DE202011001278U1 - Temperature sensor for measuring high temperatures of gaseous and / or liquid media - Google Patents
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- G01K2205/04—Application of thermometers in motors, e.g. of a vehicle for measuring exhaust gas temperature
Abstract
Temperaturfühler zur Messung hoher Temperaturen gasförmiger und flüssiger Medien mit einem temperaturabhängigen Messelement und einem metallischen Fassungsteil, wobei das Fassungsteil mit Prozessanschlussbauteilen verbunden ist und das untere Ende des Fassungsteiles als Mantel (4) ausgebildet ist und in das zu messende Medium ragt und im Inneren des Fassungsteiles Innenleitungsdrähte (7) verlaufen, die das Messelement mit einem elektrischen Anschluss verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (4) in dem Bereich, in dem das temperaturabhängige Messelement angeordnet ist, mit einer Mikroverpressung versehen ist, wobei die Mikroverpressung aus Längsrillen oder Lamellen besteht, welche parallel zur Schutzrohrachse verlaufen.Temperature sensor for measuring high temperatures of gaseous and liquid media with a temperature-dependent measuring element and a metallic holder part, whereby the holder part is connected to process connection components and the lower end of the holder part is designed as a jacket (4) and protrudes into the medium to be measured and inside the holder part Inner lead wires (7) run which connect the measuring element to an electrical connection, characterized in that the jacket (4) is provided with micro-compression in the area in which the temperature-dependent measuring element is arranged, the micro-compression consisting of longitudinal grooves or lamellae which run parallel to the protective tube axis.
Description
Die Erfindung betrifft einen Temperaturfühler zur Messung hoher Temperaturen gasförmiger und/oder flüssiger Medien mit einem temperaturabhängigen Messeelement und einem metallischen Fassungsteil, wobei das Fassungsteil mit Prozessanschlussbauteilen verbunden ist und das untere Ende des Fassungsteiles als Schutzrohr ausgebildet ist und in das zu messende Medium ragt und im Inneren des Fassungsteiles Innenleitungsdrähte verlaufen, die das Messelement mit einem elektrischen Anschluss verbinden.The invention relates to a temperature sensor for measuring high temperatures of gaseous and / or liquid media with a temperature-dependent measuring element and a metallic socket part, wherein the socket part is connected to process connection components and the lower end of the socket part is designed as a protective tube and projects into the medium to be measured and in Inside the socket part inner conductor wires run, which connect the measuring element with an electrical connection.
Die Erfindung ist für den Einsatz in technischen Prozessen mit hohen Temperaturen, vorzugsweise in Abgastemperatursträngen von Hochleistungsmotoren sowie in Verdichter- oder Diffusoraggregaten von Gasturbinen, geeignet.The invention is suitable for use in industrial processes with high temperatures, preferably in exhaust gas temperature strands of high-performance engines and in compressor or diffuser units of gas turbines.
Als Temperatursensoren können Messwiderstände oder Thermoelemente verwendet werden. Vorwiegend sind sie als Thermoelemente ausgebildet. Derartige Temperaturfühler zeichnen sich durch niedrige T50- und T90-Zeitprozentkennwerte aus.As temperature sensors measuring resistors or thermocouples can be used. Mostly they are designed as thermocouples. Such temperature sensors are characterized by low T 50 and T 90 time percentage characteristics.
Temperaturfühler sind aus dem Stand der Technik in vielfältigen Ausführungsformen bekannt.Temperature sensors are known from the prior art in various embodiments.
Die
In
Nach
Weiterhin ist in
Nachteilig sind bei den beschriebenen Anordnungen neben der aufwändigen und damit kostenintensiven Herstellung auch, dass jeweils nur einzelnen der auftretenden Belastungen begegnet wird, so dass die Ursachen für Messfehler und Funktionsstörungen messtechnischer, elektrischer oder mechanischer Art nicht generell beseitigt werden. Insbesondere wird die gewünschte obere Einsatztemperaturgrenze nicht erreicht, auch wenn die messdynamischen und statisch-thermischen Anforderungen erfüllt sind.A disadvantage of the described arrangements in addition to the complex and thus costly production also that only a few of the loads occurring is encountered, so that the causes of measurement errors and malfunctions metrological, electrical or mechanical nature are not generally eliminated. In particular, the desired upper service temperature limit is not reached, even if the dynamic and static thermal requirements are met.
Bei dem in
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Temperaturfühler der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem optimale messdynamische und statisch-thermische Eigenschaften auch bei hohen Einsatztemperaturen erreichbar sind. Ferner soll der Temperaturfühler lange Standzeiten besitzen und resistent gegen Ablagerungen am Fühlerrohr sein.The invention has for its object to provide a temperature sensor of the type mentioned, with the optimal measurement dynamic and static-thermal properties can be achieved even at high operating temperatures. Furthermore, the temperature sensor should have a long service life and be resistant to deposits on the sensor tube.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer Anordnung, welche die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale enthält, gelöst.According to the invention the object is achieved with an arrangement which contains the features specified in
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Der erfindungsgemäße Temperaturfühler verfügt über einen metallischen Mantel, welcher in dem Bereich, in dem das temperaturabhängige Messelement angeordnet ist, mit einer Mikroverpressung versehen ist. Die Mikroverpressung besteht aus Lamellen oder Längsrillen, welche parallel zur Schutzrohrachse verlaufen.The temperature sensor according to the invention has a metallic shell, which is provided with a micro-compression in the region in which the temperature-dependent measuring element is arranged. The micro-compression consists of lamellae or longitudinal grooves, which run parallel to the protective tube axis.
Zur weiteren Verbesserung der Oberfläche kann der Mantel Eindrehungen in Form von Ringen aufweisen, die vorzugsweise im Bereich der Lamellen oder Längsrillen angeordnet sind.To further improve the surface of the jacket grooves can have in the form of rings, which are preferably arranged in the region of the slats or longitudinal grooves.
Es ist vorteilhaft, die Tiefe und/oder die Breite der Mikroverpressung kleiner auszubilden als die sich am Messfühler ausbildende Strömungsgrenzschicht des zu messenden strömenden Mediums. Die Mikroverpressung wird im Allgemeinen mit einer Tiefe bzw. einer Höhe von 50 μm bis 500 μm, vorzugsweise 100 μm bis 300 μm, ausgeführt. It is advantageous to make the depth and / or the width of the micro-compression smaller than the flow boundary layer of the flowing medium to be formed on the measuring sensor. The micro-compression is generally carried out with a depth or height of 50 .mu.m to 500 .mu.m, preferably 100 .mu.m to 300 .mu.m.
Vorteilhaft wird die Höhe oder die Tiefe der Mikroverpressung geringer ausgeführt als der Abstand zwischen benachbarten Lamellen.Advantageously, the height or depth of the micro-crimping is made smaller than the distance between adjacent fins.
Zur Verbesserung der Wärmeübertragung und damit auch der Ansprechzeit kann der Mantel in dem Bereich, in dem die Mikroverpressung angeordnet ist, eine Verjüngung aufweisen.To improve the heat transfer and thus also the response time, the jacket can have a taper in the region in which the micro-compression is arranged.
Ferner ist es zweckmäßig, dass sich an den vorderen Bereich des Schutzrohres, der die Mikroverpressung aufweist, eine kugelkalotten- oder kegelförmig ausgebildete Spitze anschließt.Furthermore, it is expedient that a kugelkalotten- or conically shaped tip connects to the front portion of the protective tube, which has the micro-compression.
Eine vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass die Mikroverpressung mit einer dünnen Zusatzschicht versehen ist. Die Zusatzschicht besteht vorzugsweise aus Bornitrid oder aus einer Karbidschicht. Sie verhindert die Korrosion und Verschmutzung des Schutzrohres und gewährleistet damit, dass das verbesserte Ansprechverhalten über die Lebensdauer des Temperaturfühlers erhalten bleibt.An advantageous embodiment provides that the micro-compression is provided with a thin additional layer. The additional layer is preferably boron nitride or a carbide layer. It prevents corrosion and fouling of the thermowell, thereby ensuring that the improved response is maintained over the life of the thermistor.
Vorteilhaft weist die Zusatzschicht der Mikroverpressung eine Schichtstärke von 10 ... 20 nm auf.Advantageously, the additional layer of microcompression on a layer thickness of 10 ... 20 nm.
Ferner ist es zweckmäßig, dass die Schicht auf der Mikroverpressung eine Relevanz zur Wellenlänge der Wärmestrahlung besitzt, d. h. die Farbe beeinflusst im Bereich der Wärmestrahlung die Absorptions- und Reflexionseigenschaften der Schutzrohrspitze. Vorzugsweise ist die Mikroverpressung so ausgeführt, dass die aufgebrachte farbrelevante Schicht bei hohen Temperaturen einen hohen Reflexionsgrad besitzt.Furthermore, it is expedient that the layer on the micro-compression has a relevance to the wavelength of the heat radiation, d. H. In the area of thermal radiation, the color influences the absorption and reflection properties of the protective tube tip. Preferably, the micro-compression is carried out so that the applied color-relevant layer has a high reflectance at high temperatures.
Die Mikroverpressung befindet sich bei einer vorteilhaften Ausführung auf einem konisch verformten Schutzrohrteil mit sechskantförmigen oder runden Querschnitt. Die Verformung kann mehrfach erfolgt sein.The micro-compression is in an advantageous embodiment of a conically shaped protective tube part with hexagonal or round cross-section. The deformation can be done several times.
Die Mikroverpressung kann fertigungstechnisch mittels einer Vielbacken-Hydraulik-Presse hergestellt werden. Backenform und Backenabstände bestimmen die sich einstellende Lamellenform, d. h. längs zur Fühlerrohrachse bilden sich Längslamellen. Die Lamellenbildung kann sehr filigran und rissfrei erstellt werden.The micro-compression can be manufactured by means of a multi-jaw hydraulic press. Jaw shape and jaw spacing determine the resulting lamellar shape, d. H. Longitudinal lamellae form along the sensor tube axis. The lamellar formation can be created very filigree and crack-free.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung werden eine günstige t90-Zeit bei relativ dicken Schutzrohrwandungen sowie eine hohe Langzeitstabilität bei hohen Temperaturen und Strömungsbelastungen erreicht.With the arrangement according to the invention, a favorable t 90 time is achieved with relatively thick protective tube walls as well as a high long-term stability at high temperatures and flow loads.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings. Showing:
In
Bei der in
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Abschlusselementtermination element
- 22
- Verjüngter BereichRejuvenated area
- 33
- MessspitzeProbe
- 44
- Schaftshaft
- 55
- MikroverpressungMikroverpressung
- 66
- Rillengrooves
- 77
- Anschlussdrähteleads
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 2611791 [0005] US 2611791 [0005]
- US 6059453 [0006] US 6059453 [0006]
- DE 10238628 B4 [0007] DE 10238628 B4 [0007]
- DE 102008029227 A1 [0008] DE 102008029227 A1 [0008]
- DE 102008029227 [0010] DE 102008029227 [0010]
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DE202011001278U DE202011001278U1 (en) | 2011-01-10 | 2011-01-10 | Temperature sensor for measuring high temperatures of gaseous and / or liquid media |
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DE202011001278U DE202011001278U1 (en) | 2011-01-10 | 2011-01-10 | Temperature sensor for measuring high temperatures of gaseous and / or liquid media |
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DE202011001278U Expired - Lifetime DE202011001278U1 (en) | 2011-01-10 | 2011-01-10 | Temperature sensor for measuring high temperatures of gaseous and / or liquid media |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9404809B2 (en) | 2013-09-03 | 2016-08-02 | Denso International America, Inc. | Exhaust gas temperature sensor with anti-resonance finned shaft feature |
US9417140B2 (en) | 2013-09-03 | 2016-08-16 | Denso International America, Inc. | Exhaust gas temperature sensor with anti-resonance conical shaft feature |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2611791A (en) | 1950-02-09 | 1952-09-23 | Bendix Aviat Corp | Thermocouple means |
US6059453A (en) | 1998-04-20 | 2000-05-09 | Rosemount Inc. | Temperature probe with sapphire thermowell |
DE10238628B4 (en) | 2002-08-19 | 2006-01-19 | Temperaturmeßtechnik Geraberg GmbH | Ceramic insulated high temperature sensor |
DE102008029227A1 (en) | 2008-06-19 | 2009-12-31 | Temperaturmeßtechnik Geraberg GmbH | Method for manufacturing temperature sensor for measuring gaseous and liquid medium, involves arranging temperature sensor in casing |
-
2011
- 2011-01-10 DE DE202011001278U patent/DE202011001278U1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2611791A (en) | 1950-02-09 | 1952-09-23 | Bendix Aviat Corp | Thermocouple means |
US6059453A (en) | 1998-04-20 | 2000-05-09 | Rosemount Inc. | Temperature probe with sapphire thermowell |
DE10238628B4 (en) | 2002-08-19 | 2006-01-19 | Temperaturmeßtechnik Geraberg GmbH | Ceramic insulated high temperature sensor |
DE102008029227A1 (en) | 2008-06-19 | 2009-12-31 | Temperaturmeßtechnik Geraberg GmbH | Method for manufacturing temperature sensor for measuring gaseous and liquid medium, involves arranging temperature sensor in casing |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9404809B2 (en) | 2013-09-03 | 2016-08-02 | Denso International America, Inc. | Exhaust gas temperature sensor with anti-resonance finned shaft feature |
US9417140B2 (en) | 2013-09-03 | 2016-08-16 | Denso International America, Inc. | Exhaust gas temperature sensor with anti-resonance conical shaft feature |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20120606 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20131218 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R071 | Expiry of right |