[发明专利]温度传感器

说明书

本发明涉及一种用于制造热电偶式温度传感器的方法，所述方法包括以下相继的步骤：a)制造矿物绝缘电缆(14)，所述矿物绝缘电缆(14)包括在所述矿物绝缘电缆的整个长度上延伸的并埋没到矿物绝缘体(8)中的两条热电偶线(10、12)；b)将所述矿物绝缘电缆的端部中的一个在2至20mm范围内的长度上、优选地在小于15mm的长度上、优选地在小于10mm的长度上剥皮，以暴露热电偶线的端部；c)连接由此暴露的热电偶线的端部(40、42)，以构成热电偶热点(13)；d)将盖帽(20)固定在所述矿物绝缘电缆上，以保护所述热点。

本申请是申请日为2015年11月18日、申请号为201580072179.4、发明名称为“温度传感器”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及包括热电偶的温度传感器，其意于测量-40℃至1200℃范围内的温度，尤其是在机动车辆的热力发动机组中。

背景技术

如图1所示，温度测量装置传统地包括温度传感器2，该温度传感器2通过允许将温度传感器连接到测量设备4的延伸电缆3而被延长。温度传感器2传统地包括金属保护鞘5和止挡件6，该止挡件6安装在保护鞘5上并根据目标应用而被调整。

测量设备4意于解释由温度传感器2提供的并通过延伸电缆3传递的电信号。该解释允许估测温度传感器的端部所经受的温度。

在保护鞘5的内部，温度传感器2传统地包括热电偶7和矿物绝缘体8(传统地由氧化铝或氧化镁制成)，这允许热电偶抵御环境限制、尤其是抵御高温。

如图2所示，热电偶7是第一和第二导电线10和12的组件，第一和第二导电线10和12在热点13处彼此端对端地连接。根据众所周知的塞贝克效应(l’effet Seebeck)，第一和第二导电线的端子处的电势差ΔU取决于在热点处的温度T₁和在所述端子处的温度T₀之间的差。

热电偶式温度传感器尤其用于热力发动机组中，在热力发动机组中，该热电偶式温度传感器经受-40℃至1200℃范围内的温度。

为了制造意于这样的应用的温度传感器，传统地采用按照以下步骤的方法：

首先，制造矿物绝缘电缆14、或MIC电缆(在英语中为“mineral insulatedcable”)。

矿物绝缘电缆包括金属保护鞘5，并在保护鞘5的内部包括由适于形成热电偶的材料制成的两条热电偶线10和12，这两条热电偶线借助于矿物绝缘体8彼此绝缘并与保护鞘5绝缘(图3a)。

为了形成这两个热电偶线之间的接合部、即“热点”13，从电缆的端部中的一个、通常在约为2至10mm的深度上取走一些矿物绝缘体(例如通过喷砂处理或刮研)。在该被称为“远侧”端部的端部处，这两条热电偶线由此从绝缘体露出，同时被保护鞘5环绕(图3b)。

热电偶线的由此暴露的两个端部机械地靠近，直至彼此接触，然后例如通过电焊接彼此连接(图3c)。

保护鞘的镂空端部然后可选地可被绝缘材料填充，该绝缘材料与矿物绝缘电缆的矿物绝缘体相同或不同。保护鞘然后被再封闭(图3c中的箭头)，以保护热电偶，该再封闭例如通过电焊接(图3d)。

此外，在保护鞘5的封闭之后或在矿物绝缘电缆的切割之前，传统地，在保护鞘5的远侧端部处制成缩径部15(传统地通过拉丝或锻造)。缩径部传统地允许改善温度传感器的响应时间，而不显著影响其抵抗振动的能力。

这样的制造方法难以自动化，并且目前需要棘手的手工操作。

因此，存在对这样的解决方案的需求：该解决方案允许方便热电偶式温度传感器的制造自动化。

本发明的目的在于满足该需求。

发明内容