FR3075365A1 - Capteur hautes temperatures comprenant des thermocouples avec une jonction chaude commune - Google Patents
Capteur hautes temperatures comprenant des thermocouples avec une jonction chaude commune Download PDFInfo
- Publication number
- FR3075365A1 FR3075365A1 FR1762530A FR1762530A FR3075365A1 FR 3075365 A1 FR3075365 A1 FR 3075365A1 FR 1762530 A FR1762530 A FR 1762530A FR 1762530 A FR1762530 A FR 1762530A FR 3075365 A1 FR3075365 A1 FR 3075365A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- metal wire
- temperature
- wire
- metal
- temperature sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/02—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
- G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
- G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
- G01K13/024—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow of moving gases
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K2205/00—Application of thermometers in motors, e.g. of a vehicle
- G01K2205/04—Application of thermometers in motors, e.g. of a vehicle for measuring exhaust gas temperature
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
La présente invention a pour objet un capteur de température (1) pour véhicule automobile comprenant :
- un thermocouple (2) comportant un premier fil métallique (3a) et un deuxième fil métallique (3b) de nature différente soudés entre eux à leur première extrémité (4a, 4b) formant une soudure chaude (7) pour mesurer une température T1 dans le véhicule, les fils métalliques (3a, 3b) comportant chacun une deuxième extrémité (5a, 5b) reliée électriquement à un voltmètre mesurant la tension entre les deux deuxièmes extrémités (5a, 5b) pour déterminer la température T1,
- une gaine isolante entourant les deux fils métalliques (3a, 3b), et
- une enveloppe de protection (17) dans laquelle est logée la soudure chaude (7).
Selon l'invention, le capteur de température (1) comprend au moins un troisième fil métallique (3c) comprenant une première extrémité (4c) soudée à la soudure chaude (7) du thermocouple (2) pour mesurer la température T1 dans le véhicule, le troisième fil métallique (3c) comportant une deuxième extrémité (5c) reliée électriquement au voltmètre mesurant la tension entre la deuxième extrémité (5c) du troisième fil métallique (3c) et la deuxième extrémité (5a, 5b) de l'un des deux premiers fils métalliques (3a, 3b) pour déterminer la température T1.
Description
Capteur hautes températures comprenant des thermocouples avec une jonction chaude commune
La présente invention concerne un capteur de température, notamment pour mesurer des températures élevées, par exemple supérieures à 900°C, voire à 1000°C.
L'invention s'applique en particulier aux capteurs de température adaptés pour mesurer la température des gaz de véhicules automobiles tels que les gaz d’échappement, par exemple. De tels capteurs de températures sont notamment utilisés dans des systèmes de recirculation des gaz d’échappement EGR (« Exhaust Gas Recirculation ») ou dans des systèmes de piles à combustible.
Ces capteurs comprennent un thermocouple fournissant une précision de mesure relativement élevée. C’est pourquoi ils sont utilisés dans ce domaine ayant des exigences élevées en termes de contrôle d’émissions de polluants.
Le principe de mesure des thermocouples est basé sur l’effet Seebeck qui se traduit par une différence de potentiel entre deux fils de métaux différents lorsqu’ils sont soumis à une différence de température.
Les deux fils de métaux sont soudés entre eux à une première extrémité formant une soudure chaude (ou point chaud) destinée à mesurer une température T1 du milieu à mesurer, comme par exemple la température des gaz d’échappement d’un système d’échappement.
Les deux fils métalliques du thermocouple comportent également chacun une deuxième extrémité reliée chacune à un voltmètre par une soudure communément appelée soudure froide (ou point froid) qui est à une température de référence T2.
Le signal de tension mesuré par le voltmètre aux deuxièmes extrémités des fils métalliques est transmis vers l'extérieur à un circuit électrique / électronique d'exploitation d'un signal de mesure via des fils électriques.
La variation de tension entre les deux fils métalliques du thermocouple est fonction de la variation de température entre la soudure chaude qui est à la température T1 et les deuxièmes extrémités des fils métalliques qui sont à une température de référence T2.
En connaissant la température de référence T2 du point froid et la tension entre les deuxièmes extrémités des fils métalliques, il est possible de déduire la température T1 du point chaud.
La première extrémité ou soudure chaude des deux fils métalliques du thermocouple est logée dans une extrémité fermée d’une enveloppe de protection.
Les deux fils métalliques sont entourés par une gaine isolante de façon à former un câble à isolant minéral (MIC) connecté à un boîtier électronique pour fournir une information électrique représentative de la température mesurée.
L’enveloppe de protection est sertie et soudée sur la gaine isolante pour isoler l'intérieur du capteur de l'environnement extérieur.
La gaine isolante comprend un cœur minéral entouré par une enveloppe métallique.
Ces capteurs de température doivent cependant être de plus en précis. La législation impose d’ailleurs un contrôle de redondance ou de cohérence en température permettant de contrôler ou vérifier la température mesurée.
Il existe des capteurs de l’art antérieur comprenant plusieurs sondes de température intégrées dans l’enveloppe de protection à la partie avant du thermocouple permettant d’effectuer plusieurs mesures de température au même endroit.
Cependant, la partie avant du thermocouple doit être la plus petite possible pour pouvoir être la plus performante. Cette solution de l’art antérieur est donc incompatible avec cette exigence.
De plus, cette solution entraîne des temps de réponse importants. Le processus de fabrication est de plus assez complexe à mettre en oeuvre.
L'invention a donc pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur en proposant un capteur de température permettant de réaliser des diagnostics de cohérence en température avec un temps de réponse plus court et de conception plus simple.
L’invention concerne un capteur de température pour véhicule automobile comprenant :
- un thermocouple comportant un premier fil métallique et un deuxième fil métallique de nature différente soudés entre eux à leur première extrémité formant une soudure chaude pour mesurer une température T1 dans le véhicule. Les fils métalliques comportent chacun une deuxième extrémité reliée électriquement à un voltmètre mesurant la tension entre les deux deuxièmes extrémités pour déterminer la température T1,
- une gaine isolante entourant les deux fils métalliques, et
- une enveloppe de protection dans laquelle est logée la soudure chaude.
Selon l’invention, le capteur de température comprend au moins un troisième fil métallique comprenant une première extrémité soudée à la soudure chaude du thermocouple pour mesurer la température T1 dans le véhicule.
Le troisième fil métallique comporte une deuxième extrémité reliée électriquement au voltmètre mesurant la tension entre la deuxième extrémité du troisième fil métallique et la deuxième extrémité de l’un des deux premiers fils métalliques pour déterminer la température T1.
De préférence, la gaine isolante entoure tous les fils métalliques.
Avantageusement, les deuxièmes extrémités des fils métalliques sont chacune reliées à un fil électrique par l’intermédiaire d’un premier connecteur électrique. Les fils électriques sont reliés à un même deuxième connecteur électrique.
De manière préférée, le premier fil métallique et le troisième fil métallique sont formés du même métal qui est différent de celui du deuxième fil métallique.
Selon un mode de réalisation possible, le capteur de température comprend un troisième fil métallique et un quatrième fil métallique soudés à la soudure chaude du thermocouple formant quatre thermocouples pour mesurer la température T1 dans le véhicule.
Le premier fil métallique et le troisième fil métallique sont de même nature. Le deuxième fil métallique et le quatrième fil métallique sont également de même nature.
Selon un autre mode de réalisation possible, le capteur de température comprend un troisième fil métallique, un quatrième fil métallique et un cinquième fil métallique soudés à la soudure chaude du thermocouple formant six thermocouples pour mesurer la température T1 dans le véhicule.
Le premier fil métallique et le troisième fil métallique sont de même nature. Le deuxième fil métallique, le quatrième fil métallique et le cinquième fil métallique sont également de même nature.
L’invention fournit ainsi un capteur de température destiné à mesurer des températures supérieures à 900°C dans un système de gaz d’échappement, par exemple, permettant de générer n signaux de température pour réaliser une fonction de redondance comprenant une enveloppe de protection de dimension réduite à sa partie avant.
Le temps de réponse est ainsi amélioré et le procédé d’assemblage du capteur est simplifié avec une seule jonction chaude.
L’invention permet de générer n signaux créés par une seule jonction chaude. La fonction de redondance peut être gérée par un unique boîtier électronique (le deuxième connecteur du thermocouple).
Il est aussi possible de diagnostiquer la casse d'un ou plusieurs des monobrins par la mesure de la résistance en ligne entre les fils métalliques pour chacune des configurations de branchement (ou de thermocouples).
De plus, si l’un des fils métalliques du thermocouple est sectionné à l’avant du capteur de température, entraînant le disfonctionnement de la première soudure chaude, un thermocouple secondaire prend le relais pour mesurer la température T1.
Le capteur de température est toujours apte à fournir une information de température dans le moteur du véhicule, sans être en mode dégradé.
Les caractéristiques ci-dessus pourront être utilisées seules ou en combinaison, en apportant un avantage particulier.
Les caractéristiques de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d’un capteur de température comprenant un thermocouple selon l’art antérieur;
- la figure 2 est une vue schématique d’un capteur de température comprenant quatre fils métalliques selon un premier mode de réalisation de l’invention;
- la figure 3 est un schéma électrique simplifié de ce capteur de température;
- la figure 4 est un schéma électrique simplifié d’un capteur de température comprenant trois fils métalliques selon un deuxième mode de réalisation de l’invention;
- la figure 5 est schéma électrique simplifié d’un capteur de température comprenant cinq fils métalliques selon un troisième mode de réalisation de l’invention ;
- la figure 6 est une vue en perspective d’une gaine isolante multibrins;
- la figure 7 est une vue en perspective d’un deuxième connecteur électrique.
La figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d’un capteur de température 1 pour véhicule automobile selon l’art antérieur.
Le capteur de température 1 comprend un thermocouple 2 comportant un élément sensible à la température formé par une soudure chaude 7.
Le thermocouple 2 comporte deux premiers fils métalliques 3a, 3b de nature différente soudés entre eux à leur première extrémité 4a, 4b formant la soudure chaude 7 pour mesurer une température T1 dans le milieu à mesurer (gaz d’échappement d’un véhicule ou pile à combustible, par exemple).
Les deux premiers fils métalliques 3a, 3b comportent chacun une deuxième extrémité 5a, 5b reliée électriquement à un voltmètre mesurant la tension V entre les deux deuxièmes extrémités 5a, 5b.
Les deux premiers fils métalliques 3a, 3b sont constitués de deux métaux différents, comme par exemple un couple de métaux Nisil/Nicrosil. Le thermocouple est de type J, K, T, R, S, N, par exemple.
En connaissant la température de référence T2 à un point froid distant du point chaud, et la tension V aux deuxièmes extrémités 5a, 5b des deux premiers fils métalliques 3a, 3b du thermocouple, on en déduit la température T1 de la soudure chaude (ou point chaud) qui correspond à la température du milieu à mesurer dans le moteur du véhicule.
Le capteur de température 1 comprend une enveloppe de protection 17 (ou capuchon) dans laquelle est logée la soudure chaude 7.
L’enveloppe de protection 17 présente une forme générale tronconique se prolongeant longitudinalement.
L’enveloppe de protection 17 est réalisée en un matériau métallique résistant à des températures élevées, tel qu'un alliage de chrome, de nickel et de fer du type Inconel® (marque déposée) ou encore en acier réfractaire.
Comme illustré sur la figure 1, l’enveloppe de protection 17 comporte une extrémité fermée 18 ayant un diamètre plus petit que le reste de l’enveloppe de protection 17. La soudure chaude 7 est disposée dans cette extrémité fermée 18.
Le capteur de température 1 comprend une gaine isolante 6 entourant les deux premiers fils métalliques 3a, 3b du thermocouple 2.
L’enveloppe de protection 17 est fixée à une extrémité avant 19 de la gaine isolante 6, par sertissage par exemple.
Les deux premiers fils métalliques 3a, 3b sont entourés et maintenus dans la gaine isolante 6 qui présente deux canaux de passage associés chacun à l’un des deux premiers fils métalliques 3a, 3b de sorte que les deux premiers fils métalliques 3a, 3b soient isolés entre eux et maintenus par la gaine isolante 6.
La gaine isolante 6 est par exemple de forme générale allongée selon une direction longitudinale correspond à la direction longitudinale des deux premiers fils métalliques 3a, 3b. Cette gaine isolante 6 peut présenter une forme générale cylindrique.
À titre d'exemple, la gaine isolante 6 présente un cœur 20 en matière céramique électriquement isolant et résistante à la chaleur, qui est entouré par une couche externe 21 en acier réfractaire. La couche externe 21 peut être en acier inoxydable, par exemple. Le cœur 20 de la gaine isolante 6 peut être en magnésie ou alumine, par exemple.
Le capteur de température 1 comprend un tube de renfort 22 entourant la gaine isolante 6. Le tube de renfort 22 entoure la gaine isolante 6 partiellement, c’est-à-dire qu’elle ne l’entoure pas sur toute sa longueur.
Le capteur de température 1 comprend un joint élastomère haute température 23 assurant une isolation entre le tube de renfort 22 et la gaine isolante 6.
Le capteur de température 1 comprend un moyen de fixation 24 destiné à être fixé sur une paroi d’un environnement moteur (non présentée). Cette paroi délimite un milieu dont on cherche à connaître la température. La paroi peut être une paroi d’un conduit d’un système d’échappement des gaz de combustion ou dans une pile à combustible, à titre d’exemple.
Le moyen de fixation 24 est fixé au tube de renfort 22.
Le moyen de fixation 24 entoure une portion du tube de renfort 22. Lorsque le capteur de température 1 est fixé sur la paroi du véhicule, l’extrémité avant 19 de la gaine isolante 6 se situe dans l’environnement du moteur pour lequel on cherche à obtenir la température T1, cet environnement étant en contact avec des gaz d’échappement chaud, par exemple.
Le moyen de fixation 24 forme une étanchéité entre l’environnement du moteur et l’extérieur.
Le moyen de fixation 24 comporte une vis 25 destinée à être vissée dans un orifice fileté prévu dans la paroi du véhicule.
Les deuxièmes extrémités 5a, 5b des fils métalliques 3a, 3b sont chacune reliées à un fil électrique 14 distinct par l’intermédiaire d’un premier connecteur électrique 15.
Les fils électriques 14 sont reliés à un deuxième connecteur électrique 16.
Le deuxième connecteur électrique 16 est destiné à recevoir un connecteur d’un véhicule qui est relié à un dispositif électronique de contrôle (non représenté).
Selon l’invention telle qu’illustrée sur la figure 2, le capteur de température 1 comprend au moins un troisième fil métallique 3c comprenant une première extrémité 4c soudée aux premières extrémités 4a, 4b des deux fils métalliques 3a, 3b du thermocouple 2 formant un thermocouple secondaire ayant la même soudure chaude 7 que celle du thermocouple 2 permettant de mesurer la température T1 dans le véhicule.
Autrement dit, tous les thermocouples formés par des fils métalliques supplémentaires présentent une soudure chaude 7 ou élément sensible à la température commun.
Le troisième fil métallique 3c comporte une deuxième extrémité 5c reliée électriquement au voltmètre mesurant la tension entre la deuxième extrémité 5c du troisième fil métallique 3c et la deuxième extrémité 5a, 5b de l’un des deux premiers fils métalliques 3a, 3b pour déterminer la température T1.
La gaine isolante 6 entoure tous les fils métalliques 3a, 3b, 3c.
Le premier fil métallique 3a et le troisième fil métallique 3c sont formés du même métal qui est différent de celui du deuxième fil métallique 3b.
La figure 2 illustre un premier mode de réalisation dans lequel le capteur de température 1 comprend un troisième fil métallique 3c et un quatrième fil métallique 3d soudés à la soudure chaude 7 du thermocouple 2 formant quatre thermocouples dont trois thermocouples secondaires ou supplémentaires pour mesurer la température T1 dans le véhicule.
Ils ont en commun la même soudure chaude 7.
Le premier fil métallique 3a et le troisième fil métallique 3c sont de même nature. Le deuxième fil métallique 3b et le quatrième fil métallique 3d sont de même nature mais de nature différente par rapport au premier fil métallique 3a et au troisième fil métallique 3c.
La soudure chaude 7 est logée dans une enveloppe de protection 17, comme décrit précédemment.
Le premier fil métallique 3a, le deuxième fil métallique 3b, le troisième fil métallique 3c et le quatrième fil métallique 3d sont entourés par la même gaine isolante 6, comme illustrée sur la figure 7.
La gaine isolante 6 présente un cœur 20 en matière céramique électriquement isolant et résistante à la chaleur, qui est entouré par une couche externe 21 en acier réfractaire. La couche externe 21 peut être en acier inoxydable, par exemple. Le cœur 20 de la gaine isolante 6 peut être en magnésie ou alumine, par exemple.
La couche externe 21 est réalisée en un matériau métallique résistant à des températures élevées, tel qu'un alliage de chrome, de nickel et de fer du type Inconel® (marque déposée) ou encore en acier réfractaire.
Les quatre fils métalliques 3a, 3b, 3c, 3d sont reliés à des fils électriques 14 distincts par l’intermédiaire d’un premier connecteur électrique 15 qui sont identiques à ceux de la figure 1.
Les fils électriques 14 sont reliés à un deuxième connecteur électrique 16 tel que représenté sur la figure 7.
Le deuxième connecteur électrique 16 est destiné à recevoir un connecteur d’un véhicule par l’intermédiaire d’un moyen de connexion 27 qui est relié à un dispositif électronique de contrôle (non représenté).
Le deuxième connecteur électrique 16 comprend un composant électronique
26.
Le composant électronique 26 est relié au moyen de connexion 27 par des liaisons électriques 28.
Le voltmètre est intégré dans le composant électronique 26.
Dans cet exemple de la figure 7, le deuxième connecteur électrique 16 comprend huit fils électriques 14 reliés à huit fils métalliques de sept thermocouples.
La figure 3 est un schéma électrique simplifié de ce capteur de température 1 selon le premier mode de réalisation de la figure 2 montrant les quatre fils métalliques 3a, 3b, 3c, 3d et leurs deuxièmes extrémités 5a, 5b, 5c, 5d respectives reliées à un voltmètre.
Les quatre fils métalliques 3a, 3b, 3c, 3d comprennent chacun une première extrémité 4a, 4b, 4c, 4d soudée ensemble pour former une soudure chaude 7 commune pour mesurer une température T1 dans le véhicule.
Le voltmètre mesure un premier signal de tension V3_>2 entre la deuxième extrémité 5c du troisième fil métallique 3c et la deuxième extrémité 5b du deuxième fil métallique 3b qui est lié à la différence entre la température T1 et la température T2, T2 étant la température froide de référence.
Le voltmètre mesure également un deuxième signal de tension V3->4 entre la deuxième extrémité 5c du troisième fil métallique 3c et la deuxième extrémité 5d du quatrième fil métallique 3d qui est lié à la différence entre la température T1 et la température T2.
Le voltmètre mesure également un troisième signal de tension V-i_>2 entre la deuxième extrémité 5a du premier fil métallique 3a et la deuxième extrémité 5b du deuxième fil métallique 3b qui est lié à la différence entre la température T1 et la température T2.
Le voltmètre mesure également un quatrième signal de tension V-|.>4 entre la première extrémité 5a du premier fil métallique 3a et la deuxième extrémité 5d du quatrième fil métallique 3d qui est lié à la différence entre la température T1 et la température T2.
Le capteur de température 1 comprend ainsi quatre thermocouples 2 mesurant la température T1 pour fournir quatre signaux de température qui sont traités pour obtenir une fonction de redondance.
La figure 4 est un schéma électrique simplifié d’un capteur de température 1 selon un deuxième mode de réalisation montrant trois fils métalliques 3a, 3b, 3c et leurs deuxièmes extrémités 5a, 5b, 5c respectives reliées à un voltmètre.
Le voltmètre mesure un premier signal de tension V3.>2 entre la deuxième extrémité 5c du troisième fil métallique 3c et la deuxième extrémité 5b du deuxième fil métallique 3b qui est lié à la différence entre la température T1 et la température T2, T2 étant la température froide de référence.
Le voltmètre mesure également un deuxième signal de tension V-i_>2 entre la deuxième extrémité 5a du premier fil métallique 3a et la deuxième extrémité 5b du deuxième fil métallique 3b qui est lié à la différence entre la température T1 et la température T2.
Le capteur de température 1 comprend ainsi deux thermocouples 2 mesurant la température T1 pour fournir deux signaux de température et obtenir une fonction de redondance.
Le premier fils métalliques 3a et le troisième fil métallique 3c sont de même nature mais de nature différente du deuxième fil métallique 3b.
La figure 5 est un schéma électrique simplifié d’un capteur de température 1 selon un troisième mode de réalisation montrant cinq fils métalliques 3a, 3b, 3c, 3d, 3e et leurs deuxièmes extrémités 5a, 5b, 5c, 5d, 5e respectives reliées à un voltmètre.
Le capteur de température 1 comprend, en plus des premiers et deuxièmes fils métalliques 3a, 3b, un troisième fil métallique 3c, un quatrième fil métallique 3d et un cinquième fil métallique 3e soudés à la même soudure chaude 7 par leurs premières extrémités respectives 4a, 4b, 4c, 4d, 4e formant six thermocouples 2 pour mesurer la température T1 dans le véhicule.
Le premier fil métallique 3a et le troisième fil métallique 3c sont de même nature.
Le deuxième fil métallique 3b, le quatrième fil métallique 3d et le cinquième fil métallique 3e sont de même nature mais de nature différente du premier fil métallique 3a et du troisième fil métallique 3c.
Le voltmètre mesure un premier signal de tension V3.>2 entre la deuxième extrémité 5c du troisième fil métallique 3c et la deuxième extrémité 5b du deuxième fil métallique 3b qui est lié à la différence entre la température T1 et la température T2, T2 étant la température froide de référence.
Le voltmètre mesure également un deuxième signal de tension V3.>4 entre la deuxième extrémité 5c du troisième fil métallique 3c et la deuxième extrémité 5d du quatrième fil métallique 3d qui est lié à la différence entre la température T1 et la température T2.
Le voltmètre mesure également un troisième signal de tension V3_>5 entre la deuxième extrémité 5c du troisième fil métallique 3c et la deuxième extrémité 5e du cinquième fil métallique 3e qui est lié à la différence entre la température T1 et la température T2.
Le voltmètre mesure également un quatrième signal de tension Vi->2 entre la deuxième extrémité 5a du premier fil métallique 3a et la deuxième extrémité 5b du deuxième fil métallique 3b qui est lié à la différence entre la température T1 et la température T2.
Le voltmètre mesure également un cinquième signal de tension V-|.>4 entre la première extrémité 5a du premier fil métallique 3a et la deuxième extrémité 5d du quatrième fil métallique 3d qui est lié à la différence entre la température T1 et la température T2.
Le voltmètre mesure également un sixième signal de tension Vi->5 entre la première extrémité 5a du premier fil métallique 3a et la deuxième extrémité 5e du cinquième fil métallique 3e qui est lié à la différence entre la température T1 et la température T2.
De manière générale, le capteur de température 1 peut comprendre n fils métalliques (ou monobrins) soudés à la même soudure chaude 7, n étant supérieur ou égale à 3.
Comme vu avec les exemples des figures 4 et 5, le nombre de fils métalliques constitués d’un premier type de métal A peut être différent du nombre de fils métalliques constitués d’un deuxième type de métal B.
Selon une variante (non représentée), le capteur de température 1 comprend un élément sensible à la température unique destiné à mesurer une température froide T2 commune à tous les thermocouples 2.
Une seule température froide T2 est ainsi mesurée, simplifiant le capteur de température et réduisant les coûts.
De préférence, l’élément sensible à la température destiné à mesurer une température froide T2 est intégré dans le composant électronique 26.
Le composant électronique 26 permet aussi de traiter les n signaux de température générés par les n sondes de température simultanément, pour obtenir une fonction de redondance.
Le composant électronique 26 peut également réaliser des fonctions de filtrage, contrôle, transmission de données, entre autre.
En variante, plusieurs mesures de la température de référence T2 sont possibles pour traiter la redondance.
Il est possible de diagnostiquer la casse d'un ou plusieurs des fils métalliques par la mesure de la résistance en ligne pour chacune des configurations branchements.
Les fils métalliques non utilisés sont raccordés à la masse pour la compatibilité électromagnétique.
Ainsi, lorsqu’un thermocouple est défaillant dû à la casse d’un fil métallique, la présence d’un autre fil métallique de même nature (chimique) permet de fournir un thermocouple de remplacement pour effectuer la mesure de la température T1.
Claims (6)
1. Capteur de température (1 ) pour véhicule automobile comprenant :
- un thermocouple (2) comportant un premier fil métallique (3a) et un deuxième fil métallique (3b) de nature différente soudés entre eux à leur première extrémité (4a, 4b) formant une soudure chaude (7) pour mesurer une température T1 dans le véhicule, lesdits fils métalliques (3a, 3b) comportant chacun une deuxième extrémité (5a, 5b) reliée électriquement à un voltmètre mesurant la tension entre les deux deuxièmes extrémités (5a, 5b) pour déterminer la température T1,
- une gaine isolante (6) entourant les deux fils métalliques (3a, 3b), et
- une enveloppe de protection (17) dans laquelle est logée la soudure chaude (7), caractérisé en ce qu’il comprend:
- au moins un troisième fil métallique (3c) comprenant une première extrémité (4c) soudée à la soudure chaude (7) du thermocouple (2) pour mesurer la température T1 dans le véhicule, ledit troisième fil métallique (3c) comportant une deuxième extrémité (5c) reliée électriquement au voltmètre mesurant la tension entre la deuxième extrémité (5c) du troisième fil métallique (3c) et la deuxième extrémité (5a, 5b) de l’un des deux premiers fils métalliques (3a, 3b) pour déterminer la température T1.
2. Capteur de température (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gaine isolante (6) entoure tous les fils métalliques (3a, 3b, 3c).
3. Capteur de température (1) selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les deuxièmes extrémités (5a, 5b, 5c) des fils métalliques (3a, 3b, 3c) sont chacune reliées à un fil électrique (14) par l’intermédiaire d’un premier connecteur électrique (15), lesdits fils électriques (14) étant reliés à un même deuxième connecteur électrique (16).
4. Capteur de température (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le premier fil métallique (3a) et le troisième fil métallique (3c) sont formés du même métal qui est différent de celui du deuxième fil métallique (3b).
5. Capteur de température (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’il comprend un troisième fil métallique (3c) et un quatrième fil métallique (3d) soudés à la soudure chaude (7) du thermocouple (2) formant quatre thermocouples (2) pour mesurer la température T1 dans le véhicule, le premier fil métallique (3a) et le troisième fil métallique (3c) étant de même nature, et le deuxième fil métallique (3b) et le quatrième fil métallique (3d) étant de même nature.
6. Capteur de température (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4,
5 caractérisé en ce qu’il comprend un troisième fil métallique (3c), un quatrième fil métallique (3d) et un cinquième fil métallique (3e) soudés à la soudure chaude (7) du thermocouple (2) formant six thermocouples (2) pour mesurer la température T1 dans le véhicule, le premier fil métallique (3a) et le troisième fil métallique (3c) étant de même nature, et le deuxième fil métallique (3b), le quatrième fil métallique (3d) et 10 le cinquième fil métallique (3e) étant de même nature.
1/4
FIGURE 1
Art Antérieur
FIGURE 2
2/4 _ y
T1->T2 = V
T1->T2
3->2
FIGURE 3
FIGURE 4
3/4
FIGURE 5
FIGURE 6
FIGURE 7
RÉPUBLIQUE FRANÇAISE irai — I INSTITUT NATIONAL
DE LA PROPRIÉTÉ
INDUSTRIELLE
RAPPORT DE RECHERCHE PRÉLIMINAIRE établi sur la base des dernières revendications déposées avant le commencement de la recherche
N° d'enregistrement national
FA 848245
FR 1762530
EPO FORM 1503 12.99 (P04C14)
ANNEXE AU RAPPORT DE RECHERCHE PRÉLIMINAIRE
RELATIF A LA DEMANDE DE BREVET FRANÇAIS NO. FR 1762530 FA 848245
La présente annexe indique les membres de la famille de brevets relatifs aux documents brevets cités dans le rapport de recherche préliminaire visé ci-dessus.
Les dits membres sont contenus au fichier informatique de l'Office européen des brevets à la date du03 “08-Zülo
Les renseignements fournis sont donnés à titre indicatif et n'engagent pas la responsabilité de l'Office européen des brevets, ni de l'Administration française
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1762530A FR3075365A1 (fr) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | Capteur hautes temperatures comprenant des thermocouples avec une jonction chaude commune |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1762530 | 2017-12-19 | ||
| FR1762530A FR3075365A1 (fr) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | Capteur hautes temperatures comprenant des thermocouples avec une jonction chaude commune |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3075365A1 true FR3075365A1 (fr) | 2019-06-21 |
Family
ID=61655918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1762530A Withdrawn FR3075365A1 (fr) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | Capteur hautes temperatures comprenant des thermocouples avec une jonction chaude commune |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3075365A1 (fr) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA675473A (en) * | 1962-01-19 | 1963-12-03 | E. Bock Immo | Thermocouple with four dissimilar wires |
| US3120126A (en) * | 1962-04-02 | 1964-02-04 | Ca Atomic Energy Ltd | Thermocouple with four dissimilar wires |
| US3417618A (en) * | 1966-05-31 | 1968-12-24 | Fenwal Inc | Thermocouple probe assembly and temperature sensing circuits comprising the same |
| US5662418A (en) * | 1994-09-02 | 1997-09-02 | Asea Brown Boveri Ag | High temperature probe |
| CN201440098U (zh) * | 2009-07-10 | 2010-04-21 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种具有多对偶丝的热电偶 |
-
2017
- 2017-12-19 FR FR1762530A patent/FR3075365A1/fr not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA675473A (en) * | 1962-01-19 | 1963-12-03 | E. Bock Immo | Thermocouple with four dissimilar wires |
| US3120126A (en) * | 1962-04-02 | 1964-02-04 | Ca Atomic Energy Ltd | Thermocouple with four dissimilar wires |
| US3417618A (en) * | 1966-05-31 | 1968-12-24 | Fenwal Inc | Thermocouple probe assembly and temperature sensing circuits comprising the same |
| US5662418A (en) * | 1994-09-02 | 1997-09-02 | Asea Brown Boveri Ag | High temperature probe |
| CN201440098U (zh) * | 2009-07-10 | 2010-04-21 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种具有多对偶丝的热电偶 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1096141B1 (fr) | Bougie de préchauffage ayant un capteur de pression de combustion | |
| EP0447295B1 (fr) | Elément sensible à la temperature, et sonde de mesure comportant un tel élément | |
| FR2988172A1 (fr) | Capteur de temperature | |
| EP2462418A1 (fr) | Capteur de pression capacitif integrant une mesure de temperature compatible avec les milieux chauds | |
| FR2817041A1 (fr) | Capteur de temperature | |
| EP0939292B1 (fr) | Dispositif et procédé de mesure en continu de l'usure d'une paroi de récipient métallurgique | |
| KR102521006B1 (ko) | 압전 압력 센서 | |
| US20240085243A1 (en) | Tubular wire shielding for an exhaust gas temperature sensor arrangement, exhaust gas temperature sensor arrangement and method for assembling an exhaust gas temperature sensor arrangement | |
| FR2825152A1 (fr) | Montage d'electrodes, notamment destine a etre integre dans une conduite de gaz d'echappement | |
| FR3075365A1 (fr) | Capteur hautes temperatures comprenant des thermocouples avec une jonction chaude commune | |
| FR2492981A1 (fr) | Sonde d'analyse de gaz | |
| FR3074578A1 (fr) | Capteur hautes temperatures comprenant un thermocouple avec plusieurs jonctions chaudes | |
| WO2017103469A1 (fr) | Thermocouple avec tube de renfort | |
| KR102521004B1 (ko) | 압전 압력 센서 | |
| FR3066018A1 (fr) | Capteur hautes temperatures multi sondes | |
| WO2017068307A1 (fr) | Capteur de température pour véhicule automobile comprenant un thermocouple | |
| EP1602091B1 (fr) | Capteur de detection de surchauffe | |
| EP2795276A2 (fr) | Capteur de temperature | |
| FR2706610A1 (fr) | Capteur de flux thermique et dispositif de mesure associé. | |
| EP3949026B1 (fr) | Capteur de température pour moteur de véhicule et procédé de fabrication d'un tel capteur | |
| FR3045818A1 (fr) | Capteur hautes temperatures avec cavite pour materiau d'etancheite | |
| JP3296034B2 (ja) | サーミスタ温度センサ | |
| FR2834061A1 (fr) | Jauge de niveau | |
| EP3237863A1 (fr) | Procédé de détection d'un court-circuit dans un thermocouple | |
| FR3075955A1 (fr) | Capteur hautes temperatures avec capuchon en ceramique fritte |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20190621 |
|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20200906 |