ES2708175T3

ES2708175T3 - Sensor de gas

Info

Publication number: ES2708175T3
Application number: ES13727161T
Authority: ES
Inventors: Christian Schuppler; Martin Schaaf; Karsten Storbeck; Thomas Schroeder; Simon Rentschler; Markus Linck-Lescanne; Martin Eckardt; Christopher Holzknecht; Marc Brueck
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-06-27
Filing date: 2013-06-06
Publication date: 2019-04-09
Anticipated expiration: 2033-06-06
Also published as: DE102012211039A1; US9804073B2; EP2867650A1; WO2014001049A1; EP2867650B1; US20150192509A1

Abstract

Sensor de gas para determinar al menos una magnitud de estado de un gas de medición, en particular la concentración de partículas en el gas de escape de un motor de combustión o de un quemador, con un elemento de sensor (14) montado en una carcasa (11) que presenta una sección de extremo (141) sensible al gas que sobresale de la carcasa (11), expuesta a una corriente de gas de medición, con un módulo de tubo protector (20) que cubre la sección de extremo (141), fijado a la carcasa (11) que presenta un tubo protector interno (21) que rodea la sección de extremo (141) con distancia radial y distancia axial, en forma de sombrero, con fondo de sombrero (211), abertura de sobrero (212) y reborde de sombrero (213), y un tubo protector externo (22) que cerca el tubo protector interno (21) con distancia radial, en forma de cazoleta con fondo de cazoleta (221) retraído con respecto al fondo de sombrero (111) sin entrada de gas (26) y una camisa de cazoleta (222), y con medios para el paso de gas previstos en el módulo de tubo protector (20), que presentan una salida de gas (24) presente en el fondo de sombrero (211) del tubo protector interno (21) y entradas de gas (26, 27) presentes en el tubo protector externo (22) y en el tubo protector interno (21), estando dispuesta la entrada de gas (26) presente en el tubo protector externo (22) en la camisa de cazoleta (222) y estando configurada como válvula de turbulencia, caracterizado por que la entrada de gas (27) en el tubo protector interno (21) está colocada en el reborde de sombrero (213) y en la dirección de la corriente del gas de medición detrás del reborde de sombrero (213) está presente un espacio libre (29) que llega hasta por debajo de la abertura de sombrero (212) para desviar la corriente de gas de medición en el tubo protector interno (21).

Description

DESCRIPCION

Sensor de gas

Estado de la tecnica

La invencion parte de un sensor de gas para determinar al menos una magnitud de estado de un gas de medicion, en particular de la concentracion de partfculas en el gas de escape de un quemador o de un motor de combustion, tal como ya se conoce, por ejemplo, por el documento DE-102008041038 A1.

Los sensores de gas de escape mostrados en ese documento presentan en su extremo que va a someterse al gas de escape un tubo protector externo e interno que rodean un elemento de sensor ceramico. Los tubos protectores estan disenados de tal modo que se produce una conduccion de corriente en la que el elemento de sensor, por un lado, esta protegido del impacto de componentes lfquidos del gas de escape, por ejemplo, gotas de agua y por otro lado se produce una inundacion de una zona de medicion del elemento de sensor que se realiza esencialmente en la direccion longitudinal del sensor.

Los sensores de gas de escape de este tipo, debido al largo trayecto del gas de escape dentro de los tubos protectores, y debido a la interaccion mas bien escasa del gas de escape con la zona de medicion del elemento de sensor en la inundacion en la direccion longitudinal en particular estan previstos para el montaje en los conductos de gas de escape de motores de combustion y quemadores en los que se presenta una velocidad de corriente relativamente alta y/o en aplicaciones en las que las exigencias en cuanto a la dinamica de los dispositivos de medicion son mas bien bajas.

Por otro lado, sin embargo, existe tambien una demanda de sensores de gas de escape, que puedan medir tambien con buena dinamica en conductos de gas de escape de motores de combustion y quemadores, en los que solo predomina una velocidad de corriente baja. Por ejemplo, los sensores de este tipo, configurados como sensores de hollm e incorporado en una caja de gases de escape de un vehfculo comercial ligero, han debido acumular dentro un tiempo determinado una cantidad mmima de hollm de modo que es posible una medicion precisa de la cantidad de hollm emitida por el motor de combustion del vehfculo comercial ligero.

Un sensor de gas similar adicional se describe en el documento DE 102006035058.

Ventajas de la invencion

Los sensores de gas de acuerdo con la invencion estan disenados por tanto de modo que se produce una inundacion intensa del elemento de sensor. Tambien cuando estos sensores de gas estan expuestos a gases de escape con baja velocidad de corriente se produce de este modo una buena dinamica de medicion.

La configuracion del sensor de gas de acuerdo con la invencion se realiza segun la concepcion definida en la reivindicacion 1.

Segun la concepcion de la reivindicacion 1, segun la invencion estan previstas una o varias, por ejemplo, dos, entradas de gas que estan dispuestas en la superficie lateral del tubo protector externo y estan configuradas como valvulas de turbulencia. Segun esta concepcion puede estar previsto en particular que el tubo protector externo este cerrado su lado frontal, es decir no presente entrada de gas alguna.

Segun una segunda concepcion, que no entra dentro del ambito de proteccion de la reivindicacion, esta previsto que el tubo protector interno presente en su superficie lateral una o varias entradas de gas.

Puede estar previsto en particular que el tubo protector interno presente solo una entrada de gas y esta este compuesta de una unica abertura. La entrada del gas en el espacio interno del tubo protector interno, es decir su afluencia hacia el elemento de sensor es posible entonces solo a traves de esta una entrada de gas. De este modo puede provocarse que la corriente afluya dirigida en el elemento de sensor en el interior del tubo protector interno. En este caso es preferible que el sensor de gas este configurado como sensor de hollm y que la una entrada de gas este dirigida hacia un electrodo interdigital del elemento de sensor.

Los sensores de gas de escape segun la segunda concepcion pueden presentar en particular un tubo protector interno cuya entrada de gas o entradas de gas esten dispuestas respecto a la disposicion en el conducto de gas de escape de un motor de combustion o de un quemador unicamente aguas abajo. Como alternativa o adicionalmente puede estar previsto los sensores de gas de escape segun la segunda concepcion presenten tubos protectores externos, que presenten una o varias, por ejemplo dos, entradas de gas, y esta entrada de gas o estas entradas de gas en particular esten configuradas como valvulas de turbulencia, estando dispuestas estas entradas de gas en particular con respecto a la disposicion en el conducto de gas de escape de un motor de combustion o de un quemador unicamente aguas arriba.

Para el montaje encauzado del sensor en un conducto de gas de escape pueden estar previstos siempre medios correspondientes que comprenden por ejemplo marcaciones, medios de retencion, tuercas de union, cierres de bayoneta y/o similar.

Segun una tercera concepcion, que no entra dentro del ambito de proteccion de la reivindicacion estan previstos sensores de gas de escape que unicamente presentan un tubo protector sencillo, es decir un tubo protector interno, pero ningun tubo protector externo. Puede estar previsto en particular que el tubo protector interno presente solo una entrada de gas y esta este compuesta de una unica abertura. La entrada del gas en el espacio interno del tubo protector interno, es decir su afluencia hacia el elemento de sensor es posible solo entonces a traves de esta una entrada de gas posible. Puede provocarse asi que la corriente afluya dirigida hacia el elemento de sensor en el interior del tubo protector interno. En este caso es preferible que el sensor de gas este configurado como sensor de hollin y que la una entrada de gas este dirigida a un electrodo interdigital del elemento de sensor.

Los sensores de gas de escape segun la tercera concepcion pueden presentar en particular un tubo protector interno, cuya entrada de gas o entradas de gas esten dispuestas con respecto a la disposicion en el conducto de gas de escape de un motor de combustion o de un quemador unicamente aguas arriba. Adicionalmente o como alternativa, el elemento de sensor y/o el orificio de salida de gas pueden estar dispuestos desfasados con respecto a un eje central del tubo protector interno de manera excentrica, en particular con respecto a la disposicion en el conducto de gas de escape de un motor de combustion o de un quemador en la direccion aguas abajo, Para el montaje dirigido del sensor en un conducto de gas de escape pueden estar previstos siempre medios correspondientes que comprenden por ejemplo marcaciones, medios de retencion, tuercas de union, cierres de bayoneta y/o similar.

Los sensores segun la primera, la segunda y la tercera concepcion pueden estar montados, por ejemplo, en tales dispositivos dentro de un conducto de gas de escape de un quemador o de un motor de combustion, en los cuales seccion transversal de corriente se aumenta y/o la velocidad de corriente se reduce. Los sensores de acuerdo con la invencion segun la primera, la segunda y la tercera concepcion pueden estar montados por ejemplo en conductos de derivacion de un conducto de gas de escape. Por ejemplo, pueden estar montados sensores en una caja de gas de escape en particular de un vehiculo comercial ligero.

Breve descripcion de los dibujos

La invencion y concepciones adicionales a modo de ejemplo se describen con mas detalle mediante ejemplos representados en los dibujos en la siguiente descripcion. Muestran:

la figura 1 muestra un sensor de gas de escape segun la primera concepcion de la invencion,

la figura 2 muestra un sensor de gas de escape segun la segunda concepcion a modo de ejemplo,

la figura 3 muestra un sensor de gas de escape segun la tercera concepcion a modo de ejemplo.

Formas de realizacion

En la figura 1 esta representa una seccion de un sensor de gas dirigida al gas de escape segun la primera concepcion de la invencion. Se trata de un sensor para determinar las particulas, en particular concentracion de hollin en el gas de escape de un motor de combustion, tambien llamado sensor de particulas o sensor de hollin. Se indica como ejemplo para un sensor de gas general para la determinacion de al menos una magnitud de estado de un gas de medicion. Otros sensores de gas de este tipo son sensores de gas para la determinacion de la concentracion de oxigeno en el gas de escape de un motor de combustion, las denominadas sondas lambda, o sensores de gas para determinar la concentracion de oxido de nitrogeno en el gas de escape de un motor de combustion. Tambien sondas de medicion de temperatura para medir la temperatura de gas de escape pueden ser un sensor de gas de este tipo.

El sensor de gas representado en la figura 1 presenta una carcasa metalica 11 que, para la integracion en un canal de flujo, no representado en la presente memoria, para el gas de medicion, en particular en el tubo de gas de escape de un quemador o de un motor de combustion, esta provisto con una seccion roscada 12 y una llave de cabeza hexagonal 13. En la carcasa 11 esta montado un elemento de sensor 14 de modo que una seccion de extremo 141 sobresale de la carcasa 11. El montaje en la carcasa 11 se realiza por medio de un elemento de obturacion 15, que en el ejemplo de realizacion esta formado por una empaquetadura, que se compone de una junta elastica 16 comprimida axialmente entre dos piezas moldeadas de ceramica, que se aprieta radialmente contra el elemento de sensor 14 y contra la pared interna de la carcasa 11. En la figura 1 esta representado unicamente la pieza moldeada de ceramica 17 dispuesta en el extremo de gas de medicion de la carcasa 11 que presenta una abertura rectangular central 171 para el paso del elemento de sensor 14 y se apoya axialmente en un hombro radial 111 configurado en la carcasa 11. En la seccion de extremo sensible al gas 141 del elemento de sensor 14 por ejemplo que presenta un cuerpo de ceramica en forma de barra sobre una superficie grande del cuerpo de ceramica esta dispuesto un denominado electrodo interdigital 18 para medir una acumulacion de hollin provocada en la seccion de extremo 141. El electrodo interdigital 18 presenta dos secciones de electrodo que se engranan entre si configuradas a modo de peine y con los dientes de engranaje. El modo de accion y la construccion de un electrodo interdigital de este tipo para determinar la cantidad de hollin que se acumula en el como medida para la concentracion de hollin en el gas de escape se describe en el documento DE 102004028997 A1 .

La seccion de extremo sensible al gas 141 del elemento de sensor 14 esta cubierta por un modulo de tubo protector 20, estando provisto el modulo de tubo protector 20 con medios para el paso de gas, de modo que el gas de medicion o gas de escape que circula en el canal de medicion o canal de flujo o en el tubo de gas de escape del motor de combustion puede llegar a la seccion de extremo sensible al gas 141. La direccion de la corriente del gas de escape o gas de medicion esta simbolizada en la figura 1 con las flechas de corriente 19. El modulo de tubo protector 20 esta compuesto por un tubo protector interno 21 en forma de sombrero que rodea con distancia radial y axial la seccion de extremo 141 del elemento de sensor 14, y de un tubo protector externo 22 en forma de caperuza o en forma de cazoleta que circunda el tubo protector interno con distancia radial. El tubo protector interno en forma de sombrero 21 presenta un fondo de sombrero 211, una abertura de sombrero 212 y un reborde de sombrero 213 que cerca la abertura de sombrero 212. El fondo de sombrero 211 y el reborde de sombrero 213 estan unidos a traves de la camisa de sombrero 214 en forma de camisa de cilindro. El borde externo 213a del reborde de sombrero 213 esta doblado en angulo recto y solapa una tubuladura de sujecion 112 conformada de manera integral en el lado frontal de la carcasa 11, cuyo diametro externo con respecto al diametro externo de la carcasa 11 esta reducido. El tubo protector externo en forma de cazoleta 22 presenta un fondo de cazoleta 221 con un rebaje central circular 23 y una camisa de cazoleta 222 que se ha desplazado por encima del borde acodado 213a del reborde de sombrero 213 del tubo protector interno 21 de modo que entre el tubo protector interno 21 y el tubo protector externo 22 existe un espacio anular 33 cuyo ancho radial corresponde al ancho del reborde de sombrero 213. La longitud axial del tubo protector externo 22 es notablemente menor que la longitud axial del tubo protector interno 21, de modo que este ultimo pasa a traves del rebaje circular 23 en el fondo de cazoleta y resalta notablemente a traves del fondo de cazoleta 221. El modulo de tubo protector 20 esta fijado sobre la tubuladura de sujecion 112 de la carcasa 11 en union material, por ejemplo, mediante un cordon de soldadura circundante.

Los medios previstos en el modulo de tubo protector 20 para el paso de gas comprenden una salida de gas 24 en el tubo protector interno 21, que a modo de ejemplo esta formado por un orificio central 25 en el fondo de sombrero 211 del tubo protector interno 21, una entrada de gas 26 en el tubo protector externo 22 y una entrada de gas 27 en el tubo protector interno 21. La entrada de gas 26 en el tubo protector externo 22 esta realizada mediante una o varias aberturas configuradas en la camisa de cazoleta 222, en particular como uno o varios orificios y/o como una o varias valvulas de turbulencia. La entrada de gas 27 en el tubo protector interno 21 esta colocada en el reborde de sombrero 213, y en la direccion de la corriente del gas de medicion que entra en el modulo de tubo protector 20 detras del reborde de sombrero 213, es decir hacia la carcasa 11 esta previsto un espacio libre 29 que llega hasta por debajo de la abertura de sombrero 212. La entrada de gas 27 esta realizada con rupturas 30 en el reborde de sombrero 213 que estan dispuestas distanciadas unas de otras en la direccion perimetral del reborde de sombrero 213. Preferiblemente las rupturas 30 estan configuradas como orificios circulares. En el espacio libre 29 estan dispuestos medios de corriente que desvia hacia la abertura de sombrero 212 la corriente de gas de medicion que atraviesa las rupturas 30.

A traves de las aberturas o valvulas de turbulencia configuradas en la camisa de cazoleta tiene lugar el efecto de que puede llegar gas de escape tambien en el caso de gas de escape que circula lentamente con elevada dinamica al interior del sensor y al elemento de sensor 14, aunque ademas se de una proteccion del elemento de sensor 14 frente al impacto de componentes liquidos del gas de escape, por ejemplo, gotas de agua.

En la figura 2 se representa una seccion de un sensor de gas dirigida al gas de escape segun la segunda concepcion, que no entra dentro del ambito de proteccion de la reivindicacion. Se trata de un sensor para determinar las particulas, en particular concentracion de hollin en el gas de escape de un motor de combustion, tambien llamado sensor de hollin o sensor de particulas Se indica como ejemplo para un sensor de gas general para determinar al menos una magnitud de estado de un gas de medicion. Otros sensores de gas de este tipo son sensores de gas para determinar la concentracion de oxigeno en el gas de escape de un motor de combustion, las denominadas sondas lambda, o sensores de gas para determinar la concentracion de oxido de nitrogeno en el gas de escape de un motor de combustion. Tambien las sondas de medicion de temperatura para medir la temperatura de gas de escape pueden ser un sensor de gas de este tipo.

El sensor de gas representado en la figura 2 presenta una carcasa metalica 11 que, para la integracion en un canal de flujo no representado en la presente memoria para el gas de medicion, en particular en el tubo de gas de escape de un quemador o de un motor de combustion, esta provisto con una seccion roscada 12 y una llave de cabeza hexagonal 13. En la carcasa 11 un elemento de sensor 14 esta montado de manera que una seccion de extremo 141 sobresale de la carcasa 11. El montaje en la carcasa 11 se realiza por medio de un elemento de obturacion 15, que en el ejemplo de realizacion esta formado por una empaquetadura, que se compone de una junta elastica 16 comprimida axialmente entre dos piezas moldeadas de ceramica, que se aprieta radialmente contra el elemento de sensor 14 y contra la pared interna de la carcasa 11. En la figura 2 esta representada unicamente la pieza moldeada de ceramica 17 dispuesta en el extremo de gas de medicion de la carcasa 11, que presenta una abertura rectangular central 171 para el paso del elemento de sensor 14 y se apoya axialmente en hombro radial 111un configurado en la carcasa 11. En la seccion de extremo sensible al gas 141 del elemento de sensor 14 por ejemplo que presenta un cuerpo de ceramica en forma de barra sobre una superficie grande del cuerpo de ceramica esta dispuesto un denominado electrodo interdigital 18 para medir una acumulacion de hollin provocada en la seccion de extremo 141. El electrodo interdigital 18 presenta dos configuradas a modo de peine y secciones de electrodo que se engranan entre si con los dientes de engranaje. El modo de accion y la construccion de un electrodo interdigital de este tipo, para determinar la cantidad de hollin que se acumula en el como medida para la concentracion de hollin en el gas de escape se describe en el documento DE 102004028997 A1.

La seccion de extremo sensible al gas 141 del elemento de sensor 14 esta cubierta por un modulo de tubo protector 20, estando provisto el modulo de tubo protector 20 con medios para el paso de gas, de modo que el gas de medicion o gas de escape que circula en el canal de medicion o canal de flujo o en el tubo de gas de escape del motor de combustion puede llegar a la seccion de extremo sensible al gas 141. La direccion de la corriente del gas de escape o gas de medicion esta simbolizada en la figura 1 con las flechas de corriente 19. El modulo de tubo protector 20 esta compuesto por un tubo protector interno 21 en forma de sombrero que rodea con distancia radial y axial la seccion de extremo 141 del elemento de sensor 14, y de un tubo protector externo 22 en forma de caperuza o en forma de cazoleta que circunda el tubo protector interno con distancia radial. El tubo protector interno en forma de sombrero 21 presenta un fondo de sombrero 211, una abertura de sombrero 212 y un reborde de sombrero 213 que cerca la abertura de sombrero 212. El fondo de sombrero 211 y el reborde de sombrero 213 estan unidos a traves de la camisa de sombrero 214 en forma de camisa de cilindro. El borde externo 213a del reborde de sombrero 213 esta doblado en angulo recto y solapa una tubuladura de sujecion 112 conformada de manera integral en el lado frontal de la carcasa 11, cuyo diametro externo con respecto al diametro externo de la carcasa 11 esta reducido. El tubo protector externo 22 en forma de cazoleta presenta un fondo de cazoleta 221 con un rebaje central circular 23 y una camisa de cazoleta 222 que se ha desplazado por encima del borde acodado 213a del reborde de sombrero 213 del tubo protector interno 21, de modo que entre el tubo protector interno 21 y el tubo protector externo 22 existe un espacio anular 33 cuyo ancho radial corresponde al ancho del reborde de sombrero 213. La longitud axial del tubo protector externo 22 es notablemente menor que la longitud axial del tubo protector interno 21, de modo que este ultimo pasa a traves del rebaje circular 23 en el fondo de cazoleta y resalta notablemente a traves del fondo de cazoleta 221. El modulo de tubo protector 20 esta fijado sobre la tubuladura de sujecion 112 de la carcasa 11 en union material, por ejemplo, mediante un cordon de soldadura circundante.

Los medios previstos en el modulo de tubo protector 20 para el paso de gas comprenden una salida de gas 24 en el tubo protector interno 21, que a modo de ejemplo esta formado por un orificio central 25 en el fondo de sombrero 211 del tubo protector interno 21 esta formado, una entrada de gas 26 en el tubo protector externo 22 y una entrada de gas 27 en el tubo protector interno 21. La entrada de gas 26 en el tubo protector externo 22 esta realizada mediante una, dos o mas de dos aberturas configuradas en la camisa de cazoleta 222, en particular mas de uno, dos o mas de dos orificios y/o mas de una, dos o mas de dos valvulas de turbulencia 55. En particular pueden estar previstas dos valvulas de turbulencia 55, que desvian una corriente en direcciones tangencialmente opuesta entre si. La entrada de gas 27 en el tubo protector interno 21 esta colocada en la camisa de sombrero 214, en particular en la mitad de la camisa de sombrero opuesta al extremo del lado de gas de escape del sensor de gas, en la figura 2 abajo. La entrada de gas 27 en el tubo protector interno 21 esta realizada como una unica abertura 51 de la camisa de sombrero 214. El tubo protector externo 22 puede presentar en la zona de esta unica abertura 51 de la camisa de sombrero 214 una escotadura 50, de modo que el volumen o el nacho del espacio anular 33 situado entre los tubos protectores 21,22 esta reducido en este lugar.

Ventajosamente en el borde de la entrada de gas 27, en la camisa de sombrero 214 esta previsto un elemento 52 de conduccion de corriente, inclinado hacia dentro que desvia la corriente de gas adicionalmente hacia el interior del tubo protector interno 21.

Esta previsto en particular que la entrada de gas 27, en el presente caso la unica abertura 51 de la camisa de sombrero 214, y la entrada de gas 26 en el tubo protector externo 22 esten configurados en lados del modulo de tubo protector 20 enfrentados radialmente entre si, no estando prevista en el lado de la entrada de gas 27, en el presente caso la unica abertura 51 de la camisa de sombrero 214, ninguna entrada de gas 26 en el tubo protector externo 22.

Esta previsto en particular que la entrada de gas 27, en el presente caso la unica abertura 51 de la camisa de sombrero 214, y el electrodo interdigital 18 dispuesto en la superficie del elemento de sensor 14 esten dispuestos de modo que indiquen hacia la misma direccion radial.

Preferiblemente el sensor comprende medios para su montaje dirigido, como por ejemplo marcaciones, medios de retencion, tuercas de union, cierres de bayoneta y/o similar, de modo que la entrada de gas 27, en el presente caso la unica abertura 51 de la camisa de sombrero 214, puede montarse en un lado colocado aguas abajo en un conducto de gas de escape.

En la figura 3 se representa una seccion de un sensor de gas segun la tercera concepcion dirigida al gas de escape, que no entra dentro del ambito de proteccion de la reivindicacion. Se trata de un sensor para determinar las particulas, en particular concentracion de hollin en el gas de escape de un motor de combustion, tambien llamado sensor de hollin o sensor de particulas. Se indica como ejemplo para un sensor de gas general para determinar al menos una magnitud de estado de un gas de medicion. Otros sensores de gas de este tipo son sensores de gas para determinar la concentracion de oxigeno en el gas de escape de un motor de combustion, las denominadas sondas lambda, o sensores de gas para determinar la concentracion de oxido de nitrogeno en el gas de escape de un motor de combustion. Tambien sondas de medicion de temperatura para medir la temperatura de gas de escape pueden ser un sensor de gas de este tipo.

El sensor de gas representado en la figura 3 presenta una carcasa metalica 11 que, para la integracion en un canal de flujo no representado en la presente memoria para el gas de medicion, en particular en el tubo de gas de escape de un quemador o de un motor de combustion, esta provisto con una seccion roscada 12 y una llave de cabeza hexagonal 13. En la carcasa 11, un elemento de sensor 14 esta montado de manera que una seccion de extremo 141 sobresale de la carcasa 11. El montaje en la carcasa 11 se realiza por medio de un elemento de obturacion 15, que en el ejemplo de realizacion esta formado por una empaquetadura, que se compone de una junta elastica 16 comprimida axialmente entre dos piezas moldeadas de ceramica, que se aprieta radialmente contra el elemento de sensor 14 y contra la pared interna de la carcasa 11. En la figura 3 esta representada unicamente la pieza moldeada de ceramica 17 dispuesta en el extremo de gas de medicion de la carcasa 11, que presenta una abertura rectangular central 171 para el paso del elemento de sensor 14 y se apoya axialmente en un hombro radial 111 configurado en la carcasa 11. En la seccion de extremo sensible al gas 141 del elemento de sensor 14 que presenta, por ejemplo, un cuerpo de ceramica en forma de barra sobre una superficie grande del cuerpo de ceramica esta dispuesto un denominado electrodo interdigital 18 para medir una acumulacion de hollin provocada en la seccion de extremo 141. El electrodo interdigital 18 presenta dos secciones de electrodo configuradas a modo de peine y que se engranan entre si con los dientes de engranaje. El modo de accion y la construccion de un electrodo interdigital de este tipo para determinar la cantidad de hollin que se acumula en el como medida para la concentracion de hollin en el gas de escape se describe en el documento DE 102004028997 A1 .

La seccion de extremo sensible al gas 141 del elemento de sensor 14 esta cubierta por un modulo de tubo protector 20, estando provisto el modulo de tubo protector 20 con medios para el paso de gas, de modo que el gas de medicion o gas de escape que circula en el canal de medicion o canal de flujo o en el tubo de gas de escape del motor de combustion puede llegar a la seccion de extremo sensible al gas 141. La direccion de la corriente del gas de escape o gas de medicion esta simbolizada en la figura 1 con las flechas de corriente 19. El modulo de tubo protector 20 se compone de un tubo protector interno 21 en forma de sombrero que rodea con distancia radial y axial la seccion de extremo 141 del elemento de sensor. Un tubo protector externo adicional que cerca el tubo protector interno no esta previsto. El tubo protector interno en forma de sombrero 21 presenta un fondo de sombrero 211, una abertura de sombrero 212 y un reborde de sombrero 213 que cerca la abertura de sombrero 212. El fondo de sombrero 211 y el reborde de sombrero 213 estan unidos a traves de una camisa de sombrero 214 en forma de camisa de cilindro. El borde externo 213a del reborde de sombrero 213 esta doblado en angulo recto y solapa una tubuladura de sujecion 112 conformada de manera integral en el lado frontal de la carcasa 11, cuyo diametro externo esta reducido con respecto al diametro externo de la carcasa 11.

Los medios previstos en el modulo de tubo protector 20 para el paso de gas comprenden una salida de gas 24 en el tubo protector interno 21, que esta formado a modo de ejemplo por un orificio 25 en el fondo de sombrero 211 del tubo protector interno 21. La entrada de gas 27 en el tubo protector interno 21 esta colocada en la camisa de sombrero 214 y esta realizada como una unica abertura 51 de la camisa de sombrero 214. Se encuentran en la mitad de la camisa de sombrero 214 dirigida al reborde de sombrero 213, preferiblemente en el tercio o cuarta parte de la camisa de sombrero 214 dirigida al reborde de sombrero 213, en la figura 3 abajo.

Esta previsto en particular que la entrada de gas 27, en el presente caso la unica abertura 51 de la camisa de sombrero 214, este configurada en un lado radial del modulo de tubo protector 20, mientras que el elemento de sensor 14 esta dispuesto hacia el lado enfrentado radialmente de manera excentrica en la carcasa 11 y/o en el modulo de tubo protector 20.

Esta previsto en particular que la entrada de gas 27, en el presente caso la unica abertura 51 de la camisa de sombrero 214, este configurada en un lado radial del modulo de tubo protector 20, mientras que la abertura de salida de gas 24 este configurada como orificio 25 en el fondo de sombrero 211 hacia el lado enfrentado radialmente de manera excentrica. En particular el elemento de sensor 14 dispuesto radialmente de manera excentrica y la abertura de salida de gas 24 dispuesta radialmente de manera excentrica estan situados el uno encima de la otra en la perspectiva radial.

Esta previsto en particular que la entrada de gas 27, en el presente caso la unica abertura 51 de la camisa de sombrero 214, y el electrodo interdigital 18 dispuesto en la superficie del elemento de sensor 14 esten dispuestos de modo que indican hacia la misma direccion radial.

Preferiblemente el sensor comprende medios para su montaje dirigido, como por ejemplo marcaciones, medios de retencion, tuercas de union, cierres de bayoneta y/o similar, de modo que la entrada de gas 27, en el presente caso la unica abertura 51 de la camisa de sombrero 214, puede montarse en el lado situado aguas abajo.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Sensor de gas para determinar al menos una magnitud de estado de un gas de medicion, en particular la concentracion de particulas en el gas de escape de un motor de combustion o de un quemador, con un elemento de sensor (14) montado en una carcasa (11) que presenta una seccion de extremo (141) sensible al gas que sobresale de la carcasa (11), expuesta a una corriente de gas de medicion, con un modulo de tubo protector (20) que cubre la seccion de extremo (141), fijado a la carcasa (11) que presenta un tubo protector interno (21) que rodea la seccion de extremo (141) con distancia radial y distancia axial, en forma de sombrero, con fondo de sombrero (211), abertura de sobrero (212) y reborde de sombrero (213), y un tubo protector externo (22) que cerca el tubo protector interno (21) con distancia radial, en forma de cazoleta con fondo de cazoleta (221) retraido con respecto al fondo de sombrero (111) sin entrada de gas (26) y una camisa de cazoleta (222), y con medios para el paso de gas previstos en el modulo de tubo protector (20), que presentan una salida de gas (24) presente en el fondo de sombrero (211) del tubo protector interno (21) y entradas de gas (26, 27) presentes en el tubo protector externo (22) y en el tubo protector interno (21), estando dispuesta la entrada de gas (26) presente en el tubo protector externo (22) en la camisa de cazoleta (222) y estando configurada como valvula de turbulencia, caracterizado por que la entrada de gas (27) en el tubo protector interno (21) esta colocada en el reborde de sombrero (213) y en la direccion de la corriente del gas de medicion detras del reborde de sombrero (213) esta presente un espacio libre (29) que llega hasta por debajo de la abertura de sombrero (212) para desviar la corriente de gas de medicion en el tubo protector interno (21).