DE102019113127A1 - Probe - Google Patents
Probe Download PDFInfo
- Publication number
- DE102019113127A1 DE102019113127A1 DE102019113127.8A DE102019113127A DE102019113127A1 DE 102019113127 A1 DE102019113127 A1 DE 102019113127A1 DE 102019113127 A DE102019113127 A DE 102019113127A DE 102019113127 A1 DE102019113127 A1 DE 102019113127A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- connection element
- fluid
- measuring sensor
- sensor unit
- protective layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/0061—Electrical connection means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/08—Protective devices, e.g. casings
- G01K1/10—Protective devices, e.g. casings for preventing chemical attack
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft einen Messfühler (1), insbesondere Temperatur- und/oder Druckmessfühler, mit einer Fühlereinheit (2), mittels der eine physikalische Größe, Temperatur und/oder Druck, ermittelt werden kann, und mit zumindest einem Anschlusselement (3, 4), mittels dem die Fühlereinheit (2) mit einer Messvorrichtung verbunden werden kann, wobei das zumindest eine Anschlusselement (3, 4) zumindest abschnittsweise eine Schutzschicht (5, 6) aufweist. Erfindungsgemäß ist die Schutzschicht (5, 6) aus einem elektrisch leitfähigen Fluid ausgebildet, mit welchem das zumindest eine Anschlusselement (3, 4) zumindest abschnittsweise überzogen ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Messfühlers (1).The invention relates to a measuring sensor (1), in particular a temperature and / or pressure measuring sensor, with a sensor unit (2) by means of which a physical variable, temperature and / or pressure can be determined, and with at least one connection element (3, 4) , by means of which the sensor unit (2) can be connected to a measuring device, the at least one connection element (3, 4) having a protective layer (5, 6) at least in sections. According to the invention, the protective layer (5, 6) is formed from an electrically conductive fluid, with which the at least one connection element (3, 4) is coated at least in sections. The invention also relates to a method for producing the measuring sensor (1).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Messfühler, insbesondere Temperatur- und/oder Druckmessfühler, mit einer Fühlereinheit, mit der eine physikalische Größe, insbesondere eine Temperatur und/oder Druck, ermittelt werden kann, und mit zumindest einem Anschlusselement, mittels dem die Fühlereinheit mit einer Messvorrichtung verbunden werden kann, wobei das zumindest eine Anschlusselement zumindest abschnittsweise eine Schutzschicht aufweist.The present invention relates to a measuring sensor, in particular a temperature and / or pressure measuring sensor, with a sensor unit with which a physical variable, in particular a temperature and / or pressure, can be determined, and with at least one connection element by means of which the sensor unit with a measuring device can be connected, the at least one connection element having a protective layer at least in sections.
Aus der
Des Weiteren ist es im Stand der Technik auch üblich, die Anschlussdrähte der Messfühler aus Edelmetall herzustellen oder zumindest mit Edelmetall zu überziehen. Derartige Edelmetalle können beispielsweise Platin oder Gold sein, was sehr kostenintensiv ist.Furthermore, it is also common in the prior art to manufacture the connecting wires of the measuring sensors from precious metal or at least to coat them with precious metal. Such precious metals can be, for example, platinum or gold, which is very expensive.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, den Stand der Technik zu verbessern.The object of the present invention is therefore to improve the state of the art.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Messfühler sowie dessen Herstellungsverfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.The object is achieved by a measuring sensor and its manufacturing method with the features of the independent patent claims.
Vorgeschlagen wird ein Messfühler mit einer Fühlereinheit, mittels der eine physikalische Größe ermittelt werden kann. Der Messfühler kann beispielsweise ein Temperaturmessfühler sein, mittels dem als physikalische Größe eine Temperatur ermittelt werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann der Messfühler auch ein Druckmessfühler sein, mittels dem als physikalische Größe ein Druck ermittelt werden kann. Im Folgenden wird der Einfachheit halber teilweise von einem Temperaturmessfühler gesprochen. Die Fühlereinheit ist die Sensoreinheit, mittels der die physikalische Größe wie beispielsweise die Temperatur und/oder der Druck mittelbar oder unmittelbar ermittelt werden kann.A measuring sensor with a sensor unit by means of which a physical variable can be determined is proposed. The measuring sensor can be, for example, a temperature measuring sensor, by means of which a temperature can be determined as a physical variable. Additionally or alternatively, the measuring sensor can also be a pressure measuring sensor, by means of which a pressure can be determined as a physical variable. In the following, for the sake of simplicity, the term temperature sensor is used in part. The sensor unit is the sensor unit by means of which the physical variable such as the temperature and / or the pressure can be determined directly or indirectly.
Der Messfühler weist ferner zumindest ein Anschlusselement auf, mittels dem die Fühlereinheit mit einer Messvorrichtung verbunden werden kann. Das zumindest eine Anschlusselement ist dabei, insbesondere elektrisch, mit der Fühlereinheit verbunden. Die Messvorrichtung kann auch eine Auswerteinheit umfassen, mittels der die Messwerte der Fühlereinheit ausgewertet werden können. Die Messvorrichtung kann mit der Fühlereinheit beispielsweise die Temperatur messen.The measuring sensor also has at least one connection element by means of which the sensor unit can be connected to a measuring device. The at least one connection element is connected, in particular electrically, to the sensor unit. The measuring device can also comprise an evaluation unit by means of which the measured values of the sensor unit can be evaluated. The measuring device can, for example, measure the temperature with the sensor unit.
Ferner weist das zumindest eine Anschlusselement zumindest abschnittsweise eine Schutzschicht auf. Die Schutzschicht wird dazu aufgetragen, um das Anschlusselement des Messfühlers vor Korrosion und/oder Oxidation zu schützen. Die Schutzschicht ist somit eine korrosionsschützende Schicht, welche das zumindest eine Anschlusselement zumindest bis zu einer Weiterverarbeitung des Messfühlers vor Korrosion und/oder Oxidation schützt. Der Messfühler wird im Allgemeinen mit der Messvorrichtung beispielsweise mittels Lötens, insbesondere Weich- oder Hartlöten, oder mittels Schweißens verbunden, so dass eine oberflächliche Korrosion und/oder Oxidation des zumindest einen Anschlusselements nachteilig ist, da die Löt- oder Schweißverbindung bei korrodierter bzw. oxidierter Oberfläche des Anschlusselements einen nicht vorhersehbaren Widerstand oder eine unsichere Verbindung darstellt. Beispielsweise können durch den unvorhersehbaren Widerstand die Messwerte verändert werden, so dass ein falscher Messwert, beispielsweise eine falsche Temperatur, gemessen wird. Mit Hilfe der Schutzschicht kann das zumindest eine Anschlusselement vorteilhaft mit der Messvorrichtung, oder beispielsweise auch einem Kabel, verlötet bzw. verschweißt werden. Insbesondere kann der Messfühler durch die Schutzschicht bis zur Verarbeitung, d.h. bis zum Verbinden mit der Messvorrichtung, gelagert werden, ohne dass sich die Weiterverarbeitung durch die genannte Korrosion bzw. Oxidation verschlechtert. Das zumindest eine Anschlusselement kann beispielsweise aus Nickel, einer Nickellegierung und/oder Silber ausgebildet sein. Das zumindest eine Anschlusselement weist eine elektrische Leitfähigkeit auf. Zusätzlich oder alternativ weist das zumindest eine Anschlusselement eine gute Schweißbarkeit und/oder Lötbarkeit auf.Furthermore, the at least one connection element has a protective layer, at least in sections. The protective layer is applied in order to protect the connection element of the measuring sensor from corrosion and / or oxidation. The protective layer is thus a corrosion-protecting layer which protects the at least one connection element from corrosion and / or oxidation at least until the sensor is further processed. The measuring sensor is generally connected to the measuring device, for example by means of soldering, in particular soft or hard soldering, or by means of welding, so that superficial corrosion and / or oxidation of the at least one connection element is disadvantageous since the soldered or welded connection is corroded or oxidized Surface of the connection element represents an unpredictable resistance or an unsafe connection. For example, due to the unpredictable resistance, the measured values can be changed so that an incorrect measured value, for example an incorrect temperature, is measured. With the aid of the protective layer, the at least one connection element can advantageously be soldered or welded to the measuring device or, for example, also to a cable. In particular, the probe can be penetrated through the protective layer until processing, i. until they are connected to the measuring device, without the further processing deteriorating due to the aforementioned corrosion or oxidation. The at least one connection element can be formed from nickel, a nickel alloy and / or silver, for example. The at least one connection element has electrical conductivity. Additionally or alternatively, the at least one connection element has good weldability and / or solderability.
Durch die Schutzschicht können auch unedle Metalle als Anschlusselement verwendet werden, da die Schutzschicht das Anschlusselement vor Korrosion und/oder Oxidation schützt.Because of the protective layer, base metals can also be used as a connection element, since the protective layer protects the connection element from corrosion and / or oxidation.
Des Weiteren können auch oberflächenbeeinträchtigte Anschlusselemente aus einem Edelmetall durch die Schutzschicht geschützt werden. Es kann beispielsweise ein Anschlusselement aus einem Edelmetall vorliegen, welches durch einen Vorprozess oder von vorneherein eine poröse Oberfläche aufweist. Durch die poröse Oberfläche kann auch ein Anschlusselement aus Edelmetall korrodieren, oxidieren und/oder verwittern, so dass das Anschlusselement in einem anschließenden Verbindungsverfahren, wie beispielsweise Verschweißen oder Verlöten, nicht mehr verbunden werden kann.Furthermore, surface-impaired connection elements made of a noble metal can also be protected by the protective layer. For example, a connection element made of a noble metal can be present, which has a porous surface as a result of a preliminary process or from the start. A connection element made of noble metal can also corrode, oxidize and / or weather due to the porous surface, so that the connection element can no longer be connected in a subsequent connection process such as welding or soldering.
Erfindungsgemäß ist die Schutzschicht aus einem elektrisch leitfähigen Fluid ausgebildet, mit welchem das zumindest eine Anschlusselement überzogen ist. Das Fluid ist dabei vorzugsweise aus einem nicht-oxidierenden und/oder nicht-korrosiven Stoff bzw. einem Stoff, welcher die Oxidation des zumindest einen Anschlusselements verhindert, ausgebildet. Mittels des Fluids wird ferner vorzugsweise eine Mantelfläche des zumindest einen Anschlusselements luftdicht abgeschlossen, versiegelt und/oder abgedichtet. Die Mantelfläche des Anschlusselements wird dadurch vor allem vor dem Luftsauerstoff geschützt, so dass die Oxidation und/oder Korrosion des Anschlusselements verhindert wird.According to the invention, the protective layer is formed from an electrically conductive fluid with which the at least one connection element is coated. The fluid is preferably off a non-oxidizing and / or non-corrosive substance or a substance which prevents the oxidation of the at least one connection element. Furthermore, by means of the fluid, a jacket surface of the at least one connection element is preferably hermetically sealed, sealed and / or sealed. The jacket surface of the connection element is thereby protected primarily from atmospheric oxygen, so that oxidation and / or corrosion of the connection element is prevented.
Das Fluid hat ferner den weiteren Vorteil, dass es sehr leicht auf das zumindest eine Anschlusselement aufgetragen werden kann. Des Weiteren kann beispielsweise auf ein galvanisches Verfahren verzichtet werden, wie es beispielsweise bei der chemischen Vergoldung verwendet wird. Außerdem ist das Fluid kostengünstig.The fluid also has the further advantage that it can be applied very easily to the at least one connection element. Furthermore, for example, a galvanic process can be dispensed with, as is used, for example, in chemical gold plating. In addition, the fluid is inexpensive.
Einen weiteren Vorteil bringt die elektrische Leitfähigkeit des Fluids mit sich. Mittels des leitfähigen Fluids, welches das zumindest eine Anschlusselement überzieht, kann das zumindest eine Anschlusselement trotzdem geschweißt werden. Da in den meisten Fällen bei der Fertigung des Messfühlers nicht klar ist mit welchen Verfahren der Messfühler mit einer Messvorrichtung verbunden wird, ist durch die Leitfähigkeit des Fluids auch das Verschweißen möglich. Dadurch ist insbesondere das Elektrodenschweißen möglich, bei dem über das zumindest eine Anschlusselement ein Stromkreis zum Schwei-ßen geschlossen werden muss. An das zumindest eine Anschlusselement kann eine Elektrode zum Schweißen angeschlossen werden, wobei das elektrisch leitfähige Fluid den Stromfluss nicht behindert, so dass das Schweißen ermöglicht ist. Durch das leitfähige Fluid kann der Strom zum Schweißen geleitet werden. Wenn das Fluid isolierend wäre, könnte der Stromkreis nicht geschlossen werden und das Elektrodenschweißen wäre nicht möglich.The electrical conductivity of the fluid has a further advantage. The at least one connection element can nevertheless be welded by means of the conductive fluid which covers the at least one connection element. Since in most cases it is not clear which method is used to connect the sensor to a measuring device during the manufacture of the sensor, welding is also possible due to the conductivity of the fluid. This makes electrode welding possible in particular, in which a circuit for welding must be closed via the at least one connection element. An electrode for welding can be connected to the at least one connection element, the electrically conductive fluid not hindering the flow of current, so that welding is possible. The current for welding can be conducted through the conductive fluid. If the fluid were insulating, the circuit could not be completed and electrode welding would not be possible.
Das Fluid ist beispielsweise newtonsches und nicht-newtonsches Fluid. Das Fluid kann auch ein viskoelastischer Stoff sein. Die Viskosität des Fluids kann derart hoch sein, dass es einem elastischen Feststoff ähnelt. The fluid is, for example, Newtonian and non-Newtonian fluid. The fluid can also be a viscoelastic material. The viscosity of the fluid can be so high that it resembles an elastic solid.
Vorteilhafterweise ist die Viskosität derart hoch, dass das Fluid an dem Anschlusselement haftet und vorzugsweise das Anschlusselement ummantelt, so dass das Fluid das Anschlusselement schützen kann. Die Viskosität ist somit derart hoch, dass das Fluid nicht von dem Anschlusselement herunterfließt.The viscosity is advantageously so high that the fluid adheres to the connection element and preferably encases the connection element, so that the fluid can protect the connection element. The viscosity is thus so high that the fluid does not flow down from the connection element.
Von Vorteil ist es, wenn das Fluid ein Überzug ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Fluid auch eine Flüssigkeit sein. Zusätzlich oder alternativ kann das Fluid auch ein Gel sein. Zusätzlich oder alternativ kann das Fluid auch ein Lack sein. Der Lack kann auch zumindest teilweise ausgehärtet sein. Der zumindest teilausgehärtete Lack weist eine höhere Viskosität auf, so dass dieser besser an dem zumindest einen Anschlusselement haftet. Ein derartiges Fluid kann besonders einfach aufgetragen werden, indem es beispielsweise aufgestrichen und/oder aufgesprüht ist. Zusätzlich oder alternativ kann es auch dadurch aufgetragen sein, indem das zumindest eine Anschlusselement in ein Bad aus dem Fluid eingetaucht wird.It is advantageous if the fluid is a coating. Additionally or alternatively, the fluid can also be a liquid. Additionally or alternatively, the fluid can also be a gel. Additionally or alternatively, the fluid can also be a lacquer. The lacquer can also be at least partially cured. The at least partially cured paint has a higher viscosity, so that it adheres better to the at least one connection element. Such a fluid can be applied particularly easily by, for example, brushing it on and / or spraying it on. Additionally or alternatively, it can also be applied by immersing the at least one connection element in a bath of the fluid.
Das Fluid weist dabei eine derartige Zähigkeit und/oder Klebrigkeit auf, dass es an dem zumindest einen Anschlusselement haftet. Zusätzlich oder alternativ umgibt das Fluid das zumindest eine Anschlusselement zumindest in Umfangsrichtung um das zumindest eine Anschlusselement vollständig.The fluid has such a viscosity and / or stickiness that it adheres to the at least one connection element. Additionally or alternatively, the fluid completely surrounds the at least one connection element at least in the circumferential direction around the at least one connection element.
Vorteilhaft ist es, wenn zwischen dem Fluid und dem zumindest einen Anschlusselement Adhäsion ausgebildet ist. Durch die Adhäsion haftet das Fluid an dem zumindest einen Anschlusselement, wobei insbesondere eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Fluid und dem zumindest einen Anschlusselement nicht zustande kommt. Mit Hilfe der Adhäsion wird eine molekulare Struktur des zumindest einen Anschlusselements nicht verändert. Dadurch kann es gut geschweißt werden.It is advantageous if adhesion is formed between the fluid and the at least one connection element. As a result of the adhesion, the fluid adheres to the at least one connection element, with in particular no material connection between the fluid and the at least one connection element being established. A molecular structure of the at least one connection element is not changed with the aid of the adhesion. This allows it to be welded well.
Zusätzlich oder alternativ ist es von Vorteil, wenn das Fluid nicht stoffschlüssig mit dem zumindest einen Anschlusselement verbunden ist. Dadurch bleibt insbesondere die Mantelfläche des Anschlusselements unverändert, so dass das zumindest eine Anschlusselement gut verschweißt werden kann. Insbesondere behindert das auf der Mantelfläche angeordnete Fluid nicht das Verschweißen.Additionally or alternatively, it is advantageous if the fluid is not materially connected to the at least one connection element. As a result, the jacket surface of the connection element in particular remains unchanged, so that the at least one connection element can be welded well. In particular, the fluid arranged on the jacket surface does not hinder the welding.
Vorteilhaft ist es auch, wenn das zumindest eine Anschlusselement zumindest im Bereich der mittels des Fluids ausgebildeten Schutzschicht durch das Fluid chemisch und/oder molekular unverändert ist. Zusätzlich oder alternativ ist das zumindest eine Anschlusselement zumindest im Bereich der Schutzschicht gegenüber dem Fluid chemisch inert. Dadurch kann das zumindest eine Anschlusselement mit der Messvorrichtung ohne Beeinträchtigung verschweißt werden.It is also advantageous if the at least one connection element is chemically and / or molecularly unchanged by the fluid, at least in the area of the protective layer formed by means of the fluid. Additionally or alternatively, the at least one connection element is chemically inert to the fluid, at least in the area of the protective layer. As a result, the at least one connection element can be welded to the measuring device without impairment.
Zusätzlich oder alternativ ist es von Vorteil, wenn das Fluid das zumindest eine Anschlusselement benetzt. Dadurch ist die Mantelfläche des zumindest einen Anschlusselements bedeckt, so dass die Oxidation des zumindest einen Anschlusselements, insbesondere dessen Mantelfläche, verhindert ist.Additionally or alternatively, it is advantageous if the fluid wets the at least one connection element. As a result, the jacket surface of the at least one connection element is covered, so that oxidation of the at least one connection element, in particular its jacket surface, is prevented.
Zusätzlich oder alternativ weist das Fluid eine derartige Oberflächenspannung auf, dass das zumindest eine Anschlusselement bzw. dessen Mantelfläche bedeckt bzw. benetzt ist.Additionally or alternatively, the fluid has such a surface tension that the at least one connection element or its lateral surface is covered or wetted.
Zusätzlich oder alternativ ist das Fluid lösbar und/oder entfernbar auf dem zumindest einen Anschlusselement angeordnet. Dadurch kann das Fluid, beispielswiese wenn der Messfühler mit der Messvorrichtung verbunden ist bzw. bevor der Messfühler mit der Messvorrichtung verbunden wird, wieder entfernt werden.Additionally or alternatively, the fluid is detachably and / or removably arranged on the at least one connection element. As a result, the fluid can be removed again, for example when the measuring probe is connected to the measuring device or before the measuring probe is connected to the measuring device.
Zusätzlich oder alternativ ist es von Vorteil, wenn das Fluid die Mantelfläche des zumindest einen Anschlusselements luftdicht abdichtet. Infolgedessen gelangt keine Luft und insbesondere kein Luftsauerstoff an die Mantelfläche, so dass das Oxidieren der Mantelfläche verhindert ist.Additionally or alternatively, it is advantageous if the fluid seals the jacket surface of the at least one connection element in an airtight manner. As a result, no air, and in particular no atmospheric oxygen, reaches the jacket surface, so that oxidation of the jacket surface is prevented.
Zusätzlich oder alternativ ist es vorteilhaft, wenn das Fluid das zumindest eine Anschlusselement, insbesondere dessen Mantelfläche, hermetisch abschließt.Additionally or alternatively, it is advantageous if the fluid hermetically seals the at least one connection element, in particular its jacket surface.
Vorteilhaft ist es, wenn dem Fluid zumindest ein elektrisch leitfähiger Zusatzstoff zugesetzt ist. Der Zusatzstoff kann beispielsweise Metallpartikel, Graphit und/oder Ruß sein.It is advantageous if at least one electrically conductive additive is added to the fluid. The additive can be, for example, metal particles, graphite and / or carbon black.
Von Vorteil ist es, wenn die Fühlereinheit als ein Widerstandsthermometer ausgebildet ist. Die Fühlereinheit kann somit ein NTC-Thermistor (d.h. Negative Temperature Coefficient Thermistor), also ein Heißleiter sein. Der NTC-Thermistor oder auch NTC-Widerstand leitet bei hohen Temperaturen einen elektrischen Strom besser als bei niedrigeren Temperaturen. Er weist somit bei höheren Temperaturen einen geringeren Widerstand auf als bei geringeren Temperaturen. Der NTC-Thermistor kann beispielsweise aus Metalloxid oder Metalloxidgemischen bestehen, welche mit einem Bindemittel versetzt, gepresst oder gesintert sind.It is advantageous if the sensor unit is designed as a resistance thermometer. The sensor unit can thus be an NTC thermistor (i.e. Negative Temperature Coefficient Thermistor), i.e. an NTC thermistor. The NTC thermistor or NTC resistor conducts an electrical current better at high temperatures than at lower temperatures. It therefore has a lower resistance at higher temperatures than at lower temperatures. The NTC thermistor can consist, for example, of metal oxide or metal oxide mixtures, which are mixed with a binding agent, pressed or sintered.
Die Fühlereinheit kann aber auch ein PTC-Thermistor (d.h. Positive Temperature Coefficient Thermistor) sein, welcher bei geringeren Temperaturen den elektrischen Strom besser leitet als bei hohen Temperaturen. Ein Metall ist beispielsweise ein typischer PTC-Thermistor. Der Messfühler ist somit ein T em peraturmessfühler.The sensor unit can also be a PTC thermistor (i.e. Positive Temperature Coefficient Thermistor), which conducts the electrical current better at lower temperatures than at high temperatures. For example, a metal is a typical PTC thermistor. The sensor is therefore a temperature sensor.
Das Widerstandsthermometer bzw. der PTC-Thermistor kann dabei mäanderförmig ausgebildet sein. Die Fühlereinheit, insbesondere das Widerstandsthermometer, kann ferner auf dem Träger aufgedruckt sein. Zusätzlich oder alternativ kann das Widerstandsthermometer auch als Folie auf den Träger aufgeklebt sein. Das Widerstandsthermometer ist im Wesentlichen ein Draht, eine Leiterbahn und/oder ein Leiter, wobei das Widerstandsthermometer einen von der Temperatur abhängigen Widerstand aufweist. Wird der Widerstand des Widerstandsthermometers gemessen, kann daraus die Temperatur ermittelt werden.The resistance thermometer or the PTC thermistor can be designed in a meandering shape. The sensor unit, in particular the resistance thermometer, can also be printed on the carrier. Additionally or alternatively, the resistance thermometer can also be glued onto the carrier as a film. The resistance thermometer is essentially a wire, a conductor track and / or a conductor, the resistance thermometer having a resistance that is dependent on the temperature. If the resistance of the resistance thermometer is measured, the temperature can be determined from it.
Die Fühlereinheit kann beispielsweise zur Messung des Widerstands mit einer Spannung beaufschlagt werden und der fließende Strom gemessen werden, so dass daraus die Temperatur ermittelt werden kann.The sensor unit can, for example, have a voltage applied to it to measure the resistance and the flowing current can be measured so that the temperature can be determined therefrom.
Daher ist es vorteilhaft, wenn der Messfühler zwei Anschlusselemente aufweist.It is therefore advantageous if the measuring sensor has two connection elements.
Das Widerstandsthermometer, insbesondere der NTC- oder PTC-Thermistor, ist beispielsweise aus Platin, Rhodium, Nickel, und/oder Wolfram und/oder aus einem Keramikmetallgemisch ausgebildet.The resistance thermometer, in particular the NTC or PTC thermistor, is formed, for example, from platinum, rhodium, nickel and / or tungsten and / or from a ceramic-metal mixture.
Vorteilhaft ist es, wenn die Fühlereinheit auf einem Keramiksubstrat angeordnet ist. Das Keramiksubstrat dient als Träger für die Fühlereinheit.It is advantageous if the sensor unit is arranged on a ceramic substrate. The ceramic substrate serves as a carrier for the sensor unit.
Zusätzlich oder alternativ ist es von Vorteil, wenn eine Glasschicht auf der Fühlereinheit angeordnet ist. Die Glasschicht schützt die Fühlereinheit vor Beschädigung.Additionally or alternatively, it is advantageous if a glass layer is arranged on the sensor unit. The glass layer protects the sensor unit from damage.
Von Vorteil ist es, wenn der Messfühler ein Fixierelement aufweist, mittels dem das zumindest eine Anschlusselement fixiert ist. Das Fixierelement fixiert somit das zumindest eine Anschlusselement am Temperaturfühler. Das Fixierelement kann das zumindest eine Anschlusselement auf dem Keramiksubstrat fixieren. Das Fixierelement fixiert vorteilhafterweise ein dem Messfühler zugewandtes Ende des zumindest einen Anschlusselements an dem Temperaturmessfühler. Das Fixierelement kann ferner an dem dem Messfühler zugewandten Ende des zumindest einen Anschlusselements angeordnet sein.It is advantageous if the measuring sensor has a fixing element by means of which the at least one connection element is fixed. The fixing element thus fixes the at least one connection element on the temperature sensor. The fixing element can fix the at least one connection element on the ceramic substrate. The fixing element advantageously fixes an end of the at least one connection element facing the measuring sensor on the temperature measuring sensor. The fixing element can also be arranged on the end of the at least one connection element facing the measuring sensor.
Vorteilhaft ist es, wenn die Fühlereinheit und/oder zumindest ein Teil des zumindest einen Anschlusselements mittels einer Abkapselung abgekapselt ist. Dadurch wird die Fühlereinheit und/oder zumindest der Teil des zumindest einen Anschlusselements von der Abkapselung geschützt. Die Abkapselung schützt dabei beispielsweise vor Beschädigung und/oder chemischen Einflüssen.It is advantageous if the sensor unit and / or at least a part of the at least one connection element is encapsulated by means of an encapsulation. As a result, the sensor unit and / or at least the part of the at least one connection element is protected by the encapsulation. The encapsulation protects against damage and / or chemical influences, for example.
Dabei können das Keramiksubstrat, die Glasschicht und/oder das Fixierelement zumindest einen Teil der Abkapselung bilden.The ceramic substrate, the glass layer and / or the fixing element can form at least part of the encapsulation.
Von Vorteil ist es, wenn die Fühlereinheit zwischen dem Keramiksubstrat und der Glasschicht angeordnet ist. Dadurch wird die Fühlereinheit auf der einen Seite durch das Keramiksubstrat und auf der anderen Seite durch die Glasschicht abgekapselt.It is advantageous if the sensor unit is arranged between the ceramic substrate and the glass layer. As a result, the sensor unit is encapsulated on one side by the ceramic substrate and on the other side by the glass layer.
Von Vorteil ist es, wenn die mittels des Fluids ausgebildete Schutzschicht von der Glasschicht, vom Fixierelement und/oder vom Keramiksubstrat einen Abstand aufweist. Wenn das elektrisch leitfähige Fluid an die Glasschicht, das Fixierelement und/oder das Keramiksubstrat heranreicht, kann es, wenn zwei Anschlusselemente vorhanden sind, einen Kurzschluss zwischen den beiden Anschlusselementen ausbilden. Das Fluid fließt beispielsweise an dem Keramiksubstrat zusammen, so dass es einen Kurzschluss zwischen den beiden Anschlusselementen ausbildet. Dadurch kann die Temperaturmessung fehlerhaft sein.It is advantageous if the protective layer formed by means of the fluid is at a distance from the glass layer, from the fixing element and / or from the ceramic substrate. When the electrically conductive fluid reaches the glass layer, the fixing element and / or the ceramic substrate, if two connection elements are present, it can form a short circuit between the two connection elements. The fluid flows together on the ceramic substrate, for example, so that it forms a short circuit between the two connection elements. This can cause the temperature measurement to be incorrect.
Die Fühlereinheit und/oder zumindest teilweise das zumindest eine Anschlusselement können ferner mit Glas umschmolzen sein, so dass dies die Abkapselung bildet. Glas weist den Vorteil auf, dass es selbst relativ kostengünstig ist und eine gute Widerstandsfähigkeit gegen chemische Einflüsse und hohe Temperaturen aufweist. Der Messfühler kann somit für hohe Temperaturen sowie in einer chemisch aggressiven Umgebung eingesetzt werden.The sensor unit and / or at least partially the at least one connection element can also be melted around with glass, so that this forms the encapsulation. Glass has the advantage that it is itself relatively inexpensive and has good resistance to chemical influences and high temperatures. The sensor can therefore be used for high temperatures as well as in a chemically aggressive environment.
Vorgeschlagen wird außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines Messfühlers, der eine Fühlereinheit zur Messung einer physikalischen Größe und zumindest ein Anschlusselement aufweist, bei dem das zumindest eine Anschlusselement zumindest abschnittsweise mit einer Schutzschicht versehen wird. Der Messfühler kann beispielsweise ein Temperatur- und/oder Druckmessfühler sein, so dass als physikalische Größe eine Temperatur und/oder ein Druck ermittelt werden kann.A method is also proposed for producing a measuring sensor which has a sensor unit for measuring a physical variable and at least one connection element, in which the at least one connection element is provided with a protective layer at least in sections. The measuring sensor can be, for example, a temperature and / or pressure measuring sensor, so that a temperature and / or a pressure can be determined as a physical variable.
Erfindungsgemäß ist die Schutzschicht ein elektrisch leitfähiges Fluid, mit dem das zumindest eine Anschlusselement zur Ausbildung der Schutzschicht zumindest abschnittsweise überzogen wird.According to the invention, the protective layer is an electrically conductive fluid with which the at least one connection element for forming the protective layer is coated at least in sections.
Zusätzlich kann der Messfühler mit zumindest einem Merkmal der vorangegangenen und/oder nachfolgenden Beschreibung ausgebildet werden.In addition, the measuring sensor can be designed with at least one feature of the preceding and / or following description.
Das Fluid kann dabei besonders einfach auf das zumindest eine Anschlusselement aufgetragen werden bzw. das zumindest eine Anschlusselement überziehen. Durch den Überzug aus dem Fluid ist eine Oxidation des zumindest einen Anschlusselements verhindert, so dass das zumindest eine Anschlusselement vorteilhaft mit einer Messvorrichtung und/oder einem Kabel der Messvorrichtung verschweißt und/oder verlötet wird.The fluid can be applied particularly easily to the at least one connection element or cover the at least one connection element. The coating of the fluid prevents oxidation of the at least one connection element, so that the at least one connection element is advantageously welded and / or soldered to a measuring device and / or a cable of the measuring device.
Mit Hilfe der Schutzschicht aus dem Fluid kann der Messfühler gelagert werden, wobei das zumindest eine Anschlusselement vor Oxidation, Korrosion und/oder Verwitterung geschützt ist.The measuring sensor can be stored with the aid of the protective layer made from the fluid, with the at least one connection element being protected from oxidation, corrosion and / or weathering.
Durch die elektrische Leitfähigkeit des Fluids kann des Weiteren das zumindest eine Anschlusselement beispielsweise mittels eines Elektrodenschweißens mit der Messvorrichtung verbunden werden. Bei dem Elektrodenschweißverfahren muss über das zumindest eine Anschlusselement ein Stromkreis geschlossen werden, was durch das elektrisch leitfähige Fluid ermöglicht wird. Das elektrisch leitfähige Fluid behindert nicht den Stromfluss von einer Elektrode zum Anschlusselement.Due to the electrical conductivity of the fluid, the at least one connection element can furthermore be connected to the measuring device, for example by means of electrode welding. In the electrode welding process, an electrical circuit must be closed via the at least one connection element, which is made possible by the electrically conductive fluid. The electrically conductive fluid does not impede the flow of current from an electrode to the connection element.
Vorteilhaft ist es, wenn die Schutzschicht mittels Aufstreichens des Fluids, Eintauchens in das Fluid und/oder mittels Aufsprühens des Fluids auf dem zumindest einen Anschlusselement zumindest abschnittsweise angeordnet wird. Dadurch kann das Fluid besonders einfach und schnell aufgebracht und somit die Schutzschicht besonders einfach und schnell ausgebildet werden.It is advantageous if the protective layer is arranged at least in sections on the at least one connection element by spreading the fluid on, dipping it into the fluid and / or by spraying the fluid on. As a result, the fluid can be applied particularly easily and quickly and thus the protective layer can be formed particularly easily and quickly.
Vorteilhaft ist es, wenn als elektrisch leitfähiges Fluid ein Lack, ein Gel und/oder eine Flüssigkeit verwendet wird. Zumindest der Lack kann nach dem Anordnen auf dem zumindest einen Anschlusselement zumindest teilweise ausgehärtet werden, so dass dessen Viskosität zunimmt. Das Gel und/oder der Lack hat den Vorteil, dass es eine hohe Viskosität aufweist, so dass es das Anschlusselement gut überzieht.It is advantageous if a lacquer, a gel and / or a liquid is used as the electrically conductive fluid. At least the lacquer can be at least partially cured after being arranged on the at least one connection element, so that its viscosity increases. The gel and / or the lacquer has the advantage that it has a high viscosity, so that it covers the connection element well.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht eines teilweise zusammengebauten Messfühlers und -
2 eine perspektivische Ansicht eines Messfühlers mit Abkapselung.
-
1 a perspective view of a partially assembled probe and -
2 a perspective view of a probe with encapsulation.
Des Weiteren weist der Messfühler
Das zumindest eine Anschlusselement
Das zumindest eine Anschlusselement
Das zumindest eine Anschlusselement
Die Schutzschicht
Die Schutzschicht
Mit Hilfe der Schutzschicht
Die Oxidationsschicht verhindert auch ein Verzinken oder sonstiges Nachbehandeln des zumindest einen Anschlusselements
Die Oxidation kann auch infolge einer Lagerung des Messfühlers
Die Schutzschicht
Dass das Fluid elektrisch leitfähig ist, weist es noch einen weiteren Vorteil auf. Dadurch kann zum Verschweißen des zumindest einen Anschlusselements
Des Weiteren kann ein Fluid als Schutzschicht
Das Fluid kann ferner die Mantelfläche
Die Fühlereinheit
Der Leiter
Die Fühlereinheit
Der Messfühler
Der Messfühler
Das Fixierelement
Das Keramiksubstrat
Des Weiteren ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die mittels des Fluids ausgebildete Schutzschicht
Die Fühlereinheit
Der Messfühler
Die Abkapselung
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.The present invention is not limited to the illustrated and described exemplary embodiments. Modifications within the scope of the patent claims are just as possible as a combination of the features, even if these are shown and described in different exemplary embodiments.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- MessfühlerProbe
- 22
- FühlereinheitSensor unit
- 33
- erstes Anschlusselementfirst connection element
- 44th
- zweites Anschlusselementsecond connection element
- 55
- erste Schutzschichtfirst protective layer
- 66
- zweite Schutzschichtsecond protective layer
- 77th
- erste Mantelflächefirst lateral surface
- 88th
- zweite Mantelflächesecond lateral surface
- 99
- erstes Endefirst end
- 1010
- zweites Endesecond end
- 1111
- WiderstandsthermometerResistance thermometer
- 1212
- Trägercarrier
- 1313th
- Leiterladder
- 1414th
- erstes Leiterendefirst end of ladder
- 1515th
- zweites Leiterendesecond end of the ladder
- 1616
- KeramiksubstratCeramic substrate
- 1717th
- GlasschichtGlass layer
- 1818th
- FixierelementFixing element
- 1919th
- AbkapselungEncapsulation
- 2020th
- OberseiteTop
- 2121st
- Unterseite bottom
- AA.
- Abstanddistance
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102006036100 B3 [0002]DE 102006036100 B3 [0002]
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019113127.8A DE102019113127A1 (en) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | Probe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019113127.8A DE102019113127A1 (en) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | Probe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019113127A1 true DE102019113127A1 (en) | 2020-11-19 |
Family
ID=73018886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019113127.8A Pending DE102019113127A1 (en) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | Probe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102019113127A1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3733192C1 (en) * | 1987-10-01 | 1988-10-06 | Bosch Gmbh Robert | PTC temperature sensor and method for producing PTC temperature sensor elements for the PTC temperature sensor |
WO1999025778A1 (en) * | 1997-11-14 | 1999-05-27 | Zipperling Kessler & Co. (Gmbh & Co.) | Synthesis and applications of intrinsically conductive polymer salts of polyphosphonic acids in anti-corrosion coatings |
DE19951133A1 (en) * | 1999-10-23 | 2001-04-26 | Henkel Kgaa | Agent for coating metal surfaces comprises an organic binder, an electrically conducting powder, water and active ingredients and/or auxiliary aids |
DE10255326B3 (en) * | 2002-11-27 | 2004-08-12 | Robert Bosch Gmbh | Plug connector component with contact surface coated by organic or metallo-organic paint, includes electrically-conductive particles embedded in paint |
DE102006036100B3 (en) * | 2006-08-02 | 2008-01-24 | Zitzmann, Heinrich, Dr. | Temperature measuring sensor manufacturing method, involves immersing section of connecting wire made of non noble metal in multiple baths and immersing air measuring probe partially or completely into boiling gold plating bath |
DE102007046900A1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-30 | Heraeus Sensor Technology Gmbh | 1200 ° C-film resistor |
-
2019
- 2019-05-17 DE DE102019113127.8A patent/DE102019113127A1/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3733192C1 (en) * | 1987-10-01 | 1988-10-06 | Bosch Gmbh Robert | PTC temperature sensor and method for producing PTC temperature sensor elements for the PTC temperature sensor |
WO1999025778A1 (en) * | 1997-11-14 | 1999-05-27 | Zipperling Kessler & Co. (Gmbh & Co.) | Synthesis and applications of intrinsically conductive polymer salts of polyphosphonic acids in anti-corrosion coatings |
DE19951133A1 (en) * | 1999-10-23 | 2001-04-26 | Henkel Kgaa | Agent for coating metal surfaces comprises an organic binder, an electrically conducting powder, water and active ingredients and/or auxiliary aids |
DE10255326B3 (en) * | 2002-11-27 | 2004-08-12 | Robert Bosch Gmbh | Plug connector component with contact surface coated by organic or metallo-organic paint, includes electrically-conductive particles embedded in paint |
DE102006036100B3 (en) * | 2006-08-02 | 2008-01-24 | Zitzmann, Heinrich, Dr. | Temperature measuring sensor manufacturing method, involves immersing section of connecting wire made of non noble metal in multiple baths and immersing air measuring probe partially or completely into boiling gold plating bath |
DE102007046900A1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-30 | Heraeus Sensor Technology Gmbh | 1200 ° C-film resistor |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DIETRICH, Rüdiger: Carbon-Leitlacke. Lackwerke Peters GmbH & Co. KG 47906 Kempen, Juni 1997 (Ref.-Nr. 148). S. 1 - 18. – Firmenschrift * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3751491T2 (en) | COATED CORROSION AND ELECTRIC COATING CONTROL PROBE. | |
DE2715046C2 (en) | Hose-like pipe for heating a fluid contained therein | |
WO2020216882A1 (en) | Interfacial sensor, production and use thereof | |
EP4089382A1 (en) | Sensor element and sensor arrangement | |
WO2010136351A2 (en) | Sensor element | |
DE1906388C3 (en) | Device for the continuous determination of the oxygen content of molten metals | |
DE2029065A1 (en) | Electric resistance thermometer | |
DE2613355B2 (en) | Process for the manufacture of cathodes for polarographic measurements | |
DE69201177T2 (en) | Resistance element with connecting wire consisting of a wire rod and a covering alloy layer. | |
DE3129107A1 (en) | MEASURING PROBE FOR MEASURING THE COMPOSITION OF A GAS | |
DE102019113127A1 (en) | Probe | |
DE10158527B4 (en) | temperature sensor | |
DE10020932C5 (en) | Temperature sensor and method of making the same | |
DE102007053379A1 (en) | Liquid metal paste | |
WO2018134085A1 (en) | Sensor | |
DE102020126833A1 (en) | Sensor arrangement and method for manufacturing a sensor arrangement | |
DE4108514A1 (en) | RESISTANCE ELEMENT WITH INLETS | |
DE3232333C2 (en) | Level sensor for liquids, in particular for determining the level of the brake fluid or the tank content in motor vehicles | |
DE1665582A1 (en) | Liquid level indicator | |
DE102005024865B3 (en) | High temperature measuring unit e.g. temperature sensor, has carrier unit designed in form of carrier plate with recesses, and connecting leads arranged and guided in recesses, where leads are coated with insulated coating | |
DE2934244C2 (en) | Measuring cell | |
DE19851869B4 (en) | Thermistor temperature sensor | |
DE3232404C2 (en) | Ceramic PTC thermistor with metal coverings and power supply lines connected to it by means of a clamp contact | |
DE4113744A1 (en) | FLUID SPEED MEASURING DEVICE | |
DE102008052973B4 (en) | Electrical connection element for sensors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified |