FR3030733A1

FR3030733A1 - TEMPERATURE SENSOR

Info

Publication number: FR3030733A1
Application number: FR1463048A
Authority: FR
Inventors: Piotr Zakrzewski; Nicolas Gelez; Pascal Castro; Mahmoud Sfaxi
Original assignee: Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Current assignee: Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Priority date: 2014-12-22
Filing date: 2014-12-22
Publication date: 2016-06-24
Anticipated expiration: 2034-12-22
Also published as: FR3030733B1; WO2016102809A1; EP3237861A1

Abstract

L'invention concerne un capteur de température à thermocouple comportant - un câble à isolant minéral comportant une gaine de protection (5) présentant un diamètre extérieur inférieur à 4 mm et encapsulant un point chaud (13) d'un thermocouple, et - un tube de renfort fermé (20) fixé, de préférence de manière étanche, sur la gaine de protection, et définissant une chambre (64) dans laquelle est logée la partie de la gaine de protection encapsulant ledit point chaud.A thermocouple temperature sensor comprising: a mineral insulated cable having a protective sheath (5) having an outer diameter of less than 4 mm and encapsulating a hot spot (13) of a thermocouple, and - a tube closed reinforcing member (20) fixed, preferably sealingly, on the protective sheath, and defining a chamber (64) in which is housed the portion of the protective sheath encapsulating said hot spot.

Description

Capteur de température Domaine technique L'invention concerne un capteur de température comportant un thermocouple destiné à la mesure de températures pouvant varier entre -40°C et + 1200°C, notamment dans un groupe moteur thermique d'un véhicule automobile. Art antérieur Comme représenté sur la figure 1, un dispositif de mesure de la température comporte classiquement un capteur de température 2 prolongé par un câble d'extension 3 permettant de connecter le capteur de température à un appareil de mesure 4. Le capteur de température 2 comporte classiquement une gaine de protection 5 métallique et une butée 6, montée sur la gaine de protection 5 et adaptée en fonction de l'application visée. L'appareil de mesure 4 est destiné à interpréter le signal électrique fourni par le capteur de température 2 et transmis par l'intermédiaire du câble d'extension 3. Cette interprétation permet une évaluation de la température à laquelle l'extrémité du capteur de température est soumise. A l'intérieur de la gaine de protection 5, le capteur de température 2 comporte classiquement un thermocouple 7 et un isolant minéral 8, classiquement en alumine ou en magnésie, ce qui permet au thermocouple de résister aux contraintes environnementales, et notamment à des températures élevées. Comme illustré sur la figure 2, le thermocouple 7 est un assemblage de premier et deuxième fils conducteurs, 10 et 12, respectivement, connectés l'un à l'autre et bout-àbout en un point chaud 13. La différence de potentiel AU aux bornes des premier et deuxième fils conducteurs dépend de la différence entre la température au point chaud Ti et la température To auxdites bornes, suivant l'effet Seebeck, bien connu. Pour fabriquer un capteur de température destiné à des applications dans lesquelles la température peut varier entre -40°C et +1200°C, on procède classiquement suivant les étapes suivantes : On fabrique d'abord un câble à isolant minéral 14, ou câble MIC (« minerai insulated cable », en anglais).TECHNICAL FIELD The invention relates to a temperature sensor comprising a thermocouple intended for the measurement of temperatures that can vary between -40 ° C. and + 1200 ° C., in particular in a thermal engine group of a motor vehicle. PRIOR ART As shown in FIG. 1, a temperature measuring device conventionally comprises a temperature sensor 2 extended by an extension cable 3 making it possible to connect the temperature sensor to a measuring device 4. The temperature sensor 2 conventionally comprises a metal protective sheath and a stop 6, mounted on the protective sheath 5 and adapted according to the intended application. The measuring apparatus 4 is intended to interpret the electrical signal supplied by the temperature sensor 2 and transmitted via the extension cable 3. This interpretation allows an evaluation of the temperature at which the end of the temperature sensor is subject. Inside the protective sheath 5, the temperature sensor 2 conventionally comprises a thermocouple 7 and an inorganic insulator 8, conventionally made of alumina or magnesia, which enables the thermocouple to withstand the environmental stresses, and especially the temperatures high. As illustrated in FIG. 2, the thermocouple 7 is an assembly of first and second conductive wires, 10 and 12, respectively, connected to each other and end-to-end at a hot spot 13. The potential difference The terminals of the first and second conductive wires depend on the difference between the temperature at the hot point Ti and the temperature To at said terminals, according to the well known Seebeck effect. To manufacture a temperature sensor intended for applications in which the temperature can vary between -40 ° C. and + 1200 ° C., the following steps are conventionally carried out: Firstly, a mineral insulated cable 14, or MIC cable, is manufactured first. ("Ore insulated cable").

Un câble à isolant minéral comporte une gaine de protection 5 métallique, et, à l'intérieur de la gaine de protection 5, deux fils de thermocouple 10 et 12 en des matériaux adaptés pour former un thermocouple, les deux fils de thermocouple étant isolés l'un de l'autre et de la gaine de protection 5 au moyen de l'isolant minéral 8 (fig.3a).A mineral insulated cable has a metal protective sheath and, inside the protective sheath 5, two thermocouple wires 10 and 12 made of materials adapted to form a thermocouple, the two thermocouple wires being insulated. one of the other and the protective sheath 5 by means of the mineral insulation 8 (fig.3a).

Pour constituer la jonction entre les deux fils de thermocouple, ou « point chaud » 13, un peu d'isolant minéral est extrait d'une des extrémités du câble, par exemple par sablage ou grattage, typiquement sur une profondeur comprise entre 2 et 10 mm. A cette extrémité dite « distale », les deux fils de thermocouple émergent ainsi de l'isolant, tout en étant ceinturés par la gaine de protection 5 (fig. 3b).To form the junction between the two thermocouple wires, or "hot spot" 13, a little mineral insulation is extracted from one end of the cable, for example by sandblasting or scraping, typically to a depth between 2 and 10 mm. At this so-called "distal" end, the two thermocouple wires thus emerge from the insulator, while being encircled by the protective sheath 5 (FIG 3b).

Les deux extrémités des fils de thermocouple ainsi dégagées sont rapprochées mécaniquement jusqu'à être mises en contact l'une avec l'autre, puis connectées, par exemple par soudure électrique (fig. 3c). L'extrémité évidée de la gaine de protection peut être ensuite, optionnellement, remplie de matériau isolant, identique ou différent de l'isolant minéral du câble à isolant minéral, puis refermée de manière à protéger le thermocouple, par exemple par soudure électrique (fig. 3d). Par ailleurs, après fermeture de la gaine de protection 5 ou avant la découpe du câble à isolant minéral, on réalise classiquement un rétreint 15 à l'extrémité distale de la gaine de protection 5, classiquement par tréfilage ou martelage. Le rétreint permet classiquement d'améliorer le temps de réponse du capteur de température. Un tel procédé de fabrication est cependant difficile à automatiser et implique actuellement des opérations manuelles délicates. Il existe donc un besoin pour une solution permettant de faciliter l'automatisation de la fabrication d'un capteur de température à thermocouple.The two ends of the thermocouple wires thus released are mechanically brought together until they are brought into contact with each other and then connected, for example by electric welding (FIG. 3c). The recessed end of the protective sheath can then be optionally filled with insulating material, which is identical to or different from the mineral insulator of the mineral insulated cable, and then closed so as to protect the thermocouple, for example by electric welding (FIG. 3d). Moreover, after closure of the protective sheath 5 or before the cutting of the mineral insulated cable, a shrinkage 15 is conventionally made at the distal end of the protective sheath 5, typically by drawing or hammering. The shrinkage conventionally makes it possible to improve the response time of the temperature sensor. Such a manufacturing method is however difficult to automate and currently involves delicate manual operations. There is therefore a need for a solution to facilitate the automation of the manufacture of a thermocouple temperature sensor.

Un but de l'invention est de répondre à ce besoin. Résumé de l'invention L'invention propose un procédé de fabrication d'un capteur de température à thermocouple comportant les étapes successives suivantes : i) fermeture d'une gaine de protection d'un câble à isolant minéral comportant un thermocouple de manière à encapsuler un point chaud dudit thermocouple, la gaine de protection présentant un diamètre extérieur inférieur à 4 mm ; ii) introduction, dans un tube de renfort, de la partie de la gaine de protection encapsulant ledit point chaud, et fixation dudit tube de renfort sur ladite gaine de protection ; iii) indépendamment des étapes précédentes, fermeture du tube de renfort de manière à définir une chambre logeant la partie de la gaine de protection encapsulant ledit point chaud. Comme on le verra plus en détail dans la suite de la description, l'utilisation d'un câble à isolant minéral de petit diamètre et d'un tube de renfort fermé évitent d'avoir à déformer la gaine de protection sur elle-même afin de créer un rétreint, ce qui facilite considérablement l'automatisation du procédé de fabrication, limite la dégradation mécanique du capteur de température, et finalement augmente sa durée de vie. L'invention propose également un capteur de température à thermocouple comportant un câble à isolant minéral comportant une gaine de protection présentant un diamètre extérieur inférieur à 4 mm et encapsulant un point chaud d'un thermocouple, et un tube de renfort fermé fixé, de préférence de manière étanche, sur la gaine de protection, et définissant une chambre dans laquelle est logée la partie de la gaine de protection encapsulant ledit point chaud. Un capteur de température selon l'invention peut encore comporter une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes : le diamètre extérieur de la gaine de protection est de préférence inférieur à 3,5 mm, de préférence inférieur à 3 mm, de préférence inférieur à 2,5 mm, de préférence inférieur à 2 mm, de préférence inférieur à 1,5 mm, de préférence inférieur à 1,2 mm ; de préférence, le diamètre extérieur du tube de renfort fermé est supérieur à 4 mm, de préférence supérieur ou égal à 4,5 mm et/ou inférieur à 7 mm, de préférence inférieur à 6 mm; de préférence, la gaine de protection est dépourvue de rétreint, au moins à proximité de ladite chambre ; de préférence, le tube de renfort fermé présente un rétreint, dont le diamètre extérieur au niveau du point chaud est de préférence inférieur à 3,5 mm, voire inférieur à 3 mm, voire inférieur à 2 mm, voire inférieur à 1,5 mm ; le tube de renfort fermé est fixé, de préférence par soudure, sur la gaine de protection, le tube de renfort fermé est fixé hermétiquement sur la gaine de protection, de préférence par soudure laser ; le tube de renfort fermé recouvre et, de préférence, est en contact avec plus de 10%, plus de 30%, plus de 60%, plus de 90%, de préférence sensiblement 100% de la surface latérale extérieure de la gaine de protection du câble à isolant minéral ; le tube de renfort fermé est monobloc ou résulte de l'assemblage de plusieurs parties, en particulier en deux parties ; le tube de renfort fermé est un tube borgne ou un tube sur lequel un capuchon a été fixé ; le capteur de température comporte une butée mécanique fixée, de préférence soudée, sur le tube de renfort fermé. Un procédé selon l'invention est de préférence adapté pour que le capteur de température fabriqué comporte une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles 15 précédentes. L'invention concerne également l'utilisation d'un capteur de température selon l'invention dans un environnement à une température supérieure à 800°C, à 900°C, à 1000°C, à 1100°C et/ou inférieure à -10°C, à -20°C, à -30°C, de préférence variant entre -40°C et 1200°C, et en particulier dans un groupe moteur thermique d'un véhicule automobile. 20 L'invention concerne enfin un groupe moteur thermique d'un véhicule automobile comportant un capteur de température selon l'invention, et un véhicule automobile comportant un groupe moteur thermique selon l'invention. Le capteur de température peut être en particulier disposé dans le collecteur d'échappement en amont d'une turbine d'un turbocompresseur ou dans une tubulure d'admission de carburant ou de comburant 25 ou dans une tubulure d'échappement. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et à l'examen du dessin annexé dans lequel ; la figure 1 représente, schématiquement, un capteur de température connecté à un 30 appareil de mesure ; la figure 2 illustre schématiquement le principe de fonctionnement d'un thermocouple ; - la figure 3 (fig. 3a à 3d) illustre le procédé de fabrication d'un capteur de température selon la technique antérieure ; - la figure 4 représente un capteur de température selon l'invention. Définitions Par « proximal » et « distal », on distingue les deux côtés d'un capteur de température selon l'invention. Le côté « distal » est celui du point chaud. Par « point chaud », on désigne classiquement la jonction entre les deux fils de thermocouple, indépendamment de sa température. Par « comportant un », « présentant un » ou « comprenant un », on entend « comportant au moins un », sauf indication contraire. Des références identiques sont utilisées pour désigner des organes analogues dans les différentes figures. Description détaillée Les figures 1 à 3 ayant été décrites en préambule, on se reporte à présent à la figure 4.An object of the invention is to meet this need. SUMMARY OF THE INVENTION The invention proposes a method of manufacturing a thermocouple temperature sensor comprising the following successive steps: i) closing a protective sheath of a mineral insulated cable comprising a thermocouple so as to encapsulate a hot spot of said thermocouple, the protective sheath having an outer diameter of less than 4 mm; ii) introducing, in a reinforcing tube, the portion of the protective sheath encapsulating said hot spot, and fixing said reinforcing tube on said protective sheath; iii) independently of the preceding steps, closing the reinforcing tube so as to define a chamber housing the portion of the protective sheath encapsulating said hot spot. As will be seen in more detail in the following description, the use of a small diameter mineral insulated cable and a closed reinforcement tube avoid having to deform the protective sheath on itself to to create a shrink, which greatly facilitates the automation of the manufacturing process, limits the mechanical degradation of the temperature sensor, and ultimately increases its life. The invention also proposes a thermocouple temperature sensor comprising a mineral insulated cable comprising a protective sheath having an outside diameter of less than 4 mm and encapsulating a hot point of a thermocouple, and a fixed closed reinforcing tube, preferably in a sealed manner, on the protective sheath, and defining a chamber in which is housed the portion of the protective sheath encapsulating said hot spot. A temperature sensor according to the invention may also comprise one or more of the following optional features: the outer diameter of the protective sheath is preferably less than 3.5 mm, preferably less than 3 mm, preferably less than 2, 5 mm, preferably less than 2 mm, preferably less than 1.5 mm, preferably less than 1.2 mm; preferably, the outside diameter of the closed reinforcing tube is greater than 4 mm, preferably greater than or equal to 4.5 mm and / or less than 7 mm, preferably less than 6 mm; preferably, the protective sheath is devoid of necking, at least close to said chamber; preferably, the closed reinforcing tube has a necking, whose outer diameter at the hot spot is preferably less than 3.5 mm, or even less than 3 mm, or even less than 2 mm, or even less than 1.5 mm ; the closed reinforcing tube is fixed, preferably by welding, to the protective sheath, the closed reinforcement tube is hermetically fixed to the protective sheath, preferably by laser welding; the closed reinforcing tube covers and, preferably, is in contact with more than 10%, more than 30%, more than 60%, more than 90%, preferably substantially 100% of the outer lateral surface of the protective sheath mineral insulated cable; the closed reinforcement tube is monobloc or results from the assembly of several parts, in particular into two parts; the closed reinforcement tube is a blind tube or a tube on which a cap has been fixed; the temperature sensor comprises a fixed mechanical abutment, preferably welded, on the closed reinforcing tube. A method according to the invention is preferably adapted for the manufactured temperature sensor to have one or more of the above optional features. The invention also relates to the use of a temperature sensor according to the invention in an environment at a temperature above 800 ° C, at 900 ° C, at 1000 ° C, at 1100 ° C and / or lower than - 10 ° C, at -20 ° C, at -30 ° C, preferably ranging between -40 ° C and 1200 ° C, and in particular in a thermal engine group of a motor vehicle. Finally, the invention relates to a thermal engine group of a motor vehicle comprising a temperature sensor according to the invention, and to a motor vehicle comprising a heat engine unit according to the invention. The temperature sensor may in particular be disposed in the exhaust manifold upstream of a turbine of a turbocharger or in a fuel or oxidizer intake manifold or in an exhaust manifold. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES Other features and advantages of the invention will become apparent on reading the detailed description which follows, and on examining the appended drawing in which; Figure 1 shows, schematically, a temperature sensor connected to a meter; Figure 2 schematically illustrates the operating principle of a thermocouple; Fig. 3 (Fig. 3a-3d) illustrates the method of manufacturing a temperature sensor according to the prior art; FIG. 4 represents a temperature sensor according to the invention. Definitions By "proximal" and "distal", there are two sides of a temperature sensor according to the invention. The "distal" side is that of the hot spot. "Hot spot" conventionally refers to the junction between the two thermocouple son, regardless of its temperature. "Comprising a", "presenting a" or "comprising a" means "having at least one", unless otherwise indicated. Identical references are used to designate like members in the different figures. DETAILED DESCRIPTION FIGS. 1 to 3 having been described in the preamble, reference is now made to FIG.

Un capteur à thermocouple selon l'invention est fabriqué à partir d'un câble à isolant minéral 14 de petit diamètre. Le câble à isolant minéral comporte par définition une gaine de protection. La gaine de protection 5 peut être en un matériau conducteur électriquement quelconque, et par exemple en un matériau métallique.A thermocouple sensor according to the invention is manufactured from a mineral insulated cable 14 of small diameter. The mineral insulated cable has by definition a protective sheath. The protective sheath 5 may be of any electrically conductive material, and for example of a metallic material.

Les fils de thermocouple 10 et 12 peuvent être souples ou rigides. De préférence, ils présentent une section transversale sensiblement circulaire. De préférence, le couple de matériaux des premier et deuxième fils de thermocouple 10 et 12 est de type N ou K, de préférence de type N. Les parties en saillie 50 et 52 des fils de thermocouple 10 et 12 qui s'étendent éventuellement au-delà de l'extrémité proximale 44 du câble 14 peuvent présenter une longueur supérieure à 5 cm, supérieure à 10 cm, supérieure à 20 cm, supérieure à 50 cm. Avantageusement, ces fils peuvent ainsi servir de câble d'extension 3, pour connecter électriquement le capteur de température 2 de l'appareil de mesure 4. Bien entendu, si les fils de thermocouple sont utilisés comme câble d'extension, leurs parties en saillie 50 et 52 doivent être isolées électriquement.The thermocouple wires 10 and 12 may be flexible or rigid. Preferably, they have a substantially circular cross section. Preferably, the pair of materials of the first and second thermocouple wires 10 and 12 is of the N or K type, preferably of the N type. The projecting portions 50 and 52 of the thermocouple wires 10 and 12, which extend, if desired, beyond the proximal end 44 of the cable 14 may have a length greater than 5 cm, greater than 10 cm, greater than 20 cm, greater than 50 cm. Advantageously, these wires can thus serve as an extension cable 3, to electrically connect the temperature sensor 2 of the measuring device 4. Of course, if the thermocouple wires are used as an extension cable, their projecting parts 50 and 52 must be electrically isolated.

A leur extrémité proximale, les fils de thermocouple 10 et 12 comportent des moyens de connexion électrique, par exemple des bornes de connexion autorisant leur connexion à l'appareil de mesure 4 et/ou à un câble d'extension 3. Comme représenté sur la figure 4, la gaine de protection 5 du câble à isolant minéral est protégée par un tube de renfort fermé 20. De préférence, le tube de renfort fermé est en un matériau céramique, de préférence choisi dans le groupe constitué par la magnésie, le nitrure d'aluminium, le nitrure de bore, le nitrure d'aluminium et leurs mélanges. Selon un mode de réalisation de l'invention le tube de renfort est formé par un tube extérieur et un capuchon qui l'encapsulent. Le capuchon et le tube extérieure peuvent former une seule pièce ou bien peuvent être solidarisés à posteriori. Le tube d'encapsulation peut être également rempli d'un isolant minéral. De préférence, le tube de renfort fermé présente un rétreint 56. L'utilisation d'un tube de renfort borgne ou d'un capuchon rapporté facilite avantageusement l'obtention de formes complexes pour le rétreint. En outre, les risques d'endommager les fils de thermocouple sont réduits. De préférence encore, le rétreint 56 s'étend jusqu'à l'extrémité distale du tube de renfort fermé 20, comme représenté. Avantageusement, un rétreint 56 améliore le temps de réponse du capteur de température.At their proximal end, the thermocouple wires 10 and 12 comprise electrical connection means, for example connection terminals allowing their connection to the measuring device 4 and / or to an extension cable 3. As shown in FIG. 4, the protective sheath 5 of the mineral insulated cable is protected by a closed reinforcing tube 20. Preferably, the closed reinforcing tube is made of a ceramic material, preferably selected from the group consisting of magnesia, nitride aluminum, boron nitride, aluminum nitride and mixtures thereof. According to one embodiment of the invention the reinforcing tube is formed by an outer tube and a cap which encapsulate it. The cap and the outer tube can form a single piece or can be attached a posteriori. The encapsulation tube can also be filled with a mineral insulator. Preferably, the closed reinforcement tube has a necking 56. The use of a blind reinforcement tube or an attached cap advantageously facilitates the obtaining of complex shapes for necking. In addition, the risk of damage to the thermocouple leads is reduced. More preferably, the necking 56 extends to the distal end of the closed reinforcing tube 20 as shown. Advantageously, a necking 56 improves the response time of the temperature sensor.

Pour disposer d'un temps de réponse adapté, le diamètre extérieur du rétreint au niveau du point chaud est de préférence inférieur à 3,5 mm, voire inférieur à 3 mm, voire inférieur à 2 mm, voire inférieur à 1,5 mm. La longueur du rétreint 56 est de préférence supérieure à 5 mm et/ou inférieure à 15 mm. De préférence encore, le tube de renfort fermé 20 comporte une lumière longitudinale de forme sensiblement complémentaire à la surface latérale extérieure de la gaine de protection 5 du câble à isolant minéral. Le câble à isolant minéral peut ainsi guider le tube de renfort fermé 20 lors de son montage. De préférence, le tube de renfort fermé est rempli d'un matériau isolant, de préférence de nature minérale, qui peut être identique ou différent de celui contenu dans la gaine de protection du câble à isolant minéral. De préférence, le matériau isolant est en un matériau choisi dans le groupe formé par l'alumine et/ou la magnésie ; Dans un mode de réalisation, le tube de renfort fermé 20 est fixé sur la gaine de protection, de préférence par soudure. De préférence, la distance d minimale entre le point chaud 13 et un point de soudure 54 quelconque du tube de renfort fermé sur la gaine de protection est supérieure à 30 mm.De préférence, le tube de renfort fermé 20 est fixé sur la gaine de protection 5 à l'extrémité proximale de ladite gaine de protection. Selon l'invention, le tube de renfort fermé définit une chambre 64 autour de l'extrémité distale du câble à isolant minéral. De préférence, cette chambre est étanche au moins dans la partie du capteur de température qui s'étend depuis la butée mécanique 6 jusqu'à l'extrémité distale 62 du capteur de température, de préférence dans la partie du capteur de température qui s'étend depuis l'extrémité proximale du câble à isolant minéral jusqu'à l'extrémité distale 62 du capteur de température. De préférence encore, une butée mécanique 6 est fixée, de préférence soudée, sur le tube de renfort fermé. La butée mécanique 6 permet avantageusement une adaptation locale précise du diamètre du capteur de température, et donc une bonne adéquation à l'application visée. De préférence, la plus grande dimension transversale de la butée mécanique (c'est-à-dire dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale correspondant à la longueur du câble à isolant minéral) est supérieure à 8 mm et/ou inférieure à 25 mm. Selon l'invention, le capteur de température est fabriqué suivant les étapes i) et ii) ci-20 dessus. L'étape i) peut en particulier comporter, comme selon la technique antérieure décrite en préambule, les étapes suivantes : a) fabrication d'un câble à isolant minéral comportant une gaine de protection et deux fils de thermocouple s'étendant sur toute la longueur du câble et 25 noyés dans un isolant minéral, le diamètre extérieur du câble à isolant minéral étant inférieur à 4 mm, de préférence inférieur à 3,5 mm, de préférence inférieur à 3 mm, de préférence inférieur à 2,5 mm, de préférence inférieur à 2 mm, de préférence inférieur à 1,5 mm, de préférence inférieur à 1,2 mm ; 30 b) extraction d'isolant minéral d'une des extrémités du câble à isolant minéral sur une profondeur comprise entre 2 et 7 mm de manière à dégager des extrémités des fils de thermocouple ; C) connexion des extrémités des fils de thermocouple ainsi dégagées, de manière à constituer un point chaud de thermocouple ; d) fermeture de ladite extrémité du câble à isolant minéral au moyen de la gaine de protection, de manière à protéger le thermocouple, par exemple par soudure électrique. A l'étape a), on prépare un câble à isolant minéral ou un tronçon de câble à isolant minéral. A l'étape b), on peut extraire de l'isolant minéral d'une des extrémités du câble à isolant minéral, comme selon la technique antérieure, de préférence sur une profondeur comprise entre 2 et 7 mm, de manière à dégager des extrémités distales des fils de thermocouple. A l'étape c), comme représenté sur la figure 4, les extrémités distales 40 et 42 des fils de thermocouple 10 et 12 sont connectées l'une à l'autre, c'est-à-dire mises en contact physique et électrique, de manière définitive, de manière à former un point chaud 13. La connexion est de préférence réalisée par soudure à chaud. A l'étape d), le point chaud 13 est ensuite encapsulé par déformation de la gaine de protection, puis soudure, comme selon la technique antérieure illustrée par les flèches de la figure 3c. De préférence cependant aucun rétreint n'est ménagé à proximité du point chaud.To have a suitable response time, the outer diameter of the shrinkage at the hot spot is preferably less than 3.5 mm, or even less than 3 mm, or even less than 2 mm, or even less than 1.5 mm. The length of the necking 56 is preferably greater than 5 mm and / or less than 15 mm. More preferably, the closed reinforcing tube 20 comprises a longitudinal lumen of shape substantially complementary to the outer lateral surface of the protective sheath 5 of the mineral insulated cable. The mineral insulated cable can thus guide the closed reinforcing tube 20 during its assembly. Preferably, the closed reinforcing tube is filled with an insulating material, preferably of mineral nature, which may be identical to or different from that contained in the protective sheath of the mineral insulated cable. Preferably, the insulating material is of a material selected from the group consisting of alumina and / or magnesia; In one embodiment, the closed reinforcing tube 20 is fixed on the protective sheath, preferably by welding. Preferably, the minimum distance d between the hot spot 13 and any weld point 54 of the reinforcement tube closed on the protective sheath is greater than 30 mm. Preferably, the closed reinforcing tube 20 is fixed on the sheath protection 5 at the proximal end of said protective sheath. According to the invention, the closed reinforcing tube defines a chamber 64 around the distal end of the mineral insulated cable. Preferably, this chamber is sealed at least in the portion of the temperature sensor which extends from the mechanical stop 6 to the distal end 62 of the temperature sensor, preferably in the portion of the temperature sensor which extends from the proximal end of the mineral insulated cable to the distal end 62 of the temperature sensor. More preferably, a mechanical stopper 6 is fixed, preferably welded, on the closed reinforcement tube. The mechanical stop 6 advantageously allows a precise local adaptation of the diameter of the temperature sensor, and therefore a good match to the intended application. Preferably, the greatest transverse dimension of the mechanical abutment (that is to say in a plane perpendicular to the longitudinal direction corresponding to the length of the mineral insulated cable) is greater than 8 mm and / or less than 25 mm. . According to the invention, the temperature sensor is manufactured according to steps i) and ii) above. Step i) may in particular comprise, as in the prior art described in the preamble, the following steps: a) manufacture of a mineral insulated cable comprising a protective sheath and two son of thermocouple extending over the entire length of the cable and embedded in a mineral insulator, the outer diameter of the mineral insulated cable being less than 4 mm, preferably less than 3.5 mm, preferably less than 3 mm, preferably less than 2.5 mm, of preferably less than 2 mm, preferably less than 1.5 mm, preferably less than 1.2 mm; B) extracting mineral insulation from one end of the mineral insulated cable to a depth of 2 to 7 mm so as to disengage ends of the thermocouple wires; C) connecting the ends of the thermocouple son thus released, so as to constitute a thermocouple hot spot; d) closing said end of the mineral insulated cable by means of the protective sheath, so as to protect the thermocouple, for example by electric welding. In step a), a mineral insulated cable or a section of insulated mineral cable is prepared. In step b), inorganic insulation can be extracted from one end of the mineral insulated cable, as in the prior art, preferably to a depth of between 2 and 7 mm, so as to release ends. distal thermocouple wires. In step c), as shown in FIG. 4, the distal ends 40 and 42 of the thermocouple wires 10 and 12 are connected to each other, that is to say placed in physical and electrical contact. , definitively, so as to form a hot spot 13. The connection is preferably made by hot welding. In step d), the hot spot 13 is then encapsulated by deformation of the protective sheath and welding, as in the prior art illustrated by the arrows of Figure 3c. Preferably, however, no shrinkage is provided near the hot spot.

Avant sa fermeture, le tube de renfort est de préférence partiellement rempli d'un matériau isolant, de préférence sous forme de poudre, identique ou différent de l'isolant minéral du câble à isolant minéral, de préférence en un matériau choisi parmi l'alumine et/ou la magnésie, de manière qu'après montage, la partie distale du câble à isolant minéral dans laquelle sont logées les extrémités des fils de thermocouple soit isolée de l'extérieur par ledit matériau isolant. A l'étape ii), l'extrémité distale du thermocouple est introduite dans un tube de renfort 20 comportant, de préférence constitué d'Inconel®, ou un 310S, au un autre acier inoxydable selon les contraintes d'application choisi. De préférence, à la fin de l'étape ii), l'extrémité distale du thermocouple est disposée à proximité de l'extrémité distale du tube de renfort, comme représenté sur la figure 4. A l'étape iii), l'extrémité distale du tube de renfort est obturée de manière étanche, ou « fermée » de manière à définir la chambre 64. Cette fermeture peut notamment résulter d'un ajout de matière, par exemple par soudure, déformation ou fixation d'un capuchon.Before closing, the reinforcing tube is preferably partially filled with an insulating material, preferably in the form of a powder, which is identical to or different from the inorganic insulator of the mineral insulated cable, preferably made of a material chosen from alumina. and / or magnesia, so that after assembly, the distal portion of the mineral insulated cable in which are housed the ends of the thermocouple son is isolated from the outside by said insulating material. In step ii), the distal end of the thermocouple is introduced into a reinforcing tube 20 comprising, preferably consisting of Inconel®, or a 310S, to another stainless steel according to the chosen application constraints. Preferably, at the end of step ii), the distal end of the thermocouple is disposed near the distal end of the reinforcing tube, as shown in FIG. 4. In step iii), the end distal of the reinforcing tube is closed sealingly, or "closed" so as to define the chamber 64. This closure can result in particular from an addition of material, for example by welding, deformation or attachment of a cap.

De préférence, avant fermeture du tube de protection, la chambre 64 est partiellement remplie d'un matériau isolant, identique ou différent de l'isolant minéral du câble à isolant minéral, de préférence en poudre. La poudre de matériau isolant peut être en particulier une poudre d'alumine ou une poudre de magnésie.Preferably, before closing the protection tube, the chamber 64 is partially filled with an insulating material, which is identical to or different from the inorganic insulation of the mineral insulated cable, preferably in powder form. The powder of insulating material may in particular be an alumina powder or a magnesia powder.

L'étape iii) est indépendante des autres étapes. Elle peut en particulier être effectuée avant ou après l'étape ii). De préférence, elle est réalisée avant l'étape ii). Quel que soit le moment auquel l'étape iii) est réalisée, le tube de renfort 20 est fixé sur la surface latérale extérieure 22 de la gaine de protection. Le tube de renfort fermé 20 peut être fixé rigidement par tout moyen, par exemple au moyen d'une colle appropriée, de préférence soudé. Dans un mode de réalisation, l'extrémité fermée du tube de renfort comporte un rétreint. La fermeture au moyen d'un capuchon comportant un rétreint facilite encore la fabrication du capteur de température. L'utilisation d'un câble à isolant minéral de petit diamètre permet cependant de limiter, voire de supprimer le rétreint du tube de renfort. Comme cela apparaît clairement à présent, les étapes d'un procédé de fabrication selon l'invention sont simples et peuvent être automatisées. Il en résulte une réduction importante du coût de fabrication. L'invention permet également l'obtention de formes complexes pour le rétreint. Enfin, elle conduit à une réduction très sensible des risques d'endommager les fils de thermocouple. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, fourni à des fins illustratives seulement.Step iii) is independent of the other steps. It can in particular be carried out before or after step ii). Preferably, it is carried out before step ii). Whatever the time at which step iii) is performed, the reinforcing tube 20 is fixed on the outer lateral surface 22 of the protective sheath. The closed reinforcing tube 20 may be fixed rigidly by any means, for example by means of a suitable glue, preferably welded. In one embodiment, the closed end of the reinforcing tube has a necking. Closure by means of a hood with a necking further facilitates the manufacture of the temperature sensor. The use of a small diameter mineral insulated cable, however, limits or even eliminates the shrinkage of the reinforcing tube. As is clear now, the steps of a manufacturing method according to the invention are simple and can be automated. This results in a significant reduction in the manufacturing cost. The invention also makes it possible to obtain complex shapes for shrinking. Finally, it leads to a very significant reduction in the risk of damaging the thermocouple wires. Of course, the invention is not limited to the embodiment described and shown, provided for illustrative purposes only.

Claims

CLAIMS1 Thermocouple temperature sensor comprising a mineral insulated cable having a protective sheath (5) having an outside diameter of less than 4 mm and encapsulating a heat point (13) of a thermocouple, and a closed reinforcing tube (20) fixed, preferably in a sealed manner, on the protective sheath, and defining a chamber (64) in which is housed the portion of the protective sheath encapsulating said hot spot.

2 temperature sensor according to the preceding claim, wherein the outer diameter of the protective sheath is less than 2 mm.

The temperature sensor of any of the preceding claims, wherein the protective sheath is devoid of necking.

The temperature sensor of any preceding claim, wherein the closed reinforcing tube (20) has a necking (56).

The temperature sensor of the immediately preceding claim, wherein the outer diameter of the necking at the hot spot is less than 2 mm.

A temperature sensor as claimed in any one of the preceding claims, wherein the closed reinforcing tube is secured by welding.

A temperature sensor as claimed in any one of the preceding claims, wherein the closed reinforcing tube (20) covers more than 90% of the outer side surface (22) of the protective sheath (5).

The temperature sensor of any preceding claim, wherein the closed reinforcing tube is a blind tube or a tube to which a cap has been attached.

9 A method of manufacturing a thermocouple temperature sensor comprising the following successive steps: closing a protective sheath of a mineral insulated cable comprising a thermocouple so as to encapsulate a hot spot of said thermocouple, the protective sheath having an outside diameter less than 4 mm; introducing, into a reinforcing tube, the portion of the protective sheath encapsulating said hot spot, and fixing said reinforcing tube on said protective sheath; independently of the preceding steps, closing the reinforcing tube so as to define a chamber housing the portion of the protective sheath encapsulating said hot spot.

Use of a temperature sensor according to any one of the preceding claims in an environment at a temperature above 1100 ° C.

11 A thermal engine unit of a motor vehicle comprising a temperature sensor according to any one of claims 1 to 8.