DE102019132493A1

DE102019132493A1 - Measuring coil and manufacturing process for a measuring coil

Info

Publication number: DE102019132493A1
Application number: DE102019132493.9A
Authority: DE
Inventors: Damian Mayerhofer; André Pfeifer; Christian Fanselow; Thomas Nagel
Original assignee: Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
Priority date: 2019-11-29
Filing date: 2019-11-29
Publication date: 2021-06-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Spulenelement (10) für einen Leitfähigkeitssensor umfassend:- ein Gehäuse (11),- einen Spulenkern (12), der im Gehäuse (11) angeordnet ist,- eine elastische Schicht (13), die im Gehäuse (11) angeordnet ist, wobei die elastische Schicht (13) eine Schaumstruktur aufweist und derart ausgebildet ist, dass die elastische Schicht (13) mit dem Spulenkern (12) und dem Gehäuse (11) in Kontakt ist, um den Spulenkern (12) im Gehäuse (11) zu halten, wobei der Spulenkern (12) ein Ringbandkern ist.The invention relates to a coil element (10) for a conductivity sensor comprising: - a housing (11), - a coil core (12) which is arranged in the housing (11), - an elastic layer (13) which is arranged in the housing (11) is arranged, wherein the elastic layer (13) has a foam structure and is designed in such a way that the elastic layer (13) is in contact with the coil core (12) and the housing (11) in order to surround the coil core (12) in the housing ( 11), whereby the coil core (12) is a toroidal tape core.

Description

Die Erfindung betrifft eine Messspule und ein Herstellungsverfahren einer Messspule.The invention relates to a measuring coil and a method of manufacturing a measuring coil.

In der Analysemesstechnik, insbesondere im Bereich der Wasserwirtschaft, der Umweltanalytik, im industriellen Bereich, z.B. in der Lebensmitteltechnik, der Biotechnologie und der Pharmazie, sowie für verschiedenste Laboranwendungen sind Messgrößen wie der pH-Wert, die Leitfähigkeit, oder auch die Konzentration von Analyten, wie beispielsweise Ionen oder gelösten Gasen in einem gasförmigen oder flüssigen Messmedium von großer Bedeutung. Diese Messgrößen können beispielsweise mittels elektrochemischer Sensoren erfasst und/oder überwacht werden, wie zum Beispiel potentiometrische, amperometrische, voltametrische oder coulometrische Sensoren, oder auch Leitfähigkeitssensoren.In analytical measurement technology, especially in the field of water management, environmental analysis, in the industrial field, e.g. in food technology, biotechnology and pharmacy, as well as for a wide variety of laboratory applications, measured variables such as pH value, conductivity, or the concentration of analytes, such as ions or dissolved gases in a gaseous or liquid measuring medium are of great importance. These measured variables can be recorded and / or monitored, for example, by means of electrochemical sensors, such as potentiometric, amperometric, voltametric or coulometric sensors, or else conductivity sensors.

Die zwei meist verwendeten Prinzipien zur Messung der Leitfähigkeit eines Messmediums sind die konduktive Leitfähigkeitsmessung und die induktive Leitfähigkeitsmessung. Bei der induktiven Leitfähigkeitsmessung erzeugt eine Sendespule ein magnetisches Wechselfeld, das im Medium eine elektrische Spannung induziert. Dadurch werden die in der Flüssigkeit vorhandenen positiv bzw. negativ geladenen Ionen in Bewegung versetzt, und es fließt ein elektrischer Wechselstrom in der Flüssigkeit. Dieser Strom erzeugt in der Empfangsspule ein magnetisches Wechselfeld. Der dadurch verursachte Induktionsstrom in der Wicklung wird von der Elektronik des Leitfähigkeitssensors ausgewertet und daraus die Leitfähigkeit bestimmt.The two most commonly used principles for measuring the conductivity of a measuring medium are the conductive conductivity measurement and the inductive conductivity measurement. In inductive conductivity measurement, a transmitter coil generates an alternating magnetic field that induces an electrical voltage in the medium. As a result, the positively or negatively charged ions present in the liquid are set in motion, and an alternating electrical current flows in the liquid. This current generates an alternating magnetic field in the receiving coil. The resulting induction current in the winding is evaluated by the electronics of the conductivity sensor and the conductivity is determined from this.

Die Spulen des induktiven Leitfähigkeitssensors weisen häufig einen sensiblen Spulenkern mit hoher Permeabilität auf, wie zum Beispiel einen Ringbandkern. Diese Spulenkerne sind jedoch insbesondere gegenüber Druck und Temperatur störungsanfällig. Sie werden daher üblicherweise zu ihrem Schutz in Kerngehäuse eingebracht, beispielsweise in Metalltröge eingeklebt. Das Einkleben der Ringbandkerne in Metalltröge bringt allerdings meist weitere negative Einflüsse auf den Spulenkern mit sich. Ein Nachteil des Einklebens ist, dass so eine unelastische bzw. wenig elastische Verbindung zwischen dem Metalltrog und dem Ringbandkern hergestellt wird, wodurch Krafteinwirkungen auf den Metalltrog quasi direkt auf den Ringbandkern weitergegeben werden. Ein weiterer Nachteil des Einklebens ist eine Mögliche Delamination des Ringbandkerns, d.h. ein Verschieben der Bandlagen zueinander. Somit besteht ein erhöhtes Risiko auf Beschädigung des Ringbandkerns bei z.B. Stößen, starken Temperaturschwankungen oder Druckbelastungen des Metalltrogs der Spule.The coils of the inductive conductivity sensor often have a sensitive coil core with high permeability, such as a toroidal tape core. However, these coil cores are particularly susceptible to failure with regard to pressure and temperature. They are therefore usually placed in core housings to protect them, for example glued into metal troughs. However, gluing the toroidal tape cores in metal troughs usually has other negative effects on the coil core. A disadvantage of gluing in is that an inelastic or less elastic connection is produced between the metal trough and the toroidal tape core, so that forces acting on the metal trough are passed on almost directly to the toroidal tape core. Another disadvantage of gluing in is a possible delamination of the ring tape core, i.e. a shifting of the tape layers relative to one another. There is therefore an increased risk of damage to the toroidal tape core in the event of impacts, strong temperature fluctuations or pressure loads on the metal trough of the reel.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Spulenkern für eine Messspule für einen Leitfähigkeitssensor mit hoher Zuverlässigkeit und Langlebigkeit bereitzustellen.It is therefore an object of the invention to provide a coil core for a measuring coil for a conductivity sensor with high reliability and durability.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Spulenelement gemäß Anspruch 1.This object is achieved according to the invention by a coil element according to claim 1.

Das erfindungsgemäße Spulenelement umfasst ein Gehäuse, einen Spulenkern, der im Gehäuse angeordnet ist, sowie eine elastische Schicht, die im Gehäuse angeordnet ist. Die elastische Schicht weist eine Schaumstruktur und/oder ein viskoelastisches Fluidelement auf und ist derart ausgebildet, dass die elastische Schicht mit dem Spulenkern und dem Gehäuse in Kontakt ist, um den Spulenkern im Gehäuse zu halten. Der Spulenkern ist ein Ringbandkern.The coil element according to the invention comprises a housing, a coil core which is arranged in the housing, and an elastic layer which is arranged in the housing. The elastic layer has a foam structure and / or a viscoelastic fluid element and is designed such that the elastic layer is in contact with the coil core and the housing in order to hold the coil core in the housing. The coil core is a toroidal tape core.

Anhand des erfindungsgemäßen Spulenelementes wird ermöglicht, dass der Spulenkern sicher und zuverlässig im Kerngehäuse fixiert bzw. gehalten wird, so dass Erschütterungen oder Krafteinwirkungen auf das Gehäuse gedämpft auf den Spulenkern übertragen werden. Somit entsteht ein besserer Schutz des Spulenkerns, wodurch dieser zuverlässig und langlebig wird.The coil element according to the invention enables the coil core to be fixed or held securely and reliably in the core housing, so that vibrations or forces acting on the housing are transmitted to the coil core in a damped manner. This creates better protection for the coil core, making it reliable and durable.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Ringbandkern mehrere Bandlagen auf.According to one embodiment of the invention, the toroidal tape core has a plurality of tape layers.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Gehäuse eine Ringform auf und der Ringbandkern weist eine Ringform auf.According to one embodiment of the invention, the housing has an annular shape and the toroidal tape core has an annular shape.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die elastische Schicht eine Schaumstruktur auf und die Schaumstruktur der elastischen Schicht ist ein geschlossenzelliger Schaumstoff und schließt ein Gas ein.According to one embodiment of the invention, the elastic layer has a foam structure and the foam structure of the elastic layer is a closed-cell foam and encloses a gas.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die elastische Schicht eine Schaumstruktur auf die Schaumstruktur der elastischen Schicht ein offenzelliger Schaumstoff.According to one embodiment of the invention, the elastic layer has a foam structure on the foam structure of the elastic layer an open-cell foam.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die elastische Schicht mit mindestens zwei Seitenflächen des Spulenkerns in Kontakt.According to one embodiment of the invention, the elastic layer is in contact with at least two side surfaces of the coil core.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umschließt die elastische Schicht den Spulenkern vollständig.According to one embodiment of the invention, the elastic layer completely encloses the coil core.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Ringspule gemäß Anspruch 9.The object according to the invention is also achieved by a ring coil according to claim 9.

Die erfindungsgemäße Ringspule umfasst ein erfindungsgemäßes Spulenelement und einen Stromleiter, mit welchem das Spulenelement umwickelt ist.The ring coil according to the invention comprises a coil element according to the invention and a Conductor with which the coil element is wrapped.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Spulenelement, oder das Spulenelement und der Stromleiter, von einer Beschichtung umgeben. Beispielsweise ist die Beschichtung eine Epoxidharzbeschichtung oder eine Pulverbeschichtung.According to one embodiment of the invention, the coil element, or the coil element and the current conductor, is surrounded by a coating. For example, the coating is an epoxy resin coating or a powder coating.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ferner gelöst durch einen Leitfähigkeitssensor gemäß Anspruch 11.The object according to the invention is also achieved by a conductivity sensor according to claim 11.

Der erfindungsgemäße induktive Leitfähigkeitssensor weist eine erfindungsgemäße Ringspule auf.The inductive conductivity sensor according to the invention has a ring coil according to the invention.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert. Es zeigen:

- 1: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ringspule,
- 2: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Spulenelements,
- 3: eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform des Spulenelements aus 2,
- 4: eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform des Spulenelements aus 2,
- 5: eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform des Spulenelements aus 2,
- 6: eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform des Spulenelements aus 2.

The invention is explained in more detail on the basis of the following description of the figures. Show it:

- 1 : a schematic representation of a ring coil according to the invention,
- 2 : a schematic representation of a coil element according to the invention,
- 3rd : a schematic representation of an alternative embodiment of the coil element from 2 ,
- 4th : a schematic representation of an alternative embodiment of the coil element from 2 ,
- 5 : a schematic representation of an alternative embodiment of the coil element from 2 ,
- 6th : a schematic representation of an alternative embodiment of the coil element from 2 .

1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Ringspule 1 für einen induktiven Leitfähigkeitssensor. Die Ringspule 1 umfasst ein Spulenelement 10 und einen Stromleiter 2, welcher um das Spulenelement 10 gewickelt ist. Der Stromleiter 2 ist beispielsweise ein Draht, zum Beispiel aus Kupfer, Aluminium oder Kohlenstofffaser, welcher radial umlaufend um das torusförmige Spulenelement gelegt ist. 1 shows an exemplary embodiment of a toroidal coil 1 for an inductive conductivity sensor. The ring coil 1 comprises a coil element 10 and a conductor 2 , which around the coil element 10 is wrapped. The conductor 2 is for example a wire, for example made of copper, aluminum or carbon fiber, which is laid radially circumferentially around the toroidal coil element.

Das Spulenelement 10 ist von einer Beschichtung 3 umgeben. In einer Ausführungsform ist das Spulenelement 10 samt dem darum gewickelten Stromleiter 2 von einer Beschichtung 3 umgeben. Beispielsweise ist die Beschichtung 3 eine Epoxidharzbeschichtung oder eine Pulverbeschichtung. In einer alternativen Ausführungsform ist die Beschichtung 3 eine isolierende Trennschicht. Beispielsweise ist die Trennschicht eine Wicklung aus Kaptonband.The coil element 10 is of a coating 3rd surround. In one embodiment the coil element is 10 including the conductor wound around it 2 from a coating 3rd surround. For example, the coating 3rd an epoxy resin coating or a powder coating. In an alternative embodiment, the coating is 3rd an insulating separating layer. For example, the separating layer is a winding of Kapton tape.

2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spulenelements 10 für einen Leitfähigkeitssensor. Das Spulenelement 10 umfasst ein Gehäuse 11, einen Spulenkern 12, der im Gehäuse 11 angeordnet ist, sowie eine elastische Schicht 13, die im Gehäuse 11 angeordnet ist. 2 shows an exemplary embodiment of the coil element according to the invention 10 for a conductivity sensor. The coil element 10 includes a housing 11 , a coil core 12th that is in the housing 11 is arranged, as well as an elastic layer 13th that are in the housing 11 is arranged.

Das Gehäuse 11 ist beispielsweise aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt. Beispielsweise ist das Gehäuse 11 aus Metall, zum Beispiel ein eisenhaltiges Metall hergestellt. In einer alternativen Ausführungsform ist das Gehäuse 11 aus einem elektrisch isolierenden Material, zum Beispiel einer Keramik oder zum Beispiel einem Polymer-Material wie PEEK, hergestellt.The case 11 is made, for example, of an electrically conductive material. For example, the housing 11 made of metal, for example a ferrous metal. In an alternative embodiment, the housing is 11 made of an electrically insulating material, for example a ceramic or for example a polymer material such as PEEK.

Das Gehäuse 11 umfasst einen Schalenkörper 15 und einen Deckel 14. Der Schalenkörper 15 und der Deckel 14 sind komplementär zueinander. Dies bedeutet, dass der Deckel 14 den Schalenkörper 15 verschließt, wenn der Deckel 14 auf dem Schalenkörper 15 angeordnet ist. Der Schalenkörper 15 ist beispielsweise trogförmig ausgebildet, sodass der Deckel 14 entlang einer vom Torus umgebenen symmetrischen Achse auf den Schalenkörper 15 gelegt wird, um den Schalenkörper 15 zu verschließen. Der Deckel 14 ist dazu geeignet, mit dem Schalenkörper 15 fest verbunden zu werden. Die Verbindung von Deckel 14 und Schalenkörper 15 geschieht zum Beispiel durch Verkleben, Verschweißen, Verpressen, oder einen geeigneten Formschluss.The case 11 comprises a shell body 15th and a lid 14th . The shell body 15th and the lid 14th are complementary to each other. This means the lid 14th the shell body 15th closes when the lid 14th on the shell body 15th is arranged. The shell body 15th is for example trough-shaped, so that the lid 14th onto the shell body along a symmetrical axis surrounded by the torus 15th is placed around the shell body 15th to close. The lid 14th is suitable for this with the shell body 15th to be firmly connected. The connection of the lid 14th and shell body 15th happens, for example, by gluing, welding, pressing, or a suitable form fit.

Der Spulenkern 12 ist ein Ringbandkern. Vorzugsweise ist der Ringbandkern aus einem flachen Metallband gefertigt. Der Spulenkern 12 weist beispielsweise mehrere Bandlagen auf. Das Metallband ist ein sehr dünnes, sprödes, wahlweise amorphes oder teilkristallines Band aus einer weichmagnetischen Metalllegierung. Der Ringbandkern ist zum Beispiel spiralförmig aus flachem Blech geformt. Idealerweise ist der Ringbandkern derart gelegt, dass keine Luft zwischen den Lagen des Ringbandes ist. Der Ringbandkern ist derart geformt, dass er eine Ringform aufweist, um von einem torusförmigen Gehäuse aufgenommen zu werden.The coil core 12th is a toroidal tape core. The toroidal tape core is preferably made from a flat metal tape. The coil core 12th has, for example, several layers of tape. The metal band is a very thin, brittle, optionally amorphous or partially crystalline band made of a soft magnetic metal alloy. The toroidal tape core is, for example, shaped like a spiral from flat sheet metal. Ideally, the toroidal tape core is placed in such a way that there is no air between the layers of the toroidal tape. The toroidal tape core is shaped to have an annular shape to be received by a toroidal housing.

Die elastische Schicht 13 weist in einer Ausführungsform eine Schaumstruktur auf. Beispielsweise ist die Schaumstruktur ein geschlossenzelliger Schaumstoff oder ein offenzelliger Schaumstoff. Die Schaumstruktur schließt beispielsweise ein Gas, zum Beispiel Luft, ein. Falls die elastische Schicht 13 einen offenzelliger Schaumstoff ist, so ist vorzugsweise das Gehäuse 11 luftdicht verschlossen. Die elastische Schicht 13 ist zum Beispiel als Schwamm ausgebildet. Die elastische Schicht 13 ist zum Beispiel aus einem Polymer-Material hergestellt.The elastic layer 13th in one embodiment has a foam structure. For example, the foam structure is a closed-cell foam or an open-cell foam. The foam structure includes, for example, a gas such as air. If the elastic layer 13th is an open-cell foam, the housing is preferably 11 hermetically sealed. The elastic layer 13th is designed as a sponge, for example. The elastic layer 13th is made of a polymer material, for example.

Wie in den in 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen ersichtlich, ist die elastische Schicht 13 zum Beispiel als vorgeschäumte Matte ausgeführt. Die vorgeschäumte Matte bzw. Matten berührt den Spulenkern 12 und das Gehäuse 11, so dass der Spulenkern 12 im Gehäuse 11 fixiert wird, sich aber zum Beispiel bei thermisch bedingter Verformung im Gehäuse 11 ausdehnen kann.As in the in 1 and 2 The illustrated embodiments can be seen, the elastic layer 13th for example, designed as a pre-expanded mat. The pre-expanded mat or mats touches the coil core 12th and the case 11 so that the coil core 12th in the housing 11 is fixed, but for example in the case of thermally induced deformation in the housing 11 can expand.

In der in 3 dargestellten alternativen Ausführungsform umfasst die elastische Schicht 13 ein viskoelastisches Fluidelement 16. Das viskoelastisches Fluidelement 16 ist zum Beispiel ein Gelpad. Das Gelpad ist zum Beispiel mehrkomponentig aufgebaut, d.h. es umfasst mehrere Gelschichten. Die Gelschichten haben zum Beispiel verschiedene Elastizitätsgrade. Das viskoelastisches Fluidelement 16 weist eine derartige Viskosität auf, dass sich das viskoelastisches Fluidelement 16 bei normaler Verwendung nicht verformt. Das bedeutet, dass sich das viskoelastisches Fluidelement 16 durch das Gewicht des Spulenkerns 12 nicht oder zumindest kaum verformt. Das viskoelastische Fluidelement 16 ist zum Beispiel derart im Gehäuse 11 angeordnet, dass es den Spulenkern 12 und das Gehäuse 11 berührt (siehe 3). Das viskoelastisches Fluidelement 16 ist derart ausgestaltet, dass es sich unter Krafteinwirkungen, zum Beispiel Stöße auf das Gehäuse 11 oder unter thermischen Belastungen verformt. Somit wird vermieden, dass keine Ringbandverschiebungen im Spulenkern 12 auftreten.In the in 3rd The alternative embodiment shown comprises the elastic layer 13th a viscoelastic fluid element 16 . The viscoelastic fluid element 16 is for example a gel pad. The gel pad, for example, has a multi-component structure, ie it comprises several gel layers. For example, the gel layers have different degrees of elasticity. The viscoelastic fluid element 16 has such a viscosity that the viscoelastic fluid element 16 not deformed during normal use. This means that the viscoelastic fluid element 16 by the weight of the coil core 12th not or at least hardly deformed. The viscoelastic fluid element 16 is for example like this in the housing 11 arranged that it is the coil core 12th and the case 11 touched (see 3rd ). The viscoelastic fluid element 16 is designed in such a way that it is under the action of force, for example impacts on the housing 11 or deformed under thermal loads. This avoids that there are no displacements of the ring band in the coil core 12th occur.

Wie in 5 exemplarisch dargestellt, kann das viskoelastisches Fluidelement 16 beliebig in der elastischen Schicht angeordnet sein. Vorzugsweise ist das viskoelastische Fluidelement 16 derart angeordnet, dass es mit dem Gehäuse 11 in Kontakt ist.As in 5 Shown as an example, the viscoelastic fluid element 16 be arranged arbitrarily in the elastic layer. Preferably the viscoelastic fluid element is 16 arranged so that it is with the housing 11 is in contact.

In einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform umfasst die elastische Schicht 13 nur das viskoelastische Fluidelement 16.In an alternative embodiment, not shown, the elastic layer comprises 13th only the viscoelastic fluid element 16 .

Vorzugsweise ist die elastische Schicht 13 zwischen dem Gehäuse 11 und dem Spulenkern 12, genauer gesagt dem Ringbandkern derart angeordnet, dass ein permanenter stirnseitiger Druck von der elastischen Schicht 13 auf die aufeinanderliegenden Bandlagen des Ringbandkerns ausgeübt wird. Somit kann ein verrutschen der aufeinanderliegenden Bandlagen des Ringbandkerns zueinander verhindert werden. Unter dem Begriff „stirnseitig“ bzw. „Stirnseite“ werden die Seiten des Ringbandkerns verstanden, welche durch übereinanderliegende Schichten an Ringbänder definiert werden. D.h. je mehr Ringbänder aufeinander liegen, desto dicker werden diese Seiten des Ringbandkerns.Preferably the elastic layer is 13th between the housing 11 and the coil core 12th , more precisely the toroidal tape core arranged in such a way that a permanent front-side pressure from the elastic layer 13th is exerted on the superposed tape layers of the toroidal tape core. This prevents the tape layers of the toroidal tape core lying on top of one another from slipping with respect to one another. The term “front side” or “front side” is understood to mean the sides of the toroidal tape core which are defined by layers of toroidal tape lying one above the other. That is, the more ring bands are on top of one another, the thicker these sides of the ring band core become.

In den in 4 und 5 dargestellten Ausführungsformen sichtbar, kann die elastische Schicht 13 auch als Formteil mit Schaumstruktur ausgebildet sein und optional das viskoelastische Fluidelement 16 aufweisen (wie in 5 dargestellt). Das Formteil ermöglicht es, den Spulenkern 12 im Gehäuse 11 zu fixieren. Das Formteil ist derart ausgestaltet, dass es mit mindestens zwei Seitenflächen des Spulenkerns 12 in Kontakt ist. Das Formteil ist somit mit mindestens einer Stirnseite und mindestens einer zur Stirnseite angrenzenden Seite in Kontakt. Die an die Stirnseite angrenzende Seite ist eine sich parallel zu einer zentralen Achse der Ringspule 1 befindende Seite. Somit ist es möglich, den Spulenkern 12 im Gehäuse 11 an einer bestimmten radialen Position des torusförmigen Gehäuses, zum Beispiel zentriert im Gehäuse, zu halten. Somit wird auch der Spulenkern 12 in einer Kreisform gehalten und verhindert, dass sich der Spulenkern 12 zum Beispiel unter Krafteinwirkung in eine elliptische Form verformt.In the in 4th and 5 The illustrated embodiments can be seen, the elastic layer 13th can also be designed as a molded part with a foam structure and optionally the viscoelastic fluid element 16 have (as in 5 shown). The molded part enables the coil core 12th in the housing 11 to fix. The molded part is designed in such a way that it has at least two side surfaces of the coil core 12th is in contact. The molded part is thus in contact with at least one end face and at least one side adjoining the end face. The side adjoining the end face is parallel to a central axis of the ring coil 1 located side. Thus it is possible to use the coil core 12th in the housing 11 to hold at a certain radial position of the toroidal housing, for example centered in the housing. This also becomes the coil core 12th held in a circular shape and prevents the coil core from moving 12th for example, deformed into an elliptical shape under the action of force.

In der in 6 dargestellten Ausführungsform ist die elastische Schicht 13 derart ausgebildet, dass der Spulenkern 12 vollständig von der elastische Schicht 13 umschlossen wird. Zum Beispiel ist der Spulenkern 12 im Gehäuse 11 vollständig durch einen elastischen Schaum umschäumt, oder von dem viskoelastischen Fluid 16 umschlossen.In the in 6th The embodiment shown is the elastic layer 13th designed such that the coil core 12th completely from the elastic layer 13th is enclosed. For example is the coil core 12th in the housing 11 completely foamed by an elastic foam, or by the viscoelastic fluid 16 enclosed.

In der in 2 und 4 dargestellten Ausführungsform berührt der Spulenkern 12 das Gehäuse 11. Bei einer thermischen Einwirkung auf das Gehäuse 11 wirkt die elastische Schicht 13 als Puffer für potentielle Ausdehnungen des Spulenkerns 12.In the in 2 and 4th The illustrated embodiment touches the coil core 12th the case 11 . When there is a thermal effect on the housing 11 the elastic layer works 13th as a buffer for potential expansion of the coil core 12th .

In der in 3, 5 und 6 dargestellten Ausführungsform hat der Spulenkern 12 keinen direkten Kontakt mit dem Gehäuse 11. Dies hat den Vorteil, dass thermische Einwirkungen, wie lokales Erhitzen des Gehäuses 11, oder mechanische Einwirkungen, wie Stöße auf das Gehäuse 11, nicht direkt auf den Spulenkern 12 übertragen werden und somit der Spulenkern 12 optimal geschützt ist.In the in 3rd , 5 and 6th The embodiment shown has the coil core 12th no direct contact with the housing 11 . This has the advantage that thermal effects such as local heating of the housing 11 , or mechanical effects such as impacts on the housing 11 , not directly on the coil core 12th are transmitted and thus the coil core 12th is optimally protected.

Die elastische Schicht 13 dient als kompressible Schicht zum Schutz vor mechanischer Belastung und thermische Isolation, insbesondere durch die eingeschlossene oder nicht eingeschlossene Gasphase. So ist es möglich, die Ausfallwahrscheinlichkeit in weiteren Fertigungsschritten, beispielsweise einem Spritzgussprozess zu senken. Weiterhin ermöglicht eine Vorzentrierung und Fixierung in ein ringförmiges Gehäuse 11 mit einer rechteckigen Querschnittsform eines geometrisch abweichenden Ringbandkernes mit einer rechteckigen Querschnittsform aufgrund des unterbundenen Kontaktes zum Gehäuse 11 eine Verbesserung der Messperformance. Die elastische Schicht 13 beugt einer Delamination der Bandlagen des Ringbandkerns vor.The elastic layer 13th serves as a compressible layer to protect against mechanical stress and thermal insulation, in particular due to the enclosed or non-enclosed gas phase. This makes it possible to reduce the probability of failure in further production steps, for example an injection molding process. It also enables pre-centering and fixing in an annular housing 11 with a rectangular cross-sectional shape of a geometrically different toroidal tape core with a rectangular cross-sectional shape due to the prevented contact with the housing 11 an improvement in measurement performance. The elastic layer 13th prevents delamination of the tape layers of the toroidal tape core.

Claims

Coil element (10) for a conductivity sensor comprising: - a housing (11), - a coil core (12) which is arranged in the housing (11), - an elastic layer (13) which is arranged in the housing (11), the elastic layer (13) being a foam structure and / or a viscoelastic fluid element (16) and is designed such that the elastic layer (13) is in contact with the coil core (12) and the housing (11) in order to hold the coil core (12) in the housing (11).

Coil element (10) according to Claim 1 , wherein the coil core (12) is a toroidal tape core.

Coil element (10) according to Claim 2 , wherein the toroidal tape core has multiple layers of tape.

Coil element (10) according to Claim 2 or 3rd wherein the housing (11) has an annular shape and the toroidal tape core has an annular shape.

The coil element (10) according to any one of the preceding claims, wherein the elastic layer (13) has a foam structure and the foam structure of the elastic layer (13) is a closed-cell foam and encloses a gas.

Coil element (10) according to one of the Claims 1 to 4th wherein the elastic layer (13) has a foam structure and the foam structure of the elastic layer (13) is an open-cell foam.

The coil element (10) according to any one of the preceding claims, wherein the elastic layer (13) is in contact with at least two side surfaces of the coil core (12).

Coil element (10) according to one of the preceding claims, wherein the elastic layer (13) completely encloses the coil core (12).

Ring coil (1) comprising: - A coil element (10) according to one of the preceding claims, - A current conductor (2) which wraps around the coil element (10).

Ring coil (1) according to Claim 9 , wherein the coil element (10) is surrounded by a coating (3) or the coil element (10) and the current conductor (2) are surrounded by a coating (3), for example an epoxy resin coating, a powder coating or Kapton tape.

Inductive conductivity sensor which has a ring coil (1) according to one of the Claims 9 or 10 having.