-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Korrosionssensor und ein Herstellungsverfahren hierfür.
-
Beschreibung des Standes der Technik
-
Beispielsweise sind einige Elemente einer Gasturbine aus Stahl, wie z.B. Kohlenstoffstahl, gebildet. Wenn Kohlenstoffstahl in einer atmosphärischen Umgebung verwendet wird, schreitet Korrosion voran und es erscheint Rost auf der Oberfläche, was ein Grund für verschiedene Probleme werden kann. Aus diesem Grund wird die Korrosionsgeschwindigkeit durch einen Korrosionssensor beobachtet bzw. überwacht.
-
Beispielsweise offenbart die japanische ungeprüfte Patentanmeldung, erste Veröffentlichungsnr. 2002-71616, einen Korrosionssensor, der eine Außenelektrode hat, die eine Ringform hat, eine Innenelektrode, angeordnet innerhalb der Außenelektrode, und eine Isolierschicht, die zwischen der Außenelektrode und der Innenelektrode angeordnet ist. Die Außenelektrode und die Innenelektrode sind aus demselben Werkstoff wie derjenige des Elementes, welches beobachtet werden soll, gebildet. Der Korrosionssensor ist in der Lage, die Korrosionsgeschwindigkeit durch Messung einer Impedanz zwischen der Außenelektrode und der Innenelektrode zu detektieren.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Es ist notwendig, einen engen Zwischenraum zwischen der Außenelektrode und der Innenelektrode mit einem Isolierwerkstoff, wie z.B. einem Harz, zu füllen, wenn der Korrosionssensor hergestellt wird. Zu dieser Zeit treten, wenn Luftblasen in dem Harz verbleiben, Fehlstellen in der Isolierschicht auf, wodurch eine Verminderung der Qualität des Korrosionssensors verursacht wird.
-
Die vorliegende Offenbarung wird im Lichte einer solchen Situation gemacht, eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, einen Korrosionssensor und ein Herstellungsverfahren hierfür zur Verfügung zu stellen, welche in der Lage sind, Qualität und Herstellbarkeit zu verbessern.
-
Die vorliegende Offenbarung wendet die nachfolgenden Maßnahmen an, um das Problem zu lösen.
-
Das heißt, dass gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ein Korrosionssensor umfasst: eine Innenelektrode, gebildet aus einem leitenden Werkstoff, aufweisend einen Säulenabschnitt, der eine Säulenform um eine Axiallinie als dessen Zentrum hat und von dem eine Außenumfangsoberfläche konisch bzw. schräg verlaufend ist, wobei ein Durchmesser der konischen Außenumfangsoberfläche des Säulenabschnitts graduell verringert ist, wenn er sich zu einer Seite in einer Richtung der Axiallinie bewegt, eine Außenelektrode, welche aus einem leitenden Werkstoff gebildet ist, aufweisend einen Zylinderabschnitt, der eine Zylinderform um die Axiallinie als dessen Zentrum hat und von dem eine Innenumfangsoberfläche konisch bzw. schräg verlaufend ist, wobei ein Durchmesser der konischen Innenumfangsoberfläche des Zylinderabschnitts graduell verringert ist, wenn er sich zur einen Seite in der Richtung der Axiallinie bewegt, und der Zylinderabschnitt derart vorgesehen ist, dass die konische Innenumfangsoberfläche radial der konischen Außenumfangsoberfläche zugewandt ist, und eine Isolierschicht, die aus einem Isolierwerkstoff gebildet ist und an einem Ort angebracht ist, über den hinweg die konische Außenumfangsoberfläche der konischen Innenumfangsoberfläche zugewandt ist.
-
Beim Korrosionssensor wird, wenn die Innenelektrode und die Außenelektrode zusammengebaut werden, die Innenelektrode innerhalb der konischen Innenumfangsoberfläche der Außenelektrode in einem Zustand eingesetzt, in dem wenigstens eine, die konische Innenumfangsoberfläche und/oder die konische Außenumfangsoberfläche mit dem Isolierwerkstoff beschichtet sind. Zu dieser Zeit kann, weil die konische Innenumfangsoberfläche und die konische Außenumfangsoberfläche einander zugewandt sind, ein Kontaktdruck ausgeübt werden als eine Last auf dem Isolierwerkstoff zwischen der konischen Innenumfangsoberfläche und der konischen Außenumfangsoberfläche durch sowohl die konische Innenumfangsoberfläche als auch die konische Außenumfangsoberfläche. Deswegen ist es möglich, durch die Belastung Luft aus dem Isolierwerkstoff zu entfernen bei gleichzeitiger Fähigkeit, den engen Bereich zwischen der konischen Innenumfangsoberfläche und der konischen Außenumfangsoberfläche mit dem Isolierwerkstoff einfach zu füllen.
-
Beim Korrosionssensor kann der Isolierwerkstoff wenigstens einen Glaswerkstoff und/oder einen Keramikwerkstoff enthalten.
-
Deswegen ist es möglich, die Isolierschicht zu ertüchtigen, einer höheren Temperaturumgebung zu widerstehen, verglichen mit wenn die Isolierschicht aus Harz, wie z. B. Epoxyharz als ein Isolierwerkstoff, hergestellt ist. Außerdem ist es, weil nachdem die Innenelektrode und die Außenelektrode zusammengebaut werden, die Innenelektrode und die Außenelektrode erwärmt werden und der Isolierwerkstoff geschmolzen wird, möglich, eine Adhäsion zwischen der Innenelektrode, der Außenelektrode und der Isolierschicht zu verbessern.
-
Beim Korrosionssensor kann die Isolierschicht eine erste Schicht auf der konischen Außenumfangsoberfläche und eine zweite Schicht auf der konischen Innenumfangsoberfläche aufweisen, und ein erster Isolierwerkstoff, der die erste Schicht bildet, kann sich von einem zweiten Isolierwerkstoff, der die zweite Schicht bildet, unterscheiden.
-
Weil die Isolierschicht die erste Schicht und die zweite Schicht aus unterschiedlichen Isolierwerkstoffen hat, beispielsweise sogar wenn eine Schicht sich wegen einer Benutzungsumgebung verschlechtert, ist es möglich, die Innenelektrode von der Außenelektrode aufgrund der anderen Schicht zu isolieren.
-
Beim Korrosionssensor kann die Innenelektrode außerdem einen Innenseitenflanschabschnitt aufweisen, der radial auswärts vom Säulenabschnitt vorsteht, die Außenelektrode kann außerdem einen Außenseitenflanschabschnitt aufweisen, der radial auswärts vom Zylinderabschnitt vorsteht und dem Innenseitenflanschabschnitt von der einen Seite in der Richtung der Axiallinie zugewandt ist, und der Korrosionssensor kann außerdem einen Abstandshalter umfassen, der mit dem Innenseitenflanschabschnitt und dem Außenseitenflanschabschnitt in Kontakt gebracht wird.
-
Es ist möglich, den Abstand zwischen der Innenelektrode und der Außenelektrode, das heißt, die Dicke der Isolierschicht durch zufälliges Einstellen der Abmessung des Abstandshalters einfach einzustellen.
-
Beim Korrosionssensor kann der Säulenabschnitt einen Ausnehmungsabschnitt haben, der derart gebildet ist, dass er von einer Oberfläche des Säulenabschnitts auf der anderen Seite in der Richtung der Axiallinie ausgenommen ist, und wobei eine Innenumfangsoberfläche des Ausnehmungsabschnitts innerhalb der konischen Außenumfangsoberfläche in einer Radialrichtung des Säulenabschnitts angeordnet ist.
-
Deswegen ist es, sogar wenn der Korrosionssensor in einer Hochtemperaturumgebung verwendet wird, möglich, die thermische Spannung der Innenelektrode zu reduzieren.
-
Nachdem die Innenelektrode und die Außenelektrode zusammengebaut worden sind, wenn die ersten und zweiten Isolierwerkstoffe miteinander durch Erwärmen der Innenelektrode und der Außenelektrode schmelzverbunden sind, kann Gas, wie z. B. Wasserstoff, aus den Isolierwerkstoffen erzeugt werden. Wenn Gas in der Isolierschicht verbleibt, kann das Gas Fehlstellen verursachen. Bei dem Aspekt wird, weil die Innenumfangsoberfläche des Ausnehmungsabschnitts innerhalb der konischen Außenumfangsoberfläche angeordnet ist, Wasserstoff, welcher in die Innenelektrode durch die konische Außenumfangsoberfläche eindringt, nach außen durch den Ausnehmungsabschnitt entladen. Deswegen ist es möglich, Gas davon abzuhalten, in der Isolierschicht zu verbleiben.
-
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Herstellungsverfahren für einen Korrosionssensor: einen Innenelektrodenvorbereitungsschritt des Vorbereitens einer Innenelektrode, die aus einem leitenden Werkstoff gebildet ist, aufweisend einen Säulenabschnitt, der eine Säulenform um eine Axiallinie als deren Zentrum hat und von dem eine Außenumfangsoberfläche konisch bzw. schräg verlaufend ist, wobei ein Durchmesser der konischen Außenumfangsoberfläche des Säulenabschnitts graduell verringert ist, wenn er sich zu einer Seite in einer Richtung der Axiallinie bewegt, einen Außenelektrodenvorbereitungsschritt des Vorbereitens einer Außenelektrode, die aus einem leitenden Werkstoff gebildet ist, aufweisend einen Zylinderabschnitt, der eine Zylinderform um die Axiallinie als deren Zentrum hat und von dem eine Innenumfangsoberfläche konisch bzw. schräg verlaufend ist, wobei ein Durchmesser der konischen Innenumfangsoberfläche graduell verringert ist, wenn er sich zur einen Seite in der Richtung der Axiallinie bewegt, und der Zylinderabschnitt derart vorgesehen ist, dass die konische Innenumfangsoberfläche radial der konischen Außenumfangsoberfläche des Säulenabschnitts zugewandt ist, einen Isolierwerkstoff-Beschichtungsschritt des Beschichtens wenigstens einer aus der konischen Außenumfangsoberfläche und/oder der konischen Innenumfangsoberfläche mit einem Isolierwerkstoff, um einen Isolierfilm zu bilden, und einen Zusammenbauschritt des Zusammenbauens der Innenelektrode und der Außenelektrode derart, dass die konische Außenumfangsoberfläche und die konische Innenumfangsoberfläche nach dem Isolierwerkstoff-Beschichtungsschritt einander zugewandt sind.
-
Beim Herstellungsverfahren für einen Korrosionssensor ist es möglich, den engen Zwischenraum zwischen der Innenelektrode und der Außenelektrode mit dem Isolierwerkstoff leicht zu füllen. Außerdem, wenn die Innenelektrode und die Außenelektrode zusammengebaut werden, kann ein Kontaktdruck als eine Last auf den Isolierwerkstoff zwischen der konischen Innenumfangsoberfläche und der konischen Außenumfangsoberfläche durch sowohl die konische Innenumfangsoberfläche als auch die konische Außenumfangsoberfläche aufgebracht werden. Deswegen ist es möglich, Luft aus dem Isolierwerkstoff aufgrund der Last bei gleichzeitiger Fähigkeit zu entfernen, den engen Bereich zwischen der konischen Innenumfangsoberfläche und der konischen Außenumfangsoberfläche mit Isolierwerkstoff einfach zu füllen.
-
Beim Herstellungsverfahren für einen Korrosionssensor kann der Isolierwerkstoff wenigstens einen eines Glaswerkstoffs und/oder eines Keramikwerkstoffs enthalten.
-
Deswegen ist es möglich, eine Isolierschicht zu verwirklichen, die gut Wärmewiderstandseigenschaften hat, verglichen mit wenn die Isolierschicht aus Harz gebildet ist.
-
Weil der Isolierwerkstoff gute Wärmewiderstandseigenschaften hat, kann der Isolierwerkstoff durch Aufheizen wieder aufgeschmolzen werden. Deswegen ist es möglich, die Adhäsion zwischen der Innenelektrode, der Außenelektrode und der Isolierschicht zu verbessern.
-
Im Isolierwerkstoff-Beschichtungsschritt des Herstellungsverfahrens für einen Korrosionssensor kann die konische Außenumfangsoberfläche und die konische Innenumfangsoberfläche entsprechend mit den ersten und zweiten Isolierwerkstoffen, die unterschiedlich voneinander sind, beschichtet werden.
-
Deswegen ist es beispielsweise, sogar wenn eine Isolierschicht, gebildet aus einem der ersten und zweiten Isolierwerkstoffe, sich aufgrund einer Benutzungsumgebung verschlechtert, möglich, die Innenelektrode von der Außenelektrode wegen der anderen Isolierschicht, gebildet aus dem anderen der ersten und zweiten Isolierwerkstoffe, zu isolieren.
-
Beim Herstellungsverfahren für einen Korrosionssensor kann die Innenelektrode außerdem einen Innenseitenflanschabschnitt aufweisen, der radial auswärts von dem Säulenabschnitt vorsteht, die Außenelektrode kann weiterhin einen Außenseitenflanschabschnitt aufweisen, der radial auswärts von dem Zylinderabschnitt vorsteht, und in dem Zusammenbauschritt werden die Innenelektrode und die Außenelektrode in einem Zustand zusammengebaut, in dem ein Abstandshalter zwischen dem Innenseitenflanschabschnitt und dem Außenseitenflanschabschnitt gesetzt ist.
-
Es ist möglich, den Abstand zwischen der Innenelektrode und der Außenelektrode, das heißt, die Dicke der Isolierschicht durch zufälliges Einstellen der Abmessung des Abstandshalters einfach einzustellen, welcher zwischen dem Innenseitenflanschabschnitt und dem Außenseitenflanschabschnitt angeordnet ist.
-
Beim Herstellungsverfahren für einen Korrosionssensor können die Außenumfangsoberflächen des Innenseitenflanschabschnitts und der Außenseitenflanschabschnitt einen Kreisquerschnitt senkrecht zur Axiallinie und den gleichen Außendurchmesser haben, und im Zusammenbauschritt die Innenelektrode und die Außenelektrode zusammengebaut werden, während ein Führungswerkzeug verwendet wird, welches eine Zylinderform hat, und eine Innenumfangsoberfläche dessen als eine Führungsoberfläche dient, die einen Innendurchmesser hat, der zu den Außendurchmessern der Außenumfangsoberflächen des Innenseitenflanschabschnitts und des Außenseitenflanschabschnitts korrespondiert, und wenigstens einer, der Innenseitenflanschabschnitt und/oder der Außenseitenflanschabschnitt, kann in der Axiallinienrichtung durch die Führungsoberfläche geführt werden.
-
Deswegen ist es möglich, eine Achse der Innenelektrode mit derjenigen der Außenelektrode in Überdeckung zu bringen, und die Isolierschicht, die eine gleichmäßige Dicke über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung hat.
-
Das Herstellungsverfahren für einen Korrosionssensor kann weiter umfassen einen Erwärmungsschritt des Erwärmens des Isolierwerkstoffs auf eine Temperatur, bei der der Isolierwerkstoff nach dem Zusammenbauschritt geschmolzen wird.
-
Deswegen ist es möglich, die Adhäsion zwischen der Innenelektrode, der Außenelektrode und der Isolierschicht durch Wiederaufschmelzen des Isolierwerkstoffs zu verbessern.
-
Der Korrosionssensor und das Herstellungsverfahren hierfür der vorliegenden Offenbarung sind in der Lage, die Qualität und die Herstellbarkeit zu verbessern.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine Längsschnittansicht eines Korrosionssensors in einer ersten Ausführungsform.
- 2 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Ablauf eines Herstellungsverfahrens für den Korrosionssensor in der ersten Ausführungsform zeigt.
- 3 ist eine Ansicht, die einen Zusammenbauschritt beim Herstellungsverfahren für den Korrosionssensor in der ersten Ausführungsform zeigt.
- 4 ist eine Längsschnittansicht eines Korrosionssensors in einer zweiten Ausführungsform.
- 5 ist eine Ansicht, die einen Zusammenbauschritt in einem Herstellungsverfahren für den Korrosionssensor in der zweiten Ausführungsform zeigt.
- 6 ist eine Längsschnittansicht eines Korrosionssensors in einer dritten Ausführungsform.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
(Erste Ausführungsform)
-
Ein Korrosionssensor 100 einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird im Detail unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben werden. Wie gezeigt in 1, hat der Korrosionssensor 100 eine Innenelektrode 10; eine Außenelektrode 40 und eine Isolierschicht 70.
-
(Innenelektrode)
-
Die Innenelektrode 10 ist aus demselben Werkstoff wie derjenige der Maschine, die beobachtet werden soll, gebildet. Die Innenelektrode 10 der Ausführungsform ist aus Metall gebildet, beispielsweise Stahl, wie z. B. Kohlenstoffstahl, Aluminium, Kuper oder Zink. Die Innenelektrode 10 hat einen Säulenabschnitt 20 und einen Innenseitenflanschabschnitt 30.
-
Der Säulenabschnitt 20 hat eine Säulenform um eine Axiallinie O als dessen Zentrum. Das heißt, dass der Säulenabschnitt 20 die Axiallinie O als dessen Zentrum hat und sich in einer Richtung erstreckt (Richtung der Axiallinie O) der Axiallinie O. Die Außenumfangsoberfläche des Säulenabschnitts 20 hat einen Kreisquerschnitt senkrecht zur Axiallinie O. Die Außenumfangsoberfläche des Säulenabschnitts 20 ist eine konische Außenumfangsoberfläche 21, deren Durchmesser graduell verringert wird, wenn er sich zu der einen Seite (untere Seite in 1) in der Richtung der Axiallinie O bewegt. Eine erste Innenseiten-Endoberfläche 11 ist eine Endoberfläche des Säulenabschnitts 20 auf einer Seite in der Richtung der Axiallinie O, das heißt, eine Endoberfläche der Innenelektrode 10 auf einer Seite in der Richtung der Axiallinie O. Die erste Innenseiten-Endoberfläche 11 ist eine ebene Oberfläche senkrecht zur Axiallinie O.
-
Der Innenseitenflanschabschnitt 30 steht radial auswärts von einem Endabschnitt des Säulenabschnitts 20 vor, welcher auf der anderen Seite (obere Seite in 1) in der Richtung der Axiallinie O angeordnet ist. Das heißt, dass der Innenseitenflanschabschnitt 30 über den gesamten Bereich in einer Umfangsrichtung in Bezug auf die Axiallinie O gebildet ist. Eine Innenseitenflanschoberfläche 31 ist eine Oberfläche des Innenseitenflanschabschnitts 30, welche einer Seite in der Richtung der Axiallinie O zugewandt ist.
-
Eine Endoberfläche 33 des Innenseitenflanschabschnitts 30 auf der anderen Seite in der Richtung der Axiallinie O fluchtet mit einer Endoberfläche 25 des Säulenabschnitts 20 auf der anderen Seite in der Richtung der Axiallinie O. Eine zweite Innenseiten-Endoberfläche 12 ist durch die Endoberfläche 33 des Innenseitenflanschabschnitts 30 auf der anderen Seite in der Richtung der Axiallinie O und die Endoberfläche 25 des Säulenabschnitts 20 auf der anderen Seite in der Richtung der Axiallinie O gebildet. Die zweite Innenseiten-Endoberfläche 12 ist eine Endoberfläche der Innenelektrode 10 auf der anderen Seite in der Richtung der Axiallinie O. Die zweite Innenseiten-Endoberfläche 12 ist eine ebene Oberfläche senkrecht zur Axiallinie O.
-
Eine Innenseitenflansch-Außenumfangsoberfläche 32 ist eine Außenumfangsoberfläche des Innenseitenflanschabschnitts 30 und ist eine zylindrische Oberfläche, welche die Axiallinie O als deren Zentrum hat und parallel zur Axiallinie O ist. Der Querschnitt der Innenseitenflansch-Außenumfangsoberfläche 32, welcher senkrecht zur Axiallinie O ist, hat eine Kreisform, welche gleichmäßig in der Richtung der Axiallinie O ist und die Axiallinie O als deren Zentrum hat.
-
(Außenelektrode)
-
Die Außenelektrode 40 ist aus demselben Werkstoff wie derjenige der zu beobachtenden Maschine gebildet. Das heißt, dass ähnlich zur Innenelektrode 10 die Außenelektrode 40 aus Metall gebildet ist, beispielsweise Stahl, wie z. B. Kohlenstoffstahl, Aluminium, Kupfer oder Zink. Die Außenelektrode 40 hat einen Zylinderabschnitt 50 und einen Außenseitenflanschabschnitt 60.
-
Der Zylinderabschnitt 50 hat eine Zylinderform um die Axiallinie O als dessen Zentrum. Das heißt, dass der Zylinderabschnitt 50 die Axiallinie O als dessen Zentrum hat und sich in der Richtung (Richtung der Axiallinie O) der Axiallinie O erstreckt. Die Innenumfangsoberfläche des Zylinderabschnitts 50 hat einen Kreisquerschnitt senkrecht zur Axiallinie O. Die Innenumfangsoberfläche des Zylinderabschnitts 50 ist eine konische Innenumfangsoberfläche 51, deren Durchmesser graduell verringert wird, wenn er sich zu einer Seite in der Richtung der Axiallinie O bewegt. Bei der Ausführungsform hat die konische Innenumfangsoberfläche 51 die gleiche Konizitätsrate wie diejenige der konischen Außenumfangsoberfläche 21. Eine erste Außenseiten-Endoberfläche 41 ist eine Endoberfläche des Zylinderabschnitts 50 auf einer Seite in der Richtung der Axiallinie O, das heißt, eine Endoberfläche der Außenelektrode 40 auf einer Seite in der Richtung der Axiallinie O. Die erste Außenseiten-Endoberfläche 41 ist eine ebene Oberfläche senkrecht zur Axiallinie O.
-
Eine Außenumfangsoberfläche 52 des Zylinderabschnitts 50 ist eine zylindrische Oberfläche, welche die Axiallinie O als deren Zentrum hat und parallel zur Axiallinie O ist.
-
Der Außenseitenflanschabschnitt 60 steht radial auswärts vom Endabschnitt 53 des Zylinderabschnitts 50 vor, welcher auf der anderen Seite in der Richtung der Axiallinie O angeordnet ist. Das heißt, dass der Außenseitenflanschabschnitt 60 über den gesamten Bereich in der Richtung der Axiallinie O gebildet ist. Eine Außenseitenflanschoberfläche 61 ist eine Oberfläche des Außenseitenflanschabschnitts 60, welche einer Seite in der Richtung der Axiallinie O zugewandt ist.
-
Eine Endoberfläche 63 des Außenseitenflanschabschnitts 60 auf der anderen Seite in der Richtung der Axiallinie O fluchtet mit einer Endoberfläche 54 des Zylinderabschnitts 50 auf der anderen Seite in der Richtung der Axiallinie O. Eine zweite Außenseiten-Endoberfläche 42 ist durch die Endoberfläche 63 des Außenseitenflanschabschnitts 60 auf der anderen Seite in der Richtung der Axiallinie O und die Endoberfläche 54 des Zylinderabschnitts 50 auf der anderen Seite in der Richtung der Axiallinie O gebildet. Die zweite Außenseiten-Endoberfläche 42 ist eine Endoberfläche der Außenelektrode 40 auf der anderen Seite in der Richtung der Axiallinie O. Die zweite Außenseiten-Endoberfläche 42 ist eine ebene Oberfläche senkrecht zur Axiallinie O.
-
Eine Außenseitenflansch-Außenumfangsoberfläche 62 ist eine Außenumfangsoberfläche des Außenseitenflanschabschnitt 60s und hat eine zylindrische Oberfläche, welche die Axiallinie O als deren Zentrum hat und welche parallel zur Axiallinie O ist. Der Querschnitt der Außenseitenflansch-Außenumfangsoberfläche 62, der senkrecht zur Axiallinie O ist, hat eine Kreisform, welche gleichmäßig in der Richtung der Axiallinie O ist und die Axiallinie O als deren Zentrum hat. Die Außenseitenflansch-Außenumfangsoberfläche 62 hat den gleichen Außendurchmesser wie derjenige der Innenseitenflansch-Außenumfangsoberfläche 32.
-
Der Säulenabschnitt 20 der Innenelektrode 10 ist innerhalb des Zylinderabschnitts 50 der Außenelektrode 40 angeordnet. Deswegen sind die konische Außenumfangsoberfläche 21 der Innenelektrode 10 und die konische Innenumfangsoberfläche 51 der Außenelektrode 40 radial einander über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung zugewandt. Die konische Außenumfangsoberfläche 21 und die konische Innenumfangsoberfläche 51 sind in einem Zustand, in dem ein gleichmäßiger Zwischenraum dazwischen über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung hinweg und in der Richtung der Axiallinie O gebildet ist, einander zugewandt.
-
Die erste Außenseiten-Endoberfläche 41 der Außenelektrode 40 fluchtet mit der ersten Innenseiten-Endoberfläche 11 der Innenelektrode 10. Die zweite Außenseiten-Endoberfläche 42 der Außenelektrode 40 und die Innenseitenflanschoberfläche 31 der Innenelektrode 10 sind in einem Zustand angeordnet, in dem dazwischen ein Zwischenraum in der Richtung der Axiallinie O gebildet ist. Die zweite Außenseiten-Endoberfläche 42 der Außenelektrode 40 und die Innenseitenflanschoberfläche 31 der Innenelektrode 10 sind derart angeordnet, dass dazwischen ein Zwischenraum in der Richtung der Axiallinie O gebildet ist. Die zweite Außenseiten-Endoberfläche 42 der Außenelektrode 40 ist parallel zur Innenseitenflanschoberfläche 31 der Innenelektrode 10. Die Außenseitenflansch-Außenumfangsoberfläche 62 der Außenelektrode 40 und die Innenseitenflansch-Außenumfangsoberfläche 32 der Innenelektrode 10 sind auf der gleichen zylindrischen Oberfläche angeordnet, die die Axiallinie O als deren Zentrum hat.
-
(Isolierschicht)
-
Die Isolierschicht 70 ist in dem Zwischenraum zwischen der konischen Außenumfangsoberfläche 21 der Innenelektrode 10 und der konischen Innenumfangsoberfläche 51 der Außenelektrode 40 vorgesehen, das heißt, in einem Ort, über dem die konische Außenumfangsoberfläche 21 der konischen Innenumfangsoberfläche 51 zugewandt ist. Die Isolierschicht 70 ist gebildet aus einem Isolierwerkstoff, wie z. B. einem Glaswerkstoff oder einem Keramikwerkstoff. Die Isolierschicht 70 ist zwischen der konischen Außenumfangsoberfläche 21 der Innenelektrode 10 und der konischen Innenumfangsoberfläche 51 der Außenelektrode 40 angeordnet, insbesondere über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung und über den gesamten Bereich der konischen Innenumfangsoberfläche 51 in der Richtung der Axiallinie O.
-
Das heißt, dass der gesamte Bereich, über dem die konische Außenumfangsoberfläche 21 der Innenelektrode 10 der konischen Innenumfangsoberfläche 51 der Außenelektrode 40 zugewandt ist, mit der Isolierschicht 70 gefüllt ist. Ein Abschnitt der konischen Außenumfangsoberfläche 21 der Innenelektrode 10 auf der anderen Seite in der Richtung der Axiallinie O ist nicht der konischen Innenumfangsoberfläche 51 der Außenelektrode 40 zugewandt. Deswegen ist in dem Abschnitt die Isolierschicht 70 nicht vorgesehen.
-
Ein Raum zwischen der Innenseitenflanschoberfläche 31 und der zweiten Außenseiten-Endoberfläche 42 kann mit der Isolierschicht 70 gefüllt sein.
-
(Herstellungsverfahren für Korrosionssensor)
-
Als nächstes wird ein Herstellungsverfahren für den Korrosionssensor 100 mit der Konfiguration beschrieben werden. Wie gezeigt in 2, weist das Herstellungsverfahren für den Korrosionssensor 100 der Ausführungsform einen Innenelektrodenvorbereitungsschritt S1; einen Außenelektrodenvorbereitungsschritt S2; einen Isolierwerkstoff-Beschichtungsschritt S3; einen Zusammenbauschritt S4 und einen Erwärmungsschritt S5 auf.
-
Beim Innenelektrodenvorbereitungsschritt S1 wird die Innenelektrode 10 vorbereitet. Die Innenelektrode 10 wird durch Schneiden von Stahl oder dergleichen gebildet.
-
Beim Außenelektrodenvorbereitungsschritt S2 wird die Außenelektrode 40 vorbereitet. Die Außenelektrode 40 ist durch Schneiden von Stahl oder dergleichen gebildet.
-
Die Innenelektrode 10 und die Außenelektrode 40 können durch andere Herstellungsverfahren gebildet werden.
-
Der Isolierwerkstoff-Beschichtungsschritt S3 wird nach dem Innenelektrodenvorbereitungsschritt S1 und dem Außenelektrodenvorbereitungsschritt S2 durchgeführt. Beim Isolierwerkstoff-Beschichtungsschritt S3 der Ausführungsform, wie gezeigt in 3, wird ein Isolierfilm 71 durch Beschichten sowohl der konischen Außenumfangsoberfläche 21 der Innenelektrode 10 als auch der konischen Innenumfangsoberfläche 51 der Außenelektrode 40 mit einer Isolierpaste, enthaltend einen Isolierwerkstoff, wie z. B. einen Glaswerkstoff oder Keramikwerkstoff, beschichtet. Der Isolierfilm 71 wird durch Beschichten der konischen Außenumfangsoberfläche 21 und der konischen Innenumfangsoberfläche 51 mit der Isolierpaste in einem geschmolzenen Zustand durch Trocknen und Backen der beschichteten konischen Außenumfangsoberfläche 21 und der beschichteten konischen Innenumfangsoberfläche 51, und dann durch Erhärten der beschichteten konischen Außenumfangsoberfläche 21 und der beschichteten konischen Innenumfangsoberfläche 51 durch Kühlen gebildet. Der Isolierfilm 71 kann nicht in einem Festzustand, aber in einem halbgeschmolzenen Zustand sein. Wenn ein Glaswerkstoff oder ein Keramikwerkstoff als der Isolierwerkstoff verwendet wird, wird ein Glasfilm oder ein Keramikfilm als der Isolierfilm 71 gebildet.
-
Der Vorgang schreitet fort zum nachfolgenden Zusammenbauschritt S4 in einem Zustand, in dem im Isolierwerkstoff-Beschichtungsschritt S3 die konische Außenumfangsoberfläche 21 der Innenelektrode 10 und die konische Innenumfangsoberfläche 51 der Außenelektrode 40, nachdem sie mit der Isolierpaste beschichtet wurden, getrocknet werden.
-
Bei der Ausführungsform wird der Isolierfilm 71 über den gesamten Bereich der konischen Innenumfangsoberfläche 51 der Außenelektrode 40 gebildet. Außerdem wird der Isolierfilm 71 auf dem Bereich der konischen Außenumfangsoberfläche 21 der Innenelektrode 10 außer einem oberen Abschnitt der konischen Außenumfangsoberfläche 21 gebildet. Ein Abschnitt der konischen Außenumfangsoberfläche 21, auf dem der Isolierfilm 71 gebildet ist, ist ein Bereich, über dem die konische Außenumfangsoberfläche 21 und die konische Innenumfangsoberfläche 51 des Korrosionssensors 100 einander zugewandt sind.
-
Der Zusammenbauschritt S4 wird nach dem Isolierwerkstoff-Beschichtungsschritt S3 durchgeführt. Der Zusammenbauschritt S4 ist ein Schritt des Zusammenbauens der Innenelektrode 10 und der Außenelektrode 40, derart, dass die konische Außenumfangsoberfläche 21 der Innenelektrode 10 und die konische Innenumfangsoberfläche 51 der Außenelektrode 40 einander zugewandt sind.
-
Insbesondere im Zusammenbauschritt S4, wie gezeigt in 3, wird die Innenelektrode 10 in die Außenelektrode 40 durch einen Endabschnitt der Außenelektrode 40 auf der anderen Seite in der Richtung der Axiallinie O eingesetzt. Zu dieser Zeit wird die Innenelektrode 10 in die Außenelektrode 40 derart eingesetzt, dass die Außenelektrode 40 koaxial mit der Innenelektrode 10 gehalten wird und die Konizitätsrichtung der konischen Innenumfangsoberfläche 51 der Außenelektrode 40 mit derjenigen der der konischen Außenumfangsoberfläche 21 der Innenelektrode 10 übereinstimmt.
-
Im Zusammenbauschritt S4 der Ausführungsform wird die Innenelektrode 10 in die Außenelektrode 40 eingesetzt, bis die erste Außenseiten-Endoberfläche 41 der Außenelektrode 40 in der gleichen Position ist in der Richtung der Axiallinie O wie diejenige der ersten Innenseiten-Endoberfläche 11 der Innenelektrode 10. Deswegen ist der Isolierfilm 71 auf der konischen Innenumfangsoberfläche 51 der Außenelektrode 40 in engem Kontakt mit dem Isolierfilm 71 auf der konischen Außenumfangsoberfläche 21 der Innenelektrode 10. Ein Kontaktdruck wird als eine Last auf die Isolierfilme 71 durch beide, die konische Innenoberfläche und die konische Außenoberfläche ausgeübt.
-
Der Erwärmungsschritt S5 wird nach dem Zusammenbauschritt S4 durchgeführt. Beim Erwärmungsschritt S5 werden die Innenelektrode 10, die Außenelektrode 40 und die Isolierfilme 71 integriert mit dem Zusammenbauschritt S4 erwärmt. Beim Erwärmungsschritt S5 wird das Aufwärmen auf eine Temperatur, wo die Isolierfilme 71 wieder aufgeschmolzen werden, durchgeführt. Die Isolierschicht 70 ist gebildet durch Schmelzen der Isolierfilme 71 durch Erwärmen, und im Folgenden durch Erhärten der Isolierfilme 71 durch Kühlen. Das heißt, dass die Isolierschicht 70 zwischen der konischen Außenumfangsoberfläche 21 und der konischen Innenumfangsoberfläche 51 durch Zusammenschmelzverbinden der Isolierfilme 71 gebildet wird.
-
Der Korrosionssensor 100 der Ausführungsform gezeigt in 1, kann durch die vorangegangenen Schritte erhalten werden.
-
(Wirkungen)
-
Der Korrosionssensor 100 ist derart eingerichtet, dass Zuleitungsdrähte elektrisch mit der ersten Innenseiten-Endoberfläche 11 der Innenelektrode 10 und der ersten Außenseiten-Endoberfläche 41 der Außenelektrode 40 verbunden werden. Eine Messvorrichtung (nicht gezeigt) misst eine Impedanz zwischen der Innenelektrode 10 und der Außenelektrode 40 über die Zuleitungsdrähte. Es ist möglich, die Korrosionsgeschwindigkeit der Innenelektrode 10 und der Außenelektrode 40 zu jeder Zeit durch Beobachten der Impedanz kontinuierlich zu erlangen. Deswegen ist es möglich, die Korrosionsgeschwindigkeit des Korrosionssensors 100 zu kennen und die Korrosionsgeschwindigkeit der Maschine, die in der gleichen Umgebung angeordnet ist.
-
Beim Korrosionssensor 100 der Ausführungsform wird, wenn die Innenelektrode 10 und die Außenelektrode 40 zusammengebaut werden, die Innenelektrode 10 in die Außenelektrode 40 in einem Zustand eingesetzt, in dem sowohl die konische Innenumfangsoberfläche 51 als auch die konische Außenumfangsoberfläche 21 mit dem Isolierwerkstoff beschichtet sind. Zu dieser Zeit kann, weil die konische Innenumfangsoberfläche 51 und die konische Außenumfangsoberfläche 21 einander zugewandt sind, ein Kontaktdruck als eine Last auf die Isolierfilme 71 zwischen der konischen Innenumfangsoberfläche 51 und der konischen Außenumfangsoberfläche 21 sowohl durch die konische Innenumfangsoberfläche 51 als auch die konische Außenumfangsoberfläche 21 aufgebracht werden. Deswegen ist es möglich, die Luft aus den Isolierfilmen 71 oder zwischen den Isolierfilmen 71 aufgrund der Last zu entfernen, während man in der Lage ist, den engen Bereich zwischen der konischen Innenumfangsoberfläche 51 und der konischen Außenumfangsoberfläche 21 einfach mit dem Isolierwerkstoff zu füllen.
-
Beim Zusammenbauen der Innenelektrode 10 und der Außenelektrode 40 ist, nachdem ein Zwischenraum dazwischen gebildet ist, wenn der Zwischenraum mit dem Isolierwerkstoff gefüllt wird, es nicht einfach, den Isolierwerkstoff in den engen Zwischenraum ohne zu erlauben, dass Luft hierin verbleibt, gleichmäßig einzubringen. Bei der Ausführungsform ist es möglich, weil die Innenelektrode 10 und die Außenelektrode 40 mit dem Isolierwerkstoff beschichtet sind, bevor sie zusammengebaut werden und danach die Innenelektrode 10 konisch in die Außenelektrode 40 eingepasst wird, einfach und sehr genau die Isolierfilme 71, aufweisend gute Isolierleistung, auszubilden.
-
Deswegen ist es möglich, einen Produktionsertrag des Korrosionssensors 100 zu verbessern. Außerdem ist es möglich, Produktionskosten als ein Ergebnis des in der Lage seins des Verkürzens einer Taktzeit zu reduzieren. Es ist möglich, den Korrosionssensor 100 stabil mit hoher Qualität herzustellen. Deswegen ist es möglich, die Zuverlässigkeit des Korrosionssensors 100 zu verbessern.
-
Es ist möglich, die Dicke der Isolierschicht 70 auf einen beliebigen Wert durch Voreinstellen der Abstände der Innenelektrode 10 und der Außenelektrode 40 einzustellen. Deswegen ist es möglich, die Isolierschicht 70 zu bilden, die beispielsweise eine Dicke von gleich oder weniger als 0,1 mm hat. Es ist schwierig, die Isolierschicht 70 mit solch einer Dicke unter Verwendung einer Technologie des Vorbildens eines Zwischenraums und Füllens des Zwischenraums mit einem Isolierwerkstoff wie im Stand der Technik zu realisieren. Beim Herstellungsverfahren für den Korrosionssensor 100 der Ausführungsform, weil die Innenelektrode 10 und die Außenelektrode 40 mit dem Isolierwerkstoff vorbeschichtet sind, ist es möglich, einfach und sehr genau die Isolierschicht 70, die eine sehr kleine Dicke hat, zu realisieren.
-
Bei der Ausführungsform wird ein Glaswerkstoff oder ein Keramikwerkstoff als der Isolierwerkstoff verwendet. Deswegen ist es möglich, die Isolierschicht 70 zu erhalten, die einer höheren Temperaturumgebung wiedersteht, verglichen dazu, wenn die Isolierschicht 70 aus Harz, wie z. B. Epoxyharz, als einen Isolierwerkstoff gebildet wird. Außerdem ist es, weil nachdem die Innenelektrode 10 und die Außenelektrode 40 zusammengebaut werden, die Innenelektrode 10 und die Außenelektrode 40 erwärmt werden und der Isolierwerkstoff geschmolzen wird, möglich, die Adhäsion zwischen der Innenelektrode 10, der Außenelektrode 40 und der Isolierschicht 70 zu verbessern.
-
(Zweite Ausführungsform)
-
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben werden unter Bezugnahme auf 4 und 5. In der zweiten Ausführungsform werden die gleichen Bezugszeichen an den gleichen Konfigurationselementen angezogen wie diejenigen in der ersten Ausführungsform, und deren detaillierte Beschreibungen werden weggelassen.
-
Wie gezeigt in 4, hat ein Korrosionssensor 200 der zweiten Ausführungsform einen Abstandshalter 80 zusätzlich zu den Bildungselementen der ersten Ausführungsform.
-
(Abstandshalter)
-
Der Abstandshalter 80 ist ein ringförmiges Element, welches die Axiallinie O umgibt. Der Abstandshalter 80 ist aus einem Isolierwerkstoff, wie z. B. Keramik, gebildet. Der Abstandshalter 80 ist zwischen der Innenseitenflanschoberfläche 31 der Innenelektrode 10 und der zweiten Außenseiten-Endoberfläche 42 der Außenelektrode 40 über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung angeordnet. Die Dicke des Abstandshalters 80 ist die Dimension des Abstandshalters 80 in der Richtung der Axiallinie O und ist in der Umfangsrichtung gleichmäßig. Der Abstandshalter 80 ist ringförmig in einer solchen Art und Weise, dass der Abstandshalter in eine Vielzahl von Teilen in der Umfangsrichtung aufgeteilt ist, und die aufgeteilten Abstandshalterteile sind in der Umfangsrichtung angeordnet.
-
Der Abstandshalter 80 kann eine C-Form gebildet durch das Halbieren eines Rings haben. Der Abstandshalter 80 kann aus zwei Säulen/Stiften der Gleichen Höhe gebildet sein.
-
Bei der Ausführungsform hat die Außenumfangsoberfläche des Abstandshalters 80 eine Kreisform, die die Axiallinie O als deren Zentrum hat. Der Außendurchmesser der Außenumfangsoberfläche des Abstandshalters 80 ist der gleiche wie derjenige der Innenseitenflansch-Außenumfangsoberfläche 32 und der Außenseitenflansch-Außenumfangsoberfläche 62, oder ist kleiner in einer radialen Einwärtsrichtung als diejenigen der Innenseitenflansch-Außenumfangsoberfläche 32 und der Außenseitenflansch-Außenumfangsoberfläche 62.
-
Als nächstes wird ein Herstellungsverfahren für den Korrosionssensor 200 in der zweiten Ausführungsform beschrieben werden. Das Herstellungsverfahren für den Korrosionssensor 200 in der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich im Zusammenbauschritt S4 von demjenigen des Korrosionssensor 100 in der ersten Ausführungsform.
-
Wie gezeigt in 5, wird in dem Zusammenbauschritt S4 der zweiten Ausführungsform ein Führungswerkzeug 90 verwendet. Das Führungswerkzeug 90 ist aus dem selben Werkstoff wie derjenige der Innenelektrode 10 und der Außenelektrode 40, oder einem Werkstoff, der einen linearen Expansionskoeffizienten hat, der größer ist als derjenige der Innenelektrode 10 und der Außenelektrode 40, gebildet. Das Führungswerkzeug 90 hat eine Zylinderform, welche die Axiallinie O als deren Zentrum hat. Eine Innenumfangsoberfläche 91 des Führungswerkzeugs 90 hat eine erste Innenumfangsoberfläche 92, angeordnet auf einer Seite in der Richtung der Axiallinie O, und eine zweite Innenumfangsoberfläche 93, die als eine Führungsoberfläche dient, angeordnet auf der anderen Seite in der Richtung der Axiallinie O.
-
Die erste Innenumfangsoberfläche 92 hat einen Innendurchmesser geringer als derjenige der zweiten Innenumfangsoberfläche 93. Die erste Innenumfangsoberfläche 92 hat den gleichen Innendurchmesser wie derjenige der Außenumfangsoberfläche 52 des Zylinderabschnitts 50 der Außenelektrode 40. Die zweite Innenumfangsoberfläche 93 hat den gleichen Innendurchmesser wie der Außendurchmesser der Innenseitenflansch-Außenumfangsoberfläche 32 der Innenelektrode 10 und der Außendurchmesser der Außenseitenflansch-Außenumfangsoberfläche 62 der Außenelektrode 40. Ein gestufter Abschnitt zwischen der ersten Innenumfangsoberfläche 92 und der zweiten Innenumfangsoberfläche 93 ist eine ebene Oberfläche senkrecht zur Axiallinie O und ist eine gestufte Oberfläche 94, die der anderen Seite in der Richtung der Axiallinie O zugewandt ist.
-
Der Zusammenbauschritt S4 der zweiten Ausführungsform wird in einem Zustand ausgeführt, in dem die Richtung der Axiallinie O der Innenelektrode 10, der Außenelektrode 40 und dem Führungswerkzeug 90 mit einer Vertikalrichtung zusammenfällt. Eine Seite in der Richtung der Axiallinie O wird eine untere Seite und die andere Seite in der Richtung der Axiallinie O wird eine obere Seite.
-
Zuerst wird die Außenelektrode 40, auf der der Isolierfilm 71 gebildet ist, von oben in das Führungswerkzeug 90, derart angeordnet, dass sie sich in der Vertikalrichtung erstreckt, eingesetzt, und die Außenelektrode 40 wird innerhalb des Führungswerkzeugs 90 installiert. Zu dieser Zeit kommt die Außenumfangsoberfläche 52 des Zylinderabschnitts 50 der Außenelektrode 40 mit der ersten Innenumfangsoberfläche 92 des Führungswerkzeugs 90 in Kontakt, und die Außenseitenflansch-Außenumfangsoberfläche 62 der Außenelektrode 40 kommt mit der zweiten Innenumfangsoberfläche 93 in Kontakt. Deswegen fällt die Mittenachsenlinie der Außenelektrode 40 mit der Mittenachsenlinie des Führungswerkzeugs 90 zusammen. Außerdem, weil die Außenseitenflanschoberfläche 61 der Außenelektrode 40 mit der gestuften Oberfläche 94 in Kontakt kommt, ist die Außenelektrode 40 in der Richtung der Axiallinie O angeordnet. Die erste Außenseiten-Endoberfläche 41 kann mit einer unteren Oberfläche 95 des Führungswerkzeugs 90 fluchten, aber es ist notwendig, das Führungswerkzeug 90 derart zu gestalten, dass die untere Oberfläche 95 niedriger angeordnet ist als die erste Außenseiten-Endoberfläche 41.
-
Darauffolgend wird der Abstandshalter 80 auf der zweiten Außenseiten-Endoberfläche 42 installiert, welche eine obere Oberfläche der Außenelektrode 40 ist. Danach wird ähnlich zur ersten Ausführungsform die Innenelektrode 10, auf der der Isolierfilm 71 gebildet ist, von oben in die Außenelektrode 40 eingesetzt. In einer Stufe, in der die Innenelektrode 10 genug eingeführt ist, um innerhalb der Außenelektrode 40 angeordnet zu sein, kommt die Innenseitenflansch-Außenumfangsoberfläche 32 der Innenelektrode 10 mit der zweiten Innenumfangsoberfläche 93 des Führungswerkzeugs 90 über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung hinweg in Kontakt. Die Innenelektrode 10 wird abwärts durch die zweite Innenumfangsoberfläche 93 in einem Zustand geführt, in dem die Mittenachsenlinie der Innenelektrode 10 mit derjenigen des Führungswerkzeugs 90 zusammenfällt. Das heißt, dass die Innenelektrode 10 abwärts in einem Zustand geführt wird, in dem das Führungswerkzeug 90 koaxial mit der Außenelektrode 40 gehalten wird.
-
Das Einsetzen der Innenelektrode 10 wird in einer Stufe angehalten, in der die Innenseitenflanschoberfläche 31 der Innenelektrode 10 in Kontakt kommt mit einer oberen Oberfläche des Abstandshalters 80. Alternativ kann, sogar bevor die Innenseitenflanschoberfläche 31 mit dem Abstandshalter 80 in Kontakt kommt, in Abhängigkeit der Dicke der Isolierfilme 71 das Einsetzen der Innenelektrode 10 angehalten werden, wenn der Isolierfilm 71 der Innenelektrode 10 mit dem Isolierfilm 71 der Außenelektrode 40 in Kontakt kommt.
-
Weil der Erwärmungsschritt S5 nach dem Zusammenbauschritt S4 durchgeführt wird, werden die Isolierfilme 71 geschmolzen und die Isolierschicht 70 wird gebildet. Wenn sich die Innenseitenflanschoberfläche 31 der Innenelektrode 10 nicht mit dem Abstandshalter 80 im Kontakt befindet, wenn die Isolierfilme 71 beim Erwärmungsschritt S5 geschmolzen werden, wird die Innenelektrode 10 weiter in die Außenelektrode 40 in Abhängigkeit des Gewichts der Innenelektrode 10 eingesetzt. Die Innenelektrode 10 stoppt die Bewegung relativ zur Außenelektrode 40 in einer Stufe, in der die Innenseitenflanschoberfläche 31 der Innenelektrode 10 mit dem Abstandshalter 80 in Kontakt kommt.
-
Beim Erwärmungsschritt S5 können Lastaufbringungsmittel, wie z. B. schwere Gewichte zum Aufbringen einer Abwärtslast auf die Innenelektrode 10, verwendet werden. Deswegen ist es möglich, die Isolierfilme 71 zu schmelzen, während die Innenelektrode 10 abwärts gedrückt wird.
-
Es ist möglich, den Korrosionssensor 200 der Ausführungsform durch Abnehmen des Führungswerkzeugs 90 nach dem Erwärmungsschritt S5 zu erhalten. In dieser Stufe kann der Abstandshalter 80 vom Korrosionssensor 200 durch Abnehmen der Vielzahl der aufgeteilten Abstandshalterteile zu einer Außenumfangsseite hin entfernt werden. Außerdem, wenn die erste Innenseiten-Endoberfläche 11 und die erste Außenseiten-Endoberfläche 41, welche untere Enden sind, aufgrund der Position der ersten Innenseiten-Endoberfläche 11, die nicht ausgerichtet ist mit derjenigen der ersten Außenseiten-Endoberfläche 41 in der Richtung der Axiallinie O, nicht miteinander fluchten, kann eine Endoberfläche des Korrosionssensors 200 gebildet werden als eine fluchtende Oberfläche durch Beschneiden eines unteren Abschnitt des Korrosionssensors 200 entlang einer Ebene senkrecht zur Axiallinie O.
-
Bei der Ausführungsform ist es möglich, in einfacher Art und Weise und sehr genau den Abstand zwischen der Innenelektrode 10 und der Außenelektrode 40, das heißt, die Dicke der Isolierschicht 70 durch zufälliges Einstellen des Abstandes des Abstandshalters 80 in der Richtung der Axiallinie O einzustellen, welcher zwischen dem Innenseitenflanschabschnitt 30 und dem Außenseitenflanschabschnitt 60 angeordnet ist.
-
Außerdem ist es möglich, eine Achse der Innenelektrode 10 mit derjenigen der Außenelektrode 40 zur Deckung zu bringen und in einfacher Art und Weise die Isolierschicht 70 unter Verwendung des Führungswerkzeugs 90 im Zusammenbauschritt S4 auszubilden, die eine gleichmäßige Dicke über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung hat,.
-
(Dritte Ausführungsform)
-
Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben werden unter Bezugnahme auf 6. In der dritten Ausführungsform werden die gleichen Bezugszeichen den gleichen Konfigurationselementen wie diejenigen der ersten und zweiten Ausführungsformen zugeordnet werden, und deren detaillierte Beschreibungen werden weggelassen.
-
In einem Korrosionssensor 300 der dritten Ausführungsform ist ein Ausnehmungsabschnitt 22 in dem Säulenabschnitt 20 der Innenelektrode 10 gebildet, und ist zur einen Seite in der Richtung der Axiallinie O von der zweiten Innenseiten-Endoberfläche 12 ausgenommen, welche die Endoberfläche der Innenelektrode 10 auf der anderen Seite in der Richtung der Axiallinie O ist.
-
Eine Innenumfangsoberfläche 23 des Ausnehmungsabschnitts 22 hat eine kreisförmige Form, die die Axiallinie O als deren Zentrum hat und einen gleichmäßigen Innendurchmesser in der Richtung der Axiallinie O hat. Eine Bodenoberfläche 24 des Ausnehmungsabschnitts 22 hat eine ebene Form senkrecht zur Axiallinie O. Die Innenumfangsoberfläche 23 des Ausnehmungsabschnitts 22 ist angeordnet innerhalb der konischen Innenumfangsoberfläche 51 in einer Radialrichtung. Das heißt, dass die Innenumfangsoberfläche 23 des Ausnehmungsabschnitts 22 auf einer Rückseite der konischen Außenumfangsoberfläche 21 angeordnet ist. Der Säulenabschnitt 20 der Innenelektrode 10 der Ausführungsform hat eine hohle Struktur, gebildet durch den Ausnehmungsabschnitt 22.
-
Nachdem die Innenelektrode 10 und die Außenelektrode 40 zusammengebaut sind, wenn die Isolierfilme 71 miteinander durch Erwärmen der Innenelektrode 10 und der Außenelektrode 40 schmelzverbunden sind, kann Gas, wie z. B. Wasserstoff vom Isolierwerkstoff erzeugt werden. Wenn das Gas in der Isolierschicht 70 verbleibt, kann das Gas Fehlstellen verursachen. Bei der Ausführungsform, weil die Innenumfangsoberfläche 23 des Ausnehmungsabschnitts 22 auf der Rückseite der konischen Außenumfangsoberfläche 21 angeordnet ist, wird Wasserstoff, welcher in die Innenelektrode 10 durch die konische Außenumfangsoberfläche 21 eindringt, durch den Ausnehmungsabschnitt 22 nach außen entladen. Das heißt, dass das Gas in der Lage ist, durch das Zentrum der Innenelektrode 10 zu diffundieren und zu entkommen. Deswegen ist es möglich, Gas davon abzuhalten, in der Isolierschicht 70 zu verbleiben und das Auftreten von Fehlstellen zu verhindern.
-
Außerdem ist es, weil die Innenelektrode 10 eine Hohlstruktur gebildet durch den Ausnehmungsabschnitt 22 hat, wenn beim Erwärmungsschritt S5 der Korrosionssensor 300 in einer Hochtemperaturumgebung verwendet wird, möglich, thermische Spannung, die in der Innenelektrode 10 auftritt, zu reduzieren.
-
Der Ausnehmungsabschnitt 22 ist nicht begrenzt auf die vorbeschriebene Form, sondern es kann beispielsweise eine Vielzahl von Ausnehmungsabschnitten 22 in einem Zustand gebildet werden, in dem Zwischenräume dazwischen einer solchen Art und Weise gebildet werden, dass sie auf der Rückseite der konischen Außenumfangsoberfläche 21 angeordnet sind. Die gleichen Effekte können durch die Konfiguration realisiert werden.
-
(Andere Ausführungsformen)
-
Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wurden oben beschrieben, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die Ausführungsformen begrenzt und Änderungen zur Offenbarung können in geeigneter Art und Weise gemacht werden, ohne vom technischen Konzept abzuweichen.
-
Beispielsweise sind die Ausführungsformen nicht begrenzt auf das Vorhandensein einer Konfiguration, in dem die Isolierfilme 71 auf sowohl der konischen Außenumfangsoberfläche 21 der Innenelektrode 10 als auch der konischen Innenumfangsoberfläche 51 der Außenelektrode 40 gebildet sind. Der Isolierfilm 71 kann nur auf einer der konischen Außenumfangsoberfläche 21 der Innenelektrode 10 oder der konischen Innenumfangsoberfläche 51 der Außenelektrode 40 gebildet sein.
-
Außerdem, wenn die Isolierfilme 71 sowohl auf der der konischen Außenumfangsoberfläche 21 der Innenelektrode 10 und der konischen Innenumfangsoberfläche 51 der Außenelektrode 40 gebildet werden, kann sich der Isolierwerkstoff des Isolierfilms 71 der Innenelektrode 10 von demjenigen des Isolierfilms 71 der Außenelektrode 40 unterscheiden.
-
In diesem Fall wird die Isolierschicht 70 in einer ersten Schicht auf der konischen Außenumfangsoberfläche 21 und einer zweiten Schicht auf der konischen Innenumfangsoberfläche 51 gebildet. Weil die erste Schicht und die zweite Schicht aus unterschiedlichen Isolierwerkstoffen gebildet sind, ist es beispielsweise möglich, sogar wenn eine Schicht sich aufgrund einer Verwendungsumgebung verschlechtert, die Innenelektrode von der Außenelektrode wegen der anderen Schicht zu isolieren. Deswegen ist die Isolierschicht 70 in der Lage, eine Redundanz zu haben und in verschiedenen Umgebungen eine Haltbarkeit zu bieten. Außerdem können eine oder eine Vielzahl von anderen Schichten zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht gebildet werden. Das heißt, dass nicht nur die erste Schicht und die zweite Schicht im direkten Kontakt miteinander sein müssen, sondern andere Schichten können auch zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht angeordnet sein.
-
Bei den Ausführungsformen werden die Isolierfilme 71 durch Schmelzen beim Erwärmungsschritt S5 miteinander verbunden, und die Innenelektrode 10 und die Außenelektrode 40 werden zusammen integriert. Jedoch können die Innenelektrode 10 und die Außenelektrode 40 beispielsweise zusammen integriert werden durch einen Klebstoff, der zwischen den Isolierfilmen 71 angeordnet ist, ohne den Erwärmungsschritt S5 auszuführen.
-
Bei den Ausführungsformen hat die konische Außenumfangsoberfläche 21 der Innenelektrode 10 die gleiche Konizitätsrate wie diejenigen der konischen Innenumfangsoberfläche 51 der Außenelektrode 40, aber es können beide unterschiedliche Konizitätsraten haben.
-
Bei den Ausführungsformen sind die Innenelektrode 10 und die Außenelektrode 40 aus dem gleichen leitenden Werkstoff gebildet, können aber aus unterschiedlichen leitenden Werkstoffen gebildet sein.
-
Bei den Ausführungsformen hat die zweite Innenumfangsoberfläche 93 den gleichen Innendurchmesser wie der Außendurchmesser der Innenseitenflansch-Außenumfangsoberfläche 32 der Innenelektrode 10 und der Außendurchmesser der Außenseitenflansch-Außenumfangsoberfläche 62 der Außenelektrode 40. Jedoch sind die Ausführungsformen nicht hierauf begrenzt. Der Innendurchmesser der zweiten Innenumfangsoberfläche 93 kann eine Abmessung haben korrespondierend zu den Außendurchmessern der Innenseitenflansch-Außenumfangsoberfläche 32 und der Außenseitenflansch-Außenumfangsoberfläche 62, insbesondere eine Abmessung derart, dass die Innenseitenflansch-Außenumfangsoberfläche 32 oder die Außenseitenflansch-Außenumfangsoberfläche 62 durch die zweite Innenumfangsoberfläche 93 in der Richtung der Axiallinie O geführt werden können.
-
Die Ausführungsformen beschreiben die Technik des Führens der Innenelektrode 10 unter Verwendung der zweiten Innenumfangsoberfläche 93 des Führungswerkzeugs 90 als eine Führungsoberfläche. Stattdessen kann die Innenelektrode 10 und die Außenelektrode 40 zusammengebaut werden beispielsweise durch Anordnen der Innenelektrode 10 innerhalb des Führungswerkzeugs 90 und anschließendes Einsetzen der Außenelektrode 40 in das Führungswerkzeug 90 und Führen der Außenelektrode 40 unter Verwendung einer Führungsoberfläche.
-
Während bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung oben beschrieben und gezeigt wurden, soll verstanden werden, dass diese Beispiele der Erfindung sind und nicht als Begrenzung gedacht sind. Hinzufügungen, Weglassungen, Ersetzungen und andere Modifikationen können gemacht werden, ohne vom Kern und dem Inhalt der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dementsprechend soll die Erfindung nicht dafür gehalten werden, dass sie durch die vorangegangene Beschreibung begrenzt wird und wird nur begrenzt durch den Bereich der angehängten Ansprüche.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10:
- Innenelektrode
- 11:
- erste Innenseiten-Endoberfläche
- 12:
- zweite Innenseiten-Endoberfläche
- 20:
- Säulenabschnitt
- 21:
- konisch Außenumfangsoberfläche
- 22:
- Ausnehmungsabschnitt
- 23:
- Innenumfangsoberfläche
- 24:
- Bodenoberfläche
- 25:
- Endoberfläche
- 30:
- Innenseitenflanschabschnitt
- 31:
- Innenseitenflanschoberfläche
- 32:
- Innenseitenflansch-Außenumfangsoberfläche
- 33:
- Endoberfläche
- 40:
- Außenelektrode
- 41:
- erste Außenseiten-Endoberfläche
- 42:
- zweite Außenseiten-Endoberfläche
- 50:
- Zylinderabschnitt
- 51:
- konisch Innenumfangsoberfläche
- 52:
- Außenumfangsoberfläche
- 53:
- Endabschnitt
- 54:
- Endoberfläche
- 60:
- Außenseitenflanschabschnitt
- 61:
- Außenseitenflanschoberfläche
- 62:
- Außenseitenflansch-Außenumfangsoberfläche
- 63:
- Endoberfläche
- 70:
- Isolierschicht
- 71:
- Isolierfilm
- 80:
- Abstandshalter
- 90:
- Führungswerkzeug
- 91:
- Innenumfangsoberfläche
- 92:
- erste Innenumfangsoberfläche
- 93:
- zweite Innenumfangsoberfläche
- 94:
- gestufte Oberfläche
- 95:
- untere Oberfläche
- 100:
- Korrosionssensor
- 200:
- Korrosionssensor
- 300:
- Korrosionssensor
- S1:
- Innenelektrodenvorbereitungsschritt
- S2:
- Außenelektrodenvorbereitungsschritt
- S3:
- Isolierwerkstoff-Beschichtungsschritt
- S4:
- Zusammenbauschritt
- S5:
- Erwärmungsschritt
- O:
- Axiallinie
