[发明专利]插入式温度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1前序部分的温度传感器。这种温度传感器经常用于精确地查明受热的构件的温度。在此典型地将设置在支架上的热敏元件/热电偶插入到构件的空隙中并且利用设置在支架上的固定元件固定在构件上。因此支架以其表面的一部分贴靠在构件上；该部分在本说明书中被称为“贴靠面”。

背景技术

因为在该布置结构中，热敏元件、更确切地说其测量部位不是在构件的表面上进行温度测量，而是在构件的空隙中在一定程度上插入到构件中，人们也称这种温度传感器为“插入式温度传感器”。这些温度传感器例如由CH689 875A5和DE20 2011 004 481已知。

实践表明，利用这种温度传感器得到的测量结果非常敏感地依赖于热敏元件的测量部位在构件的空隙内部中所处的地点。在此，值得期望的特别是热敏元件的测量部位在如下位置处可重复定位，在该位置中测量部位尽可能地与空隙的至少一个壁面、特别是与空隙的底部紧密地热接触，从而从空隙的壁面到测量部位的尽可能良好的热传递是可能的。

在市场上，可获得如下的温度传感器，在这些温度传感器中尝试更精确地确定热敏元件的测量部位的位置，在支架的贴靠面上或者至少部分贯穿该贴靠面地设置有一个金属护套，使得金属护套的内部空间通过开口与支架的对置于贴靠面的侧面连接。在此，该金属护套的形状尽可能配合精准地匹配于构件的空隙的形状。热敏元件的具有测量部位的区段插入到金属护套的内部空间中。

温度传感器的该构造形式能实现特别是在构件上安装温度传感器之前在金属护套的内部空间中在所希望的部位处设置并且必要时固定测量部位。这特别适用于金属护套在对置于支架的贴靠面的侧面上具有开口的情况，如例如在套筒时情况就是如此。

然而测量部位在金属护套内部中的给定位置处的定位本身来说不能确保，实际上存在与底部的良好的热接触。此外表明，虽然利用金属护套达到从在要加热的构件中的空隙的壁面到金属护套的限定其内部空间的周面上的足够良好的热传导，但不发生从这些周面到热敏元件的测量部位的足够良好的热传递。因此在实际使用这样的温度传感器时表明，虽然温度传感器导致改善利用其查明的温度数据的可靠性，但还总是存在改善需要。

此外，响应特性、亦即直至出现温度变化的时间是需要改善的。

发明内容

因此，本发明的任务在于提供一种改善的、减少这些问题的温度传感器。该任务通过一种具有权利要求1的特征的温度传感器以及一种具有权利要求17的特征的、包括温度传感器和要加热的构件的装置来解决。这样的温度传感器的有利的构造形式为从属权利要求的技术方案。

按照本发明的温度传感器包括具有测量部位的热敏元件和具有贴靠面和开口的支架。

按照本专利权的意义，不仅由不同材料制成的热敏臂所接触的测量部位、而且包含可能邻接于热敏臂的热敏导线或补偿导线的整个组件被理解为概念“热敏元件”。

此外，在按照本发明的温度传感器中热敏元件的电连接部从测量部位出发被引导通过开口，其中，按照本发明的意义，特别是一方面热敏元件的通常由不同的金属或合金制成的在测量部位上相互连接的热敏臂以及另一方面可能设置的热敏导线或补偿导线也能被理解为“电连接部”。

此外，在支架的贴靠面上或者至少部分贯穿该贴靠面地设置有一个第一金属护套，第一金属护套的内部空间通过开口与支架的对置于贴靠面的侧面或者支架的另一侧面相连接，从而给出一种从支架的另一个侧面引导热敏元件到贴靠面那一侧上的可能性。

对于发明重要的是，测量部位设置在一个第二金属护套的内部空间中，其中，第二金属护套至少以一个区段位于第一金属护套的内部空间中并且至少以该区段的一部分区域与第一金属护套连接或能连接，使得第二金属护套在其位置方面相对于第一金属护套固定。

利用这种布置结构可以匹配温度传感器和特别是测量部位相对于要加热的构件的空隙底部的位置并且达到与测量部位的改善的热传递。这点导致改善得到的温度数据的可靠性。

此外，该构造形式允许以组件来生产。例如不同的热敏元件可以与相同的或不同的支架相组合，并且能够以相同构造的热敏元件简单地实现不同的插入深度和直径变化。因此能够以少的构件实现变化丰富的顾客愿望。

按照使用条件符合目的的可以是，所述热敏元件是绝缘的和/或无电势的和/或接地的。