohrs 5 kann nur der Bereich des thermischen Erfassungsbereichs RE1 der für den Emissionsgrad spezifische Bereich sein, oder der Bereich des thermischen Erfassungsbereichs RE1 und der thermische Erfassungsabschnitt des vorderen Endbereichs RE2 können die für den Emissionsgrad spezifischen Bereiche sein. Alternativ können der Bereich des thermischen Erfassungsbereichs RE1, der thermische Erfassungsabschnitt des vorderen Endbereichs RE2 und der thermische Erfassungsabschnitt des hinteren Endbereichs RE3, die für den Emissionsgrad spezifischen Bereiche sein.
  • Als nächstes kann anstelle des Hülle 4 der thermische Erfassungsabschnitt die innere Oberfläche des Stufenabschnitts 24 des Metallrohrs 5 berühren. In diesem Fall kann der thermische Erfassungsabschnitt eine lange Form haben, die sich von dem Stufenabschnitt 24 zu dem vorderen Endseitenbereich des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 22 erstreckt.
  • Als nächstes kann eine Funktion einer Komponente in jeder Ausführungsform von mehreren Komponenten gemeinsam genutzt werden, oder Funktionen einer Mehrzahl von Komponenten können von einer Komponente dargestellt werden. Ferner kann ein Teil der Konfiguration jeder Ausführungsform weggelassen werden. Zumindest ein Teil der Konfiguration jeder Ausführungsform kann beispielsweise der Konfiguration einer anderen oben beschriebenen Ausführungsform hinzugefügt oder durch diese ersetzt werden. Die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung schließt jeden Aspekt ein, der in der technischen Idee enthalten ist, die aus der Beschreibung in den Ansprüchen angegeben ist. Zusammengefasst ist ein Temperatursensor vorgesehen, bei dem es unwahrscheinlich ist, dass eine Verringerung der Temperaturerfassungsgenauigkeit mit der Zeit auftritt. Ein Temperatursensor umfasst einen thermischen Erfassungsabschnitt und einen Rohrabschnitt. Der Rohrabschnitt ist in röhrenförmig mit einem Boden ausgebildet und weist ein geschlossenes vorderes Ende und ein in Längsrichtung geöffnetes hinteres Ende auf, und nimmt den thermischen Erfassungsabschnitt auf. Eine äußere Oberfläche des Rohrabschnitts umfasst einen für den Emissionsgrad spezifischen Bereich, in dem der Emissionsgrad nicht weniger als 0,88 beträgt. Auf der Außenfläche des Rohrabschnitts ist ein thermischer Erfassungsabschnitt, der ein Bereich in Längsrichtung ist, in dem der thermische Erfassungsabschnitt angeordnet ist, der für den Emissionsgrad spezifische Bereich.
  • Bezugszeichenliste
  • 1:
    Temperatursensor
    2:
    erster Thermoelementdraht
    3:
    zweiter Thermoelementdraht
    4:
    Hülle
    5:
    Metallrohr
    6:
    Befestigungselement
    7:
    äußeres Gehäuse
    8:
    Mutternelement
    10:
    Temperaturmessstelle
    21:
    Abschnitt mit reduziertem Durchmesser
    22:
    Abschnitt mit kleinem Durchmesser
    23:
    Abschnitt mit großem Durchmesser
    24:
    Stufenabschnitt
    RE1:
    thermischer Erfassungsbereichsabschnitt
    RE2:
    thermischer Erfassungsabschnitt des vorderen Endbereichs
    RE3:
    thermischer Erfassungsabschnitt des hinteren Endbereichs
    RE4:
    Stufenabschnittbereich
    RE5:
    hinterer Bereich mit großem Durchmesser
  • 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
    • JP 2017116360 [0004]

Claims (7)

  1. Temperatursensor (1), umfassend: einen thermischen Erfassungsabschnitt (10); und einen Rohrabschnitt (5), der in einer röhrenförmigen mit einem Boden versehenen Form ausgebildet ist, und ein in Längsrichtung geschlossenes vorderes Ende und ein offenes hinteres Ende aufweist, wobei der Rohrabschnitt so konfiguriert ist, dass er den thermischen Erfassungsabschnitt aufnimmt, wobei eine Außenfläche des Rohrabschnitts einen für den Emissionsgrad spezifischen Bereich umfasst, in dem ein Emissionsgrad nicht kleiner als 0,88 ist, wobei auf der Außenfläche des Rohrabschnitts ein thermischer Erfassungsbereich (RE1) der für den Emissionsgrad spezifische Bereich ist, der ein Bereich in der Längsrichtung ist, in der der thermische Erfassungsabschnitt angeordnet ist, und wobei eine Durchmessergröße A eines imaginären Kreises (C1) mit einer kleinsten Durchmessergröße unter imaginären Kreisen, von denen jeder eine Querschnittsform des thermischen Erfassungsabschnitts (10) senkrecht zu der Längsrichtung enthält und eine Durchmessergröße B eines Querschnitts des Bereichs des thermischen Erfassungsabschnitts unter den Querschnitten einer Innenfläche (C2) des Rohrabschnitts senkrecht zu der Längsrichtung einem Verhältnis A/B < 65 % genügt.
  2. Temperatursensor nach Anspruch 1, wobei ein Bereich (RE2) der Außenfläche des Rohrabschnitts, der näher an einer vorderen Endseite als der Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts liegt, der für den Emissionsgrad spezifische Bereich ist.
  3. Temperatursensor nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei, wenn ein Abschnitt, der in Abschnitten des Rohrabschnitts enthalten ist, die näher an einer hinteren Endseite als der Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts liegen, und der einen Außendurchmesser aufweist, der größer als ein hinteres Ende des Bereichs des thermischen Erfassungsabschnitts ist, ein Stufenabschnitt (24) ist, wobei ein Bereich (RE3) der Außenfläche des Rohrabschnitts zwischen dem Bereich des thermischen Erfassungsabschnitts und dem Stufenabschnitt, der für den Emissionsgrad spezifische Bereich ist.
  4. Temperatursensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein gesamter Bereich (RE1, RE2, RE3, RE4, RE5) der Außenfläche des Rohrabschnitts, der einem zu messenden Objekt ausgesetzt ist, der für den Emissionsgrad spezifische Bereich ist.
  5. Temperatursensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Rohrabschnitt umfasst: einen ersten Bereich (22), der den thermischen Erfassungsabschnitt umfasst, und einen konstanten Außendurchmesser in der Längsrichtung aufweist, einen zweiten Bereich (23), der näher an der hinteren Endseite als der erste Bereich ausgebildet ist, eine konstante Außendurchmessergröße entlang der Längsrichtung aufweist und einen Außendurchmesser aufweist, der größer als der erste Bereich ist, und einen Verbindungsabschnitt (24), der den ersten Bereich und den zweiten Bereich miteinander verbindet, wobei der thermische Erfassungsabschnitt (10) als eine Verbindung zwischen einem Paar von Thermoelementdrähten (2, 3) angeordnet ist, wobei der Temperatursensor eine Stütze (4) aufweist, die konfiguriert ist, um elektrisch von dem Paar von Thermoelementdrähten isoliert zu sein, und um das Paar von Thermoelementdrähten in einem Zustand abzustützen, in dem der thermische Erfassungsabschnitt an der vorderen Endseite angeordnet ist, wobei ein vorderer Endabschnitt der Stütze eine Innenfläche des Verbindungsabschnitts berührt.
  6. Temperatursensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der für den Emissionsgrad spezifische Bereich einen Emissionsgrad von nicht mehr als 0,98 aufweist.
  7. Temperatursensor nach Anspruch 6, wobei der für den Emissionsgrad spezifische Bereich einen Emissionsgrad von nicht mehr als 0,94 aufweist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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