DE10002542A1 - Vorrichtung zur Temperaturmessung - Google Patents
Vorrichtung zur TemperaturmessungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Temperaturmessung an einer Abgasanlage (2) eines Kraftfahrzeuges, wobei die Vorrichtung (1) mindestens einen Temperatursensor (3) aufweist. DOLLAR A Die Kosten sind dadurch verringert, daß eine Haltevorrichtung (4) vorgesehen ist und daß zumindest der vordere Bereich (3a) des Temperatursensors (3) so ausgebildet ist, daß das vordere Ende (3b) in der für die Temperaturmessung erforderlichen Position durch die Haltevorrichtung (4) fixierbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Temperaturmessung an einer Abgasanlage
eines Kraftfahrzeuges, wobei die Vorrichtung mindestens einen Temperatursensor
aufweist.
Im Stand der Technik werden zur Temperaturmessung verschiedenartige
Temperatursensoren verwendet. Die Temperatursensoren nutzen die mit der
Temperatur reproduzierbar ändernden Eigenschaften fester, flüssiger und gasförmiger
Stoffe, beispielsweise temperaturbedingte Änderungen von Längen, Volumen oder
elektrischen Eigenschaften, insbesondere die Änderung der Leitfähigkeit, bzw. die
Änderung des Widerstandes, aus. Bevorzugt werden zur Temperaturmessung an einer
Abgasanlage eines Kraftfahrzeuges Thermoelemente eingesetzt.
Die Funktionsfähigkeit von Thermoelementen basiert auf dem thermoelektrischen Effekt
der entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche Metalle berühren. Durch den Kontakt der
beiden unterschiedlichen Metalle gehen unterschiedlich viele Elektronen von einem
Metall ins andere über, aufgrund der jeweils verschiedenen Austrittsarbeit eines jeden
Metalls. Zwischen beiden Metallen bildet sich eine Spannung aus, die sogenannte
Thermospannung, deren Größe eine lineare Funktion der Temperatur ist. Des weiteren
bildet sich bei geschlossenem Stromkreis ein temperaturabhängiger Strom aus, der
sogenannte Thermostrom. Wenn zwei Drähte aus unterschiedlichen Metallen
zusammengelötet werden entsteht ein Thermoelement und werden nun die beiden
Lötstellen auf zwei verschiedene Temperaturen gebracht so entsteht die oben
beschriebene Thermospannung. Typische Thermopaare sind Pt-13% Rh/Pt mit einem
Meßbereich von -50 bis 1700°C oder NiCr/Ni mit einem anderen Meßbereich von -270
bis 1300°C.
In der Kraftfahrzeugindustrie werden hauptsächlich Glasfaser ummantelte
Thermoelemente verwendet, wobei die derart ausgebildeten Temperatursensoren, also
die Thermoelemente, an bestimmten Punkten der Abgasanlage fixiert werden, indem sie
nämlich angelötet werden. Weiterhin erfordern die Messungen von Thermospannungen
hochohmige Spannungsgeräte mit geeigneten Verstärkerschaltungen, um die geringen
temperaturabhängigen Spannungsänderungen gut erfassen zu können und zusätzlich
teilweise Kompensationsmethoden, um einen Nullabgleich zwischen der Meßgröße und
einer Referenzgröße, beispielsweise der gemessenen Spannung, durchzuführen. Die
eventuell an Zuleitungskontaktstellen auftretenden Sekundärthermoeffekte müssen
gegebenenfalls durch spezielle Ausgleichsleitungen eliminiert werden.
Die im Stand der Technik bekannte Vorrichtung zur Temperaturmessung ist nicht
optimal ausgebildet. Temperaturmessungen an einer Abgasanlage sind meistens nicht
einmalig, beispielsweise sind bei einer Neuentwicklung eines Kraftfahrzeuges mehrere
Temperaturmessungen während der Entwicklungsphase an der Abgasanlage
notwendig. Zum Beispiel durchläuft ein Kraftfahrzeug mehrere unterschiedliche äußere
Bedingungen, insbesondere mehrere Probefahrten, wobei verschiedenen
Klimabedingungen vorhanden sind, oder unterschiedliche Testreihen innerhalb eines
Klimawindkanals. Das Thermoelement, insbesondere das im Stand der Technik
bekannte Glasfaser-Thermoelement, kann pro Messung an einer Abgasanlage nur
einmal verwendet werden, da aufgrund dessen Fixierung durch das Anlöten und der
daraus resultierenden Zerstörung, wenn das Thermoelement vom Kraftfahrzeug entfernt
wird, eine spätere weitere Verwendung nicht möglich ist. Dieses Verfahren bzw. die
Vorrichtung mit dem Glasfaser-Thermoelementen zieht hohe Kosten nach sich, da bei
jeder neuen Messung neue Thermoelemente verwendet werden müssen. Ein
zusätzlicher Nachteil ist der hohe Zeitaufwand der benötigt wird, um die
Thermoelemente an der Abgasanlage zu befestigen und zu entfernen. Dieser
Zeitaufwand ist mit einer erneuten Steigerung der Kosten verbunden. Weiterhin ist
nachteilig, daß die neu verwendeten Glasfaser-Thermoelemente bei erneuten
Meßversuchen nicht punktgenau an den schon zuvor ausgemachten Meßpunkten
angeordnet werden können, da durch das Anlöten eine punktgenaue Fixierung der
Temperatursensoren nicht immer möglich ist. Aufgrund dieser Problematik können
Messergebnisse verfälscht oder nicht mehr exakt aufgenommen werden und ein
Vergleich der bisher erzielten Messergebnisse wird unzureichend. Zusätzlich werden
durch die geringfügig unterschiedlichen Lötstellen, insbesondere durch deren Form und
deren Größe die Meßtoleranzen stark beeinflußt. Ein weiteres Problem besteht darin,
wenn die Lötstellen nicht exakt ausgeführt wurden, beispielsweise kein korrekter Kontakt
der Metalle besteht oder zusätzliche Stoffe die Leitfähigkeit beeinflussen. Dadurch
können ganze Messreihen verfälscht werden und eine Wiederholung ist mit zusätzlichen
Kosten verbunden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zur
Temperaturmessung an einer Abgasanlage eines Kraftfahrzeuges derart auszugestalten
und weiterzubilden, daß eine genauere Temperaturmessung möglich und die Kosten
verringert sind.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun dadurch gelöst, daß eine Haltevorrichtung
vorgesehen ist und daß zumindest der vordere Bereich des Temperatursensors so
ausgebildet ist, daß das vordere Ende in der für die Temperaturmessung erforderlichen
Position durch die Haltevorrichtung fixierbar ist. Durch die zusätzlich vorgesehene
Haltevorrichtung ist eine mehrmalige Verwendung eines Temperatursensors gegeben,
da eine Zerstörung des Temperatursensors durch das jeweilige Entfernen nach einer
Messung nicht erfolgt, so daß die Materialkosten für mehrere Messversuche geringer
werden. Aufgrund der Haltevorrichtung und der damit einhergehenden einfachen
Fixierung des Temperatursensors an der Abgasanlage werden Kosten durch den
geringeren Zeit- und Arbeitsaufwand für die Vorbereitung und die Nachbereitung von
Versuchsreihen gemindert. Des weiteren werden durch die punktgenaue und einfache
Ansetzung bzw. Anordnung des Temperatursensors die Messergebnisse optimiert, da
jeweils an den vorgesehenen Messpunkten ein örtliches Abweichen und damit ein
Verfälschen der Messergebnisse vermieden ist. Im Ergebnis werden durch die
vorgesehene Haltevorrichtung die Kosten der Temperaturmessung an einer
Abgasanlage eines Kraftfahrzeuges gemindert und die Messergebnisse im wesentlichen
exakter.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten die erfindungsgemäße Vorrichtung zur
Temperaturmessung an einer Abgasanlage eines Kraftfahrzeuges auszugestalten und
weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten
Patentansprüche verwiesen werden. Im nachfolgenden soll nun ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung und der dazugehörigen
Beschreibung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 die bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung in einer vereinfachten
Schematischen, teilweise explosionsartigen Darstellung.
Die Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Temperaturmessung an einer hier nur teilweise
dargestellten Abgasanlage 2 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges, die Vorrichtung 1
weist hier mehrere Temperatursensoren 3 auf, wobei hier nur ein Temperatursensor 3
dargestellt ist.
Die eingangs beschriebenene Nachteile werden nun dadurch vermieden, daß eine
Haltevorrichtung 4 vorgesehen ist und das zumindest der vordere Bereich 3a des
Temperatursensors 3 so ausgebildet ist, daß das vordere Ende 3b in der für die
Temperaturmessung erforderlichen Position durch die Haltevorrichtung 4 fixierbar ist.
Aufgrund der zusätzlich vorgesehenen Haltevorrichtung 4 kann nun der
Temperatursensor 3 entsprechend fixiert und befestigt werden und auch wieder gelöst
werden, ohne daß er hierbei Schaden nimmt. Im Ergebnis sind hierdurch nämlich die
Kosten verringert, so wie die Messungen bzw. Messergebnisse entsprechend optimiert
werden können.
Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, ist hier der Temperatursensor 3 als Mantelstabelement
ausgebildet, wobei der vordere Bereich 3a entsprechend mantelstabförmig ausgeführt
ist. Denkbar sind auch andere Formen von Thermoelementen oder
Widerstandsthermometern, deren Meßspitze, also das vordere Ende 3b so ausgebildet
ist, daß es in der Haltevorrichtung 4 bzw. durch die Haltevorrichtung 4 entsprechend
fixierbar ist. Die hier dargestellte Haltevorrichtung 4 ist als Stutzen 4a ausgebildet, was
im folgenden noch näher erläutert werden soll.
Entscheidend ist, daß durch die zusätzlich vorgesehene Haltevorrichtung 4 eine
mehrfache Verwendung eines Temperatursensors 3, hier eines Mantelstabselementes
ermöglicht wird.
Die in Fig. 1 gezeigte Haltevorrichtung 4 weist einen Stutzen 4a auf. Weiterhin weist die
Haltevorrichtung 4 ein hier nur teilweise erkennbares Außengewinde 4c und eine auf das
Außengewinde 4c aufgeschraubte Mutter 4b auf. Vzw. weist der Stutzen 4a eine den
Stutzen 4a in seiner Längsrichtung durchgehende, hier gestrickelt dargestellte Bohrung
4e auf. Der obere Bereich des Stutzens 4a, auf dem die Mutter 4b sitzt ist so
ausgebildet, daß bei entsprechender Verschraubung der Mutter 4b der Durchmesser der
den Stutzen 4a durchgehenden Bohrung 4e verkleinerbar bzw. vergrößerbar ist. Bspw.
können am Umfang des Stutzens 4a hierzu entsprechende Schlitze vorgesehen sein, so
daß diese Ende als "Klemmbereich" für den Mantelstab ausgebildet ist. Die Mutter 4b
weist ebenfalls eine Bohrung auf.
Das eine Ende des Stutzens 4a kann an der Abgasanlage 2 festgelötet bzw.
festgeschweißt werden. Es ist eine Vielzahl von Befestigungsmöglichkeiten für die
Haltevorrichtung 4 an der Abgasanlage 2 denkbar. Bspw. könnte die Haltevorrichung 4
auch angeklebt, angeklemmt oder angenietet werden, wobei auch alle Arten von Press-
oder Schrumpfverbindungen möglich sind. Bspw. könnte das entsprechende Ende des
Stutzens 4a in die entsprechenden Bestandteile der Abgasanlage 2 eingepreßt bzw.
aufgeschrumpft werden.
Der Temperatursensor 3, hier das mantelstabförmige Thermoelement kann nun zur
Temperaturmessung verschiedenartig angeordnet werden. Vzw. wird der Thermosensor
3, hier das Mantelstabelement zur Temperaturmessung von Gasen bis zu der
gewünschten Tiefe innerhalb der Abgasanlage 2 angeordnet, indem der
Temperatursensor 3, hier das vordere Ende 3b des Temperatursensors 3, durch die
entsprechende Bohrung 4e des Stutzens 4a geführt wird und dann mit Hilfe der Mutter
4b, wie in Fig. 1 ersichtlich, durch eine entsprechende Verschraubung der Mutter 4b
innerhalb des Stutzens 4a fixiert wird. In diesem Fall ragt das vordere Ende 3b in die
Abgasanlage 2, also in die Strömungswege der Abgasanlage 2 hinein. Für eine
Temperaturmessung an einem entsprechenden Material, bspw. an der Wandung des
Bestandteiles der Abgasanlage 2 würde das vordere Ende 3b, nämlich die Messspitze
des Temperatursensors 3 soweit innerhalb des Stutzen 4a geführt werden, bis ein
ausreichender Kontakt mit dem jeweils gewünschten Material besteht.
Dadurch, daß der jeweilige Messpunkt im Grunde durch die Haltevorrichtung 4 nicht nur
bestimmt ist, sondern auch an dieser Stelle der Temperatursensor 3, nämlich das
Mantelstabelement entsprechend fixiert wird, kann der Temperatursensor 3 immer an
derselben Position zur Temperaturmessung angeordnet werden, auch wenn mehrere
Messreihen zeitunabhängig voneinander durchgeführt werden. Weiterhin ist eine
Zerstörung des Temperatursensors 3 bei Vorbereitung und Nachbereitung der
Temperaturmessungen vermieden, wodurch eine mehrmalige Verwendung des gleichen
Temperatursensors 3 ermöglicht ist und die Materialkosten vermindert sind. Die
Montage des Temperatursensors 3 ist wesentlich vereinfacht und schnell möglich, da
keine zusätzlichen bzw. neuen Lötstellen oder Schweißpunkte notwendig sind, wenn die
Haltevorrichtungen 4, vzw. bei einem Prototyp zunächst einmal angeordnet sind.
Aufgrund der angeordneten Haltevorrichtungen 4 und der hierdurch bestimmten
Messpunkte treten auch keine ortsabhängigen Messtoleranzen auf, denn die vorderen
Enden 3b der Temperatursensoren 3, nämlich die Messpitzen sind durch die
Haltevorrichtungen 4 immer an den gleichen Stellen fixiert.
Es ist auch denkbar, daß die Haltevorrichtungen 4, nicht wie hier als Stutzen 4a
ausgeführt werden, sondern bspw. durch Stiftverbindungen, oder anderen
Klemmverbindungen, insbesondere durch entsprechende Stecker oder Klemmen
realisiert werden. Fig. 1 zeigt hier nur beispielhaft die Ausführung der Haltevorrichtung 4
als Stutzen 4a mit der Kombination der Mutter 4b, also die Ausbildung der
Haltevorrichtung 4 als eine "Schrauben-Verbindung" zur Fixierung des
Temperatursensors 3 in einer bestimmten Position.
1
Vorrichtung
2
Abgasanlage
3
Temperatursensoren
3
a vordere Bereich
3
b vordere Ende
4
Haltevorrichtung
4
a Stutzen
4
b Mutter
4
c Gewinde
4
e Bohrung
Claims (14)
1. Vorrichtung (1) zur Temperaturmessung an einer Abgasanlage (2) eines
Kraftfahrzeuges, wobei die Vorrichtung (1) mindestens einen Temperatursensor (3)
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Haltevorrichtung (4) vorgesehen ist
und daß zumindest der vordere Bereich (3a) des Temperatursensors (3) so
ausgebildet ist, daß das vordere Ende (3b) in der für die Temperaturmessung
erforderlichen Position durch die Haltevorrichtung (4) fixierbar ist.
2. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß
der Temperatursensor (3) als Thermoelement ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Temperatursensor (3) als Widerstandsthermometer ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Temperatursensor (3) bzw. das Thermoelement als Mantelstabelement
ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltevorrichtung (4) als Stiftverbindung oder als Klemmverbindung
ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltevorrichtung (4) als Stutzen (4a) ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltevorrichtung (4) als Schraubenverbindung ausgebildet ist, nämlich den
Stutzen (4a) mit einer Bohrung (4e), mindestens ein Gewinde (4c) und eine Mutter
(4b) mit Bohrung (4e) aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Temperatursensor (3) durch die Bohrung (4e) des Stutzens (4a) geführt ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Temperatursensor (3) durch die Mutter (4b) des Stutzens (4a) fixiert ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltevorrichtung (4) an der Abgasanlage (2) angelötet, aufgeschweißt oder
angeklebt ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltevorrichtung (4) an der Abgasanlage (2) angeklemmt oder angenietet
ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltevorrichtung (4) an der Abgasanlage (2) angepresst oder
aufgeschrumpft ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Temperatursensor (3) für die Temperaturmessungen von Gasen
angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Temperatursensor (3) für die Temperaturmessungen von Materialien
angeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000102542 DE10002542A1 (de) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | Vorrichtung zur Temperaturmessung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000102542 DE10002542A1 (de) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | Vorrichtung zur Temperaturmessung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10002542A1 true DE10002542A1 (de) | 2001-07-26 |
Family
ID=7628296
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2000102542 Withdrawn DE10002542A1 (de) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | Vorrichtung zur Temperaturmessung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10002542A1 (de) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4311574A1 (de) * | 1993-04-08 | 1995-02-16 | Duerrwaechter E Dr Doduco | Temperaturgesteuertes Abgasabsperrventil für Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen |
DE69502845T2 (de) * | 1994-02-10 | 1999-01-21 | Hitachi, Ltd., Tokio/Tokyo | Diagnoseverfahren und -vorrichtung für ein Abgasreinigungssystem eines Motors |
DE69413108T2 (de) * | 1993-04-27 | 1999-04-08 | Hitachi, Ltd., Tokio/Tokyo | Vorrichtung zur Erfassung physikalischer Grössen und Steuerungsgerät für Verbrennungsmotoren, beide unter Verwendung von optischen Fasern |
DE19941188A1 (de) * | 1998-09-22 | 2000-03-23 | Denso Corp | Temperatursensor |
-
2000
- 2000-01-21 DE DE2000102542 patent/DE10002542A1/de not_active Withdrawn
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