DE20004514U1 - Elektrochemischer Meßfühler - Google Patents

Description

R. 37923

06.03.00 Pg/Mi

ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart

Elektrochemischer Meßfühler

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem elektrochemischen Meßfühler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der EP 0 587 350 Bl ist ein Gassensor der gattungsgemäßen Art zur Bestimmung der Sauerstoffkonzentration in einem Meßgas bekannt, der ein Sensorelement und ein Schutzrohr aufweist. In das Schutzrohr sind Löcher eingebracht, die den Zutritt des Meßgases zum Sensorelement erlauben. Weiterhin ist der Raum zwischen dem Schutzrohr und dem Sensorelement mit einem Isoliermaterial h gepackt, das beispielsweise aus einem gasdurchlässigen, keramischen Fasermaterial besteht. Bei dieser Anordnung tritt das Problem auf, daß der Kontakt des Isoliermaterials zu einer auf dem Sensorelement aufgebrachten Elektrode aufgrund der verwendungstypisch auftretenden Erschütterungen zu einem Abrieb führt, der die bestimmungsgemäße Funktion des Gassensors stört. Daneben können bei einer Verunreinigung des Isolie.rmaterials bei entsprechenden Potentialverhältnissen Fehlerströme von der Elektrode über das Isoliermaterial abfließen, die die bestimmungsgemäße Funktion des Gassensors stören. Der Kontakt des im Betrieb verunreinigten Isoliermaterials mit dem Sensorelement kann

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weiterhin zu Verunreinigungen der Oberfläche des Sensorelements führen.

Vorteile der Erfindung
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Der erfindungsgemäße Gassensor mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, daß Abrieb, Verunreinigung der Oberfläche des Sensorelements und Fehlerströme vermieden werden.

Ist weiterhin das keramische Fasermaterial so angeordnet, daß das Meßgas zumindest zum überwiegenden Teil nur durch das keramische Fasermaterial zum Sensorelement strömen kann, so ergibt sich der weitere Vorteil, daß im Meßgas mitgeführtes Kondenswasser nicht das Sensorelement beaufschlagen kann, sondern im keramischen Fasermaterial zurückgehalten wird und verdampft.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Gassensors möglich.

fc Eine besonders sichere beabstandete Fixierung des Fasermaterials ist durch ein doppelwandiges Schutzrohr erreichbar.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 als erstes Ausführungsbeispiel und Figur 2 als weiteres Ausführungsbeispiel den Meßbereich eines Gassensors in Schnittdarstellung.

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Beschreibung

Die Figuren 1 und 2 zeigen als Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung den Meßbereich einen Gassensors 10, der ein in einem Meßgasraum 23 befindliches Sensorelement 20, ein doppelwandiges Schutzrohr 22 mit Zu- und Ausströmöffnungen 24 sowie ein keramisches Fasermaterial 21 aufweist. Die in Figur 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele unterscheiden sich in der Ausführung des doppelwandigen Schutzrohres 22. In dem in Figur 1 . dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Zu- und Ausströmöffnungen 24 so angeordnet, daß das Meßgas senkrecht zur Achse des Sensorelements in den Meßgasraum 23 eindringt, während in dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel das Meßgas auch parallel zur Achse des Sensorelements 20 in den Meßgasraum 23 eindringt. In beiden Ausführungsbeispielen ist das keramische Fasermaterial 21 derart zwischen den beiden Wänden des doppelwandigen Schutzrohres 22 angeordnet, daß das Meßgas den Meßgasraum 23 nur nach Durchfluß durch das keramische Fasermaterial 21 erreicht. Das keramische

Fasermaterial 21 kann beispielsweise als Watte, Wolle oder Flies eingesetzt werden. Das keramische Fasermaterial 21 kann in den Innenraum des doppelwandigen Schutzrohres 22 L· außerdem durch Einlegen von gestanzten Keramikfaserscheiben oder durch Wicklung von Keramikfaserband eingebracht werden.

In bevorzugter Ausführung weist das keramische Fasermaterial 21 Fasern aus Al₂O₃ und/oder ZrO₂ auf. Die keramischen Fasern haben in bevorzugter Ausführung eine Dicke von 2 bis 5 &mgr;&igr;&agr;. Die Länge der Einzelfasern des keramischen Fasermaterials ist in bevorzugter Ausführung größer oder gleich 1 mm.

Es ist für den Fachmann ohne weiteres möglich, die Beabstandung des keramischen Fasermaterials 21 vom Sensorelement 20 auch auf andere Weise zu verwirklichen. So

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kann das keramische Fasermaterial 21 beispielsweise durch ein in den Meßgasraum 23 eingebrachtes Drahtgitter von dem Sensorelement 20 beabstandet gehalten werden.

Claims (6)

1. Elektrochemischer Meßfühler zur Bestimmung von Gaskomponenten und/oder Gaskonzentrationen in Gasgemischen mit einem Sensorelement, das von einem Schutzrohr umgeben ist, das den Zutritt eines Meßgases zum Sensorelement erlaubt, wobei sich im Schutzrohr ein keramisches Fasermaterial befindet, dadurch gekennzeichnet, daß das keramische Fasermaterial (21) beabstandet vom Sensorelement (20) im Schutzrohr (22) angeordnet ist.

2. Meßfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzrohr (22) zumindest bereichsweise doppelwandig ausgeführt ist und daß das keramische Fasermaterial (21) zumindest im Bereich von Zu- und Ausströmöffnungen (24) zwischen den beiden Wänden des Schutzrohres (22) angeordnet ist.

3. Meßfühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Zu- und Ausströmöffnungen (24) das Schutzrohr doppelwandig ausgebildet ist.

4. Meßfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das keramische Fasermaterial (21) Fasern aus Al₂O₃ und/oder ZrO₂ aufweist.

5. Meßfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die keramischen Fasern eine Dicke von 2 bis 5 µm haben.

6. Meßfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die keramischen Fasern eine Länge von größer oder gleich 1 mm aufweisen.