[发明专利]温度传感器

说明书

本发明涉及用于确定和/或监视液体(5)的温度(T)的装置(1)，其包括布置在传感器头部(3)中的至少一个温度传感器(7)。本发明还涉及用于制造本发明的装置(1)的方法。传感器头部(3)的至少一个内部容积(V)至少部分地填充有至少一种第一材料(10)并且至少部分地填充有至少一种第二材料(11)。第一材料(10)用于把温度传感器(7)的至少一个部件(8、9a、9b)固定在传感器头部(3)内，第二材料(11)用于传感器头部(3)内的热传导。

技术领域

本发明涉及一种用于确定和/或监视温度并具有至少一个温度传感器的装置，以及涉及一种用于制造本发明的装置的方法。

背景技术

在各种各样的实施例中，从现有技术中已知温度计。因此，存在参考已知膨胀系数的液体、气体或固体的膨胀的用于测量温度的温度计，或者还有例如在应用电阻元件或热电偶的情况下将材料的电导率与温度相关联的温度计。相反，在辐射温度计尤其是高温计的情况下，物质的温度的确定利用其热辐射。在大量出版物中描述了这些不同温度计的基础测量原理。

在所谓的薄膜传感器尤其是电阻温度检测器(RTD)形式的温度传感器的情况下，例如，使用配备有连接线并且应用在基板上的传感器元件，其中基板的后侧通常涂有金属。用作传感器元件的是所谓的例如以铂元件形式的电阻元件，其也可以标号PT10、PT100和PT1000商业可获得。

电阻元件通常借助于焊接工艺安装在传感器头部例如传感器尖端内，尤其是安装在例如不锈钢的套管的内部底板上。作为焊接方法，在许多情况下，执行所谓的SMD焊接，其中，首先将焊料应用在第一部件上，然后将第二部件放置在焊料上并通过加热焊接到第一部件。例如电阻温度计的传感器头部通常首先被提供有定义量的固态焊料(“焊料片”)并且随后在传感器头部的内部底板上加热熔化。然后将传感器元件以其金属化面浸入焊料中，并以这种方式焊接在传感器头部内。用于制造这种温度计的焊料连接的方法例如从公开说明书DE102006048448A1和从本申请首次提交之日时未公开的申请号为No.102015112199.9的德国专利申请中是已知的。从根本上说，在相应的电阻温度计的情况下，焊接连接对温度计的热性能尤其是对电阻元件和传感器头部之间的热耦合有很大影响。相应的温度计由申请人例如以商标Quicksens生产和销售。

作为这种电阻元件被焊接到传感器头部的情况下的温度计的替代，已知许多尤其是在诸如例如氧化镁(MgO)或氧化铝(Al2O3)的陶瓷粉末或陶瓷灌封化合物尤其是可硬化的陶瓷灌封化合物中封闭和/或封装温度传感器的情况下的温度计。该程序一方面用于固定温度传感器。此外，例如在陶瓷粉末中的封装提供即使在高温下、尤其是在例如高达600℃的温度下也相互绝缘并与传感器头部尤其是通常由金属或金属合金制成的传感器尖端的壳体绝缘的温度传感器的连接线。以这种方式实施的用于制造温度计的方法例如从公开说明书DE02329239A1中已知。为了容纳温度传感器，将灌封化合物的至少可预先确定量的第一组分和第二组分引入模具尤其是传感器尖端。然后，摇动传感器尖端和/或使其以可预先确定的频率振荡。这种温度计由申请人例如以商标Strongsens生产和销售，。

有利地，在温度传感器焊接到传感器头部的情况下，电阻温度计具有特别好的用于对液体温度的变化作出反应的响应时间。然而，不利的是，这种温度计不适合在高温尤其是在温度T200℃时使用。而且，与温度计相比，这些温度计在封闭和/或封装温度传感器的情况下具有较小的机械稳定性。反过来，与具有焊接温度传感器的温度计相比，具有封闭和/或封装温度传感器的温度计具有更差的响应时间。

发明内容

从上述现有技术而来，本发明的目的是改进具有封闭和/或封装的温度传感器的温度计的响应时间。

该目的通过如权利要求1中定义的装置以及用于制造本发明的装置的方法来实现，这种方法在权利要求12中定义。该装置和方法的有利实施例在从属权利要求中出现。