DE4200544A1 - Sensor - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Sensor zur Durchführung
von Messungen mittels elektromagnetischer Strahlung an einem
Material hoher Temperatur, insbesondere an durch Erhitzung
geschmolzenem Material während Gießprozessen od. dgl.
Aus der EP-A-03 99 871 ist ein derartiger Sensor bekannt ge
worden, wobei gegen einen aus feuerfestem, elektrisch leitendem
Material bestehenden Sensorkopf elektromagnetische Wellen ge
leitet werden. An diesem Kopf wird dann das zu testende Mate
rial festgespannt und auf relativ hohe Temperaturen erhitzt.
Viele Materialien besitzen nun einen Schmelzpunkt, der eine
derartige Anordnung nicht zuläßt. Beispielsweise schmelzen
Zinklegierungen bereits oberhalb von 400°, Aluminium- oder
Magnesium-Legierungen oberhalb 600° bis 650° und Messing-Legie
rungen unterhalb 1000°. Die genannten Temperaturen sind bereits
Gießtemperaturen, d. h. das Metall erweicht bereits bei wesent
lich geringeren Temperaturen.
Für viele Anwendungen braucht der Sensorkopf bzw. das Ende des
Wärmeleiters gar nicht in der in der EP-A-03 99 871 vorgeschla
genen Art ausgebildet zu werden.
Um also den Anwendungsbereich eines Sensors der eingangs ge
nannten Art zu erweitern, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
daß der Sensor eine dem zu messenden Material gegenüberliegen
de Abschlußwand aus Keramikmaterial aufweist, die für die
elektromagnetische Strahlung durchlässig und das Eindringen
insbesondere von geschmolzenem Material unterbindend ausgebil
det ist. Durch diese besonderen Maßnahmen kann in einfacher
Weise der Einsatz an flüssigen Metallen, vor allem in der
Gießerei, insbesondere beim Druckgießen vorteilhaft durch
geführt werden.
Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung wird vorgeschla
gen, daß die Abschlußwand aus Keramikmaterial Teil eines
Licht, Infrarotstrahlung oder Mikrowellen aussendenden und/oder
empfangenden Sensorkopfes ist. Hierdurch ist ein äußerst kom
pakter Aufbau des Sensors möglich, wobei auch ein Einsatz an
kleinen Formen und/oder in schwer zugänglichen Bereichen von
Formen durchgeführt werden kann. Die genannten Strahlungsarten
bzw. deren Wellenlängen ermöglichen ohne großen apparativen
Aufwand die angestrebte Erfassung der gewünschten physikali
schen Meßwerte. Für Reflexionsmessungen eignet sich Mikrowel
lenstrahlung besonders gut. Es kann hierbei ein sehr kompakter
Sensor aufgebaut werden. Solche Mikrowellen-Sensoren können
unter Ausnützung des Kerr-Effektes arbeiten oder auch unter
Ausnützung des Doppelbrechungseffektes zur Bestimmung der
Temperatur des vor der Abschlußwand gelegenen Materials.
Weiters wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Abschlußwand
und das Gehäuse des Sensors aus Werkstoff mit
ähnlichem Temperatur-Ausdehnungskoeffizienten gefertigt sind.
Hierdurch werden in einfacher Weise Dichtungsprobleme ver
mieden. Ist nach weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung die
Abschlußwand aus Zirkonoxid und zumindest das Gehäuse des
Sensors aus Formenstahl gefertigt, so werden sowohl meßtechnisch
als auch betriebstechnisch beste Ergebnisse erzielt.
Fernerhin wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorge
schlagen, daß die Abschlußwand im Abstand von einem Strah
lungssender und/oder Strahlungsempfänger angeordnet ist, wobei
der Raum innerhalb des Sensorgehäuses zwischen Abschlußwand
und Strahlungssender und/oder Strahlungsempfänger vorzugsweise
mit einem Fluid gefüllt ist. Diese besondere Ausführungsva
riante ist vorteilhaft an Materialien mit sehr hohen Tempera
turen einsetzbar, da diese Temperaturen von den etwaig verwen
deten empfindlichen Bauteilen des Sensors bzw. Sensorkopfes
isoliert werden.
Weist gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung der Raum
zwischen Abschlußwand und Strahlungssender und/oder Strah
lungsempfänger einen kleineren Querschnitt als die Abschlußwand
auf, wobei vorzugsweise dem Strahlungssender und/oder dem
Strahlungsempfänger ein zur Abschlußwand gerichteter Strah
lungsleiterpfropfen vorgeordnet ist, so kann ebenfalls mit
geringem baulichen Aufwand eine Erhitzung gegebenenfalls auch
eine Überhitzung empfindlicher meßtechnischer Komponenten od. dgl.
verhindert werden.
Um die zuverlässige Dichtung des Sensorkopfes zu erreichen,
wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen,
daß die Abschlußwand einen Ringkanal in Form einer Nut an
ihrer Umfangsfläche aufweist und der durch den Ringkanal gebil
dete Raum mit einem kittenden Zementmaterial ausgefüllt ist.
Ferner wird nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung vor
geschlagen, daß die elektromagnetische Strahlung über minde
stens einen Wellenleiter an die Abschlußwand bzw. an den Sen
sorkopf geführt und/oder von der Abschlußwand bzw. vom Sen
sorkopf abgeführt wird, wobei als Wellenleiter für Licht oder
Infrarotstrahlung Faserbündel-Leiter vorgesehen sind. Hierdurch
kann in einfacher Weise eine sehr kompakte Bauform des Sensors
erreicht werden und die Generierung bzw. die Signalverarbeitung
der elektromagnetischen Strahlung entfernt von hohe Tempera
turen aufweisenden Komponenten, Formteilen, etc. vorgenommen
werden.
Schließt der Faserbündel-Leiter gemäß weiterer Ausgestaltung
der Erfindung mit seiner dem Sensor zugeordneten Stirnfläche
unmittelbar an die Abschlußwand an, so kann die elektromagne
tische Strahlung mit hohem Wirkungsgrad an das zu messende
Material geführt bzw. von diesem abgeführt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß der Faserbündel-Leiter im Bereich des Sensorkopfes von
einer hülsenförmigen Fassung umgeben ist, die durch Halteele
mente, vorzugsweise im Abstand zur Innenfläche des Gehäuses,
gehalten ist. Hierdurch wird vorteilhaft, auf einfache Weise
mit geringstem baulichen Aufwand eine präzise Halterung des
Faserbündel-Leiters erreicht, auch wenn die Teile allenfalls
unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen.
Soll der erfindungsgemäße Sensor bei sehr hohen Temperaturen
eingesetzt werden, so wird in weiterer Ausgestaltung der Erfin
dung vorgeschlagen, daß im Bereich hinter der Abschlußwand
des Sensorkopfes dieser mit Kanälen für ein Kühlmittel versehen
ist, welches für die Kühlung des Faserbündel-Leiters vorgesehen
ist, wobei vorzugsweise die Halteelemente als Dichtungselemente
für das Kühlmittel ausgebildet sind.
Um Ablenkungen bezüglich der Ausbreitungsrichtung der Strahlung
("optische Keilwirkung") zu vermeiden wird nach einem weiteren
Kennzeichen der Erfindung vorgeschlagen, daß die Eintrittsflä
che und Austrittsfläche der Abschlußwand für die elektromagne
tische Strahlung planparallel zueinander sind. Zur Abschirmung
gegen die hohen Temperaturen sollte die Abschlußwand möglichst
dick, zur Vermeidung von großen Strahlungsverlusten der elek
tromagnetischen Strahlung sollte die Abschlußwand hingegen
möglichst dünn ausgebildet sein. Im Rahmen der Erfindung hat
sich eine Begrenzung der Dicke der Abschlußwand auf maximal
5 mm als sehr zweckmäßig erwiesen.
Fernerhin wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorge
schlagen, daß die geometrische Ausbildung der Abschlußwand im
Bereich der Ankoppelung an vorzugsweise mehrere Strahlungs
leiter deren Wirkrichtung zum zu messenden Material angepaßt
ist. Hierdurch kann insbesondere für Reflexionsmessung eine
sowohl meßtechnisch als auch baulich vorteilhaft einfache
Konfiguration des Sensors erreicht werden.
Schließlich kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung in
vorteilhafter Weise die Funktionssicherheit des Sensors, ins
besondere bei Anordnung mehrerer Strahlungsleiter, vorzugsweise
bei Ausbildung des Sensorkopfes als Reflexschranke od. dgl.,
deutlich erhöht werden, wenn in dem aus Keramikmaterial gefer
tigten Körper der Abschlußwand eine den Bereich des Strahlen
ganges des Strahlungssenders vom Strahlengang des Strahlungs
empfängers elektromagnetisch isolierende Schicht zur Erreichung
einer großen Überdämpfung vorgesehen wird.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Sensors läßt sich beispiels
weise beim Druckgießen die Positionsbestimmung einer Metall
front und/oder deren Temperaturbestimmung und/oder die Bestim
mung deren Strömungsgeschwindigkeit einfach und zuverlässig
vornehmen. Je nachdem ist der Ausgang des Sensors an eine
Schaltstufe (zum Auslösen eines Steuervorganges), an einen Tem
peraturauswertekreis und/oder an einen Regelkreis, wie einen
Regelkreis zur Einstellung der Schußparameter, angeschlossen.
Ein Beispiel, wie die Auswertung der erhaltenen Signale durch
geführt werden kann, ist beispielsweise den deutschen Offen
legungsschriften 36 35 845 oder 36 36 936 zu entnehmen, deren
Inhalt hiermit durch Bezugnahme als geoffenbart gelten soll.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der
nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen
Fig. 1 das Schema einer mit der erfindungsgemäßen Sensoren
ausgebildeten Druckgießmaschine, wogegen die
Fig. 2 bis 4 verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer
Sensoren veranschaulichen.
Von einer Druckgießmaschine ist lediglich eine ortsfeste Auf
spannplatte 7 gezeigt, an der eine ortsfeste Form 6 in nicht
dargestellter, an sich bekannter Weise befestigt ist. Dieser
ortsfesten Form 6 liegt eine bewegliche Form 5 gegenüber. Mit
der ortsfesten Form 6 und ihrer Aufspannplatte 7 ist eine
Gießkammer 4 befestigt, die in bekannter Weise eine Gießöff
nung 3 aufweist, und in welcher ein Gießkolben 2 über eine
Kolbenstange 1 verschiebbar ist.
Mit Hilfe des Kolbens 2 wird über die Einfüllöffnung 3 einge
fülltes schmelzflüssiges Metall nach vor geschoben, bis es über
einen, meist verengten, Anschnittkanal 8 in einen Formhohlraum
9 eintritt. Dabei wird die Form über Entlüftungskanäle 10
entlüftet. Bei diesem Vorgang können erfindungsgemäß ausgebil
dete Sensoren zu den verschiedensten Zwecken eingesetzt werden.
Beispielsweise ist es bekannt, dem Kolben 2 gegenüber einen
Sensor zur Feststellung einer ankommenden Metallfront anzu
ordnen. Wird nun ein Sensor 112 an dieser Stelle verwendet, der
beispielsweise als Sensor für Reflexionsmessung ausgebildet
ist, so läßt sich beispielsweise die Ankunft der Stirnfläche
2a des Kolbens 2 an einer bestimmten Stelle feststellen. Wie
ersichtlich, ist der Sensor 112 mit zueinander unter einem
Winkel stehenden Strahlungsleitern 13 ausgestattet, deren
Winkel auf eine bestimmte Entfernung eingestellt ist, die der
dargestellten Lage des Kolbens 2 entspricht. Im Falle der Ver
wendung von Mikrowellen können diese gegebenenfalls impulsartig
ausgesandt und dann die Rücklaufzeit gemessen werden, wobei nur
ein einziger Strahlungsleiter erforderlich ist. Dadurch erhält
der Sensor eine platzsparende Konstruktion. Selbstverständlich
wäre ein Impulsbetrieb auch mit sichtbarem- oder IR-Licht denk
bar, doch sind ja die zu bestimmenden Entfernungen sehr kurz.
Selbstverständlich braucht die Laufzeitmessung nicht unbedingt
zur Feststellung der Position der Metallfront angewandt zu
werden, denn es genügt, das Eintreffen eines Echosignales aus
der vorbestimmten Entfernung (allenfalls unter Vergleich der
Amplitude mit einem bestimmten Sollwert), um die Position
eindeutig zu definieren.
Mit Hilfe der reflektierten Strahlung läßt sich aber nicht nur
die Position des Kolbens und/oder der Metallfront bestimmen,
sonder, wie schon erwähnt, auch die Temperatur und/oder die
Geschwindigkeit des Einspritzvorganges, so daß aus den Signa
len eines solchen Sensors eine Mehrfachauswertung möglich ist.
Dies ist deswegen von Bedeutung, weil dadurch eine geringere
Zahl von Sensorbohrungen ausreichen kann bzw. mit relativ
wenigen Bohrungen eine große Anzahl von Meßergebnissen er
halten werden kann.
So ist es beispielsweise im Bereiche von Verdickungen des Form
hohlraumes 9 oft wünschenswert, nicht nur die Position der Me
tallfront während des Füllens der Form festzustellen, sondern
gegebenenfalls auch die Temperatur des Metalles beim Abkühlen.
Soweit es nur um eine Positionsbestimmung geht, ist es bevor
zugt, eine Durchlichtmessung nach Art einer Lichtschranke vor
zusehen, wobei ein Sensorteil 212 mit einem Lichtleiterkabel 14
zur Zufuhr von Lichtenergie ausgestattet sein mag, wogegen an
der gegenüberliegenden Seite der zugehörige Sensorteil 212′ mit
seinem Lichtleiterkabel 14′ an einen (nicht dargestellten)
lichtelektrischen Wandler zum Erhalt des Signales angeschlossen
ist. Wenn daher die Metallfront zwischen den dem Formhohlraum 9
benachbart gelegenen Flächen dieser beiden Sensorteile 112,
112′ hindurchströmt, wird die Lichtverbindung unterbrochen, was
einen entsprechenden Steuervorgang auslösen kann.
Ähnlich ist der Vorgang zwischen zwei Sensorteilen 12 und 12′,
die feststellen, wann die Metallfront in die Nähe der Entlüf
tungskanäle 10′ gelangt, um ein entsprechendes Signal den Vor
schub des Kolbens 2 zu unterbrechen.
Die Formen 5 und 6 besitzen jeweils Formeinsätze 5′ und 6′. Die
Sensoren 12, 212 und 212′ sind so ausgebildet, daß sie nicht
nur den Einsatz 5′ bzw. 6′ durchsetzen, sondern auch die zuge
hörigen Formen, mindestens zum Teil. Im Falle des Sensorteiles
12′ ist jedoch die Anordnung so getroffen, daß er ausschließlich
innerhalb des Einsatzteiles 6′ angeordnet ist, wogegen
innerhalb der Form 6 ein Lichtleiterverbinder 15 in Form einer
Steckverbindung an das Ende des Sensors 12′ angeschlossen ist.
Es versteht sich, daß auch hier wieder durch Ausnützung eines
Doppelbrechungseffektes Temperaturmessungen an den einzelnen
Sensoren durchgeführt werden können. Ferner versteht es sich,
daß nicht sämtliche dargestellten Sensor angeordnet werden
müssen bzw. gewünschtenfalls auch mehr davon vorgesehen sein
können. Der Sensor 212 unterscheidet sich von den übrigen
Ausführungen auch noch dadurch, daß er an innerhalb des Form
einsatzes 5′ vorgesehene Kühlkanäle 16 angeschlossen ist. Der
Zweck dieses Anschlusses wird später anhand der Beschreibung
der folgenden Figuren erläutert.
Fig. 2 zeigt den Sensor 212 mit einem Kopfgehäuse 17, an dessen
der Kavität 9 zugewandten Vorderseite eine relativ dicke Abschlußwand
18 aus für die Strahlung durchlassigem Keramikmate
rial eingesetzt ist. Nötigenfalls kann zwischen den Innenwänden
des Gehäuses und der Abschlußwand 18 Kittmaterial zur Abdich
tung vorgesehen sein. Diese Abdichtung wird begünstigt, wenn
das Keramikmaterial 18 einen mindestens annähernd gleichen
Wärmeausdehnungskoeffizienten wie das Gehäusematerial 17 be
sitzt. Dies ist für Formenstahl, der bevorzugt als Gehäusema
terial verwendet wird, bei Ausbildung der Abschlußwand 18 aus
Zirkonoxyd der Fall. Wenn die Abschlußwand 18 auch verhältnismäßig
stark dargestellt ist, so hat es sich doch als zweckmäßig
erwiesen, ihre Dicke mit maximal 5 mm zu begrenzen, um die
Durchlässigkeit für die ausgesandte Strahlung nicht zu vermin
dern.
Diese Strahlung wird beispielsweise mittels eines strahlungs
leitenden Faserbündels 19 zugeführt, dessen Strahlungsquelle an
einem beliebigen Orte im Bereiche der Druckgießmaschine ange
ordnet sein kann. Die Verwendung eines Faserbündels 19 hat
dabei den Vorteil, daß die Zuführung der Strahlung auch an der
beweglichen Form von einer ortsfesten Strahlungsquelle her er
folgen kann. Die Strahlung kann im sichtbaren oder einem be
nachbarten Spektralbereich des Lichtes liegen, wie insbesondere
im Infrarotbereich, vorzugsweise werden jedoch Mikrowellen ver
wendet.
Das Faserbündel 19 schließt mit seiner, in Fig. 2 links darge
stellten vorderen Stirnseite unmittelbar an die Abschlußwand
18 an. Das Bündel 19 mag dabei von einer Fassung 20 gehalten
sein, die vorzugsweise mit Abstand von den Innenflächen des
Gehäuses 17 mit Hilfe von Halteelementen 21 gehalten ist, die
auch für eine Dichtung sorgen. Auf diese Weise wird das Problem
umgangen, daß der Fassungskörper 20 und das Gehäuse 17 allen
falls unterschiedliche Wärmedehnungskoeffizienten haben können.
Die Dichtungen 21 dienen aber nicht nur der sicheren Halterung
des Faserbündels 19 über die Fassung 20, sondern verhindern
auch das Austreten einer Kühlflüssigkeit, die gemäß Fig. 1 aus
den Kühlkanälen 16 der Form herrührt. Da nämlich die vordere
Stirnfläche des Faserbündels 19 unmittelbar an die Abschlußwand
18 heranreicht, ist eine übermäßige Erhitzung des Licht
leiterbündels 19 zu befürchten. Zu diesem Zwecke wird über
Kanäle 22, 23, ein Kühlfluid, an sich beliebiger Art, zuge
führt, vorzugsweise eine Flüssigkeit, die zweckmäßig unmittel
bar aus den schon erwähnten Kühlkanälen 16 der Form stammt, so
daß auf die Bohrung gesonderter Kühlzuleitungen verzichtet
werden kann.
Alternativ kann der aus Fig. 3 ersichtliche Sensor 12 vorgese
hen sein, der eine vordere Abschlußwand 118, ähnlich der Abschlußwand
18 der Fig. 2, aufweist. Es ist bevorzugt, wenn
eine solche Abschlußwand 118 von einem Ringkanal 24 umgeben
ist, der zweckmäßig als Umfangsnut in dem Keramikmaterial 118
ausgeführt und bei Herstellung des Sensors mit einem kittenden
Zementmaterial ausgefüllt wird. Dadurch wird eine sichere Ab
dichtung erzielt, wobei aus Fig. 3 - im Vergleich mit Fig. 2 -
ersichtlich ist, daß das Gehäuse 17 bzw. 117 eine die Ab
dichtung begünstigende, als Anlagefläche für die Abschlußwand
18 bzw. 118 dienende Schulter 25 bzw. 125 aufweist.
Um Erhitzungen des Endes des Faserbündels 119 zu vermeiden, ist
dieses hier von der Abschlußwand 118 getrennt, wobei es unmit
telbar an einen Strahlenleiterpfropfen 26 anschließt, der
seinerseits wiederum durch ein Fluid in einem Kanal 27 von der
Abschlußwand 118 getrennt ist. Dieses isolierende Fluid ist im
vorliegendem Falle ein Gas, nämlich die hier im Kanal 27 einge
schlossene Luft.
Es versteht sich, daß für das Faserbündel 119 ebenfalls eine
Fassung vorgesehen sein kann, es kann aber eine solche Fassung
aber auch entfallen und das Faserbündel 119 durch nicht darge
stellte, den Halteelementen 21 entsprechende Halteelemente
innerhalb des Gehäuses 117 fixiert und zentriert sein.
Fig. 4 veranschaulicht einen der Reflexionsmessung dienenden
Sensor 112 mit zwei Strahlungsleiterbündeln 219, 319, wovon das
eine der Zuleitung von Strahlung, das andere der Ableitung der
reflektierten Strahlung dient. Während die Abschlußwand 18
bzw. 118 mit planparallelen Stirnflächen 28 ausgestattet sind,
wie es einer bevorzugten Ausführungsform entspricht, besitzt
die Abschlußwand 218 nur eine vordere ebene Fläche 28, wogegen
die den Strahlungsleitern 219, 319 und ihren zugehörigen Fas
sungen 120, 220 zugekehrten Flächen der Abschlußwand 218 ent
sprechend der Neigung dieser Fassungen zueinander leicht abge
schrägt sind. Diese Abschrägung entspricht aber einem kleineren
Winkel als 10°, vorzugsweise sogar kleiner als 5°, so daß die
sich ergebenden Dickenunterschiede der Abschlußwand 218 keine
besonders nachteiligen Folgen zeitigen. Der Winkel zwischen den
beiden Fassungen 120, 220 ist so gewählt, daß die Strahlungs
achsen einander an einem gewünschten Punkte, etwa in der Ebene
der Stirnfläche 2a (Fig. 1), schneiden. Zur Sicherung der
Winkellage mag ein Halteelement 121 mit einem die Fassungen
120, 220 sichernden Keil 29 vorgesehen sein.
Um die Betriebssicherheit zu erhöhen kann es zweckdienlich
sein, in dem aus Keramikmaterial gefertigten Körper der Abschlußwand
218 eine nicht dargestellte, den Bereich des
Strahlenganges des Strahlungssenders vom Bereich des Strahlen
ganges des Empfängers - veranschaulicht durch die Strahlungs
leiterbündel 219 und 213 - elektromagnetisch isolierende
Schicht zur Erreichung einer großen Übersprechdämpfung vor
zusehen.
Ebenso wie in Fig. 3 steht der dem Einbringen von kittendem
Zement dienende Ringkanal 24 über mindestens einen Radialkanal
30 mit der Außenseite des jeweiligen Gehäuses 117 bzw. 217 in
Verbindung, um so nach den Einsetzen der Abschlußwand 118 bzw.
218 das entsprechende Dichtungsmittel (Zement) einbringen zu
können.
Claims (14)
1. Sensor zur Durchführung von Messungen mittels elek
tromagnetischer Strahlung an einem Material hoher Temperatur,
insbesondere an durch Erhitzung geschmolzenem Material während
Gießprozessen od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor
(12, 12′, 112, 112′, 212, 212′) eine dem zu messenden Material
gegenüberliegende Abschlußwand (18, 118, 218) aus Keramikmate
rial aufweist, die für die elektromagnetische Strahlung durch
lässig und das Eindringen insbesondere von geschmolzenem Mate
rial unterbindend ausgebildet ist.
2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abschlußwand (18, 118, 218) aus Keramikmaterial Teil
eines Licht, Infrarotstrahlung oder Mikrowellen aussendenden
und/oder empfangenden Sensorkopfes (12, 12′, 112, 112′, 212,
212′) ist.
3. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Abschlußwand (18, 118, 218) und
das Gehäuse (17, 117, 217) des Sensors aus Werkstoff mit ähnli
chem Temperatur-Ausdehnungskoeffizienten gefertigt sind.
4. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Abschlußwand (18, 118, 218) aus
Zirkonoxyd und zumindest das Gehäuse (17, 117, 217) des Sensors
aus Formenstahl gefertigt ist.
5. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abschlußwand (118) im Abstand von
einem Strahlungssender und/oder Strahlungsempfänger angeordnet
ist, wobei der Raum (27) innerhalb des Sensorgehäuses (117)
zwischen Abschlußwand (118) und Strahlungssender und/oder
Strahlungsempfänger vorzugsweise mit einem Fluid gefüllt ist.
6. Sensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Raum (27) zwischen Abschlußwand (118) und Strahlungs
sender und/oder Strahlungsempfänger einen kleineren Querschnitt
als die Abschlußwand (118) aufweist, wobei vorzugsweise dem
Strahlungssender und/oder Strahlungsempfänger ein zur Abschlußwand
(118) gerichteter Strahlungsleiterpfropfen (26)
vorgeordnet ist.
7. Sensor nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußwand (118,
218) einen Ringkanal (24) in Form einer Nut an ihrer Umfangs
fläche aufweist und der durch den Ringkanal (24) gebildete Raum
mit einem kittenden Zementmaterial ausgefüllt ist.
8. Sensor nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische
Strahlung über mindestens einen Wellenleiter (19, 119, 219,
319) an die Abschlußwand (18, 118, 218) bzw. an den Sensorkopf
(12, 12′, 112, 112′, 212, 212′) geführt und/oder von der
Abschlußwand (18, 118, 218) bzw. vom Sensorkopf (12, 12′, 112,
112′, 212, 212′) abgeführt wird, wobei als Wellenleiter für
Licht oder Infrarotstrahlung Faserbündel-Leiter vorgesehen
sind.
9. Sensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Faserbündel-Leiter (19) mit seiner dem Sensor (212)
zugeordneten Stirnfläche unmittelbar an die Abschlußwand (18)
anschließt.
10. Sensor nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Faserbündel-Leiter (19, 119, 219, 319)
im Bereich des Sensorkopfes (12, 12′, 112, 112′, 212, 212′) von
einer hülsenförmigen Fassung (20, 120, 220) umgeben ist, die
durch Halteelemente (21, 121) vorzugsweise im Abstand zur
Innenfläche des Gehäuses (17, 117) gehalten ist.
11. Sensor nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch
gekennzeichnet, daß im Bereich hinter der Abschlußwand (18)
des Sensorkopfes (212) dieser mit Kanälen (22, 23) für ein
Kühlmittel versehen ist, welches für die Kühlung des Faserbün
del-Leiters (19) vorgesehen ist, wobei vorzugsweise die Halte
elemente (21) als Dichtungselemente für das Kühlmittel ausge
bildet sind.
12. Sensor nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsfläche und
Austrittsfläche (28) der Abschlußwand (18, 118) für die elek
tromagnetische Strahlung planparallel zueinander vorgesehen
sind.
13. Sensor nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrische Ausbildung
der Abschlußwand (218) im Bereich der Ankoppelung an vorzugs
weise mehrere Strahlungsleiter (219, 319) deren Wirkrichtung
zum zu messenden Material angepaßt ist.
14. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß insbesondere bei Anordnung mehrerer Strahlungsleiter (219,
319), vorzugsweise bei Ausbildung des Sensorkopfes (112) als
Reflexsensor, Reflexschranke od. dgl. in dem aus Keramikmaterial
gefertigten Körper der Abschlußwand (218) eine den Bereich des
Strahlenganges des Strahlungssenders vom Strahlengang des
Strahlungsempfängers elektromagnetisch isolierende Schicht zur
Erreichung einer großen Übersprechdämpfung vorgesehen ist.
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DE3803270A DE3803270A1 (de) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | Sensorkonstruktion |
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Representative=s name: FROMMHOLD, J., DR., PAT.-ASS., O-9010 CHEMNITZ |
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8141 | Disposal/no request for examination |