DE102022111698A1 - Temperatursensor und Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensors - Google Patents
Temperatursensor und Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensors Download PDFInfo
- Publication number
- DE102022111698A1 DE102022111698A1 DE102022111698.0A DE102022111698A DE102022111698A1 DE 102022111698 A1 DE102022111698 A1 DE 102022111698A1 DE 102022111698 A DE102022111698 A DE 102022111698A DE 102022111698 A1 DE102022111698 A1 DE 102022111698A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cable
- sensor capsule
- sensor
- capsule
- temperature sensor
- 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
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 4
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims abstract description 75
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 8
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 11
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 9
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 5
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 3
- 238000004382 potting Methods 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 239000011440 grout Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/01—Manufacture or treatment
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
- G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
- G01K13/024—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow of moving gases
-
- 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
- G01K7/02—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
-
- 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
-
- 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
- G01K7/18—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 the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/80—Constructional details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K2205/00—Application of thermometers in motors, e.g. of a vehicle
- G01K2205/04—Application of thermometers in motors, e.g. of a vehicle for measuring exhaust gas temperature
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren (100) zur Herstellung eines Temperatursensors (200), wobei das Verfahren (100) Folgendes umfasst:
- Bereitstellen (101) eines Kabels (103), wobei elektrische Leiterteile (105) von einem Ende des Kabels (103) hervorstehen,
- Verbinden (107) mindestens eines Temperatursensorelements (109) mit den von dem Kabel (103) hervorstehenden elektrischen Leiterteilen (105),
- Bereitstellen (111) einer Sensorkapsel (113),
- Verbinden (115) einer proximalen Endfläche der Sensorkapsel (113) mit dem Ende des Kabels (103), so dass die Sensorkapsel (113) das mindestens eine Temperatursensorelement (109) umgibt,
- Bereitstellen (117) mindestens einer Ablassöffnung (119) in der Sensorkapsel (113) nahe einem Verbindungsbereich (121) des Kabels (103) und der Sensorkapsel (113),
- Auffüllen (123) eines Volumens (125) der Sensorkapsel (113) mit einem wärmeleitenden keramischen Füller (127),
- Verbinden (129) einer Endkappe (131) mit einer distalen Endfläche (133) der Sensorkapsel (113),
- Abdichten (135) der Ablassöffnung (119).
- Bereitstellen (101) eines Kabels (103), wobei elektrische Leiterteile (105) von einem Ende des Kabels (103) hervorstehen,
- Verbinden (107) mindestens eines Temperatursensorelements (109) mit den von dem Kabel (103) hervorstehenden elektrischen Leiterteilen (105),
- Bereitstellen (111) einer Sensorkapsel (113),
- Verbinden (115) einer proximalen Endfläche der Sensorkapsel (113) mit dem Ende des Kabels (103), so dass die Sensorkapsel (113) das mindestens eine Temperatursensorelement (109) umgibt,
- Bereitstellen (117) mindestens einer Ablassöffnung (119) in der Sensorkapsel (113) nahe einem Verbindungsbereich (121) des Kabels (103) und der Sensorkapsel (113),
- Auffüllen (123) eines Volumens (125) der Sensorkapsel (113) mit einem wärmeleitenden keramischen Füller (127),
- Verbinden (129) einer Endkappe (131) mit einer distalen Endfläche (133) der Sensorkapsel (113),
- Abdichten (135) der Ablassöffnung (119).
Description
- Die hier offenbarte Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensors, insbesondere eines Hochemperatursensors, und einen Temperatursensor wie in den begleitenden Ansprüchen angeführt.
- Hochtemperatursensoren, wie zum Beispiel Abgastemperatursensoren für Brennkraftmaschinen, sind rauen Umgebungsbedingungen, z. B. im Hinblick auf Temperaturen von mehr als 600 Grad Celsius, korrosiven Umgebungen und Vibrationsbelastungen, ausgesetzt.
- Die
US 7,982,580 B2 offenbart einen bekannten Sensor, der ein mineralisoliertes Kabel (MI-Kabel) umfasst, das aus einem Mantel aus rostfreiem Stahl, der mit mineralisoliertem Pulver gefüllt ist, und einem Sensorteil besteht. Der Sensorteil umfasst ein röhrenförmiges Element, das mit dem Mantel des MI-Kabels verschweißt ist, und ist durch eine Endkappe verschlossen. Das röhrenförmige Element nimmt ein Temperatursensorelement auf, das in einem wärmeleitenden keramischen Füller eingekapselt ist. - Es ist ein Problem, ein homogenes Füllen eines Sensorteils mit einem keramischen Füllmaterial zu gewährleisten. Wenn um das Temperatursensorelement herum Luftblasen eingeschlossen sind, kann die Lebensdauer solcher Sensoren reduziert sein, insbesondere, wenn sie Vibrationsbelastungen ausgesetzt sind, da das Sensorelement nicht vollständig in dem keramischen Füller fixiert ist, kann es aufgrund von Bruch von Drähten zu einem Versagen kommen.
- Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Temperatursensors mit verbesserter mechanischer Festigkeit und Lebensdauer.
- Um das oben identifizierte Problem zu lösen, wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensors bereitgestellt. Das Verfahren umfasst Bereitstellen eines Kabels, wobei elektrische Leiterteile von einem Ende des Kabels hervorstehen, Verbinden mindestens eines Temperatursensorelements mit den von dem Kabel hervorstehenden elektrischen Leiterteilen, Bereitstellen einer Sensorkapsel, Verbinden einer proximalen Endfläche der Sensorkapsel mit dem Ende des Kabels, so dass die Sensorkapsel das mindestens eine Sensorelement umgibt, Bereitstellen mindestens einer Ablassöffnung in der Sensorkapsel nahe einem Verbindungsbereich des Kabels und der Sensorkapsel, Auffüllen des Sensorkapselvolumens mit einem wärmeleitenden keramischen Füller, Verbinden einer Endkappe mit einer distalen Endfläche der Sensorkapsel und Abdichten der Ablassöffnung.
- Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist ein Temperatursensorelement ein Element, das dazu konfiguriert ist, eine Temperatur zu erfassen, d. h. zu messen. Das Temperatursensorelement kann ein Widerstandstemperaturdetektor(RTD-)Element oder ein Thermoelement sein.
- Die vorliegende Erfindung basiert auf dem Prinzip, dass mindestens eine Ablassöffnung in einer ein Temperatursensorelement einkapselnden Sensorkapsel dazu verwendet wird, in einem wärmeleitenden keramischen Füller, der in eine Sensorkapsel gefüllt ist, eingeschlossener Luft zu ermöglichen, aus der Sensorkapsel zu entweichen, bevor der keramische Füller härtet. Somit stellt die mindestens eine Ablassöffnung eine dichte und kompakte Füllung der Sensorkapsel mit dem keramischen Füller bereit, so dass die Füllung der Sensorkapsel nur eine sehr geringe Menge Luftblasen oder überhaupt keine Luftblasen umfasst.
- Durch Minimieren der in dem in der Sensorkapsel gefüllten keramischen Füller enthaltenen Luftmenge wird die Kontaktfläche zwischen dem in der Sensorkapsel angeordneten mindestens einen Temperatursensorelement und dem keramischen Füller maximiert, wodurch Wärmefluss von dem keramischen Füller zu dem mindestens einen Temperatursensor erhöht wird und ein mechanisch stabiler Halt des mindestens einen Temperatursensors in der Sensorkapsel bereitgestellt wird. Mit anderen Worten ist der mindestens eine Temperatursensor durch einen homogenen keramischen Füller vollständig in der Sensorkapsel fixiert.
- Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner Aushärten des keramischen Füllers, bevor die Endkappe mit der distalen Endfläche der Sensorkapsel verbunden wird.
- Aushärten des keramischen Füllers kann eine vorbestimmte Zeit, für die die gefüllte Sensorkapsel in einer stabilen Position gelassen oder in einer vorbestimmten Bahn gedreht wird, umfassen, um zu ermöglichen, dass die in dem keramischen Füller enthaltene Luft durch die mindestens eine Ablassöffnung entweicht, und um zu ermöglichen, dass der keramische Füller härtet. Darüber hinaus kann Aushärten einen Heizvorgang zum Beispiel in einem Ofen umfassen.
- Alternativ oder zusätzlich kann das Aushärten des keramischen Füllers das Einleiten von Vibrationsbelastungen mit einer vorbestimmten Frequenz in dem keramischen Füller umfassen, um in dem keramischen Füller enthaltene Luft dazu zu zwingen, aus der Sensorkapsel zu entweichen.
- Gemäß einer Ausführungsform ist das mindestens eine Temperatursensorelement mit den von dem Kabel hervorstehenden elektrischen Leiterteilen verschweißt, insbesondere laserverschweißt. Alternativ kann das Temperatursensorelement durch Verbinden von zwei verschiedenen Leitern, wie zum Beispiel Ni- und NiCr-Leitern, in einer Schweißverbindung erzeugt werden.
- Das Verschweißen des Temperatursensorelements mit den elektrischen Leiterteilen stellt eine starke und zuverlässige Verbindung zwischen dem Temperatursensorelement und den elektrischen Leiterteilen bereit. Durch Verwendung von Laserschweißen können die Schweißpunkte genau gesetzt werden, wodurch eine elektrische Leitfähigkeit zwischen dem Temperatursensorelement und den elektrischen Leiterteilen gewährleistet wird.
- Gemäß einer Ausführungsform ist der wärmeleitende keramische Füller eine keramische Zementvergussmasse.
- Eine keramische Zementvergussmasse ist sowohl mechanisch stabil als auch wärmeleitend. Somit ist eine keramische Zementvergussmasse ein ideales Material zum Füllen der Sensorkapsel und Fixieren des Temperatursensorelements in der Sensorkapsel.
- Gemäß einer Ausführungsform ist die proximale Endfläche der Sensorkapsel mit dem Ende des Kabels verschweißt. Vorzugsweise ist die Sensorkapsel ein Metallteil.
- Zum Verschweißen der Metallsensorkapsel mit dem Kabel kann das Kabel ein mineralisoliertes Kabel mit einem Metallmantel sein. Dementsprechend bilden das Kabel und die Sensorkapsel nach dem Schweißen eine monolithische Zusammensetzung.
- Gemäß einer Ausführungsform ist die Endkappe mit der distalen Endfläche der Sensorkapsel verschweißt. Vorzugsweise ist die Endkappe ein Metallteil.
- Durch Verschweißen einer Endkappe an der distalen Endfläche der Sensorkapsel wird die Kapsel verschlossen und abgedichtet.
- Gemäß einer Ausführungsform ist das Kabel ein mineralisoliertes Kabel.
- Ein mineralisoliertes Kabel kann einen Metallmantel und elektrische Leiter umfassen, die in dem Mantel angeordnet sind, wobei die elektrischen Leiter in einem isolierenden Mineralmaterial, wie zum Beispiel Magnesia, eingebettet sind.
- Gemäß einer Ausführungsform umfasst das mindestens eine Temperatursensorelement Platindrähte.
- Platindrähte stellen eine zuverlässige Verbindung zwischen dem Temperatursensorelement, wie zum Beispiel Dünnfilm oder drahtgewickelte Platinstrukturen, und den elektrischen Leiterteilen des MI-Kabels bereit.
- Gemäß einer Ausführungsform, umfasst das Bereitstellen mindestens einer Ablassöffnung in der Sensorkapsel Bohren mindestens eines Lochs in einer Wand der Sensorkapsel oder Bilden einer Aussparung in dem distalen Ende der Sensorkapsel oder Bilden einer um den Umfang unvollständigen Schweißnaht in einem ersten Schweißvorgang beim Verbinden der Sensorkapsel mit dem Kabel, so dass ein kleiner Spaltabschnitt in einer Grenzfläche zwischen dem Ende des Kabels und dem proximalen Ende der Sensorkapsel gebildet wird, und Abdichten der Ablassöffnung in einem zweiten Schweißvorgang nach dem Auffüllen des Sensorkapselvolumens mit keramischer Zementvergussmasse.
- Obgleich das Bohren eines Lochs oder Bilden einer Aussparung in der Sensorkapsel eine zeiteffiziente Weise der Bereitstellung der Ablassöffnung ist, stellt ein zweistufiger Schweißprozess eine nahtlose Dichtung bereit, die stabil und fluiddicht ist.
- Gemäß einem zweiten Aspekt betreffen die vorliegenden Erfindungen einen durch eine Ausführungsform des hier offenbarten Verfahrens bereitgestellten Temperatursensor. Der Temperatursensor kann ein Temperatursensor für ein Auslasssystem einer Brennkraftmaschine sein.
- Da das hier offenbarte Verfahren zu einem sehr dichten und homogenen keramischen Füllmaterial führt, weist der hier offenbarte Temperatursensor solch einen das Temperatursensorelement umgebenden dichten und homogenen keramischen Füller auf, in dem sehr wenige oder sogar gar keine Luftblasen enthalten sind. Somit ist der Temperatursensor sehr stabil und genau.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:
-
1 eine Ausführungsform eines Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensors gemäß der vorliegenden Erfindung. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
- Zunächst versteht sich für den Fachmann, dass diese Ausführungsformen nur dazu dienen, die technischen Grundsätze der vorliegenden Offenbarung zu erläutern, und nicht dazu gedacht sind, den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken. Wenngleich beispielsweise die folgenden Ausführungsformen in Verbindung mit einer Einrichtung erläutert werden, ist dies nicht einschränkend. Die technischen Lösungen der vorliegenden Offenbarung sind auch auf andere Vorrichtungen anwendbar. Eine solche Änderung des Anwendungsgegenstandes weicht nicht vom Grundgedanken und Umfang der vorliegenden Offenbarung ab.
- Darüber hinaus sei darauf hingewiesen, dass in der Beschreibung der vorliegenden Offenbarung die Ausdrücke „anordnen“, „installieren“, „verbinden“ und „Verbindung“ in einem weiten Sinne zu verstehen sind, sofern sie nicht eindeutig anderweitig spezifiziert und definiert sind; so kann es sich bei der Verbindung beispielsweise um eine feste Verbindung oder auch eine lösbare Verbindung oder eine integrale Verbindung handeln; es kann sich um eine mechanische Verbindung oder eine elektrische Verbindung handeln; es kann sich um eine direkte Verbindung oder eine indirekte Verbindung handeln, die über ein Zwischenmedium implementiert wird, oder es kann sich um eine interne Kommunikation zwischen zwei Elementen handeln. Für den Fachmann ist die spezielle Bedeutung der vorstehend genannten Ausdrücke in der vorliegenden Offenbarung je nach Situation zu verstehen.
- In
1 wird ein Verfahren 100 zur Herstellung eines Temperatursensors 200 gezeigt. - Das Verfahren 100 umfasst einen ersten Bereitstellungsschritt 101, in dem ein Kabel 103, wie zum Beispiel ein MI-Kabel, bereitgestellt wird, das einen äußeren Metallmantel umfasst, der zum Beispiel mit Mineralmaterial 103b gefüllt ist, wobei elektrische Leiterteile 105 von einem Ende des Kabels hervorstehen.
- Ferner umfasst das Verfahren 100 einen Verbindungsschritt 107, in dem mindestens ein Temperatursensorelement 109 mit den von dem Kabel 103 hervorstehenden elektrischen Leiterteilen 105 verbunden wird. Gemäß einem Beispiel kann der Verbindungsschritt das Verbinden von zwei verschiedenen elektrischen Leitern, wie zum Beispiel Ni- und NiCr-Leitern, in einer Schweißverbindung zur Bildung eines Thermoelements umfassen. Insbesondere können Platindrähte 109a als Verbindungselemente verwendet werden, die das mindestens eine Temperatursensorelement 109 mit den elektrischen Leiterteilen 105 verbinden.
- Ferner umfasst das Verfahren 100 einen zweiten Bereitstellungsschritt 111, in dem eine Metallsensorkapsel 113 bereitgestellt wird. Die Sensorkapsel 113 wird mit ihrer proximalen Endfläche mit dem Ende des Kabels 103, vorzugsweise mit der Endfläche des Metallmantels 103a, verbunden, so dass die Sensorkapsel 113 das mindestens eine Temperatursensorelement 109 in einem ersten Verbindungsschritt 115 umgibt.
- Ferner umfasst das Verfahren 100 einen dritten Bereitstellungsschritt 117, in dem mindestens eine Ablassöffnung 119 in der Sensorkapsel 113 nahe einem Verbindungsbereich 121 des Kabels 103 und der Sensorkapsel 113 bereitgestellt wird. Gemäß einem Beispiel befindet sich der Verbindungsbereich 121 zwischen der Sensorkapsel 113 und dem Metallmantel 103a des Kabels 103, so dass die Ablassöffnung 119 einen kleinen Spalt zwischen der Sensorkapsel 113 und dem Kabel 103 bildet, der nach dem Füllschritt 123 zum Beispiel durch einen Schweißprozess abgedichtet wird. Alternativ kann die Ablassöffnung 119 in der Sensorkapsel 113 ausgebildet werden, bevor die Sensorkapsel 113 mit dem Kabel 103 verbunden wird, so dass die Sensorkapsel 113 einschließlich der Ablassöffnung 119 vorgefertigt sein kann. In diesem Fall kann die Ablassöffnung 119 als ein Loch in der Wand oder als eine Aussparung in einer proximalen Endfläche der Sensorkapsel 113 gebildet sein.
- Ferner umfasst das Verfahren 100 einen Füll- und Aushärtungsschritt 123, in dem ein Volumen 125 der Sensorkapsel 113 mit einem wärmeleitenden keramischen Füller 127 gefüllt und anschließend zum Beispiel in einem Aushärtungsprozess mit einem vorbestimmten Temperaturprofil ausgehärtet wird.
- Ferner umfasst das Verfahren 100 einen zweiten Verbindungschritt 129, in dem eine Endkappe 131 mit einer distalen Endfläche 133 der Sensorkapsel 113 verbunden wird.
- Ferner umfasst das Verfahren 100 einen Abdichtungsschritt 135, in dem die Ablassöffnung 119 durch eine Dichtung 137 abgedichtet wird. Die Dichtung 137 kann ein getrenntes Dichtungselement umfassen, das in die Ablassöffnung gepresst und/oder darin verschweißt wird, oder sie kann eine geschmolzene Sensorkapsel oder Kabelmantelmaterial umfassen.
- Bezugszahlen
-
- 100
- Verfahren
- 101
- erster Bereitstellungsschritt
- 103
- Kabel
- 103a
- Metallmantel
- 103b
- mineralisolierendes Material
- 105
- elektrische Leiterteile
- 107
- Verbindungsschritt
- 109
- Temperatursensorelement
- 109a
- Platindrähte
- 111
- zweiter Bereitstellungsschritt
- 113
- Sensorkapsel
- 115
- erster Verbindungsschritt
- 117
- dritter Bereitstellungsschritt
- 119
- Ablassöffnung
- 121
- Verbindungsbereich
- 123
- Füll- und Aushärtungsschritt
- 125
- Volumen der Sensorkapsel
- 127
- keramischer Füller
- 129
- zweiter Verbindungsschritt
- 131
- Endkappe
- 133
- distale Endfläche der Sensorkapsel
- 135
- Abdichtungsschritt
- 137
- Dichtung
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- US 7982580 B2 [0003]
Claims (11)
- Verfahren (100) zur Herstellung eines Temperatursensors (200), wobei das Verfahren (100) Folgendes umfasst: - Bereitstellen (101) eines Kabels (103), wobei elektrische Leiterteile (105) von einem Ende des Kabels (103) hervorstehen, - Verbinden (107) mindestens eines Temperatursensorelements (109) mit den von dem Kabel (103) hervorstehenden elektrischen Leiterteilen (105), - Bereitstellen (111) einer Sensorkapsel (113), - Verbinden (115) einer proximalen Endfläche der Sensorkapsel (113) mit dem Ende des Kabels (103), so dass die Sensorkapsel (113) das mindestens eine Temperatursensorelement (109) umgibt, - Bereitstellen (117) mindestens einer Ablassöffnung (119) in der Sensorkapsel (113) nahe einem Verbindungsbereich (121) des Kabels (103) und der Sensorkapsel (113), - Auffüllen (123) eines Volumens (125) der Sensorkapsel (113) mit einem wärmeleitenden keramischen Füller (127), - Verbinden (129) einer Endkappe (131) mit einer distalen Endfläche (133) der Sensorkapsel (113), - Abdichten (135) der Ablassöffnung (119).
- Verfahren (100) nach
Anspruch 1 , wobei das Verfahren (100) ferner Folgendes umfasst: - Aushärten des keramischen Füllers (127), bevor die Endkappe (131) mit der distalen Endfläche (133) der Sensorkapsel (113) verbunden wird. - Verfahren (100) nach
Anspruch 1 oderAnspruch 2 , wobei das mindestens eine Temperatursensorelement (109) mit den von dem Kabel (103) hervorstehenden elektrischen Leiterteilen (105) verschweißt, insbesondere laserverschweißt, wird. - Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verbinden (107) des mindestens einen Temperatursensorelements (109) mit den von dem Kabel (103) hervorstehenden elektrischen Leiterteilen (105) Verbinden zweier verschiedener elektrischer Leiter umfasst.
- Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wärmeleitende keramische Füller eine keramische Zementvergussmasse ist.
- Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die proximale Endfläche der Sensorkapsel (113) mit dem Ende des Kabels (103) verschweißt ist.
- Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Endkappe (131) mit der distalen Endfläche der Sensorkapsel (113) verschweißt ist.
- Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kabel (103) ein mineralisoliertes Kabel ist.
- Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine Temperatursensorelement (109) Platindrähte umfasst.
- Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bereitstellen mindestens einer Ablassöffnung (119) in der Sensorkapsel (113) Folgendes umfasst: - Bohren mindestens eines Lochs in einer Wand der Sensorkapsel (113) oder - Bilden einer Aussparung in dem distalen Ende der Sensorkapsel (113) oder - Bilden einer um den Umfang unvollständigen Schweißnaht in einem ersten Schweißvorgang beim Verbinden (115) der Sensorkapsel (113) mit dem Kabel (103), so dass ein kleiner Spaltabschnitt in einer Grenzfläche zwischen dem Ende des Kabels (103) und dem proximalen Ende der Sensorkapsel (113) gebildet wird, und - Abdichten der Ablassöffnung (119) in einem zweiten Schweißvorgang nach dem Auffüllen des Sensorkapselvolumens (125) mit keramischem Füller (127).
- Durch ein Verfahren (100) nach einem der
Ansprüche 1 bis10 hergestellter Temperatursensor (200).
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102022111698.0A DE102022111698A1 (de) | 2022-05-10 | 2022-05-10 | Temperatursensor und Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensors |
| CN202310519593.1A CN117030040A (zh) | 2022-05-10 | 2023-05-09 | 温度传感器和用于生产温度传感器的方法 |
| US18/314,448 US20230371378A1 (en) | 2022-05-10 | 2023-05-09 | Temperature sensor and method for producing a temperature sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102022111698.0A DE102022111698A1 (de) | 2022-05-10 | 2022-05-10 | Temperatursensor und Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensors |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102022111698A1 true DE102022111698A1 (de) | 2023-11-16 |
Family
ID=88510239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102022111698.0A Pending DE102022111698A1 (de) | 2022-05-10 | 2022-05-10 | Temperatursensor und Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensors |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230371378A1 (de) |
| CN (1) | CN117030040A (de) |
| DE (1) | DE102022111698A1 (de) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5696348A (en) | 1995-09-25 | 1997-12-09 | Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. | Thermocouple structure |
| DE102008056553A1 (de) | 2008-11-10 | 2010-05-12 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Temperatursensor |
| US7982580B2 (en) | 2008-05-30 | 2011-07-19 | Rosemount Inc. | High vibration thin film RTD sensor |
-
2022
- 2022-05-10 DE DE102022111698.0A patent/DE102022111698A1/de active Pending
-
2023
- 2023-05-09 US US18/314,448 patent/US20230371378A1/en active Pending
- 2023-05-09 CN CN202310519593.1A patent/CN117030040A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5696348A (en) | 1995-09-25 | 1997-12-09 | Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. | Thermocouple structure |
| US7982580B2 (en) | 2008-05-30 | 2011-07-19 | Rosemount Inc. | High vibration thin film RTD sensor |
| DE102008056553A1 (de) | 2008-11-10 | 2010-05-12 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Temperatursensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20230371378A1 (en) | 2023-11-16 |
| CN117030040A (zh) | 2023-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE10157068B4 (de) | Temperatursensor | |
| DE102006034248B3 (de) | Temperaturfühler für ein Widerstandsthermometer, insbesondere zur Verwendung im Abgasstrang von Verbrennungsmotoren | |
| DE112015003303B4 (de) | Temperatursensor | |
| EP1714122A1 (de) | Hochtemperatursensor | |
| DE10211034A1 (de) | Temperatursensor | |
| DE19853668A1 (de) | Temperaturmeßfühler und Verfahren zu dessen Herstellung | |
| EP2347234B1 (de) | VORRICHTUNG ZUR BESTIMMUNG UND/ODER ÜBERWACHUNG EINER PROZESSGRÖßE | |
| DE102005033284A1 (de) | Temperatursensor und Verfahren zur Herstellung desselben | |
| EP2215435B1 (de) | Sensoranordnung zur bestimmung eines tankfüllstands | |
| DE10238628B4 (de) | Keramisch isolierter Hochtemperatursensor | |
| DE102011083437B4 (de) | Universelles Hochtemperaturelement | |
| DE102015211546B4 (de) | Temperatursensor | |
| EP2154493A2 (de) | 300°C-Flowsensor | |
| WO2019214904A1 (de) | Messeinsatz mit schutzrohr | |
| DE112014000282B4 (de) | Temperatursensor für hohe Temperaturen | |
| DE102007011535B4 (de) | Hochtemperatursensor | |
| EP2093548A2 (de) | Hochtemperatursensor und Verfahren zu dessen Herstellung | |
| EP0498386A1 (de) | Temperaturfühler und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE10236036B4 (de) | Hochtemperatursensor | |
| DE102012110858A1 (de) | Temperatursensorsystem und Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensorsystems | |
| DE102022111698A1 (de) | Temperatursensor und Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensors | |
| DE102017102067B4 (de) | Temperatursensor und Verfahren zu dessen Herstellung | |
| DE102011008176A1 (de) | Thermoelektrischer Temperaturfühler | |
| WO2009065721A1 (de) | Sensoranordnung zur bestimmung eines tankfüllstands und tank mit sensoranordnung | |
| DE202011001277U1 (de) | Thermoelektrischer Temperaturfühler |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R016 | Response to examination communication |