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DE10358778B4 - Arrangement for temperature measurement and temperature sensor - Google Patents

Arrangement for temperature measurement and temperature sensor Download PDF

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DE10358778B4
DE10358778B4 DE10358778.0A DE10358778A DE10358778B4 DE 10358778 B4 DE10358778 B4 DE 10358778B4 DE 10358778 A DE10358778 A DE 10358778A DE 10358778 B4 DE10358778 B4 DE 10358778B4
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measuring
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sensor
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Dr.rer.nat. Rais Thomas Jürgen
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Mahle International GmbH
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Behr GmbH and Co KG
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Abstract

Anordnung zur Temperaturmessung an einer Messstelle (4) mit einem temperaturempfindlichen Messelement (5), wobei das temperaturempfindliche Messelement (5) mit einer wärmeleitfähigen Masse (6) umhüllt ist, wobei die Umhüllung (6) geometrisch so gestaltet ist, dass ein flächiger Kontakt zu der Messstelle (4) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das temperaturempfindliche Messelement (5) ein NTC-Element ist, welches mit der wärmeleitfähigen Masse (6) und einer Hülse (11) verklebt wird, wobei das Messelement in einem Sensorgehäuse (12) aufgenommen ist, welches als Klappgehäuse ausgebildet ist und das Element, welches die Messstelle (4) aufweist, umschließt.Arrangement for measuring temperature at a measuring point (4) with a temperature-sensitive measuring element (5), wherein the temperature-sensitive measuring element (5) is coated with a thermally conductive mass (6), wherein the envelope (6) is geometrically designed so that a planar contact to the measuring point (4) is present, characterized in that the temperature-sensitive measuring element (5) is an NTC element, which is glued to the thermally conductive compound (6) and a sleeve (11), wherein the measuring element in a sensor housing (12) is received, which is designed as a folding housing and the element which has the measuring point (4) encloses.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Temperaturmessung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an arrangement for temperature measurement according to the preamble of claim 1.

Zur Steuerung oder Regelung im Fahrzeugbereich ist die Erfassung der Temperatur von Kälte-, Kühlmitteln oder anderen Medien erforderlich. Häufig werden für diesen Zweck Temperatursensoren zum Einstecken oder Einschrauben in eine Rohrleitung oder andere Komponenten verwendet. Aufgrund der für die Einbringung der Temperatursensoren erforderlichen Öffnungen im Medienrohr wird eine potentielle Leckstelle geschaffen. Insbesondere bei hohen Drücken und großen Betriebstemperaturbereichen ist die Abdichtung bei der Verwendung solcher Temperatursensoren problematisch, wenn die Forderung besteht, keine Leckverluste des Mediums zuzulassen.To control or regulate in the vehicle area, the detection of the temperature of refrigerants, coolants or other media is required. Frequently, temperature sensors for insertion or screwing into a pipeline or other components are used for this purpose. Due to the required for the introduction of the temperature sensors openings in the media tube a potential leak is created. Especially at high pressures and high operating temperature ranges, the seal is problematic in the use of such temperature sensors, if there is a demand not to allow leakage of the medium.

Als Abhilfe können Temperatursensoren zum Aufstecken oder Anlegen auf eine Rohrleitung oder auf andere Komponenten verwendet werden. Bei der Verwendung solcher Temperatursensoren stellt die gute thermische Ankopplung an eine Meßstelle ein wesentliches Problem dar. Eine schlechte thermische Ankopplung führt bei einer Änderung der Medientemperatur zu einer trägen Reaktion des Temperatursensors. Somit ist die lange Ansprechzeit des Temperatursensors ein wesentlicher Nachteil von solchen Auflagesensoren. Weiterhin bewirkt eine schlechte thermische Ankopplung eine Differenz zwischen der gemessenen Temperatur und der wahren Medientemperatur, wodurch eine Fehlmessung der Medientemperatur verursacht wird.As a remedy, temperature sensors can be used to attach or apply to a pipeline or other components. In the use of such temperature sensors, the good thermal coupling to a measuring point is a major problem. A poor thermal coupling leads to a slow reaction of the temperature sensor with a change in the temperature of the medium. Thus, the long response time of the temperature sensor is a significant disadvantage of such overlay sensors. Furthermore, poor thermal coupling causes a difference between the measured temperature and the true media temperature, causing a mis-measurement of the media temperature.

Die Druckschrift DE 202 08 698 U1 offenbart einen Temperatur-Anlegesensor für die elektrische Messung von Oberflächentemperaturen, wobei wenigstens ein thermoelektrisches Wandlerelement in einem gegossenen elastischere Silikonkautschukblock eingebettet ist, wobei der Silikonkautschukblock gleichzeitig die wärmeleitende Kontaktfläche des thermoelektrischen Wandlerelementes bildet.The publication DE 202 08 698 U1 discloses a temperature application sensor for the electrical measurement of surface temperatures, wherein at least one thermoelectric conversion element is embedded in a molded, more elastic silicone rubber block, wherein the silicone rubber block simultaneously forms the thermally conductive contact surface of the thermoelectric conversion element.

Weiterhin offenbart die Druckschrift CH 678891 A5 ein Verfahren zum Verbessern des Wärmeübergangs für Temperaturfühler an Rohrleitungen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Mit einem Prägestempel wird hierbei an einem wärmeleitenden und plastisch deformierbaren Rohrstück eine Einbeulung erzeugt, die der Gegenform eines Teils der Wärmeübertragungsfläche des Temperaturfühlers entspricht. Abgestimmt auf die Verformungseigenschaften des Rohrstücks und die zu erzeugende Form sind bei der Verformung Stützflächen und Niederhalterflächen und in speziellen Fällen ein matrizenähnlicher Stützkern wirksam.Furthermore, the document discloses CH 678891 A5 a method for improving the heat transfer for temperature sensors on pipelines and an apparatus for carrying out the method. An embossing stamp is used to produce a dent on a thermally conductive and plastically deformable tubular piece which corresponds to the counter-shape of a part of the heat transfer surface of the temperature sensor. Tuned to the deformation properties of the pipe section and the shape to be generated support surfaces and hold-down surfaces and in special cases a matrizenähnlicher support core are effective in the deformation.

Die Druckschrift DE 92 92 705 U1 offenbart einen Temperaturmessfühler für Heißwasser mit einem metallischen rohrförmigen Fühlergehäuse und einem passiven Temperatursensor mit einer auf einem Keramiksubstrat dünn schichttechnisch hergestellten, elektrisch leitenden Schicht in Mäanderform, deren beiden Endpunkte mit flexiblen Anschlussdrähten versehen und an eine Meßwerkschaltung anschließbar sind.The publication DE 92 92 705 U1 discloses a temperature sensor for hot water with a metallic tubular sensor housing and a passive temperature sensor with a thin layer technically produced on a ceramic substrate electrically conductive layer in meandering, the two end points are provided with flexible leads and connectable to a Meßwerkschaltung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Anordnung zur Temperaturmessung mit einer verbesserten thermischen Ankopplung, sowie einen Temperatursensor zur Verwendung in Fahrzeugen anzugeben, Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.The invention is based on the object, an arrangement for measuring temperature with improved thermal coupling, and to provide a temperature sensor for use in vehicles, this object is achieved by an arrangement with the features of claim 1.

Die abhängigen Patentansprüche betreffen vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims relate to advantageous embodiments and further developments of the invention.

Ein Hauptgedanke der Erfindung besteht darin, den Wärmekontakt zwischen einem temperaturabhängigen Meßelement, beispielsweise einem NTC-Element und einer Meßstelle, beispielsweise einem Rohr, durch welches das Medium strömt, dessen Temperatur ermittelt werden soll, durch eine hoch wärmeleitfähige Masse zu verbessern, dabei jedoch die thermische Masse des Meßelements gering zu halten. Zu diesem Zweck wird das temperaturabhängige Element mit der hoch wärmeleitfähigen Masse, beispielsweise einem Wärmeleitkleber umhüllt. Diese Umhüllung ist in vorteilhafter Weise geometrisch so gestaltet, dass ein guter Wärmekontakt zur Meßstelle erreicht wird. Die Umhüllung kann dabei so hergestellt werden, dass das Meßelement in eine geeignete Gießform gebracht und diese dann mit dem Wärmeleitkleber ausgegossen wird. Nach der Aushärtung des Wärmeleitklebers kann die Gießform wieder entfernt werden. Dadurch kann die thermische Masse des umhüllten Meßelements verringert und das Zeitverhalten positiv beeinflußt werden.A main idea of the invention is to improve the thermal contact between a temperature-dependent measuring element, for example an NTC element and a measuring point, for example a pipe through which flows the medium whose temperature is to be determined by a highly thermally conductive mass, but the Keep thermal mass of the measuring element low. For this purpose, the temperature-dependent element is coated with the highly thermally conductive mass, such as a thermal adhesive. This enclosure is advantageously geometrically designed so that a good thermal contact with the measuring point is achieved. The enclosure can be made so that the measuring element is placed in a suitable mold and then this is poured with the thermal adhesive. After curing of the thermal adhesive, the mold can be removed again. As a result, the thermal mass of the coated measuring element can be reduced and the time behavior positively influenced.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung verbleibt die Gießform nach dem Aushärten der hoch wärmeleitfähigen Masse an dem temperaturempfindlichen Meßelement, wobei die Gießform dabei vorzugsweise als eine speziell gestaltete hoch wärmeleitfähige Hülse, beispielsweise als eine Metallhülse, ausgeführt ist.In a further development of the invention, the mold remains after curing of the highly thermally conductive mass on the temperature-sensitive measuring element, wherein the mold is preferably designed as a specially designed highly thermally conductive sleeve, for example as a metal sleeve.

Bei einer besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist die Geometrie der Umhüllung über die Gießform oder die am Meßelement verbleibende Hülse an die Geometrie der Meßstelle angepaßt oder die Geometrie der Meßstelle ist an die Geometrie der Umhüllung oder der Hülse angepaßt, beispielsweise durch eine spezielle Bearbeitung der Meßstelle, beispielsweise durch Abflachen des Rohres. Durch die genannten Maßnahmen wird, eine möglichst bündige und großflächige Auflage des temperaturabhängigen Elements auf der Meßstelle erreicht. Die Erfindung umfaßt dabei auch die Art der Ausgestaltung, dass das NTC-Element mit seiner ursprünglichen Umhüllung eine speziell an die Meßstelle angepaßte Geometrie zur Verbesserung des Wärmeübergangs besitzt.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the geometry of the envelope over the mold or the sleeve remaining on the measuring element is adapted to the geometry of the measuring point or the geometry of the measuring point is adapted to the geometry of the envelope or the sleeve, for example by a special processing of the measuring point For example, by flattening the tube. By the measures mentioned becomes, a achieved as flush and large-scale edition of the temperature-dependent element on the measuring point. The invention also encompasses the type of embodiment that the NTC element with its original envelope has a specially adapted to the measuring point geometry to improve the heat transfer.

Die wärmeleitfähige Umhüllung kann auch durch eine Kunststoffumspritzung des Meßelements realisiert werden, die gleichzeitig als mechanische Halterung des Meßelements dient. Die Anpassung der Umhüllung an die Geometrie der Meßstelle wird über die geeignete Wahl der Spritzgußform erreicht.The thermally conductive sheath can also be realized by a plastic extrusion of the measuring element, which also serves as a mechanical support of the measuring element. The adaptation of the envelope to the geometry of the measuring point is achieved via the appropriate choice of the injection mold.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist das Meßelement mit Umhüllung vom Sensorgehäuse thermisch isoliert. Dies kann beispielsweise durch einen ausreichend großen Luftraum zwischen dem Meßelement mit Umhüllung und dem Sensorgehäuse und/oder durch Einbringen eines thermisch isolierenden Materials zwischen Meßelement mit Umhüllung und Sensorgehäuse realisiert werden. Durch diese Ausgestaltung des Sensorgehäuses kann in vorteilhafter Weise der nachteilige Einfluss der Umgebungstemperatur auf das Meßelement, insbesondere bei großen Temperaturdifferenzen zwischen dem Medium im Rohr und der Umgehung, deutlich verringert werden, da die thermische Ankopplung des Meßelements an das Medienrohr deutlich besser als zum Sensorgehäuse bzw. zur Umgehung des Sensorgehäuses ist.In a further advantageous embodiment, the measuring element with casing is thermally insulated from the sensor housing. This can be realized, for example, by a sufficiently large air space between the measuring element with casing and the sensor housing and / or by introducing a thermally insulating material between measuring element with casing and sensor housing. Due to this configuration of the sensor housing, the disadvantageous influence of the ambient temperature on the measuring element, in particular in the case of large temperature differences between the medium in the pipe and the bypass, can be significantly reduced, since the thermal coupling of the measuring element to the media pipe is significantly better than for the sensor housing or housing . is to bypass the sensor housing.

Eine weitere Weiterbildung besteht darin, den Wärmekontakt zwischen dem temperaturempfindlichen Element und der Maßstelle durch eine federnde Befestigung des temperaturabhängigen Elements zu verbessern, wobei das Element einseitig oder mehrseitig federnd gelagert werden kann. Dadurch wird erreicht, daß das temperaturempfindliche Element gegen die Meßstelle gedrückt wird. Außerdem ist auch bei unterschiedlichen Fertigungs- und Montagetoleranzen ein sicheres Anliegen des temperaturempfindlichen Elements an der Meßstelle gewährleistet.A further development is to improve the thermal contact between the temperature-sensitive element and the Maßstelle by a resilient attachment of the temperature-dependent element, wherein the element can be stored on one side or multi-sided resilient. This ensures that the temperature-sensitive element is pressed against the measuring point. In addition, a secure concern of the temperature-sensitive element at the measuring point is guaranteed even with different manufacturing and assembly tolerances.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird bei einem Temperatursensor sowohl die Umhüllung als auch die federnde Lagerung verwendet.In a particularly advantageous embodiment, both the envelope and the resilient mounting is used in a temperature sensor.

Durch die verbesserte thermischen Ankopplung des temperaturempfindlichen Elements zur Meßstelle, also zum Medienrohr oder einer vom Medium durchströmten Komponente reagiert das temperaturempfindliche Element schneller auf Änderungen der Medientemperatur und ermöglicht zudem eine genauere Messung der Medientemperatur.Due to the improved thermal coupling of the temperature-sensitive element to the measuring point, ie to the medium pipe or a component through which the medium flows, the temperature-sensitive element reacts faster to changes in the temperature of the medium and also allows a more accurate measurement of the temperature of the medium.

Der Einsatz feuchteeeigneter temperaturempfindlicher Elemente gewährleistet, daß der Temperatursensor auch beim Eindringen von Feuchtigkeit in den Montagesockel weiterhin voll funktionsfähig bleibt.The use of humidity-sensitive temperature-sensitive elements ensures that the temperature sensor remains fully functional even when moisture penetrates into the mounting base.

Die beschriebene Anordnung zur Temperaturmessung ist prinzipiell für alle Applikationen geeignet, bei denen ohne Einbringung des temperaturempfindlichen Elements in das Medium und den damit verbundenen potentiellen Leckstellen eine Medientemperatur gemessen werden soll (z. B. Gastemperaturen, Kältemitteltemperaturen, Kühlmitteltemperaturen usw.).The described arrangement for temperature measurement is in principle suitable for all applications in which a medium temperature is to be measured without introducing the temperature-sensitive element into the medium and the associated potential leaks (eg gas temperatures, refrigerant temperatures, coolant temperatures, etc.).

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere in der schnelleren Reaktionszeit als bei bekannten Aufklemm- oder Auflagefühlern, einer geringeren Fehlmessung der Temperatur durch bessere thermische Ankopplung an die Meßstelle und thermische Entkopplung von den Umgebungsbedingungen sowie in einer sicheren und reproduzierbaren Positionierung gegenüber anderen Auflage- oder Aufklemmfühlern.The advantages of the invention are in particular in the faster reaction time than in known Aufklemm- or support sensors, a lower measurement error of the temperature by better thermal coupling to the measuring point and thermal decoupling from the ambient conditions and in a safe and reproducible positioning over other support or Aufklemmfühlern.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

1a, 1b, 1c jeweils eine Schnittdarstellung einer Anordnungen zur Temperaturmessung; 1a . 1b . 1c in each case a sectional view of a device for measuring temperature;

2a, 2b, 2c jeweils eine schematische Detaildarstellung eines temperaturabhängigen Elements; 2a . 2 B . 2c in each case a schematic detail of a temperature-dependent element;

3a, 3b, 3c jeweils eine schematische Darstellung von Ankopplungsmöglichkeiten an eine Meßstelle; 3a . 3b . 3c in each case a schematic representation of coupling possibilities to a measuring point;

4a, 4b jeweils eine schematische Darstellung eines Temperatursensors mit federnder Befestigung des Meßelements. 4a . 4b in each case a schematic representation of a temperature sensor with resilient attachment of the measuring element.

5 eine Schnittdarstellung der Anordnungen zur Temperaturmessung aus 1c entlang der Schnittlinie A-A; 5 a sectional view of the arrangements for temperature measurement 1c along the section line AA;

Einander entsprechende Teile beziehungsweise Parameter sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts or parameters are provided in all figures with the same reference numerals.

Wie aus 1a ersichtlich ist, umfaßt die Anordnung zur Messung einer Temperatur einen Temperatursensor 1, eine Sensoraufnahme 2, eine Komponente 3 im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Rohr, durch die ein zu messendes Medium (nicht dargestellt) strömt und eine Meßstelle 4, an der die Temperatur des Mediums ermittelt wird. Wie aus 1a werter ersichtlich ist, umfaßt der Temperatursensor 1 ein temperaturabhängiges Element 5, beispielsweise ein NTC-Element, eine Umhüllung 6 aus wärmeleitfähigem Material, Insbesondere Wärmeleitkleber, bei dem ein Klebergrundstoff entweder selbst hoch wärmeleitfähig ist oder dieser mit hoch wärmeleitfähigem Material, beispielsweise Metallspänen, vermischt ist, einen Steckeranschluß 7, eine federnde Lagerung 8 für das NTC-Element 5 und eine Dichtung 9, insbesondere eine O-Ring-Dichtung, zum dichten Verbinden des Steckeranschlusses 7 mit der Sensoraufnahme 2. Durch eine geeignete Ausgestaltung der Sensoraufnahme 2 am Rohr 3 ist zu erreichen, daß die thermische Ankopplung des Meßelements 5 an die gewünschte Meßstelle 4 starker ist als die thermische Ankopplung an die am Rohr 3 angebrachte Sensoraufnahme 2. Dies kann durch einen ausreichenden Abstand zwischen dem Meßelement 5 und der Sensoraufnahme 2 erreicht werden.How out 1a can be seen, the arrangement for measuring a temperature comprises a temperature sensor 1 , a sensor recording 2 , a component 3 in the illustrated embodiment, a tube through which a medium to be measured (not shown) flows and a measuring point 4 at which the temperature of the medium is determined. How out 1a is apparent, includes the temperature sensor 1 a temperature-dependent element 5 , for example an NTC element, a cladding 6 made of thermally conductive material, in particular thermal adhesive, in which an adhesive base is either highly thermally conductive itself or this is mixed with highly thermally conductive material, such as metal chips, a plug connection 7 , a springy storage 8th for the NTC element 5 and a seal 9 , in particular an O-ring seal, for tightly connecting the plug connection 7 with the sensor holder 2 , By a suitable embodiment of the sensor holder 2 on the pipe 3 is to achieve that the thermal coupling of the measuring element 5 to the desired measuring point 4 stronger than the thermal coupling to the pipe 3 attached sensor holder 2 , This can be achieved by a sufficient distance between the measuring element 5 and the sensor holder 2 be achieved.

1b zeigt zusätzlich eine Sensorführung 10 zur Führung des NTC-Elements 5. Die Positionierung des Meßelements 5 an der Meßstelle 4 kann durch zusätzliche Führungselemente 10 am Rohr 3 verbessert werden. Durch das Führungselement 10 kann aufgrund der vergrößerten Anlagefläche zum NTC-Element 5 auch die thermische Ankopplung verstärkt wenden. 1b additionally shows a sensor guide 10 for guiding the NTC element 5 , The positioning of the measuring element 5 at the measuring point 4 can through additional guide elements 10 on the pipe 3 be improved. Through the guide element 10 can due to the increased contact surface to the NTC element 5 also strengthen the thermal coupling.

1c zeigt eine Ausführungsform, bei der das Meßelement 5 mit Umhüllung 6 in Längsrichtung zum Rohr 3 angeordnet ist. Die federnde Lagerung des Meßelements 5 ist durch eine Federzunge 8 realisiert. In 1c ist die Sensoraufnahme 2 durch eine Sensorgehäuse 12 ersetzt, welches mit dem Steckeranschluss verbunden ist. Das Sensorgehäuse 12 ist beispielsweise als Klappgehäuse ausgeführt, dass das Rohr 3 mit umschließt (siehe 5). 1c shows an embodiment in which the measuring element 5 with serving 6 in the longitudinal direction of the tube 3 is arranged. The resilient mounting of the measuring element 5 is by a spring tongue 8th realized. In 1c is the sensor recording 2 through a sensor housing 12 replaced, which is connected to the connector. The sensor housing 12 is designed as a folding housing, for example, that the tube 3 with encloses (see 5 ).

Alternativ kann das Sensorgehäuse mittels einer Klammer oder durch eine Befestigungsband am Rohr befestigt werden. Durch einen Luftraum 13 zwischen dem Meßelement 5 mit Umhüllung 6 wird das Meßelement 5 vom Sensorgehäuse 12 thermisch isoliert. Zusätzlich oder alternativ kann zwischen das Meßelement 5 mit Umhüllung 6 und das Sensorgehäuse ein thermisch isolierendes Material eingebracht werden. Bei bekannten Rohrauflagefühlern und Systemen zur Fixierung von Meßelementen auf Rohren, wird das Meßelement häufig durch metallische Elemente wie z. B. Spannbänder, Klammern o. ä. auf dem Rohr befestigt oder fest in ein Kunststoffgehäuse eingegossen ist, welches dann auf dem Rohr befestigt wird. Diese Ausführungsformen führen dazu, dass das Meßelement eine gute thermische Ankopplung zur Umgebung erhält, die, insbesondere bei hohen Temperaturdifferenzen zwischen dem Medium im Rohr und der Umgebung, zu Fehlmessungen der Mediumtemperatur führen kann. Zudem weisen diese Systeme durch die Verbindung des Befestigungselements mit dem Meßelement eine große thermische Messe auf, wodurch diese Temperaturfühler träge auf Temperaturänderungen reagieren. Durch die beschriebene thermische Isolierung des Meßelements 5 mit Umhüllung 6 vom Sensorgehäuse 12 wird der nachteilig Einfluß der Umgebungstemperatur auf die Messung deutlich verringert und die thermische Masse des Meßelements so gering wie möglich gehalten.Alternatively, the sensor housing can be fastened to the pipe by means of a clamp or by a fastening tape. Through an airspace 13 between the measuring element 5 with serving 6 becomes the measuring element 5 from the sensor housing 12 thermally insulated. Additionally or alternatively, between the measuring element 5 with serving 6 and the sensor housing a thermally insulating material are introduced. In known Rohrauflagefühlern and systems for fixing of measuring elements on pipes, the measuring element is often replaced by metallic elements such. B. straps, clips o. Ä. Fastened to the pipe or is solidly poured into a plastic housing, which is then mounted on the pipe. These embodiments result in that the measuring element receives a good thermal coupling to the environment, which can lead to incorrect measurements of the medium temperature, especially at high temperature differences between the medium in the pipe and the environment. In addition, these systems by the connection of the fastener with the measuring element on a large thermal mass, causing these temperature sensors react inertly to temperature changes. By the described thermal insulation of the measuring element 5 with serving 6 from the sensor housing 12 the adverse influence of the ambient temperature on the measurement is significantly reduced and kept the thermal mass of the measuring element as low as possible.

In einer alternativen nicht dargestellten Ausführung weist das Sensorgehäuse 12 an der Auflagefläche zum Rohr 3 ein Dichtungselement auf, das den Innenraum des Sensors, der das eigentliche Meßelement 5 beinhaltet, vor dem Eindringen von Flüssigkeiten und Partikeln schützt.In an alternative embodiment not shown, the sensor housing 12 at the bearing surface to the pipe 3 a sealing element on which the interior of the sensor, the actual measuring element 5 contains, protects against the ingress of liquids and particles.

2a zeigt die wesentlichen Elemente der Anordnung zur Temperaturmessung für eine gute thermische Verbindung an der Meßstelle 4. Wie aus 2a ersichtlich ist, wird an der Meßstelle 4 das temperaturabhängige Element 5 über seine Umhüllung 6 flächig an das Rohr 3 angekoppelt. 2b zeigt eine zusätzliche Hülse 11, die um die Umhüllung 5 angeordnet ist. 2c zeigt eine Anordnung des Meßelements 5 mit Umhüllung 6 in Längsrichtung zum Rohr 3. 2a shows the essential elements of the arrangement for temperature measurement for a good thermal connection at the measuring point 4 , How out 2a is apparent, is at the measuring point 4 the temperature-dependent element 5 about his serving 6 flat to the pipe 3 coupled. 2 B shows an additional sleeve 11 around the serving 5 is arranged. 2c shows an arrangement of the measuring element 5 with serving 6 in the longitudinal direction of the tube 3 ,

Die 3a zeigt eine Meßstelle 4, bei der zur flächigen Auflage die Geometrie der Umhüllung 6 an die Geometrie des Rohres 3 angepaßt wurde. Die 3b zeigt eine Meßstelle 4, bei der zur flächigen Auflage die Geometrie des Rohres 3 an die Geometrie der Umhüllung 6 angepaßt wurde. Die 3c zeigt eine Meßstelle 4, bei der zur flächigen Auflage die Geometrie der Umhüllung 6 an die Geometrie des Rohres 3 angepaßt wurde, wobei das Meßelements 5 mit Umhüllung 6 in Längsrichtung zum Rohr 3 angeordnet ist. Selbstverständlich ist es auch möglich sowohl die Geometrie der Umhüllung 6 als auch die Geometrie des Rohres 3, bzw. der Komponente durch die das Meßmedium strömt zu verändern, um einen optimalen thermischen Übergang an der Meßstelle 4 zu erhalten.The 3a shows a measuring point 4 in which the geometry of the envelope for the flat edition 6 to the geometry of the pipe 3 was adjusted. The 3b shows a measuring point 4 , in the case of the surface edition the geometry of the tube 3 to the geometry of the envelope 6 was adjusted. The 3c shows a measuring point 4 in which the geometry of the envelope for the flat edition 6 to the geometry of the pipe 3 was adapted, wherein the measuring element 5 with serving 6 in the longitudinal direction of the tube 3 is arranged. Of course, it is also possible both the geometry of the envelope 6 as well as the geometry of the pipe 3 , or the component through which the measuring medium flows to change, for optimum thermal transfer at the measuring point 4 to obtain.

Weiterhin bewirkt die optionale Verwendung eines pastösen Wärmeleitmediums (z. B. Wärmeleitpaste) zwischen Meßelement 5 mit Umhüllung 6 und Auflagefläche der Meßstelle 4 eine weitere Verbesserung der thermischen Ankopplung.Furthermore, the optional use of a paste-like heat-conducting medium (eg thermal paste) causes between the measuring element 5 with serving 6 and bearing surface of the measuring point 4 a further improvement of the thermal coupling.

4a und 4b zeigen den Temperatursensor 1 mit verschiedenen federnden Lagerungen 6 des temperaturabhängigen Elements 5. So zeigt 4a den Temperatursensor 1 mit einer einseitigen federnden Lagerungen 8 für das NTC-Element 5 und 4b zeigt eine zweiseitige federnde Lagerung 8 für das NTC-Element 5. 4a and 4b show the temperature sensor 1 with different springy bearings 6 the temperature-dependent element 5 , So shows 4a the temperature sensor 1 with a one-sided springy bearings 8th for the NTC element 5 and 4b shows a two-sided resilient mounting 8th for the NTC element 5 ,

Da das NTC-Element 5 einer Feuchtebelastung ausgesetzt sein kann, werden in vorteilhafter Weise spezielle feuchtegeeignete NTC-Elemente 5 eingesetzt, so dass es zu keinem Ausfall des NTC-Elements 5 durch Feuchter schädigung kommt.Because the NTC element 5 can be exposed to a moisture load, are advantageously moisture-suitable special NTC elements 5 used so that there is no failure of the NTC element 5 comes through damp damage.

5 zeigt eine Schnittdarstellung der Anordnungen zur Temperaturmessung aus 1c entlang der Schnittlinie A-A. Wie aus 5 ersichtlich ist, ist das Sensorgehäuse 12 als Klappgehäuse ausgeführt und umschließt neben dem Messeelement 5 mit Umhüllung 6 auch das Rohr 3. 5 shows a sectional view of the arrangements for temperature measurement 1c along the section line AA. How out 5 is apparent, is the sensor housing 12 designed as a folding housing and encloses next to the measuring element 5 with serving 6 also the tube 3 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Temperatursensortemperature sensor
22
Sensoraufnahmesensor recording
33
Komponente, RohrComponent, pipe
44
Meßstellemeasuring point
55
temperaturabhängiges Element, NTC-Elementtemperature-dependent element, NTC element
66
Umhüllung, wärmeleitfähiges MaterialEnvelope, thermally conductive material
77
Steckeranschlußplug connection
88th
federnde Lagerungresilient storage
99
Dichtungpoetry
1010
Sensorführungsensor guide
1111
Hülseshell
1212
Sensorgehäusesensor housing
1313
thermische Isolierung des Meßelements (Luftraum)thermal insulation of the measuring element (air space)

Claims (7)

Anordnung zur Temperaturmessung an einer Messstelle (4) mit einem temperaturempfindlichen Messelement (5), wobei das temperaturempfindliche Messelement (5) mit einer wärmeleitfähigen Masse (6) umhüllt ist, wobei die Umhüllung (6) geometrisch so gestaltet ist, dass ein flächiger Kontakt zu der Messstelle (4) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das temperaturempfindliche Messelement (5) ein NTC-Element ist, welches mit der wärmeleitfähigen Masse (6) und einer Hülse (11) verklebt wird, wobei das Messelement in einem Sensorgehäuse (12) aufgenommen ist, welches als Klappgehäuse ausgebildet ist und das Element, welches die Messstelle (4) aufweist, umschließt.Arrangement for temperature measurement at a measuring point ( 4 ) with a temperature-sensitive measuring element ( 5 ), wherein the temperature-sensitive measuring element ( 5 ) with a thermally conductive mass ( 6 ), wherein the envelope ( 6 ) is geometrically designed so that a flat contact with the measuring point ( 4 ), characterized in that the temperature-sensitive measuring element ( 5 ) is an NTC element, which with the thermally conductive mass ( 6 ) and a sleeve ( 11 ), wherein the measuring element in a sensor housing ( 12 ), which is designed as a folding housing and the element which the measuring point ( 4 ) encloses. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtanordnung von Messelement (5) und Umhüllung (6) so ausgeführt ist, dass sie eine möglichst geringe thermische Masse aufweist.Arrangement according to claim 1, characterized in that the overall arrangement of measuring element ( 5 ) and wrapping ( 6 ) is designed so that it has the lowest possible thermal mass. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie der Umhüllung (6) oder der Hülse (11) an die Geometrie der Messstelle (4) angepasst ist.Arrangement according to one of claims 1 or 2, characterized in that the geometry of the envelope ( 6 ) or the sleeve ( 11 ) to the geometry of the measuring point ( 4 ) is adjusted. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie der Messstelle (4) an die Geometrie der Umhüllung (6) oder der Hülse (11) angepasst ist.Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the geometry of the measuring point ( 4 ) to the geometry of the envelope ( 6 ) or the sleeve ( 11 ) is adjusted. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeleitfähige Masse (6) ein Wärmeleitkleber ist.Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the thermally conductive mass ( 6 ) is a thermal adhesive. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Messelement (5) mit Umhüllung (6) vom Sensorgehäuse (12) thermisch isoliert ist.Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the measuring element ( 5 ) with wrapping ( 6 ) from the sensor housing ( 12 ) is thermally isolated. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Isolierung durch einen Luftraum (13) zwischen dem Messelement (5) mit Umhüllung (6) und dem Sensorgehäuse (12) und/oder durch Einbringen eines thermisch isolierenden Materials zwischen Messelement (5) mit Umhüllung (6) und Sensorgehäuse (12) realisiert ist.Arrangement according to claim 6, characterized in that the thermal insulation by an air space ( 13 ) between the measuring element ( 5 ) with wrapping ( 6 ) and the sensor housing ( 12 ) and / or by introducing a thermally insulating material between the measuring element ( 5 ) with wrapping ( 6 ) and sensor housing ( 12 ) is realized.
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