JP7090629B2 - ガス分析センサ - Google Patents
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Description
接続領域の改善されたシーリングと、
機械的な負荷に対する、センサエレメントの改善されたデカップリングと、
改善された温度変化耐性と、
改善された媒体耐性と、
改善された組み込み作業性と、
を有する、高温耐性のセンサを提供することである。
第1の開口部、および第1の開口部とは反対側の第2の開口部を備えたケーシング内部空間を有する少なくとも1つのケーシングと、
少なくとも一部分がケーシング内部空間に配置されている少なくとも1つのセンサエレメントと、
ケーシング内部空間において、ケーシング内部空間のケーシング壁部と、センサエレメントとの間の中間空間に配置されており、かつセンサエレメントの少なくとも一部の領域を完全に包囲する少なくとも1つのガラスエレメントおよび少なくとも1つの注型エレメントと、を有し、
ガラスエレメントが、ケーシングのケーシング内部空間において、ケーシング内部空間の第1の開口部に配置されており、かつ第1の開口部の方向に中間空間を気密にシーリングするために適合されており、
注型エレメントが、第2の開口部の方向にガラス溶融エレメントに配置されており、かつセンサエレメントをケーシング内部空間に形状結合で固定するために適合されている。
少なくとも1つの基板、特にセラミック基板を有する少なくとも1つのセンサストライプと、
少なくとも1つの測定手段、特に基板に配置された測定抵抗と、
少なくとも1つの接続手段と、を有し、好ましくは測定手段および/または接続手段は、少なくとも一部分が、ケーシング内部空間の外部に配置されている。
第1の開口部、および第1の開口部とは反対側の第2の開口部を備えたケーシング内部空間を有する少なくとも1つのケーシングと、少なくとも1つのセンサエレメントと、少なくとも1つのガラスエレメントと、少なくとも1つの注型エレメントと、を準備するステップ、
ケーシング内部空間の少なくとも一部の領域にセンサエレメントを配置し、ガラスエレメントおよび注型エレメントを、ケーシング内部空間において、ケーシング内部空間のケーシング壁部とセンサエレメントとの間の中間空間に配置して、これにより、これらが、センサエレメントの少なくとも一部の領域を完全に包囲するステップ、および
ガラスエレメントが、ケーシング内部空間の第1の開口部において、第1の開口部の方向に中間空間を気密にシーリングし、第2の開口部の方向にガラス溶融エレメントに配置されている注型エレメントが、ケーシングのケーシング内部空間にセンサエレメントを形状結合で固定するまでセンサを加熱するステップを有する。
第1の開口部170、および第1の開口部170とは反対側の第2の開口部190を備えたケーシング内部空間130を有する少なくとも1つのケーシング30と、少なくとも1つのセンサエレメント50と、少なくとも1つのガラスエレメント90と、少なくとも1つの注型エレメント70と、を準備するステップ1010、
ケーシング内部空間130の少なくとも一部の領域にセンサエレメント50を配置し、ガラスエレメント90および注型エレメント70を、ケーシング内部空間130において、ケーケーシング壁部とセンサエレメント50との間の中間空間に配置して、これにより、これらが、センサエレメント50の少なくとも一部の領域を完全に包囲するステップ1020、および
ガラスエレメント90が、ケーシング内部空間130の第1の開口部170において、第1の開口部170の方向に中間空間を気密にシーリングし、第2の開口部190の方向にガラス溶融エレメントに配置されている注型エレメント70が、ケーシング30のケーシング内部空間130にセンサエレメント50を形状結合で固定するまでセンサ10を加熱するステップ1030を有する。
3、3’、3” ケーシング
5、5’、5” センサエレメント
7a、7b セラミックリング
7’、7a”、7b” セラミック成形体
9 圧粉体
9’、9” ガラスエレメント
11’ 接続手段
X 後方の接続領域
Y センサエレメント用の貫通孔
Z ガラスエレメントに埋め込まれた接続手段
10 センサ
30 ケーシング
50 センサエレメント
70 注型エレメント
90 ガラスエレメント
110 接続手段
130 ケーシング内部空間
150 接続フランジ
170 第1の開口部
190 第2の開口部
210 第1の取付部分
230 第2の取付部分
1000 センサの製造方法
1010 準備のステップ
1020 配置のステップ
1030 加熱のステップ
Claims (13)
- ガスを分析するためのセンサ(10)であって、前記センサ(10)は、
第1の開口部(170)および前記第1の開口部(170)とは反対側の第2の開口部(190)を備えたケーシング内部空間(130)を有する少なくとも1つのケーシング(30)と、
少なくとも一部分が前記ケーシング内部空間(130)に配置されている少なくとも1つのセンサエレメント(50)と、
前記ケーシング内部空間(130)において、前記ケーシング内部空間(130)のケーシング壁部と前記センサエレメント(50)との間の中間空間に配置されており、かつ、前記センサエレメント(50)の少なくとも一部の領域を完全に包囲する少なくとも1つのガラスエレメント(90)および少なくとも1つの注型エレメント(70)と、
を有し、
前記ガラスエレメント(90)は、前記ケーシング(30)の前記ケーシング内部空間(130)において、前記ケーシング内部空間(130)の前記第1の開口部(170)に配置されており、前記第1の開口部(170)の方向に前記中間空間を気密にシーリングするために適合されており、
前記注型エレメント(70)は、前記第2の開口部(190)の方向に前記ガラスエレメント(90)に配置されており、前記センサエレメント(50)を前記ケーシング内部空間(130)に形状結合で固定するために適合されており、
前記ケーシング(30)は、少なくとも1つの接続フランジ(150)を有し、
前記センサエレメント(50)は、少なくとも1つの接続手段(110)を有し、
前記接続手段(110)の全体は、前記ケーシング内部空間(130)の外部に配置されており、
前記ガラスエレメント(90)は、前記第2の開口部(190)の方向において、前記注型エレメント(70)に形状結合および/または材料結合で固定されており、
前記ガラスエレメント(90)は、前記第1の開口部(170)の方向において、前記ケーシング(30)に形状結合および/または材料結合で固定されている、
センサ。 - 前記センサエレメントの少なくとも1つの端部領域は、少なくとも一部分が、前記第1の開口部および/または前記第2の開口部から突出している、
請求項1記載のセンサ。 - 前記センサ(10)は、少なくとも第1の取付部分(210)を有し、前記第1の取付部分(210)は、前記第1の開口部(170)において前記センサエレメント(50)を包囲するために適合されており、かつ/または、
前記センサ(10)は、少なくとも1つの第2の取付部分(230)を有し、前記第2の取付部分(230)は、前記第2の開口部(190)において前記センサエレメント(50)を包囲するために適合されており、
前記第1の取付部分(210)および/または前記第2の取付部分(230)は、前記接続フランジ(150)に固定されている、
請求項1または2記載のセンサ。 - 前記ケーシング(30)は、金属スリーブを有し、前記金属スリーブは、前記第1の開口部(170)にテーパ部を有する、
請求項1から3までのいずれか1項記載のセンサ。 - 前記ケーシング(30)は、コバルト合金を有し、かつ/または、前記ケーシング(30)は、0.2mm~0.6mmの壁厚を有する、
請求項1から4までのいずれか1項記載のセンサ。 - 前記ガラスエレメント(90)は、ガラスはんだを有する、
請求項1から5までのいずれか1項記載のセンサ。 - 前記注型エレメント(70)は、セラミック注型材料を有する、
請求項1から6までのいずれか1項記載のセンサ。 - 前記センサエレメント(50)は、
少なくとも1つの基板を有する少なくとも1つのセンサストライプと、
少なくとも1つの測定手段と、
を有し、
前記測定手段は、少なくとも一部分が、前記ケーシング内部空間(130)の外部に配置されている、
請求項1から7までのいずれか1項記載のセンサ。 - 前記ガラスエレメント(90)および前記注型エレメント(70)は、前記ケーシング内部空間(130)において、前記ケーシング内部空間(130)のケーシング壁部と、前記センサエレメント(50)の前記基板と、の間の前記中間空間に配置されており、前記センサエレメント(50)の前記基板の少なくとも一部の領域を完全に包囲する、
請求項8記載のセンサ。 - 前記センサ(10)は、ガスセンサ、すすセンサ、ラムダセンサ、温度センサ、化学センサもしくは流量センサまたはこれらのセンサの任意の組み合わせとして適合されており、かつ/または、加熱素子として作動される、
請求項1から9までのいずれか1項記載のセンサ。 - 請求項1から10までのいずれか1項記載のセンサ(10)を製造する方法(1000)であって、
第1の開口部(170)および前記第1の開口部(170)とは反対側の第2の開口部(190)を備えたケーシング内部空間(130)を有する少なくとも1つのケーシング(30)と、少なくとも1つのセンサエレメント(50)と、少なくとも1つのガラスエレメント(90)と、少なくとも1つの注型エレメント(70)と、を準備するステップ(1010)、
前記ケーシング内部空間(130)の少なくとも一部の領域に前記センサエレメント(50)を配置し、前記ガラスエレメント(90)および前記注型エレメント(70)を、前記ケーシング内部空間(130)において、前記ケーシング内部空間(130)のケーシング壁部と、前記センサエレメント(50)と、の間の前記中間空間に配置して、これにより、前記ガラスエレメント(90)および前記注型エレメント(70)が、前記センサエレメント(50)の少なくとも一部の領域を完全に包囲するステップ(1020)、および、
前記ガラスエレメント(90)が、前記ケーシング内部空間(130)の前記第1の開口部(170)において、前記第1の開口部(170)の方向に前記中間空間を気密にシーリングし、前記第2の開口部(190)の方向にガラス溶融エレメントに配置されている前記注型エレメント(70)が、前記ケーシング(30)の前記ケーシング内部空間(130)に前記センサエレメント(50)を形状結合で固定するまで前記センサ(10)を加熱するステップ(1030)を有する、
方法(1000)。 - 前記加熱のステップが、焼成がまにおける、前記センサ(10)の少なくとも1つの燃焼過程を有する、
請求項11記載の方法。 - 前記燃焼過程により、前記ケーシング(30)および前記センサエレメント(50)に前記注型エレメント(70)および前記ガラスエレメント(90)を焼成かつ/または溶接する、
請求項12記載の方法。
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