DE9117065U1

DE9117065U1 - Temperaturfühler

Info

Publication number: DE9117065U1
Application number: DE9117065U
Authority: DE
Original assignee: Murata Elektronik GmbH
Current assignee: Murata Elektronik GmbH
Priority date: 1991-09-11
Filing date: 1991-09-11
Publication date: 1995-07-13
Anticipated expiration: 2001-09-12

Description

Temperaturfühler Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Temperaturfühler mit einem Gehäuse, in dem ein elektrisches Temperaturmeßelement angeordnet ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Temperaturfühler der eingangs genannten Art sind bekannt und werden auf verschiedenen Gebieten der Technik eingesetzt.

Bei solchen Temperaturfühlern besteht das elektrische Temperaturmeßelelment häufig aus einem Platin-Temperatursensor, der in eine mit einer Keramikpaste gefüllte Keramikhülse eingeschoben wird, woraufhin die Keramikpaste ausgehärtet wird. Ein solcher Temperaturfühler weist jedoch nur ein langsames Temperaturansprechvermögen auf und ist somit träge.

Temperaturfühler werden auch eingesetzt, um die Temperatur von Lebensmitteln zu erfassen.

Derartige Temperaturfühler sind häufig als Glasfühler ausgebildet, die jedoch naturgemäß bruchempfindlich sind.

Ein herkömmlicher Platin-Dünnschichttemperaturfühler ohne zusätzliches Gehäuse kann für die direkte Temperaturmessung in Lebensmitteln nicht eingesetzt werden, da er hierbei brechen würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Temperaturfühler der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Gattung derart weiterzubilden, daß er bei mechanischer Festigkeit ein schnelles Temperaturansprechvermögen aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einem Temperaturfühler der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merlanale gelöst.

In vorteilhafter Weise ist es aufgrund der Erfindung möglich, einen mechanisch stabilen Temperaturfühler mit einem schnellen Temperaturansprechvermögen zu schaffen. Da das Gehäuse aus einem Metall besteht, wird eine gute Wärmeleitung zwischen dem in dem Gehäuse angeordneten elektrischen Temperaturmeßelement und dem Äußeren des Gehäuses erreicht. Durch die innere Isolierschicht auf der Innenwandung des Gehäuses, die durch eine durch anodische Oxidation erzeugte Oxidschicht gebildet ist, wird vermieden, daß sich eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem elektrischen Temperaturmeßelement oder seinen elektrischen Anschlußleitungen einerseits und dem Gehäuse andererseits ergibt, so daß eine Isolation des Temperaturmeßelementes von dem elektrischen Potential der Umgebung geschaffen wird, ohne daß dieser Vorteil durch ein langsames Temperaturansprechverhalten erkauft werden müßte.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Gehäuse bei dem erfindungsgemäßen Temperaturfühler aus eloxiertem Aluminium, insbesondere einer eloxierten Aluminiumhülse besteht. Wenn die Oberfläche des Gehäuses innen und bevorzugt auch außen eloxiert wird, so ist sie elektrisch passiviert, d.h. elektrisch isoliert. Bei einem Kontakt der Anschlußdrähte des in dem Gehäuse untergebrachten elektrischen Temperaturmeßelements kann wegen der isolierenden Wirkung der eloxierten Aluminiumoberfläche kein unerwünschter Stromfluß auftreten.

Die Verwendung eines Aluminiumgehäuses, insbesondere einer Aluminiumhülse, mit eloxierten Oberflächen, die durch

anodische Oxidation mit einer etwa 0,01 nun dicken Oxidschicht überzogen sind, ermöglicht eine sehr kleine Bauweise des erfindungsgemäßen Temperaturfühlers. Insbesondere ist es möglich, daß diese Aluminiumhülsen geringe Dickenabmessungen der Gehäusewand besitzen, so daß sich eine gute Wärmeleitung und damit eine schnelle Ansprechzeit des Temperaturfühlers ergibt. Bei dem erfindungsgemäßen Temperaturfühler wird zur Befestigung des elektrischen Temperaturmeßelementes in dem Gehäuse nur eine geringe Menge an Keramikmasse benötigt, so daß die Wärmeleitfähigkeit zwischen der inneren Oberfläche des Gehäuses und der äußeren Oberfläche des elektrischen Temperaturmeßelementes, insbesondere des Platin-Temperatursensors, nur in geringfügig durch die Keramikmasse beeinträchtigt wird, so daß die Wirkung auf die Temperaturansprechzeit vernachlässigbar ist.

Im Hinblick auf die Herstellung ist die Verwendung eines hülsenförmigen Gehäuses günstig, da dieses sich bei großen Stückzahlen bei niedrigen Kosten herstellen läßt. Dadurch, daß das Gehäuse aus Metall besteht, ergibt sich eine gute mechanische Stabilität und eine große chemische Resistenz, insbesondere dann, wenn das Gehäuse aus eloxiertem Aluminium besteht.

Eine typische Längenabmessung des Gehäuses beträgt 7mm und ein typischer äußerer Gehäusedurchmesser beträgt 2mm. Die für den praktischen Einsatz verwendeten Abmessungen hängen von dem jeweiligen Einsatzgebiet und der beabsichtigten Verwendung ab.

Da das eloxierte Aluminiumgehäuse auch gegenüber hohen Temperaturen stabil ist, kann der erfindungsgemäße Temperaturfühler über einen weiten Temperaturbereich eingesetzt werden.

Vorzugsweise wird der erfindungsgemäße Temperaturfühler dadurch hergestellt, daß in das Gehäuse aus einem eloxierten Metall, insbesondere in das eloxierte Aluminiumgehäuse, eine

Keramikpaste eingebracht und in diese das Temperaturmeßelement eingedrückt wird. Das Temperaturmeßelement ist im Rahmen der Erfindung bevorzugt ein Platin-Temperatursensor, der bevorzugt als Dünnschichtfühler ausgebildet ist. Die aus dem Gehäuse ausquellende Keramikpaste wird verstrichen. Anschließend wird der Temperaturfühler getempert, wobei die Keramikpaste erhärtet, so daß das elektrische Temperaturmeßelement, insbesondere der Platin-Temperatursensor, vibrationsfest in seinem Metallgehäuse angeordnet ist.

Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Temperaturfühlers in einer perspektivischen Darstellung ;

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Temperaturfühlers in einer perspektivischen Darstellung;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung durch den in Fig. 2 gezeigten Temperaturfühler; und

Fig. 4 eine Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Temperaturfühlers.

Der Temperaturfühler ist in der Fig. 1 in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Ein hülsenförmiges Gehäuse 2 hier mit kreisförmigem Querschnitt weist einen zylinderförmigen Abschnitt 3 auf, der an seinem einen Ende eine Öffnung 4 besitzt und an seinem anderen Ende durch eine ebene Deckfläche 5 verschlossen ist. Das Gehäuse 2 besitzt eine Gehäusewand 6, deren innere Oberfläche 7 mit einem isolierenden Material überdeckt ist. Wenn, wie im Rahmen der Erfindung vorgesehen, das Gehäuse 2 aus Aluminium besteht, so besteht das sich auf der Innenwandung befindende, iso-

lierende Material aus einem Aluminiumoxid, welches durch ein Eloxierverfahren erzeugt worden ist. Bevorzugt ist auch die äußere Oberfläche des Gehäuses 2 mit einem isolierenden Material beschichtet, welches dann, wenn das Gehäuse 2 aus Aluminium besteht, ebenfalls eine Aluminiumoxidschicht ist, die durch ein Eloxierverfahren erzeugt worden ist.

In dem Gehäuse 2 ist ein elektrisches Temperaturmeßelement 8 angeordnet, welches bei der Erfindung bevorzugt ein Platin-Temperatursensor ist. Das elektrische Temperaturmeßelement weist zwei Anschlußdrähte 9 und 10 für eine elektrische Verbindung auf.

Das elektrische Temperaturmeßelement 8 ist innerhalb des Gehäuses 2 durch eine Keramikmasse 11 festgelegt. Diese wird vorzugsweise zunächst in das Gehäuse 2 eingebracht und daraufhin wird das elektrische Temperaturmeßelement 8 in diese eingedrückt. Nach dem Verstreichen der Keramikmasse wird diese ausgehärtet. Damit wird sichergestellt, daß das elektrische Temperaturmeßelement 8 zuverlässig in dem Gehäuse 2 festgelegt ist.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen weitere Ausführungsformen des Temperaturfühlers. Übereinstimmende Teile des Temperaturfühlers sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, so daß eine nochmalige Beschreibung dieser Elemente unterbleiben kann.

Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform des Temperaturfühlers 1 umfaßt gleichfalls ein hülsenförmiges Gehäuse 2, das gleichfalls einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt hat. Auch dieses Gehäuse 2 weist einen Abschnitt 3 mit einer Öffnung 4 auf, in der das elektrische Temperaturmeßelement 8 angeordnet ist.

Vorzugsweise ist das Gehäuse 2 durch Ausbohren eines stangenförmigen Aluminiumteiles hergestellt. Das Gehäuse 2 weist an seinem der ebenen Deckfläche 5 zugewandten Ende eine Querbohrung 12 auf, durch die sich eine Schraube 13 er-

streckt, mittels der der Temperaturfühler 1 gegen ein bezüglich seiner Temperatur zu vermessendes Teil 13 angeschraubt werden kann, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.

Wie gleichfalls in Fig. 3 zu sehen ist, kann das Gehäuse 2 an seiner Anlagefläche mit dem bezüglich seiner Temperatur zu messenden Gegenstand mit einer Abflachung 14 versehen sein, wodurch der thermische Kontakt zwischen dem Gegenstand 13 und dem Gehäuse 2 verbessert wird.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, kann das Gehäuse 2 auch eine im Querschnitt rechteckige Form haben. In diesem Fall bietet sich für die Herstellung des Gehäuses 2 aus Aluminium das Tief ziehverfahren an. In jedem Fall wird das Gehäuse des Temperaturfühlers bei den gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispielen aus Aluminium hergestellt und nach Abschluß der formenden bzw. spanenden Herstellungsschritte dem Eloxierprozeß zum Erzeugen der isolierenden Oxidschicht unterworfen .

Claims

Schutzansprüche

1. Temperaturfühler mit einem Gehäuse, in dem ein elektrisches Temperaturmeßelement angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,

daß das Gehäuse (2) aus Metall besteht ,

daß zumindest ein Bereich der Innenwandung (7) mit einem elektrisch isolierendem Material bedeckt ist, und

daß das elektrisch isolierende Material eine durch anodische Oxidation des Metalls erzeugte Oxidschicht ist.

2. Temperaturfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Gehäuse (2) aus eloxiertem Aluminium besteht.

3. Temperaturfühler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

daß das Gehäuse (2) die Form einer Hülse (3) besitzt, die zumindest an einem ihrer Enden eine Öffnung (4) aufweist.

4. Temperaturfühler nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die Hülse (3) an einem ihrer Enden mit einer ebenen Deckfläche (5) geschlossen ist.

5. Temperaturfühler nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die Hülse (3) einstückig ist und nur eine Öffnung (4) an einem ihrer Enden aufweist.

6. Temperaturfühler nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Öffnung (4) der Hülse (3) mit einem von dem Material der Hülse (3,5) unterschiedlichen Material verschlossen ist.

7. Temperaturfühler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die Öffnung (4) der Hülse (3) mit einer Keramikmasse verschlossen ist.

8. Temperaturfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennz e ichnet,

daß zumindest ein Teil des Gehäuses (2) außen von einem elektrisch isolierenden Material überdeckt ist.

9. Temperaturfühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die gesamte innere und die gesamte äußere Oberfläche des Gehäuses (2) mit einem elektrisch isolierenden Material überdeckt ist.