SK399392A3 - Thermal catcher and method of its production - Google Patents

Description

Vynález sa dotýka teplotného Čidlá, najmä s kladným teplotným súčiniteľom, najmä pre použitie vo výfukovom zariadení spaľovacích motorov, s jedným elementom, usporiadaným v puzdre, s v iacvrstvovou štruktúrou 2 na seba naskladaných í

a spojených keramických fólií, kt00ý je hermeticky uzatvorený voči meranému plynu a okolitému vzduchu, s odporom, najmä s kladným teplotným súčiniteľom, vytvoreným 2 aspoň dvoch odporových pásikov usporiadaných nad sebou a elektricky od seba odizolovaných, pričom prvý odporový pásik s prívodným vedením je natlačený na základnej fólii z izolačného keramického materiálu. Vynález sa ďalej dotýka spôsobu výroby teplotného č i d 1 a .

Pi ? t e r a j š _í_ .5’ tav techniky

Te všeobecne známe používať k meraniu pomerne vysokých teplôt,, aké napríklad panujú vo výfukových plynoch spaľovacích motorov, teplotných čidiel s elementárni vyhotovenými 2 odporových materiálov odolných proti vysokým teplotám s hodnotou odporu závislou na teplote (viď E.D. hacklen, Thermistors, Verlag Electrochemical Publicalions, Ltd , 1979).

Teplotné čidlá s kladným teplotným súčiniteľom (teplotné čidlá PTC) .vyušívaj ú stálych zmien odporov kovov alebo polovodičov s uvedeným kladným teplotným súčiniteľom pri meniacich sa teplotách. Kovy používanými výhodne pre tieto teplotné čidlá PTC sú vzhľadom ku svojej vysokej stabilite a reprodukovateľnosti plat.ina a nikel a ich zliatiny.

Ďalej je známe, napríklad z EP-A O 138 900 a 0.142 993 a ďalej z DE-OS 30 17 947 a 35 43 759, používať pre určenie hodnôt larabda zmesí plynov rovinné čidlá, ktoré sa zvlášť výhodným lacným spôsobom môžu vyrobiť z keramických fólií a sieťotlačovou technikou.

Z DE-PS 37 33 192 je známe zlepšovať odolnosť proti starnutiu a dobu odozvy teplotných čidiel PTC tým, že tieto teplotné čidlá PTC sú hermeticky zapuzdrené voči meranému plynu a okolitému vzduchu.

Nevýhodou známych teplotných čiďiel PTC je, že majú určitú plošnú rozťažnosť, a preto nie sú vo všetkých miestach vystavené rovnakej teplote výfukových plynov.

Podstata_ v ynálezu

Vyššie uvedené nedostatky odstraňuje teplotné čidlo, najmä s kladným teplotným súčiniteľom, najmä pre použitie vo výfukovom zariadení spaľovacích motorov, s jedným elementom, usporiadaným v púzdre, s v iacvrstvovou štruktúrou z na seba naskladaných a spojených keramických fólií, ktorý je hermeticky uzatvorený voči meranému plynu a okolitému vzduchu, s odporom, najmä s kladným teplotným súčiniteľom, vytvoreným z aspoň dvoch odporových pásikov usporíadaných nad sebou a elektricky od seba odizolovaných, pričom prvý odporový pásik s prívodným vedením je vytleičený na s:Akladnej fól i i z izolačného keramického materiálu, podľa vynálezu, ktorého podstatou je, že ria prvý odporový pásik je ppi.ložená aspoň jedna izolačná vrstva a aspoň jeden ďalší odporový pásik a následne je priložená jedna ďa1 š i a fólia ako krycia fólia a je so základnou fóliou spojená a slinovaná.

Podľa výhodného vyhotovenia vynálezu pozostáva teplotné čidlo z na seba naskladaných odporových pásikov, navzájom od seba elektricky izolovaných.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia vynálezu sú odporové pásiky vytvorené meandrov ite.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia vynálezu sú odporové pásiky elementu teplotného čidla umiestnené na aspoň dvoch fóliách na bá2i izolačného keramického materiálu, a síce na aspoň jednej základnej fólii s odporovým pásikom a prívodným vedením vytlačenými zhušťovaeou technikou nanášania vrstiev, s aspoň jednou izolačnou vrstvou s vytlačenými odporovými pásikami na nej umiestnenou, a s jednou ďalšou fóliou, ktorá je so základnou fóliou spojená a slinovaná.

Ďalej je výhodné, keď keramické fólie a izolačné vrstvy sú vytvorené na bázi oxidu hlinitého.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia vynálezu je umiestnená izolačná vrstva spojená o krycou fóliou spoj i va.

pos1edná pomocou

Ďalej je výhodné, keď odporové pásiky, kontakty, otvory pre pokovovanie, dosadacie dosadacie miesta sú vyhotované z cermetovej výhodné, keď je táto cermetová pasta pastou hl iní fého prívodné vedenie, miesto a prídavné pasty. Pritom je z platiny a oxidu

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia vynálezu je na veľkej ploche základnej keramickej fól ie, protiľahlej k odporovému pásiku, v mieste kontaktov nanesená priľnavá spojovacia vrstva, výhodne z oxidu hlinitého so zvýšeným podieľom taviacej prísady.

Vyššie uvedené nedostatky ďalej odstraňuje spôsob výroby teplotného čidla podľa jedného z predchádzajúcich nárokov, podľa vynálezu, ktorého podstatou je, že do prvej keramickej fólie sa vylisujú otvory, vykoná sa pokovenie, na veľkú plochu keramickej fólie sa vytlačí odporový pásik, prívodné vedenie a dosadaci e miesta a na protiľahlú veľkú plochu keramickej fólie, poprípade po nanesení priľnavej spojovacej vrstvy sa vytlačia kontakty, še potom sa na veľkú plochu keramickej fólie, potlačenej odporovým pásikom, nanesie s ponechaním voľných okienok aspoň jedna izolačná vrstva, tato izolačná vrstva sa potlačí odporovým pásikom a izolačná vrstva najviac vzdialená od keramickej fólie sa potlačí prívodným vedením, poprípade sa na ňu nanesie ďalšia priľnavá spojovacia vrstva, a spojí sa a slinuje s druhou keramickou fóliou tak, že vznikne naskladané usporiadanie odporu.

Výhodou teplotného čidla ným usporiadaním jednotlivých kých hodnôt, mer i ac i ch odporov, ťažnosti, a preto i prakticky dientoch vo výfukovom plyne.

podľa 'vynálezu je, že naskladafólií na seba sa dosiahne vysopri súčasne menšej plošnej roznezávislosti na teplotných graPrehl'ad obrázkov na výkresoch

Vynález bude ďálej bližšie objasnený na príkladoch vyhotovenia podľa priložených výkresov, na ktorých obr.1 znázorňuje prvý príklad vyhotovenia teplotného čidla s kladným teplotným súčiniteľom s dvojvrstvovým usporiadaním odporových pásikov a obr vyriá 1 ezu druhý príklad vyhotovenia teplôt,ného čidla podľa s trojvrstvovým usporiadaním odporových pásikov.

Pr i k hady vyhotoven i a vynálezu

Príklad 1

Pre výrobu prvého vyhotovenia teplotného čidla s kladným teplotným súčiniteľom (PTC) podľa vynálezu z dvoch keramických fólií A,B sa postupuje podľa vyobrazenia na obr.1. Použijú sa dve keramické fólie A,B o hrúbke vždy 0,3 mm. Do keramickej fólie A se najskôr vylisujú otvory 14 určené pre pokovovanie. Pre toto pokovovanie sa týmito otvorami 14 nasaje pasta z platiny a oxidu hlinitého. Na veľkú plochu keramickej fólie A sa potom vytlačí meandrov i tý odporový pásik 1 O. prívodné vedenie 1_1 a dosadacie miesta i 5 z cermetovej pasty z platiny a oxidu hlinitého. Potom sa na protiľahlú veľkú plochu keramickej fólie A nanesie priľnavá spojovacia vrstva 1_3 z oxidu hlinitého so zvýšeným podieľom taviacej prísady s vynechaním otvorov 1 4 vykonaných v keramickej fólii A, načo sa v oblapti týchto otvorov 14 vytlačia kontakty 12 z platiny a oxidu hlinitého.

Potom sa na veľkú plochu keramickej fólie A, potlačenú odporovým pásikom i O. pri ponechaní voľných okienok 17 vytlačí izolačná vrstva 1J3 2 oxidu hlinitého a na ňu sa vytlačí odporový pásik 20, prívodné vedenie 21 a poprípade i prídavné dosadacie miesta J5. Potom sa priloží priľnavá spojovacia vrstva 1_9 so spojiva na bázi oxidu hlinitého a nakoniec ďalšia keramická fólia B z oxidu hlinitého. Vzniknutý zväzok naskladaných vrstiev sa spečie alebo slinuje približne trojhodinovým ohrevom pri teplote 1600 °C.

Vzniknutý teplotný element sa vložil do ne2názorneného púzdra typu známeho z DE-OS 32 06 903 a použil pre meranie teploty výfukových plynov spaľovacích motorov.

Príklad 2

Pri výrobe ďalšieho vyhotovenia teplotného čidla s kladným teplotným súčiniteľom (PTC) sa postupuje tak, ako je schématicky znázornené na obr.2. Na veľkú plochu keramickej fólie A sa najskôr vytlačí izolačná vrstva 1 8, pri ponechaní voľných okienok 17, ktorá sa potom potlačí odporovým pásikom 20. Následne sa na prvú izolačnú vrstvu 18 nanesie druhá izolačná vrstva i 8, rovnako s ponechaním voľných okienok 17. a rovnako sa potlačí odporovým pásikom 30, prívodným vedením 31 a pr í 5 davnými dosadacími miestami 15. Týmto spôsobom V2nikne trojvrstvové usporiadanie teplotného Čidla s kladným teplotným súčin i te ľom.

Pre dohotovenie teplotného čidla sa, rovnako ako v popísanom príklade 1, nanesie ďalej priľnavá spojovacia vrstva 19 a druhá keramická fólia B, a takto vzniknutý zväzok sa slinuje. Vzniknutý element teplotného čidla s kladným teplotným súčiniteľom sa potom vložil do neznázorneného púzdra typu známeho z DE-OS 32 06 903 a použil pre merenie teploty výfukových plynov spaľovacích motorov.

t

Priestorová koncentrácia meracieho odporu sa môže ďalej 2výšiť tým, že sa ďalej zvýši počet, na seba uspor i adaných odporových pásikov a mezi nimi usporiadaných izolačných vrstiev. Usporiadanie je pritom principiálne rovnaké ako u trojvrstvového usporiadania popísaného v príklade 2, s príslušným zvýšením počtu izolačných vrstiev 18 s vytlačenými odporovými pás i kam i .

Naskladané zväzkovíté usporiadanie odporových pásikov podľa vynálezu teda umožňuje dosiahnutie malej plošnej rozťažnosti a tým dosiahnutie ako doslatečne vysokých hodnôt meracieho odporu, tak i prakticky ich nezávislosti na teplotných gradientoch vo výfukovom plyne.

Claims (8)

1. Teplotné čirtlo, najmä s kladným teplotním súčiniteľom, najmä pre použitie vo výfukovom zariadení spaľovacích motorov, s jedným elementom, usporiadaným v púzdre, s viacvrstvovou štruktúrou z na seba naskladaných a spojených keramických fólií (A,B), ktorý je hermeticky uzatvorený voči meranému plynu a okol i tému vzduchu, s odporom, najmä s kladným teplotným súčiniteľom, vyhotoveným z aspoň dvoch odporových pásikov

I (10,20) usporiadaných nad sebou a elektricky od seba odizolovaných, pričom prvý odporový pásik (10) s prívodným vedením (11) je vytíačený na základnej fólii (A) z i zolačného keramického materiálu, vyznačujúce sa tým, že na prvý odporový pásik (10) je priložená aspoň jedna izolačná vrstva (18) a aspoň jeden ďalší odporový pásik (20) a následne je priložená jedna ďalšia fólia (B) ako krycia fólia a je so základnou fóliou (A) spojená a slinována.

2. Teplotné čidlo podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že pozostáva z na seba naskladaných odporových pásikov (10,20,30), navzájom od seba elektricky izolovaných.

3. Teplotné čidlo podľa nárokov, vyznačuj úce pásiky sú vytvorené meandrovite.

4. Teplotné čidlo podľa nárokov, vyznačuj úce jedného z sa tým predchádzajúc i ch , že odporové jedného z sa tým predchádzaj úc i ch , že odporové pásiky (10,20) elementu teplotného čidla sú umiestnené na aspoň dvoch fóliách na bázi izolačného keramického materiálu, a síce na aspoň jednej základnej fólii (A) s odporovým pásikom (10) a prívodným vedením (11) vytlačeným zhušťovacou technikou nanášania vrstiev, s aspoň jednou izolačnou vrstvou (18) s vytlačenými odporovými pás i kam i (20,30) na ňu umiestnenú, a s jednou dalšou fóliou (B), ktorá je so základnou fóliou (A) spojená a slinována.

5. Teplotné čidlo podľa nároku 4, vyznačujúce sa t ý m , že keramické fólie (A,B) z izolačnej vrstvy (18)

sú reál i zované na zák1ade A12O3 6 Tepl otrié čidlo pod ľa j edného z predchádzajúcich nárokov, v y z n a č u j ú c e sa t ý m , že posledná priložená izolači ná vrstva (18) sa spoj í s krycou fóliou (R pomocou spoj i va. t 7. Teplotné čidlo podľa j edného z predchádza j úc i ch nárokov, v y 2 n a č u j ú c i s a i. ý m , že odporové

pásiky (10,20,30), prívodné vedenie (11), kontakty (12), otvory (14) pre pokovovanie, dosadacie miesto (15) a prídajvné dosadacie miesta sú vyhotovené z cermetovej pasty.

8. Teplotné čidlo podľa nároku 7, vyznačujúce sa tým, že cermetovou pastou je pasta z platiny a oxidu hl i n i tého.

9. Teplotné čidlo podľa jedného z predchádzajúcich tým, že na veľkej nárokov, vyznačuj úce ploche základnej keramickej fólie (A), protiľahlej k odporovému pásiku (10), je v mieste kontaktov (12) nanesená priľnavá spojovacia vrstva (13), s výhodou z oxidu hlinitého zo zvýšeným podieľom taviacej prísady.

10. Spôsob výroby teplotného čidla podľa jedného z predchádza júci ch nárokov, vyznačujúci sa tým, že do prvej keramickej fólie (A) sa vylisujú otvory (14), vykoná sa pokovenie, na veľkú plochu keramickej fólie (A) sa natlačí odporový pásik (10), prívodné vedenie (11) a dosadacie miesta (15) a na protiľahlú veľkú plochu keramickej fólie (A), poprípade po nanesení priľnavej spojovacej vrstvy (13), sa vytlačia kontakty (12), že potom sa na veľkú plochu keramickej fólie (A), potlačenej odporovým pásikom (10), nanesie s ponechaním voľných okienok (17) aspoň jedna izolačná vrstva (18), táto izolačná vrstva (18) sa potlačí odporovým pásikom (20,30) a izolačná vrstva (18) najviac vzdialená od keramickej fólie (A) sa potlačí prívodným vedením (21,31), poprípade sa na ňu nanesie ďalšia priľnavá spojovacia vrstva (19), spojí sa a slinuje s druhou keramickou fóliou tak, že vznikne naskladané usporiadanie odporu.