DE2848847A1

DE2848847A1 - Elektrochemischer messfuehler fuer gasbestandteile

Info

Publication number: DE2848847A1
Application number: DE19782848847
Authority: DE
Inventors: Alan H Bilger; Donald Colen Davis; Kent Christ Madson
Original assignee: Bendix Autolite Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1977-12-05
Filing date: 1978-11-10
Publication date: 1979-06-13
Also published as: IT1101504B; IT7830425A0; FR2410822A1; CA1107350A; GB2009412B; US4111778A; AU4115578A; FR2410822B1; JPS5485798A; GB2009412A; AU516508B2; SE7812458L

Description

- 4 Elektrochemischer Meßfühler für Gasbestandteile

Die Erfindung betrifft einen Meßfühler für Gasbestandteile zum Abtasten der Konzentration eines bestimmten Gases gegenüber einer Bezugskonzentration, insbesondere betrifft die Erfindung jedoch einen Meßfühler für Sauerstoffpartialdruck zum Abtasten der Sauerstoffkonzentration gegenüber einem Bezugsgas, insbesondere zur Anzeige über die Abtastung der Sauerstoffkonzentration gegenüber einer Bezugskonzentration von Sauerstoff, ob ein brennbares Gemisch mit einem stöchiometrischen Mischungsverhältnis verbrannt wurde oder verbrannt werden kann.

Es ist bekannt, daß ein Stück eines Festkörperelektrolyten, beispielsweise Zirkondioxid, das an einer Oberfläche einem Bezugssauerstoffkonzentrat und an einer zweiten gegenüberliegenden Fläche einer abzutastenden Sauerstoffkonzentration ausgesetzt wird, eine elektrische Spannung zwischen den beiden Oberflächen erzeugen kann, welche den Unterschied der Sauerstoffkonzentration zwischen dem zu messenden Gemisch und dem Bezugsgemisch anzeigt.

Durch Beschichten der Oberfläche des Zirkondioxid- oder eines anderen Festkörperelektrolyten mit einem Katalysator wie Platin, erzeugt der Meßfühler ein verhältnismäßig starkes Ausgangssignal, wenn das Luft-Brennstoffverhältnis des Verbrennungsgemisches kleiner ist als das stöchiometrische Gemischverhältnis für diesen Brennstoff, und erzeugt ein verhältnismäßig schwaches Signal, wenn das Luft-Brennstoffverhältnis des Gemisches größer ist als

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das stöchiometrische Gemischverhältnis für diesen Brennstoff. Somit erzeugt der Meßfühler allgemein eine Sprungfunktion, die von einem relativ hohen Wert zu einem relativ niedrigen Wert bei den stöchiometrischen Punkt durchlaufenden, ansteigenden Luft-BrennstoffVerhältnissen.

Normalerweise ist der Festkörperelektrolyt als Rohr mit verschlossenen Enden oder als Buchse ausgeformt, die innen und außen mit der Metallelektrode aus porösem Werkstoff, beispielsweise Platin oder Palladium beschichtet ist. Dann wird der Gasmeßfühler vor allem in die Auspuffanlage eines Verbrennungsmotors eingeführt, wodurch die Außenseite des Rohres mit verschlossenen Enden oder der Buchse den heißen Auspuffgasen ausgesetzt ist, die durch die Verbrennung von Gasen im Verbrennungsmotor entstehen, während der Innenraum des Rohres mit verschlossenen Enden oder der Buchse atmosphärischen Bedingungen ausgesetzt ist. Dadurch erzeugt der Meßfühler eine Spannung, die dem Unterschied zwischen den Sauerstoffpartialdrücken auf der Innen- und der Außenseite der Elektrolytbuchse proportional ist.

Um den Innenraum des Rohres oder der Buchse an die Atmosphäre zu entlüften, ist ein Entlüftungsloch entweder durch den Pestkörperelektrolyten, eine Endklemme oder durch eine am Elektrolyten befestigte Schutzhülle geführt, wobei der Innenraum der Hülle in Strömungsmittelverbindung mit dem Innenraum der Buchse steht. Somit wird ein atmosphärisches Gemisch in den Innenraum des Meßfühlers gesaugt, um einen atmosphärischen Bezugspartial-

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- 6 druck zu bilden.

Bei Entlüftungslöchern dieser Art zur Ansaugung von atmosphärischem Bezugssauerstoff in den Innenraum des Meßfühlers können jedoch Straßenspritzer oder anderer Schmutz in den Innenraum des Meßfühlers durch das Entlüftungsloch gesaugt werden und einen Ausfall des Meßfühlers durch Schmutz oder Schadstoffe verursachen. Bei Auftreten von genügend viel Schmutz kann sich eine erhebliche Verringerung der Wirkfläche an der Innenfläche des Gasmeßfühlers ergeben, wodurch der Wirkungsgrad des Meßfühlers bei Erzeugung einer genügend großen Spannung zur Messung des Unterschiedes der vorstehend erwähnten Partialdrücke vermindert wird. Eine vorgeschlagene Lösung dieser Schwierigkeit besteht darin, einen Schlauch oder eine Schutzkappe aus Silikonkautschuk über das Ende des Gasmeßfühlers zu ziehen und das Entlüftungsloch zu bedecken, wodurch keine Spritzer mehr in dieses gelangen können. Während jedoch das Entlüftungsloch geschützt ist, muß der Meßfühler in hoher Umgebungswärme arbeiten, die einen Ausfall des Silikonkautschukschlauches bewirken kann.

Weiter ergab sich die Zweckmäßigkeit für einen zusätzlichen positiven Masseschluß zu dem, der durch Einschrauben des Gasmeßfühlers in die Abgasanlage gegeben ist. Obwohl frühere Anlagen einen zweiten positiven Masseschluß vorsehen, sind sie verhältnismäßig dadurch kompliziert, daß die eigene Klemme vom Außengehäuse des Meßfühlers elektrisch isoliert ist. Sodann wurden eigene Klemmen am oberen Ende des Gasmeßfühlers an

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einem das Gehäuse bildenden Metallteil des Meßfühlers angebracht. Dann wird ein Leiter auf die Klemme aufgequetscht, wobei die Klemme starr am Meßfühler befestigt ist und eine Ableitung für ,den zweiten Masseschluß vorgesehen ist. Diese Anlage ist gegenüber der erfindungsgemäßen Einrichtung verhältnismäßig kompliziert und kostspielig.

Um ein Eindringen von Schmutz oder Schadstoffen in den Innenraum des Gasmeßfühlers zu erschweren, wird vorgeschlagen¹,eine Klemme öder eine Masche um die Meßfühlerfläche herum anzubringen, in welcher Öffnungen ausgeformt sind, um einen Durchgang für den atmosphärischen Luftdruck zu bilden, der in den Innenraum des buchsenähnlichen Festkörperelektrolyt-Meßfühlers gelangen soll.

Sauerstoffmeßfühler zur Steuerung des Luft-Brennstoffgemischverhältnisses eines Verbrennungsmotors zur weitgehenden Herabsetzung von Kohlenmonoxiden und Kohlenwasserstoffen infolge unvollständiger Verbrennung der Brennstoffladung im Verbrennungsmotor sind allgemein bekannt. Die von einem Verbrennungsmotor abgegebenen Abgase werden überwacht, um die Luftverseuchung durch Ausscheiden der Schadstoffe aus dem Abgas infolge dieser unvollständigen Verbrennung zu vermindern. Diese Überwachung erfolgt durch elektrochemische Meßfühler, welche die Verbrennungsgüte dadurch messen, indem der Meßfühler den Auspuffgasen ausgesetzt wird.

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Die erfindungsgemäßen Sauerstoffmeßfühler messen Sauerstoffpartialdruckunterschiede unter Verwendung eines ionenleitenden Festkörperelektrolyten. Diese Meßfühler sind normalerweise in der Wand der Auspuffanlage eines Motors befestigt, wobei die Auspuffgase eine Außenfläche des Meßelementes überstreichen. Umgebungsluft dient als Bezugsgröße zum Vergleich des Partialdruckes des Bezugsgases mit dem Partialdruck des gemessenen Abgases durch Einführen der Umgebungsluft in den Innenraum des Meßfühlers. Sowohl an seiner Innenfläche als auch an seiner Außenfläche ist der Festkörperelektrolyt mit einer elektronenleitenden porösen Schicht wie Platin bedeckt. Jeden elektronenleitende Schicht besitzt einen Kontaktteil, der die Anschlußklemme dieser speziellen Schicht bildet. Im Falle der Erfindung wird eine der Anschlußklemmen durch eine Metallhülse gebildet, mit welcher der Meßfühler an der Auspuffanlage des Verbrennungsmotors befestigt ist. In diesem Fall bildet das gesamte Chassis des Fahrzeugs die Masseleitung für den Meßfühler. Die andere Leitung wird durch eine Innenklemme oder Elektrode gebildet, die mit der inneren elektronenleitenden Schicht in Kontakt steht, wobei der Ausgang dieser Innenklemme durch eine Außenklemme geliefert wird=

Erfindungsgemäß wird ein elektrochemischer Meßfühler für Gasbestandteile geschaffen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Festkörperelektrolyt als Meßfühlerelement vorgesehen ist, daß dieses Meßfühlerelement im allgemeinen schalenförmig mit einem geschlossenen und einem offenen Ende ausgebildet ist, ferner dadurch, daß der Meßfühler eine Innen- sowie eine Außenfläche

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umfaßt, daß diese Außenfläche dem zu messenden Gas ausgesetzt ist und die Innenfläche einem Bezugsgas unterliegt, weiter dadurch, daß eine Buchse einen Hohlraum bildet, der mit dem offenen Ende und der Innenfläche in Strömungsmittelverbindung steht, sodann dadurch, daß in der Wand der Buchse öffnungen ausgeformt sind, um das außerhalb des Hohlraumes befindliche Bezugsgas in das Innere des Hohlraumes zu leiten, sowie dadurch, daß eine Maske zwischen den Enden der Buchse angeordnet ist, um mindestens teilweise die öffnungen abzudecken, wodurch das Eindringen von Schmutz und Schadstoffen in den Hohlraum durch die öffnungen verhindert wird.

Somit besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen verbesserten Meßfühler für Gasbestandteile zu schaffen. Erfindungsgemäß soll auch ein verbesserter Meßfühler für Gasbestandteile mit einem Schutz gegen Schadstoffe geschaffen werden, welche in die Innenteile des Meßfühlers eindringen können. Die Erfindung sieht sodann einen verbesserten Sauerstoffmeßfühler vor, der einfach zu fertigen ist, leicht zu montieren und betriebssicher ist.

Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Die Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sauerstoffmeßfühlers,

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Figur 2 einen Querschnitt durch Figur 1 längs der Linie 2-2 mit Darstellung der Innenauslegung des Sauerstoffmeßfühlers,

Figur 3 einen Grundriß einer veränderten Ausführungsform der Erfindung der Figur 1, die insbesondere eine abgeänderte Form der am Sauerstoffmeßfühler angebrachten Schutzklemme oder Schutzschelle zeigt,

Figur 4 einen Seitenriß der abgeänderten Klemme der Figur 3, wobei der Sauerstoffmeßfühler entfernt wurde,

Figur 5 einen Grundriß einer weiteren abgeänderten Ausführungsform der Klemme der Figur 1, wobei der Meßfühler entfernt wurde, doch die Schutzhülse dargestellt ist,

Figur 6 einen Seitenriß der abgeänderten Klemme oder Schelle der Figur 5,

Figur 7 einen Grundriß eines Drahtnetzes als Ersatz für die Klemme der Figur 1, wobei ein erheblicher Teil des Sauerstoffmeßfühlers mit Ausnahme der Schutzhülse entfernt wurde,

Figur 8 einen Seitenriß des Drahtnetzes der Figur 7,

Figur 9 eine perspektivische Ansicht, zum Teil im Ausschnitt, des Sauerstoffmeßfühlers der Figur 1, jedoch mit

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Darstellung einer abgeänderten Form der als Massenklemme verwendeten Schelle sowie eines Schutzschlauches oder Schutzschuhs, der die Hülsenöffnungen bedeckt,

Figur 10 eine weitere perspektivische Ansicht des Sauerstof fmeßfühlers der Figur 9 mit einer abgeänderten Form der Massenklemme,

Figur 11 eine perspektivische Ansicht wie die der Figur 9, wobei die Klemme entfernt ist, jedoch eine abgeänderte Form einer runden Beilagsscheibe gezeigt ist,

Figur 12 eine perspektivische Ansicht der Beilagsscheibe der Figur 11, wobei der Sauerstoffmeßfühler entfernt wurde.

In den Figuren 1 und 2 ist ein zündkerzenförmiger Sauerstoffmeßfühler 20 gezeigt. Er umfaßt eine Hülse 22 mit einem Gewinde 24, das in die Wand der Auspuffanlage des Verbrennungsmotors eingeschraubt wird. Der Meßfühler 20 wird an einer Sechskantfläche 26 mit Hilfe eines Schraubenschlüssels festgeschraubt, um ihn starr mit der Auspuffanlage zu verbinden.

Der Meßfühler 20 ist mit einem ionenleitenden rohrförmigen Festkörperelektrolyt 30 ausgestattet, der allgemein als Langrohr mit einer Außenfläche 32 und einer Innenfläche 34 ausgebildet ist.

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Das Rohr ist vorzugsweise aus Zirkondioxid gefertigt, wobei natürlich auch andere die gleiche Aufgabe erfüllende Werkstoffe eingesetzt werden können. Das Rohr besitzt ein geschlossenes Ende 36, welches den Abgasen eines Verbrennungsmotors oder auch der angesaugten Brennstoffladung für den Motor ausgesetzt werden kann, vorausgesetzt, daß bestimmte Änderungen vorgenommen werden, um dem Meßfühler die Wärme zuzuführen. Der Elektrolyt 3 0 ist auf den Flächen 32,34 mit porösen elektronenleitenden Platinschichten bedeckt, welche einen Katalysator für die den entsprechenden Flächen ausgesetzten Gase entsprechen.

Der Elektrolyt 30 besitzt einen Absatz 38, dessen untere Fläche dichtend auf einen abgestuften Teil der Hülse 22 über eine metallische leitende Beilagsscheibe 40 gedrückt wird, die vorzugsweise aus rostfreiem Stahl besteht, sowie über einen ausgeweiteten Teil einer Schutzhülse oder Buchse 44. Die Schutzhülse A4 besitzt an ihrem Ende eine Anzahl von Riffeln oder Hohlkehlen 46, damit die Abgase in den Innenraum der Hülse 44 gelangen können und mit dem an der Fläche 32 des Elektrolyten ausgeformten leitenden Werkstoff in Berührung kommen können. Am Ende der Schutzhülse 44 ist mindestens eine öffnung 48' ausgeformt, damit die Abgase in der Hülse 44 wieder zurück in die Auspuffanlage strömen können. Die Hohlkehlen oder Rinnen 46 dienen dazu, einen direkten Aufprall von Schmutzteilchen im Auspuffgas auf das Ende 36 des Festkörperelektrolyten 30 zu verhindern.

Während der Montage und nach dem Einsetzen der Muffe 44, der Beilagscheibe 4 0 sowie des Elektrolyten 30 in die Hülse 22 wird

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in diese ein Talkumring 48 eingesetzt, der mit der oberen Fläche des Absatzes 38 in Eingriff steht und eine Dichtung bildet. Wegen des Talkumringes braucht keine Warmpressung für die Dichtung angewandt zu werden. Oben auf dem Talkumring 4 8 wird dann eine Nickelbeilagscheibe 52 im Gehäuse 22 angeordnet, und eine abwärts gerichtete Druckkraft zwischen Absatz 38 und Nickelbeilagsscheibe 52 drückt den Talkumring 48 zusammen, der dann eine Strömungsmitteldichtung zwischen dem Elektrolyten 30 und der Hülse oder dem Gehäuse 22 bildet, wodurch keine Auspuffgase in den Oberteil des Meßfühlers 20 eindringen können.

Das obere Ende des Elektrolyten 30 ist mit einer ausgeweiteten Bohrung 58 versehen, in welche eine leitende Innenklemme 6 0 eingesetzt ist. Die Klemme besteht vorzugsweise aus rostfreiem Stahl wie die anderen Teile des Meßaggregats 20,damit diese Bauteile den Betriebstemperaturen des Meßfühlers widerstehen können. Die Innenklemme 60 ist mit einem Nippel 62 sowie mit einer Mittelbohrung 64 versehen, deren Zweck nachstehend näher erläutert wird.

Der Meßfühler 20 wird mit einer metallischen Gehäusebuchse 68 verschlossen, an welcher ein nach außen ragender Flansch 70 sowie ein nach innen ragender Flansch 72 ausgeformt sind. Der nach außen ragende Flansch 70 steht mit der Nickelbeilagsschexbe 52 in Eingriff, und ein Distanzstück 76 aus rostfreiem Stahl ist zwischen der Muffe 68 und dem oberen Ende des Gehäuses 22 angeordnet. Das obere Ende des Gehäuses 22 wird dann aufgedrückt, um die erforderliche Druckkraft für die Dichtung des Talkringes 48 zu schaffen und das gesamte untere Aggregat als eine starre Einheit zu sichern.

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Die Klemme 60 steht in elektrisch leitender Verbindung mit dem an der Innenfläche 34 ausgeformten Platin, um an dieser Fläche 34 eine elektrische Innenklemme zu bilden. Diese Klemme wird dann zur Außenseite des Meßfühlers mit Hilfe einer Außenklemme 80 aus rostfreiem Stahl über eine elektrisch leitende Feder 82 ve.i.^ä-'gert, die an einem Ende durch den Nippel 62 und am anderen Ende durch den schalenförmigen Teil eines Isolierabstandsstückes 86 festgehalten wird. Somit bildet die Feder eine Leitung zur Klemme 80 und schafft auch die zur Halterung der Klemme 80 im Isolierabstandsstück 86 erforderliche Federkraft. Das Isolierabstandsstück isoliert elektrisch die Klemme 80 von der Muffe 68, die elektrisch leitend mit dem Gehäuse 22 verbunden ist. Somit bildet das Gehäuse 22 für das gezeigte Ausführungsbeispiel eine Klemme des Meßfühlers und die Klemme 80 stellt die andere Anschlußklemme dar.

Wie vorstehend erwähnt, muß ein Sauerstoff-Bezugspartialdruck im Innenraum des Elektrolyten 3 0 geschaffen werden. Bei dem Ausführungsbeispiel des Meßfühlers wird der Sauerstoffbezugspartialdruck durch die Umgebungsluft erzeugt, die durch eine Anzahl von Öffnungen 90 in den Innenraum der Buchse 68 eindringen kann. Diese Luft gelangt zur Innenfläche 34 durch die Mittelbohrung Wie bereits erwähnt, können Straßenschmutz und andere Schadstoffe ohne jeden Schutz in den Meßfühler 20 durch die Öffnungen 90 eindringen, weil das obere Ende des Meßfühlers an der Außenfläche der Auspuffanlage montiert ist. Damit solche Schadstoffe nicht in den Innenraum des Meßfühlers 20 gelangen können, wird eine Schutzschelle 92 um das obere Ende der Buchse 68 herum ange-

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ordnet, damit sie, zumindest teilweise, die öffnungen 90 abdecke. Dabei muß die Schelle 92 genügend unrund in der Gegend der öffnungen 90 sein, damit Luft durch diese öffnungen 90 zwischen die Buchse 68 und die Schutzschelle 92 eindringen kann.

Die Hülse oder das Gehäuse 22 bildet eine Anschlußklemme des Gasmeßfühlers 20, die in elektrischem Kontakt mit der Auspuffanlage und damit mit dem Chassis des Fahrzeugs steht. Um eine zweite parallel geschaltete Massenklemme zu erhalten, ist eine Leitung 94 im erhabenen röhrenförmigen Teil 96 der Schelle 92 vorgesehen. Die Leitung 94 wird im Teil 96 durch Federspannung, Lötung oder eine andere geeignete Befestigungsart gehalten. Auch die Schelle 92 kann durch Lötung oder durch Federspannung an der Muffe 68 gehalten werden.

Somit gelangt am Meßfühler 20 Umgebungsluft zur Innenfläche 34 des Elektrolyten 30, während die Möglichkeit des Eindringens von Schmutz oder Schadstoffen in den Innenraum der Buchse 68 und damit der Fläche 34 ausgeschlossen oder weitgehend verhindert wird. Eine weitere Beschreibung der anderen Figuren zeigt abgeänderte Formen der Schelle 92.·

Die Figuren 3 und 4 zeigen eine Abänderung der Schelle 92 in der Form einer Schelle 100 mit einer Anzahl von Rastklinken 102, welche in die reliefartige Außenfläche der Muffe 68 eingreifen. Wie im Falle des Meßfühlers der Figuren 1 und 2 ist eine Anzahl von öffnungen 90 vorgesehen, durch welche Umgebungsluft in den Innenraum der Muffe 68 gelangen kann. Die Schelle 100 umfaßt zwei An-

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sätze 106,108, die entsprechend an der Schelle 100, beispielsweise durch Schweißen oder Löten, befestigt sind. Die Ansätze 106,108 können auch einstückig mit der Schelle 100 ausgestanzt und entsprechend in die gezeigte Form gebogen sein. Am Ansatz 106 kann ein Außenleiter befestigt sein, und der Ansatz 108 sorgt für einen zusätzlichen elektrischen Kontakt mit der Muffe 68. Der Ansatz 108 kann mit der Muffe 68 verschweißt oder verlötet sein, es kann aber auch eine Kontaktfeder für den erforderlichen elektrischen Kontakt sorgen.

Die Figuren 5 und 6 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispxel der Schellen der Figuren 1 bis 4. Eine Schelle 110 ist auch hier mit Rastklinken 112 versehen, die mechanisch mit der Muffe 68 in Berührung stehen und die elektrische Verbindung zwischen der Schelle 1 1 0 und der Buchse 68 darstellen. Im Falle der Schellen der Figuren 5 und 6 ist ein einziger Ansatz 114 vorgesehen, welcher die zusätzliche Klemme für einen die Aufgabe des Ansatzes 106 erfüllenden Massenanschluß bildet. Die Schelle 110 umschließt die Buchse 68 nicht vollständig wie im Falle der Schellen 92 und 100, sondern umrandet nur etwas mehr als die Hälfte des Umfanges der Buchse 68, um die erforderliche Federspannüng zu erzeugen, womit die Schelle 110 an der Buchse 68 gehalten wird. Auch die Schelle 110 kann mit der Buchse 68 verlötet sein. Die Schelle 110 muß nur soweit um den Umfang herumgeführt werden, um alle in der Buchse 68 ausgeformten Löscher 90 zu bedecken.

Die Figuren 7 und 8 zeigen ein weiteres Ausführungsberspiel der erfindungsgemäßen Schelle oder Klemme in Form eines Drahtgitters

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120, an welchem eine angesetzte Klemme 122 befestigt ist. Das Gitter dient zur Abdeckung der Öffnung 90 und umschließt mindestens teilweise die Buchse 68. Das Gitter oder Netz ist an die Buchse 68 angelötet.

Die Figuren 9 bis 12 zeigen verschiedene Verfahren, um den Meßfühler 20 zusätzlich zur Erdung durch den Eingriff zwischen dem Gehäuse 22 und der Auspuffanlage des Verbrennungsmotors an Masse zu führen.

In Figur 9 ist ein Strumpf oder Schlauch 130 aus Silikonkautschuk gezeigt. Der Schlauch 130 dient als Schutz gegen Schadstoffe und Schmutz, der über die in der Buchse 68 ausgeformten Öffnungen 90 eindringen könnte. Unter dem Schlauch ist eine Masseklemme 132 angeordnet, an welche eine Erdleitung 134 angelötet ist. Die Leitung 134 bietet somit eine zusätzliche Erdung für die Außenfläche des im Gehäuse 22 enthaltenen Elektrolyten 30.

Figur 10 zeigt einen Meßfühler wie den der Figur 9 mit Einschluß des Silikonkautschukschlauches 130. Jedoch wird die Klemme 132 der Figur 9 durch einen an die Leitung 134 angebrachten Draht 138 ersetzt. Dieser kann auf die Buchse 168 aufgepreßt oder aufgelötet sein, um die elektrische Verbindung zwischen der Leitung 134 und der Muffe 68 herzustellen.

Die Figuren 11 und 12 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der zusätzlichen Masseklemme, wobei der Meßfühler 20 mit einem abgeänderten Silikonkautschukschlauch 140 bestückt ist, der eine Rast-

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klinke 142 besitzt. Diese ergibt eine Zusatzdichtung zwischen dem Schlauch 140 und der Gehäusemuffe 68, um einen weiteren Schutz gegen Schmutz und Schadstoffe zu bilden, welche in die Muffe 68 durch die Öffnungen 90 eindringen können. Der Meßfühler 20 ist mit einem Masseschlußelement 146 bestückfc,das vorzugsweise als Beilagsscheibe ^T«ie eine Beilagscheibe für einen Zündkerzensitz ausgeführt ist. Eine Masseleitung 148 ist an der Beilagscheibe 146 befestigt, beispielsweise angelötet. Somit wird eine einfache billige Zusatzmasseklemme unter Verwendung von vorhandenen Teilen geschaffen, die nicht speziell zusätzlich zu denen hergestellt werden muß,die ohnedies für den Zündkerzensitz lieferbar sind.

Außer den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind noch weitere möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche

1.) Elektrochemischer Meßfühler für Gasbestandteile mit einem im allgemeinen becherförmigen Meßfühler aus einem Elektrolyten mit einem geschlossenen und einem offenen Ende sowie mit einer Innen- und einer Außenfläche, wobei die Außenfläche dem zu messenden Gas und die Innenfläche einem Bezugsgas ausgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß er aus folgenden Bauteilen besteht: einer einen Hohlraum bildenden Muffe (68) , die in Strömungsmittelverbindung mit dem offenen Ende und der Innenfläche (34) steht, ferner dadurch, daß in der Wand der Muffe (68) eine Anzahl von Öffnungen (9 0) ausgeformt ist, um das außerhalb des Hohlraumes befindliche Bezugsgas in das Innere des Hohlraumes zu leiten, sodann dadurch, daß eine Maske (92; 100;110,120) insgesamt zwischen den Enden der Muffe (68) an-

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geordnet ist, um mindestens einen Teil der Öffnungen (90) abzudecken, und somit zu verhindern, daß Schmutz und Schadstoffe durch die Öffnungen (90) in den Hohlraum eindringen.

2. Meßfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (92;100;110;120) aus Metall besteht.

3. Meßfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (92;100;110;120) eine Metallschelle von genügender Umfangslänge ist, um die gesamten Löcher (90) abzudecken.

4. Meßfühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schelle (92;100;110) aus einem federähnlichen Werkstoff gebildet ist und eine genügend große Umfangslänge besitzt,

um elastisch an der Muffe (68) angebracht zu werden.

5. Meßfühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schelle (92;100;110) einen Teil besitzt, der in einem radialen Abstand von der Muffe (68) angeordnet ist.

6. Meßfühler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schelle (100; 110) mit mindestens einer Rastklinke (102,112) ausgeformt ist, um den Teil radial abstehen zu lassen.

7. Meßfühler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schelle (92;100;110) eine Klemme (96;106;114) mit einer

an ihr befestigten Leitung umfaßt, die eine Masseklemme
des Meßfühlers (20) darstellt.

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8. Meßfühler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Masseklemme (96) einstückig der Schelle (92) ausgeformt ist und sich radial von dieser aus erstreckt.

9. Meßfühler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemme (106;114) ein sich von der Schelle (100;110) erstreckender Ansatz ist.

10. Meßfühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (120) ein die öffnungen (90) abdeckendes Drahtnetz ist.

11. Meßfühler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Drahtnetz (120) eine Klemme (122) angebracht ist, die als Masseklemme für den Meßfühler (20) dient.

12. Meßfühler nach Anspruch 7 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Meßfühler (30) ragendes Gehäuse (22) vorgesehen ist, welches in elektrischem Kontakt mit der Außenfläche des Meßfühlers (30) und der Muffe (68) steht und für den Meßfühler (20) eine zweite Masseklemme bildet.

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