JP2014519600A - センサ構造部ケーシング - Google Patents

センサ構造部ケーシング Download PDF

Info

Publication number
JP2014519600A
JP2014519600A JP2014510685A JP2014510685A JP2014519600A JP 2014519600 A JP2014519600 A JP 2014519600A JP 2014510685 A JP2014510685 A JP 2014510685A JP 2014510685 A JP2014510685 A JP 2014510685A JP 2014519600 A JP2014519600 A JP 2014519600A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor structure
tube
casing
sensor
structure casing
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.)
Pending
Application number
JP2014510685A
Other languages
English (en)
Inventor
ランフトル,ラインハルト
ハルトル,ヘルムト
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schott AG
Original Assignee
Schott AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schott AG filed Critical Schott AG
Publication of JP2014519600A publication Critical patent/JP2014519600A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/245Housings for sensors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/02Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/06Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a liquid
    • G01N27/07Construction of measuring vessels; Electrodes therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • G01N27/226Construction of measuring vessels; Electrodes therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K2205/00Application of thermometers in motors, e.g. of a vehicle
    • G01K2205/04Application of thermometers in motors, e.g. of a vehicle for measuring exhaust gas temperature
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/26Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
    • G01N33/28Oils, i.e. hydrocarbon liquids
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826Assembling or joining

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Casings For Electric Apparatus (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)

Abstract

本発明は、少なくとも1つの、管壁(39)を有する管部分を備え、前記管壁が1つの開口(16)を、前記管部分が直径(D)ならびに第1および第2の端部(12.1、12.1)を備える、センサ構造部ケーシング(10)に関する。前記第1および/または第2の端部が傾斜(14.1、14.2)を有し、その結果直径が管部分の第1および/または第2の端部に向かって最終直径(DE)へと小さくなることを特徴とする。

Description

本発明は、管壁を有する管部分を備え、この場合管壁が1つの開口を、また管部分が直径ならびに第1および第2の端部を備える、センサ構造部ケーシングに関し、ならびにセンサ構造部ケーシングを製造するための方法、ならびにセンサ構造部ケーシングを備える、液体状または気体状媒体の受容および/または配管のための装置に関する。
従来技術では、媒体、例えば液体または気体の物理的特徴を測定するために、さまざまな種類のセンサ、例えば温度センサが使用されている。その物理的特徴、例えば温度が検出されるべきである媒体は、例えば配管システム内を誘導されているか、または例えばタンクのような容器内に保管されている。
従来は、物理的数値、例えば温度を迅速に検知するためのセンサは、貫通部の、媒体に近傍して位置する側、すなわち液体または気体に近傍して位置する側に配置されていた。
このように配置されているセンサは、媒体、すなわち液体または気体に曝される。所与の圧力がその中に形成されるシステムの場合、センサは圧力にも曝される。このような配置は、媒体が浸食性の媒体、例えば酸である場合、および/またはシステム内に高圧が印加されている場合、特に問題となる。このような場合に、貫通部上の、いわゆる媒体側へセンサを配置する場合には高価な特殊センサを使用しなければならない。
媒体側へセンサを配置することの他の欠点は、このように配置されたセンサが故障した場合、非常に近づき難いか近づくことが全く不可能なことである。キャリブレーションも大きな手間を掛けてのみ可能である。
センサを媒体側へ配置することの代替として、センサを、例えば温度センサを容器例えばタンクまたは配管の外壁に配置することも可能である。
しかしながら媒体外へ配置する場合は、測定の不正確さに至るという問題が生じる。他の問題は、例えば配管またはタンクの外壁上にセンサを配置する場合、温度変化が非常に不正確に検出され得ることである。その理由の1つは配管またはタンクの大きな熱質量であり、これが高い熱慣性へと繋がり、非常に急速に進む温度変化の検知を妨げる。
配管またはタンクの外壁上への配置に代えて、センサを特殊なセンサケーシング内に入れて配管内に取り付けることも可能であり、この場合センサはセンサケーシング内で、媒体とは反対側に配置される。
このような配置については例えば米国特許第5,367,264号に記載されている。
米国特許第5,367,264号から公知のセンサは基本的に、2つの物質の混合物の場合に、1つの物質の容積率を測定するために使われる。米国特許第5,307,264号からは特に、管中で、貫流する媒体の温度を測定することができる、またはその正確な組成を測定することができるセンサが公知である。
米国特許出願公開第2005/0121323(A1)号からは、油中の添加物または不純物の濃度を測定するさらなるセンサが公知である。
米国特許出願公開第2005/0121323(A1)号のセンサは、配管と接続されているケーシング部分を有し、このケーシング部分は、1つの電極が気密性を持って密封されてケーシング部分に収納されている。米国特許出願公開第2005/0121323(A1)号には温度測定は開示されておらず、また他の種類のセンサについても開示されていない。
米国特許出願公開第2010/0186501(A1)号からは、管形状のセンサ構造部ケーシングを含む、センサ構造部を持つ装置が公知である。このセンサ構造部ケーシングは管壁と、その中にセンサ構造部のための貫通部を設けることができる、管壁内に設けられた少なくとも1つの開口とを備える。特に、センサ構造部として、センサ構造部ケーシング内に設けられた内部管が使用される。外部管としての形状のセンサ構造部ケーシングに1つの電圧が印加され、またセンサ構造部としての態様の内部管に別の電圧が印加されると、センサ構造部を貫流する媒体の組成を解明することを可能にする容量性測定を実施することが可能となる。
米国特許出願公開第2010/0186501号によればセンサ構造部ケーシングの製造は、円形のブランクから切削加工、例えば旋盤切削またはフライス切削によって行われる。しかしながら、米国特許出願公開第2010/0186501(A1)号によれば、旋盤切削工程またはフライス切削工程によるセンサ構造部ケーシングの製造は非常に手間が掛かる。加えてブランクから完成品までには75%までという高い材料損失が生じる。管端部の様態も問題であり、特に、例えば管端部の燃料導管への接続が問題である。
米国特許第5,367,264号 米国特許出願公開第2005/0121323(A1)号 米国特許出願公開第2010/0186501(A1)号
したがって本発明の課題は、それをもって前述の従来技術の欠点、特に米国特許出願公開第2010/0186501(A1)号の形状の欠点を克服することができる、特にセンサ構造部を持つ装置のための、センサ構造部ケーシングを提供することである。特に、最少の製造経費を特徴とし、またその端部で、例えば継続する導管、好ましくは燃料導管に確実に接続できる、センサ構造部ケーシングが提供されるべきである。
本発明はこの課題を、管壁を有する管部分を持ち、この管壁が1つの開口を備え、またこの管部分が直径ならびに第1および第2の端部を有するところのセンサ構造部ケーシングで解決する。さらに、この第1および/または第2の端部が成形ステップを含む製造方法によって形成された傾斜を持ち、その結果直径は管部分の第1および/または第2の端部へ向かって小さくなるようになされている。傾斜を持つこのような形態は、本発明のセンサ構造部ケーシングを簡単な方法で配管綱、例えば燃料導管内に取り付け得ることを許し、この際に、配管からセンサ構造部ケーシングへの移行部の密閉性が傾斜によって保証される。
センサ構造部ケーシングの開口を通して、センサ構造部のために、例えば米国特許出願公開第2010/0186501(A1)号に詳細に記載されているような容量性測定のための内部管のために、貫通部が貫通案内されていることが好ましい。米国特許出願公開第2010/0186501(A1)号の開示内容の全体がこの本出願に包括される。
特に簡単な実施の形態では、この貫通部は開口を通って貫通案内されている。この貫通部は補強構造部を備えることができ、この補強構造部はセンサ構造部ケーシングと硬ろう付けで接合される。
この貫通部は好ましくは複数の部品で構成されることができ、1つのカップ、ガラスまたはガラスセラミックス材および1つの構造部、特に補強構造部を備える。
補強構造部を使用することは、センサ構造部ケーシングと補強構造部のために異なる材料を使用することができるという利点を持つ。センサ構造部ケーシングと補強構造部の材料は材料が適合しまた調和するように異なった選択をすることが可能である。例えば、センサ構造部ケーシングがセンサ構造部ケーシングを貫流する媒体、特に検知するべき媒体に適合している場合は有利である。
これに対して補強構造部は、特に高い硬度を特徴とする材料を含み得る。補強構造部のための材料は、腐食耐性の材料からなることが好ましく、また安定した、確実な、最適なガラス取り付けに調和されていることが好ましく、特にセンサ構造部ケーシングのために比較的薄い壁の管材料を使用することを可能にし、このことは米国特許出願公開第2010/0186501号に記載されているような余分な材料の旋盤切削またはフライス切削を不必要にするため、従来技術に比べて材料の節約に繋がる。つまり、センサ構造部のために貫通部の領域内で必要とされるより大きな壁厚は、補強構造部によって提供されるからである。
傾斜した端部上へ接合する配管を覆せすぎることは、例えばセンサ構造部ケーシングの管壁上に設けられた肥厚部によって阻止される。この肥厚部は実際には、傾斜を介してセンサ構造部ケーシング上に覆い被される接続配管のためのストッパとして作用する。
傾斜の形成は成形過程、例えば圧潰による成形を含む。形成は、例えば圧潰による成形によってのみ実施されるか、または成形は例えばフライス切削による面取り加工後に実施される。しかし、従来技術に比べて製造経費が低減されることから、成形のみによって形成されることが好ましい。
成形過程を通して材料の密度が変わる。特に構成部品を通る研磨面で製造過程を認識することができる。
構成部品が、従来の技術に添った、例えば旋盤切削のような切削方法で形成される場合は、構造線/流線は基本的に平行であり同じ方向を向いている。構成部品が圧潰または成形によって形成された場合、すなわち傾斜が成形方法によって形成された場合は、成形過程のため構造線は湾曲している。したがって、金属工学的研磨によって形成されたと帰納推理することができる。
成形後は構成部品内で力線が湾曲していることによって、構成部品内の剛性が増加し、このことはこのようにして形成された傾斜の領域の、特にセンサ構造部上へ燃料導管を覆い被せる際のセンサ構造部上への取り付け時の損傷を従来技術よりも確実に回避することができるということに繋がる。
センサ構造部ケーシングのための材料としては、好ましくは鋼鉄、特に普通鋼、例えばSt35、St37、St38ならびに特殊鋼ないしはその高い腐食耐性がゆえにステンレス鋼、またはNiFeCo系合金もしくはNiFe系合金または前述の材料の組み合わせが使用される。しかし特に、加工材料の良好な腐食耐性のため特殊鋼を使用することが好ましく、付加的なメッキ工程が不必要となる。
センサ構造部ケーシングと並んで本発明はまたこのようなセンサ構造部ケーシングを製造するための方法を示し、この方法は特に、米国特許出願公開第2010/0186591(A1)号に開示されているような、旋盤切削工程またはフライス切削工程によるセンサ構造部ケーシングの製造方法に比べ、とりわけ簡単に製造可能であることを特徴とする。
本発明の方法では管壁を持つ管部分がまず提供される。この管部分は、例えば溶接された管またはまたシームレスの管から切り離すことで得られる。この管は、壁厚が0.3mmと1.5mmとの間の範囲、好ましくは0.5mmと1.0mmの間の範囲にある管壁を持つ。壁厚の上限、例えば1.3mmは、より厚い壁は成形技術によって加工することが困難になり得、特に成形工程、例えば圧潰のための力の消費が大きすぎるということから限定される。例えば0.3mmという管壁厚の下限は、薄すぎる壁厚を持つ管は成形過程に対して硬度が不十分で、折れ曲がりまたは破損し得るということから限定される。
管壁内には穿孔によって1つの開口が、特にセンサ構造部の貫通部のために取り付けられ、また簡単な成形によって管部分の第1および/または第2の端部に傾斜が形成されて、管部分の直径は第1および第2端部の領域で減少する。成形過程は基本的に圧潰工程であり、この工程では先を細くすることで傾斜が形成される。本発明の方法により特に高い材料節約を得ることができ、また廉価に製造することが実現される。さらに管の端部のこの傾斜は、成形によって、簡単な方法で形成することができる。管の端部の傾斜によって、シーリング、例えば燃料導管の接合部品またはコネクタのOリングシーリングが損傷されることなく、センサ構造部ケーシングを従来の燃料導管に接合することが可能である。したがって本発明の傾斜によって、本発明のセンサ構造部ケーシング上への燃料導管の接続領域内での漏れが回避される。
特に好ましいのは、センサ構造部ケーシング上に取り付けられた継続配管の覆せ過ぎを防止するために管壁がさらに成形によって、特に圧潰によって、1つの肥厚部を備えている場合である。
特に好ましいのは、例えばセンサ構造部ケーシング内に位置するセンサ構造部、例えば内部管のための貫通部が、この開口内に取り付けられ、また簡単な方法で硬ろう付けによってセンサ構造部ケーシングと接合されている場合である。
センサ構造部ケーシングおよびその製造方法と並んで、本発明は、センサ構造部および本発明のセンサ構造部ケーシングを備える、液体状または気体状媒体の受容および/または配管のための装置にも関する。この装置は、改善された燃料導管の接合のために傾斜を持つ、本発明のセンサ構造部ケーシングを備えることを特徴とする。本発明のセンサ構造部ケーシングを持つこの装置においては、特に管形状のセンサ構造部の中心位置決めが、管形状のセンサ構造部ケーシングの外側直径を介して行われることで、センサ構造部がケーシング内で中心位置決めされる。
これに対して米国特許出願公開第2010/0186591(A1)号による装置の中心位置決めは、外部管、ここではセンサ構造部ケーシングの内側直径を介して行われた。しかし、このような種類の中心位置決めでは、傾斜を持った中心位置決めは非常に困難であったため、このような種類の中心位置決めにおいては傾斜を形成することはできなかった。
以下に本発明を実施例を参照に説明するが、これに限定されるものではない。
本発明による1つのセンサ構造部ケーシング、1つの貫通部ならびにセンサ構造部ケーシング内に位置する管状形の1つのセンサ構造部を備える装置の図(1a〜1d)である。 従来技術による装置の図である。 成形方法によって形成された構造部品または構成部品の一部分を通る金属工学的研磨面の図(3a〜3b)である。 切削方法によって形成された構造部品または構成部品の一部分を通る金属工学的研磨面の図(4a〜4b)である。
図1aから図1dまでには、液体状または気体状媒体の受容および/または配管のための、本発明のセンサ構造部ケーシング10内に設けられた、センサ構造部100を持つ装置が示されている。図1aはこのような装置1の縦断面を示す。このセンサ構造部ケーシング10は円形の断面を持ち、この断面は図1bにB−Bの平面で示されている。
円形の管断面の直径はDである。本発明では、センサ構造部ケーシング10は第1端部領域12.1ならびに第2端部領域12.2に、傾斜14.1または14.2を有する。傾斜12.2は図1cにより詳細に示されている。傾斜は、センサ構造部ケーシング10の管部分の第1端部12.1または第2端部12.2が圧潰され、例えば成形工具を用いて管中央部領域の直径Dの直径から管端部(12.1、12.2)での直径DEに減少される。本発明では第1端部12.1の直径DEが第2端部12.2の直径DEに相当しているが、そうであることは必然的ではなく、むしろ異なる直径であることもまた可能であろう。
管壁39の壁厚はdである。好ましくは、管壁39の厚さは領域0.3mmから1.5mmまでの範囲にある。
センサ構造部ケーシング10の壁厚dの管壁39内にこの実施例では1つの開口16が取り付けられていて、この開口は好ましくは穿孔によって壁厚dの管壁39を貫通して形成される。穿孔によって形成された開口16内にはこの実施例では、ガラス−金属−貫通部が取り付けられている。このガラス−金属−貫通部は1つのケーシング部分を含み、ケーシング部分はここでは例えば、その開示内容の全体が本出願に包括されるところの米国特許出願公開第2010/0186501(A1)号に記載されているように、カップ40の形状に形成されているが、これに限定されるものではない。このカップ40は、管壁39の開口16内にガラス取り付けされている、好ましくは1つの金属部品である。カップ40と開口16との間のガラス材料には42と参照番号を付けている。管の壁厚dがガラス取り付け部のためには充分ではないことから、本発明の好ましい実施の形態において、貫通部は管壁39上に取り付けられた構成部品、特に補強構造部44を備えている。この補強構造部44は管壁39と同じ材料であり得るが、必然的ではない。すなわち、センサ構造部の材料は、センサ構造部を貫流する媒体、または検知するべき媒体に適合するように選択されることが好ましい。補強構造部の材料は、ガラスまたはガラスセラミックス材42を用いての、安定した、確実な、最適なガラス取り付けに適合されている。付加的な構成部品、特に補強構造部44は、好ましくは硬ろう付けで管壁39と接合される。ガラス取り付けされた貫通部のカップ40内へは、例えば温度センサ(示されていない)のための第1の導線50が案内される。貫通部のカップ40はさらにまた、米国特許出願公開第2010/0186501(A1)号に記載されているように、内部管の形のセンサ構造部100と導電性に連結されている。カップ40は電圧が印加されることができる導線52と接続されている。さらに、センサ構造部ケーシングの管壁39と内部管の間に電位差が印加され、または、例えば管壁39が接地されていて、カップ40とこれに伴って内部管100に電圧が印加されている場合は1つの電圧が印加される。外部管と内部管との間の電位差は、内部管を貫流する液体または気体の容量性測定の基礎となる。容量値または容量性値の変化から、どのような物質または媒体が管形状のセンサ構造部100を貫流しているかを帰納推理することができる。センサ構造部100を、外側管に対して平行な面を持つ内部管とする形態によって、容量性面が強度に拡大され、管形状のセンサ部分を流れる媒体の容量性測定が改善される。図1aに示されている装置の助けで測定できる媒体としては以下の媒体が考えられる。
天然ガス、水素、窒素、酸素、内燃機関からの排気ガス、産業用プロセスガス、アウトガス、空気、水、特に食塩水、オイル、特にモーター用オイル、変速機および油圧用オイル、アルコール、特にメタノールおよびエタノール、ガソリンおよびディーゼル燃料、菜種油、メチルエステル、飛行機タービン用燃料、尿素および尿素溶液、フッ化水素
第1端部および第2端部12.1、12.2に接続されている燃料配管の覆せ過ぎを防止するために、センサ構造部ケーシングの管の管壁39は環状の肥厚部30.1、30.2を持つ。この環状の肥厚部30.1は図1dにより詳細に示されている。
図1dから明らかであるように、この肥厚部は管の直径を維持しながら、同じく管壁の圧潰によって非常に簡単な方法で形成できる。
図1bには、図1aによる装置の線B−Bに添った断面図が示されている。
カップ40に導電性に連結されている導線52を明確に認めることができ、この導線はさらにまた内部管として実施されているセンサ構造部と連結されていて、その結果電圧をセンサ構造部100に印加することができる。この貫通部のカップ40は、開口内および開口上に取り付けられた付加的な構成部品または補強構造部44とガラス材料42でガラス取り付けされている。これにより導線52は電気的に管壁10から分離される。この管壁10は例えば接地されることが可能で、その結果、内部管としてのセンサ構造部100と、管形状のセンサ構造部ケーシング10、すなわち外側管10との間の容量性測定が可能となる。
図2は、その開示内容が本出願に包括されているところの、米国特許出願公開第2010/0186501(A1)号に記載されているような、従来技術による、センサ構造部ケーシング310およびセンサ構造部300を備える、気体形状または液体形状媒体の受容または配管のための管形状の装置の1つの実施の形態を示している。図1a〜図1dと同じ構成部品には、200を加えた参照番号が付けられている。図1a〜図1dによる形態とは異なり従来技術ではセンサ構造部ケーシングは1個の固体からフライス切削および旋盤切削される。センサ構造部として形成されている内部管300と導電性に連結されている1つのカップ340は管壁に設けられた開口316内にガラス取り付けされている。これによりガラス材料342は管壁の突起部370とカップ340との間に直接当接する。このガラス取り付け部には342と参照番号を付けている。管壁の厚さはRSであり、突起部370の厚さはRHである。この発明の場合、管壁の厚さRSは突起部370の厚さよりも薄い。これは、RHの厚さを持つブランクから切削加工によって管壁の厚さRSを持つ管を形成することで達成されるが、これは手間が掛かりまた高い材料消費と結びついている。センサ構造部ケーシング310の管壁に肥厚部330.1、330.2が切削加工によって作られる。本発明とは異なり、センサ構造部ケーシング310の端部314.1、314.2にはより長い区間にわたって延在する傾斜はなく、接続配管、特に液体導管、好ましくは燃料導管の密封された接続は不可能である。管壁内への直接ガラス取り付けすることに加えて、図2によればこの装置はまた、カップ340がセンサ構造部として形成された内部管300と直接接続していることを特徴とする。この内部管300は非常に薄い壁厚を持ち、好ましくは、壁厚は0.3mmから1.0mmの範囲にある。センサ部分と連結されているこの内部管300は、管として形成されているセンサ構造部ケーシング310の長さLの少なくとも半分にわたって延在している。内部管300を取り付けることによってさまざまな利点を得ることができる。内部管は、管形状のセンサ構造部内に層流が生じ、また流れが乱されることがないように働く。さらにカップ内に配置されている温度センサ(示されていない)と直接接触している加熱面が、はるかに拡大されまたは増加される。これにより、さらにまた、管形状のセンサ構造部を貫流する媒体の温度測定の精度が改善される。容量性測定のためには、外部管に1つの電圧が印加され、内部管に別の電圧が印加される。こうして、装置を貫流する媒体の組成を明らかにする、容量性測定を実施することが可能となる。外側管に対して平行な面を持つ内部管の形態によって容量性面が強度に拡大され、装置を流れる媒体の容量性測定が改善される。従来技術に記載されているような内部管の寸法は、本発明で使用されているセンサ構造部100(図1a〜図1d中)のためにも、前述の利点を伴って、内部管の形状で選択されることができる。
図3a〜図3bには、図1a〜図1d内に示されているような、成形工程によって形成された本発明の構成部品10の1つの区間の金属工学的研磨面の原理図が示されている。この原理図は縮尺には従っておらず、また成形された構成部品での流線の経過を原理的に示すのみであって、図1a〜図1dと同じ構成部品には、同じ参照番号が付けられている。
図3a〜図3bの金属工学的研磨面から明らかなように、本発明の方法で形成された構成部品は、構造線/流線1500によって特徴づけられ、構造線/流線は成形工程によって領域1600で湾曲している。図3bに示されているように、成形工程によって領域1600で湾曲されている、環状の肥厚部30.1、30.2の構造線/流線の湾曲は特に顕著である。
これとは異なり図4a〜図4bは、米国特許出願公開第2010/0186501(A1)号によって、切削方法によって形成された構造部品310、特に旋盤加工部品である構造部品の金属工学的研磨面の原理図を示す。ここでもまた構造線/流線2000が記入されている。この構造線/流線2000は基本的に平行でありまた同じ方向を向いている。この原理図もまた縮尺には従っておらず、また、旋盤およびフライス切削によって形成された構成部品の流線の経過を原理的に示すだけである。特に明白であるのは、ここでもまた図4bの肥厚部領域の構造線/流線2000の経過の違いである。図3bによって成形された構成部品に対する差は明白である。
本発明によって、初めて、米国特許出願公開第2010/0186501(A1)号の形状の従来技術に比べて、簡単な、およびより少ない材料損失で製造することができるセンサ構造部ケーシングと、センサ構造部が取り付けられているところの、管形状のセンサ構造部ケーシングを通って貫流案内される液体または気体状の媒体の組成を測定するための装置が提供される。特に、少なくとも1つの成形工程を含む、1つの工程によって簡単な方法で形成される傾斜が、液体導管特に燃料導管への密封された接続を可能にする。成形工程を使って傾斜を形成することで、例えば純粋な切削加工に比べて、著しい材料の節約が達成され得る。少なくとも1つの成形工程を含む方法で形成された構成部品は、切削方法によって形成された構造部品の平行に伸びる流線とは異なり、成形に由来する湾曲した構造線/流線を、断面内に持つ。これにより有利なことに成形された構成部品は傾斜の領域で、切削によって加工された構成部品よりもより高い剛性を持ち、これによって例えば傾斜上へ燃料導管を覆い被せる際の材料損傷を回避することができる。本発明のさらなる利点は、センサ構造部ケーシングおよび補強構造部が好ましい実施の形態において、異なる材料から形成され得ることに見ることができ、この場合センサ構造部ケーシングの材料は検知するべき媒体に適合され、また補強構造部の材料は、安定した、確実な、最適なガラス取り付けに調和される。
本発明は特定の実施例を参照にして説明されたが、当業者にとってその他多数の変形および修正、ならびに他の用途は自明のことである。したがって本発明は、ここに説明に示されている特定の開示に制限されるものではない。
米国特許第5,367,264号から公知のセンサは基本的に、2つの物質の混合物の場合に、1つの物質の容積率を測定するために使われる。米国特許第5,367,264号からは特に、管中で、貫流する媒体の温度を測定することができる、またはその正確な組成を測定することができるセンサが公知である。
米国特許出願公開第2010/0186501(A1)号によればセンサ構造部ケーシングの製造は、円形のブランクから切削加工、例えば旋盤切削またはフライス切削によって行われる。しかしながら、米国特許出願公開第2010/0186501(A1)号によれば、旋盤切削工程またはフライス切削工程によるセンサ構造部ケーシングの製造は非常に手間が掛かる。加えてブランクから完成品までには75%までという高い材料損失が生じる。管端部の様態も問題であり、特に、例えば管端部の燃料導管への接続が問題である。
センサ構造部ケーシングと並んで本発明はまたこのようなセンサ構造部ケーシングを製造するための方法を示し、この方法は特に、米国特許出願公開第2010/0186501(A1)号に開示されているような、旋盤切削工程またはフライス切削工程によるセンサ構造部ケーシングの製造方法に比べ、とりわけ簡単に製造可能であることを特徴とする。
これに対して米国特許出願公開第2010/0186501(A1)号による装置の中心位置決めは、外部管、ここではセンサ構造部ケーシングの内側直径を介して行われた。しかし、このような種類の中心位置決めでは、傾斜を持った中心位置決めは非常に困難であったため、このような種類の中心位置決めにおいては傾斜を形成することはできなかった。
天然ガス、水素、窒素、酸素、内燃機関からの排気ガス、産業用プロセスガス、アウトガス、空気、水、特に食塩水、オイル、特にモーター用オイル、変速機および油圧用オイル、アルコール、特にメタノールおよびエタノール、ガソリンおよびディーゼル燃料、菜種油、メチルエステル、飛行機タービン用燃料、尿素および尿素溶液、フッ素化炭化水素
(ハイドロフルオロカーボン)

Claims (10)

  1. − 少なくとも1つの、管壁(39)を有する管部分を備え、前記管壁(39)が1つの開口(16)を有し、ならびに
    − 前記管部分が直径(D)ならびに第1および第2の端部12.1、12.2を有するセンサ構造部ケーシング(1)であって、
    前記第1および/または第2の端部(12.1、12.2)が傾斜(14.1、14.2)を有し、その結果前記直径(D)が前記管部分の前記第1および/または第2の端部(121、12.2)に向かって最終直径(DE)へと小さくなり、この場合前記傾斜が成形過程、特に圧潰によって形成されていることを特徴とするセンサ構造部ケーシング(1)。
  2. 前記少なくとも1つの開口(16)が1つのセンサ構造部のための1つの貫通部を受け入れ、前記センサ構造部(100)のための前記貫通部が、前記管壁(39)と特にハンダ接合または溶接接合で連結されていることを特徴とする請求項1に記載のセンサ構造部ケーシング。
  3. 前記開口(16)がセンサ構造部のための1つの貫通部を受け入れ、また前記貫通部が、ガラスもしくはガラスセラミックス材(42)および/または1つの構成部品(44)を、特に、好ましくは前記ガラスまたはガラスセラミックス材42との、安定した、また最適なガラス取り付けに調和している材料からなる1つの補強構造部を含み、前記構成部品(44)、特に前記補強構造部(44)が前記管壁(39)とハンダ接合または溶接接合で連結されていることを特徴とする請求項1または2に記載のセンサ構造部ケーシング。
  4. 前記管壁(39)がさらに少なくとも成形によって形成された肥厚部(30.1、30.2)を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のセンサ構造部ケーシング。
  5. 前記センサ構造部(100)が1つの管部分、特に容量性測定のための1つの内部管
    または
    光学センサであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のセンサ構造部ケーシング。
  6. 前記センサ構造部ケーシング(1)が好ましくは前記センサ構造部ケーシング(1)を貫流するおよび/もしくは検知するべき媒体に適合しており、ならびに/または好ましくは以下の材料、
    鋼鉄、
    特殊鋼、
    NiFeCo系合金、
    NiFe系合金
    の1つもしくはこれらからの組み合わせからなることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のセンサ構造部ケーシング。
  7. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載のセンサ構造部ケーシングを製造するための方法であって
    − 直径(D)および1つの管壁(39)を持つ1つの管部分が提供され、また、前記方法が
    − 前記管壁(39)内に、特に穿孔によって少なくとも1つの開口(16)が取り付けられ、前記管部分の第1および/または第2の端部(12.1、12.2)上に、前記管部分の前記直径(D)が減少するように、成形によって傾斜(14.1、14.2)が形成されることを特徴とする方法。
  8. 前記管壁(39)が、成形、特に圧潰によって設けられた肥厚部(30.1、30.2)を有することを特徴とする請求項7に記載の方法。
  9. センサ構造部(100)のための前記貫通部が前記管壁(39)と連結されていることを特徴とする請求項8または9に記載の方法。
  10. 液体状または気体状媒体の受容および/または配管のための装置であって、
    前記装置が、請求項1乃至6のいずれか1項によるセンサ構造部(100)を持つセンサ構造部ケーシング(10)を有し、また前記液体状または気体状媒体が特に、以下の媒体、
    天然ガス、水素、窒素、酸素、内燃機関からの排気ガス、産業用プロセスガス、アウトガス、空気、水、特に食塩水、オイル、特にモーター用オイル、
    変速機および油圧用オイル、
    アルコール、
    特にメタノールおよびエタノール、
    ガソリンおよびディーゼル燃料、
    菜種油、
    メチルエステル、
    飛行機タービン用燃料、
    尿素および尿素溶液、
    ハイドロフルオロカーボン
    の1つであることを特徴とする装置。
JP2014510685A 2011-05-16 2012-05-11 センサ構造部ケーシング Pending JP2014519600A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011101503.9 2011-05-16
DE102011101503A DE102011101503A1 (de) 2011-05-16 2011-05-16 Sensorbauteilgehäuse
PCT/EP2012/002033 WO2012156057A1 (de) 2011-05-16 2012-05-11 Sensorbauteilgehäuse

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014519600A true JP2014519600A (ja) 2014-08-14

Family

ID=46084997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014510685A Pending JP2014519600A (ja) 2011-05-16 2012-05-11 センサ構造部ケーシング

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9568342B2 (ja)
EP (1) EP2710360B1 (ja)
JP (1) JP2014519600A (ja)
CN (1) CN103547914A (ja)
BR (1) BR112013029472B1 (ja)
DE (1) DE102011101503A1 (ja)
WO (1) WO2012156057A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202010009785U1 (de) * 2010-07-02 2010-10-07 Asm Automation Sensorik Messtechnik Gmbh Sensor mit Laser-verschweißtem Deckel
JP5912641B2 (ja) * 2012-02-20 2016-04-27 日本ピラー工業株式会社 流体計測用センサーの取付構造
DE102013014144B4 (de) * 2013-08-23 2021-01-21 Thermo Electron Led Gmbh Wärmeleitfähigkeitsdetektor mit geschlossener Referenzkavität
US10405908B2 (en) * 2014-12-18 2019-09-10 Warsaw Orthopedic, Inc. Apparatus and method for forming support device for effecting orthopedic stabilization
CN105300556B (zh) * 2015-10-22 2017-12-15 中海石油气电集团有限责任公司 一种双层套管内管内壁温度的测量方法
DE102016121108A1 (de) * 2016-11-04 2018-05-09 Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg Verfahren zur Herstellung eines Sensors
DE102017205573A1 (de) * 2017-03-31 2018-10-04 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Messvorrichtung und Messverfahren für eine Strömung
CN110594593B (zh) * 2019-07-26 2020-11-27 中国石油天然气集团公司管材研究所 一种用于集输管线监测的多元传感器嵌入及保护方法
CN113740361B (zh) * 2020-05-29 2023-05-23 清华大学 检测通道、通道组件和ct检测装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0466571U (ja) * 1990-10-22 1992-06-11
US20050121323A1 (en) * 2003-03-13 2005-06-09 Electrovac Fabrikation Elektrotechnischer Spezialartikel Gmbh Sealed sensor housing
US20090008250A1 (en) * 2007-07-05 2009-01-08 Helmut Hartl Sensor element
JP2010122213A (ja) * 2008-11-19 2010-06-03 Schott Ag センサ構造部

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE124365C (ja) 1900-04-15 1901-10-01
DE1124314B (de) * 1959-02-26 1962-02-22 Montaplast G M B H Rohrverbindung fuer vorzugsweise kreiszylindrische Rohrteile aus verhaeltnismaessig harten thermoplastischen Kunststoffen fuer das Hindurchleiten von Fluden und Montageverfahren zur Herstellung einer solchen Rohrverbindung
DE1269986B (de) * 1960-08-08 1968-06-12 Babcock & Wilcox Dampfkessel Verfahren zum Verbinden von Rohren
DE2426973C3 (de) * 1974-06-04 1980-08-14 Armin 5970 Plettenberg Mylaeus Knotenpunktverbindung für aus Rohrstäben gebildete Raumfachwerke
DE2558671C2 (de) * 1975-12-24 1985-10-24 Benteler-Werke Ag, 4794 Schloss Neuhaus Kaltziehvorrichtung zum Reduzieren von Rohren
CH619162A5 (en) * 1977-02-21 1980-09-15 Do Politekh Inst Method for the production of seamless, thin-walled vacuum-tight capillary tubes composed of palladium alloys
JP2511092B2 (ja) * 1988-01-30 1996-06-26 日産自動車株式会社 流体用センサ
JPH0769286B2 (ja) * 1989-11-25 1995-07-26 日産自動車株式会社 流体用センサ
JP2660086B2 (ja) 1990-07-03 1997-10-08 明治製菓株式会社 脳及び心機能障害改善剤
CA2096332A1 (en) 1990-11-16 1992-05-17 Ludwig Brabetz Measuring instrument for determining the alcohol content of a mixture
DE19642542B4 (de) 1995-11-16 2010-07-29 Norddeutsche Seekabelwerke Gmbh & Co. Kg Vorrichtung sowie Verfahren zur Erzeugung von Überlängen eines Lichtwellenleiters gegenüber einem metallischen Röhrchen
FR2775519B1 (fr) * 1998-02-27 2000-05-12 Lorraine Laminage Dispositif et procede de mesure en continu de l'usure d'une paroi de recipient metallurgique
JPH11270535A (ja) * 1998-03-23 1999-10-05 Pop Rivet Fastener Kk 締結具
WO2001081506A1 (en) * 2000-04-20 2001-11-01 Exxonmobil Research And Engineering Company Production of low sulfur distillates
DE10054013B4 (de) * 2000-11-01 2007-06-21 Robert Bosch Gmbh Drucksensormodul
AT6961U3 (de) * 2003-12-22 2005-03-25 Harald Burgstaller Verstell- und fixiervorrichtung
US7466147B2 (en) * 2005-08-08 2008-12-16 Continental Automotive Systems Us, Inc. Fluid quality sensor
NO333303B1 (no) 2007-06-21 2013-04-29 Statoil Asa System og prosess for handtering av en CO2-holdig avfallsgass og separasjon av CO2
DE102007037835B3 (de) * 2007-08-10 2009-02-12 Deutsches Elektronen-Synchrotron Desy Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von schweissnahtlosen Hochfrequenzresonatoren
JP5158513B2 (ja) * 2008-12-19 2013-03-06 株式会社デンソー 燃料性状センサ
US8207446B2 (en) * 2009-03-12 2012-06-26 Xerox Corporation Non-metallic, integrated sensor-interconnect device, manufacturing process, and related applications

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0466571U (ja) * 1990-10-22 1992-06-11
US20050121323A1 (en) * 2003-03-13 2005-06-09 Electrovac Fabrikation Elektrotechnischer Spezialartikel Gmbh Sealed sensor housing
US20090008250A1 (en) * 2007-07-05 2009-01-08 Helmut Hartl Sensor element
JP2010122213A (ja) * 2008-11-19 2010-06-03 Schott Ag センサ構造部

Also Published As

Publication number Publication date
EP2710360B1 (de) 2020-02-12
DE102011101503A1 (de) 2012-11-22
BR112013029472B1 (pt) 2020-04-28
BR112013029472A2 (pt) 2017-01-17
CN103547914A (zh) 2014-01-29
EP2710360A1 (de) 2014-03-26
WO2012156057A1 (de) 2012-11-22
US9568342B2 (en) 2017-02-14
US20140069187A1 (en) 2014-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2014519600A (ja) センサ構造部ケーシング
US8801278B2 (en) Temperature sensor having a flow path for a brazing filler to flow between an outer surface of the tube and an inner surface of the mounting structure
US8047054B2 (en) Particulate matter sensor
WO2022222549A1 (zh) 空调管件、空调管路及空调器
US20100186501A1 (en) Sensor Component
CN102667416A (zh) 测量仪表
US8375807B2 (en) Messgerat
CN202580332U (zh) 带仪表接头的双金属复合管件
CN112393969B (zh) 轴向表面型裂纹钢管爆破试验装置及其断裂阻力评价方法
JP6552586B2 (ja) スパークプラグ
US8850869B2 (en) Sensor element
JP2012141279A (ja) ガスセンサ用のセラミックヒータ
EP2963745A1 (en) Spark plug
CN206756337U (zh) 总空气温度传感器
CN102103022A (zh) 四氯化钛矿浆管道温度测量装置
CN204902905U (zh) 贵金属电极
CN101750181A (zh) 高温熔盐压力测量装置
CN220525030U (zh) 气密型超声流量计用换能器
CN206038170U (zh) 一种火电厂合金钢管道用无异种钢焊缝温度测点套管机构
KR20100004831U (ko) 일체형 압력전달 장치
CN205719153U (zh) 车载排气流量计的变径装置
CN104272099A (zh) 用于确定测量气体室中的测量气体的至少一个特性的探测器
CN208397458U (zh) 一种堆焊复合管
CN2884149Y (zh) 涡街流量传感器
CN203024894U (zh) 一种温度测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150106

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150406

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150915

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151215

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20160602