JPH06313738A - センサにおける過剰温度検知方法及び該方法を用いたセンサ - Google Patents

センサにおける過剰温度検知方法及び該方法を用いたセンサ

Info

Publication number
JPH06313738A
JPH06313738A JP12800093A JP12800093A JPH06313738A JP H06313738 A JPH06313738 A JP H06313738A JP 12800093 A JP12800093 A JP 12800093A JP 12800093 A JP12800093 A JP 12800093A JP H06313738 A JPH06313738 A JP H06313738A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
sensor
thermopaints
hole
pressure 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.)
Pending
Application number
JP12800093A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideki Toyoda
秀樹 豊田
Tetsuma Shimosato
徹馬 下郷
Hirobumi Hayasako
博文 早迫
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.)
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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 NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
Priority to JP12800093A priority Critical patent/JPH06313738A/ja
Publication of JPH06313738A publication Critical patent/JPH06313738A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02Macromolecular compounds
    • C04B26/26Bituminous materials, e.g. tar, pitch

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外側からの観察のみにより、センサの異常昇
温による特性劣化,破損の有無を検知し得るようにする
こと。 【構成】 所定温度以上で劣化又は破損する感知部材又
は回路部材を備えたセンサにおいて、前記所定温度近辺
で色が不可逆的に変化する示温塗料40a,40bを、
周面に塗着した。これにより、示温塗料の色変化によ
り、感知部材又は回路部材がその特性が劣化又は破損す
るような高温に曝されたかどうかを外側からの観察で検
知することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のシリンダー内
圧の変化を検出する圧力センサ等のように、高温雰囲気
中で使用されるセンサにおける過剰温度検知方法及び該
方法を用いたセンサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】内燃機関のシリンダーヘッドに装着され
て、圧力の変動を検知する圧力センサは、種々提案され
ている。ところで、この種センサにあっては、その内部
に圧電素子や、種々の回路部材が内蔵されており、これ
らの部材は、所定温度以上になると、特性が劣化した
り、破損して、適正な作動を生じ得ない。しかるに、シ
リンダヘッドに装着されて使用されるため、高温に曝さ
れやすく、特に水冷エンジンでの冷却水不足や、空冷エ
ンジンでの放熱フィンの不良による冷却不足等の原因
で、前記センサの使用温度上限を越えて異常高温となる
場合がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
にセンサが異常昇温に曝されて、不可逆的なセンサの劣
化や破損を生じた場合にあっても、従来構成では、誤作
動がセンサの特性劣化,破損に起因するものかどうか
は、外側からは判定することができず、推測によるか、
またはセンサを分解するよりほかはなかった。このた
め、誤作動の原因がセンサの品質劣化によらない場合に
は、不要な部品交換を招来したり、無用な分解作業を行
なうこととなる等、保守管理上問題があった。
【0004】本発明は、外側からの観察のみにより、セ
ンサの異常昇温による特性劣化,破損の有無を検知し得
るようにすることを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、所定温度以上
で劣化又は破損する感知部材又は回路部材を備えたセン
サにおいて、前記所定温度近辺で色が不可逆的に変化す
る示温塗料を、周面に塗着することを特徴とするセンサ
における過剰温度検知方法、及びかかる方法を適用した
センサである。
【0006】ここで、不可逆的に変化する示温塗料と
は、Ni,Co,Pb,Ca,Ag,Mn,Fe等の重金属の有機無機
塩,複塩が主成分で、これらの材料が規定温度でCO2
SO2 ,NH3 ,NO2 等のガスを放出したり、または顔料が
酸化,分解する等の化学反応の結果、変色するという効
果を利用したものである。また2〜4段変色をするもの
もあり、この場合には、その色により到達過剰温度を検
知することが可能となる。
【0007】
【作用】示温塗料の色変化により、感知部材又は回路部
材がその特性が劣化又は破損するような高温に曝された
かどうかが検知される。従って、センサが誤動作を生じ
た場合に、示温塗料が色変化していれば、異常昇温によ
るものであることが解り、そうでない場合には、他の原
因によるものであることが判断され得る。
【0008】
【実施例】図1は本発明を適用したシリンダーヘッドに
取付けられる圧力センサの一例を示す。
【0009】1は下端部1aの外周にシリンダーヘッド
に螺合する雄螺子2と、上端部1bの外周にスパナ等の
締付け工具と適合する六角部3とを形成したボルト構造
をなす主体金具であって、その内部には、軸孔4が形成
されている。この軸孔4は主体金具1の中心を上下方向
に貫通してなり、小径装着孔4a,中径装着孔4b及び
大径装着孔4cが連成して構成される。
【0010】径小側の装着孔4aには圧力伝達棒9が挿
入され、その下端を主体金具1の下端部1aの端面を気
密に封口するように接合された金属製ダイアフラム6に
溶接している。さらに主体金具1の装着孔4a,4bの
段差部分と圧力伝達棒9との間には円板バネ7を設けて
圧力伝達棒9の径大部を支持するようにし、この円板バ
ネ7により各構成体の熱膨張差及び熱伝達の差から生ず
る歪、また雄螺子部での締付けトルクによる伸び等から
生ずる応力を吸収している。
【0011】装着孔4bには、装着孔4aに近いほうか
ら表裏面に電極が形成された圧電素子11,板パッキン
12,電極板13,絶縁板14及び当て金16等が順次
積層状に配設され、これら積層体8は絶縁パイプ18に
囲繞されて主体金具1と絶縁されている。前記電極板1
3の上面からは接続片13aが突成されている。
【0012】前記当て金16上端には球面が形成されて
いる。また、前記大径装着孔4cには当て金16の球面
と整一に当接し得る円錐凹面21を備えた押え金具20
が装着されている。
【0013】前記当て金16,押え金具20は夫々中心
に孔が形成され、その組付け状態で電気絶縁環14と共
に挿通孔24を生ずる。そして該挿通孔24内に絶縁チ
ューブ25を嵌着し、該絶縁チューブ25内に前記接続
片13aを挿通し、リード線27と接続片13aとの接
続を該絶縁チューブ25内で行なっている。
【0014】さらに、前記押え金具20は当て金16の
球面に圧接した状態でその下部主面を中径装着孔4bと
大径装着孔4cとの間の段差部分に抵抗溶接して固定さ
れている。
【0015】前記押え金具20の直上には、集積回路,
抵抗体,コンデンサ等の種々の回路部材が実装された回
路基板30が大径装着孔4cに形成された段部に嵌装さ
れている。そして、前記回路基板30の通線孔31を介
して、前記リード線27及び押え金具20に接続したア
ースリード線28が挿通し、該回路基板30上の所要導
電路に接続している。
【0016】一方、装着孔4cの口部には、嘴状金属キ
ャップ33が嵌着され、アルゴン溶接される。前記金属
キャップ33の内部には、セラミック製のストッパ35
が保持され、外部装置と接続された信号搬送用ケーブル
36の各リード線37が該ストッパ35に挿通したピン
端子38と接続し、該ピン端子38に接続した足杆状端
子39を回路基板30上の所要電路と接続するようにし
ている。
【0017】かかる構成の圧力センサは、シリンダヘッ
ドの取付け用螺子孔に螺合して取付けられ、燃焼時や、
ノッキング時にシリンダ内で生ずる圧力変動により圧電
素子11に歪を生じ、該歪により電荷信号が発生して、
圧力変動を検知し得ることとなる。
【0018】次に本発明の要部につき説明する。
【0019】上述の圧力センサは、シリンダヘッドに装
着されて使用されるため、水冷エンジンでの冷却水不足
や、空冷エンジンでの放熱フィンの不良による冷却不足
等の原因で、過剰な高温に曝される場合がある。ところ
が、圧力センサの内部には圧電素子11や、回路基板3
0が内蔵されている。この圧電素子11は、所定以上の
高温に曝されると消極し、適正な出力を得ることができ
なくなる。また回路基板30上には、集積回路,抵抗
体,コンデンサ等の回路部材が実装されており、これも
高温に曝されると特性の劣化や、破損を生じて、適正な
作動を生じ得ない。このように圧力センサは使用温度上
限を越えて高温となると、誤作動を生ずる。ところが、
その誤作動が異常昇温によるものかどうかを外から見極
めるのは困難である。そこで、本発明にあっては、次の
ような構成が適用されている。
【0020】すなわち前記金属キャップ33の側面34
と、圧電素子11側傍の主体金具1の円柱状座面43の
平滑面には、示温塗料40a,40bが塗着される。こ
の示温塗料40a,40bは、所定温度以上となると、
色が不可逆的に変化するものであって、Ni,Co,Pb,C
a,Ag,Mn,Fe等の重金属の有機無機塩,複塩が主成分
で、これらの材料が規定温度でCO2 ,SO2 ,NH3 ,NO2
等のガスを放出したり、または顔料が酸化,分解する等
の化学反応の結果、温度に依存して変色する。
【0021】この場合に、前記示温塗料40a,40b
は単一の塗料だけではなく、変色温度が異なる複数種類
のものを適用することができる。例えば、示温塗料40
aの場合には、100 ℃,120 ℃,150 ℃で色が夫々変色
する三種類を用いる。すなわちこの回路基板30上の回
路部材は、通常120 ℃程度で破損を生じることが予測さ
れ、その前後の温度を含めて閾値とし、三種の温度設定
を行なっている。
【0022】同様に示温塗料40bも、例えば、150
℃,200 ℃,250 ℃で色が夫々変色する三種類を用い
る。この圧電素子11は、通常200 ℃程度で特性が劣化
することが予測され、その前後の温度を含めて閾値と
し、三種の温度設定を行なっている。
【0023】このように、示温塗料40a,40bを設
けることにより、圧力センサが誤作用を生じた場合に、
示温塗料40a,40bが色変化していれば、異常昇温
によるものであることが解り、そうでない場合には、他
の原因によるものであることが判断され得る。従って、
圧力センサを分解して検査する必要が無い。
【0024】上述の構成にあって、図2のイで示すよう
に、所要面に直接示温塗料40a,40bを塗着する
と、ガソリン等の有機溶剤で洗浄した場合に、示温塗料
40a,40bが直に溶けて除去される。
【0025】そこで、図2のロで示すように該所要面に
孔部41を形成し、該孔部41内に示温塗料40a,4
0bを供給する。この場合には、機械的な擦過を生じた
場合にも除去されない。
【0026】さらには図2ハのように孔部41に示温塗
料40a,40bを供給してから、該示温塗料40a,
40bが溶け出さないように、シリコン等の耐熱性透明
樹脂42を供給して、シールしても良い。尚、示温塗料
40a,40bと、耐熱性透明樹脂42をあらかじめ混
合してから、前記孔部41内に供給するようにしても良
い。この孔部41は、深さを0.5mm 〜1.5mm ,孔径を1
φ〜2φとする。
【0027】本発明は、上述の圧力センサのみならず、
高温雰囲気中で使用される各種のセンサに用いられる。
【0028】また示温塗料として、温度と共に数段階に
色変化する材料を適用した場合には、上述のように複数
の示温塗料を用いないでも、同様の作用を生じ得る。
【0029】
【発明の効果】本発明は、所定温度以上で劣化又は破損
する感知部材又は回路部材を備えたセンサにおいて、前
記所定温度近辺で色が不可逆的に変化する示温塗料を、
周面に塗着するものであるから、示温塗料の色変化によ
り、感知部材又は回路部材がその特性が劣化又は破損す
るような高温に曝されたかどうかを外側からの観察で検
知することができる。このため、圧力センサの補修、交
換の必要性をその分解を行なうことなく判断することが
でき、保守管理が容易となる等の優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す圧力センサの縦断側面
図である。
【図2】示温塗料40a,40bの塗着態様を示す要部
の縦断側面図である。
【符号の説明】 1 主体金具 9 圧力伝達棒 11 圧電素子 30 回路基板 33 金属キャップ 40a,40b 示温塗料 41 孔部 42 耐熱性透明樹脂

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定温度以上で劣化又は破損する感知部
    材又は回路部材を備えたセンサにおいて、前記所定温度
    近辺で色が不可逆的に変化する示温塗料を、周面に塗着
    することを特徴とするセンサにおける過剰温度検知方
    法。
  2. 【請求項2】 所定温度以上で劣化又は破損する感知部
    材又は回路部材を備えたセンサにおいて、前記所定温度
    近辺で色が不可逆的に変化する示温塗料が周面に塗着形
    成されていることを特徴とするセンサ。
  3. 【請求項3】 外面に孔部を形成し、該孔部に示温塗料
    を供給したことを特徴とする請求項2記載のセンサ。
  4. 【請求項4】 外面に孔部を形成し、該孔部に示温塗料
    を供給し、さらに耐熱製透明樹脂を供給してシールした
    ことを特徴とする請求項2記載のセンサ。
JP12800093A 1993-04-28 1993-04-28 センサにおける過剰温度検知方法及び該方法を用いたセンサ Pending JPH06313738A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12800093A JPH06313738A (ja) 1993-04-28 1993-04-28 センサにおける過剰温度検知方法及び該方法を用いたセンサ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12800093A JPH06313738A (ja) 1993-04-28 1993-04-28 センサにおける過剰温度検知方法及び該方法を用いたセンサ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06313738A true JPH06313738A (ja) 1994-11-08

Family

ID=14973984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12800093A Pending JPH06313738A (ja) 1993-04-28 1993-04-28 センサにおける過剰温度検知方法及び該方法を用いたセンサ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06313738A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7246570B2 (en) * 2005-02-03 2007-07-24 General Electric Company Indication film for temperature and temperature distribution measurement and related method
US8720278B1 (en) 2011-05-05 2014-05-13 The Boeing Company Method of detecting inconsistencies in composite structures and stress sensitive coatings used therein
US9085052B1 (en) 2011-05-05 2015-07-21 The Boeing Company Structural repair having optical witness and method of monitoring repair performance
US9372177B2 (en) 2013-03-15 2016-06-21 The Boeing Company Method and system for detecting exposure of composites to high-temperature
US9970833B2 (en) 2014-04-23 2018-05-15 The Boeing Company Witness material and method for monitoring the environmental history of an object
US10768128B2 (en) 2014-07-22 2020-09-08 The Boeing Company Systems and methods of monitoring a thermal protection system
CN111947802A (zh) * 2020-07-06 2020-11-17 深圳供电局有限公司 电气连接接头温度预警装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7246570B2 (en) * 2005-02-03 2007-07-24 General Electric Company Indication film for temperature and temperature distribution measurement and related method
US8720278B1 (en) 2011-05-05 2014-05-13 The Boeing Company Method of detecting inconsistencies in composite structures and stress sensitive coatings used therein
US9085052B1 (en) 2011-05-05 2015-07-21 The Boeing Company Structural repair having optical witness and method of monitoring repair performance
US9446575B1 (en) 2011-05-05 2016-09-20 The Boeing Company Monitoring composite manufacturing and repair processes using chromatic films
US9656453B2 (en) 2011-05-05 2017-05-23 The Boeing Company Monitoring composite manufacturing and repair processes using chromatic films
US9372177B2 (en) 2013-03-15 2016-06-21 The Boeing Company Method and system for detecting exposure of composites to high-temperature
US9970833B2 (en) 2014-04-23 2018-05-15 The Boeing Company Witness material and method for monitoring the environmental history of an object
US10768128B2 (en) 2014-07-22 2020-09-08 The Boeing Company Systems and methods of monitoring a thermal protection system
US11249040B2 (en) 2014-07-22 2022-02-15 The Boeing Company Systems and methods of monitoring a thermal protection system
CN111947802A (zh) * 2020-07-06 2020-11-17 深圳供电局有限公司 电气连接接头温度预警装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7635826B2 (en) Glow plug having built-in sensor
JP5048084B2 (ja) 14mmエクステンションスパークプラグ
US5142914A (en) Piezoelectric pressure sensor
JP6345410B2 (ja) 燃焼エンジンのための圧力測定プラグ
US8053964B2 (en) Spark plug with increased pressure resistance
US8294347B2 (en) Spark plug having specific configuration of packing area
US9422913B2 (en) Ceramic glow plug equipped with pressure sensor
US6844525B2 (en) Glow plug and glow-plug-mounting structure
EP2390973B1 (en) Spark plug for internal combustion engine
JP2001182937A (ja) 燃焼圧センサ構造体
JPH06313738A (ja) センサにおける過剰温度検知方法及び該方法を用いたセンサ
US7686932B2 (en) Gas sensor
JP6605449B2 (ja) 燃焼圧センサ及びその製造方法
US9581503B2 (en) Sensor and sensor mounting structure
US20180054043A1 (en) Spark Plug and Method for Manufacturing Same
JP7044668B2 (ja) ガスセンサ
JP5524944B2 (ja) ガスセンサ
JP4425741B2 (ja) スパークプラグおよびそれを備えた内燃機関
JP6491061B2 (ja) ガスセンサおよびガスセンサの製造方法
US6342690B1 (en) Glow plug assembly method and construction
JP3108736U (ja) 温度センサ
JP2559858Y2 (ja) 圧力センサ
JPS61202132A (ja) 超高温圧力変換器
US20180351331A1 (en) Spark plug
JP2548688Y2 (ja) 圧力センサ