CN107860789A - 在对试样进行热分析时用于校准调温的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于校准对试样(P1至P4)进行热分析的设备(10)的方法。根据本发明的方法包括：借助设备(10)的光热测量装置(18、20、22)在一个确定的试样上或在多个同种类的试样上进行光热测量，该一个确定的试样为此依次地保持在设备(10)的多个试样保持件(14‑1至14‑4)中并且分别进行光热测量，或多个同种类的试样为此保持在多个保持件(14‑1至14‑4)中的各其中一个中并且分别进行光热测量，其中，在光热测量时分别以电磁激励脉冲照射相关试样的第一侧，并且检测由于激励脉冲而从该试样的与第一侧相对的第二侧发出的热辐射；比较多个试样保持件(14‑1至14‑4)的光热测量的结果；基于比较结果，为每个试样保持件(14‑1至14‑4)分别得出至少一个修正参数；以及基于得出的修正参数对设备(10)的温度测量装置(26‑1至26‑4)和/或设备(10)的调温装置(16‑1至16‑4)进行校准。

Description

在对试样进行热分析时用于校准调温的方法

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的、用于校准对试样进行热分析的设备的方法。

背景技术

在热分析中，根据由相关材料构成的试样作为温度的函数来检测材料特性。对此，正确的测温学、即对试样的温度的正确测量是重要的。

由现有技术已知的用于对试样进行热分析的设备例如有呈热电偶或电阻温度计的形式的温度传感器，其例如可布置成与试样热接触，以便在检测期间测量温度。

但是该测量会或多或少地有错误，例如因为这种温度传感器不是测量试样内部的温度而是例如测量在试样边缘上的温度。该测量错误对于通常使用的甚至不会与试样接触而是靠近试样、即在空间上与试样分开地布置在设备的试样腔室之内的温度传感器来说更没有意义。

该问题可通过对所使用的温度传感器或由其形成的温度测量装置的合适“校准”而明显降低。校准是指，得出并存储一个或多个修正参数，以便在后续的热分析中能够相应地考虑该修正参数。

对于这种校准例如可设置成，在相关的用于热分析的设备中在运行温度程序的过程中(试样温度随时间按预先确定地进行变化)测量在相应已知的温度下熔化的一个或多个试样的温度，以便随后依据对借助温度测量装置测得的熔化温度与例如由文献已知的熔化温度的比较校准温度测量装置。

代替使用这种熔化标准以外，也可例如使用具有已知的居里温度的试样来进行校准。

在现有技术中已知，例如能够以上述方式对温度测量装置进行这种校准的用于热分析的设备有多种实施方式。对此的一个示例是德国泽尔布的耐驰设备制造有限责任公司的“LFA 467 HT HyperFlash”。已知的设备包括：

-具有多个试样保持件的试样腔室，试样保持件分别构造成用于保持试样，

-为多个试样保持件中的每一个设置的与其对应的可操控的调温装置(在此：“迷你管式炉”)以用于对由试样保持件保持的试样进行调温，

-用于测量试样温度的温度测量装置(在此：具有多个分别对应于试样保持件的热电偶)，

-光热测量装置，其用于以电磁激励脉冲照射试样的第一侧并且用于检测由于激励脉冲而从试样的与第一侧相对的第二侧发出的热辐射，

-用于操控调温装置和光热测量装置并且用于记录测量数据的控制和评估装置，测量数据表示试样的与试样温度不同的、与试样温度相关的至少一个物理特性(在此：热导率和/或比热容)。

在已知的这种校准方法中的缺点例如是与其关联的复杂程度和对于完全确定的“校准温度”的限制(在其中进行熔化或可轻松探测到另一相转变)。

应在相对大的温度范围中进行校准时，此时难的是，必须为每个单个的试样保持件(每个“试样或测量位置”)分别多次地通过不同的、用作标准的试样来进行校准测量。于是，该试样的不同的相转变温度在相关的温度范围中提供了相应多的“网格点(Stützstellen)”(校准温度)。

此外，也应始终注意任何化学的材料反应，所以例如钴标准试样(具有预先已知的大约1115℃的居里温度)不可用于包含硅的试样保持件(例如由SiC构成)，因为钴在较高温度下与硅发生反应。

发明内容

本发明的目的是基于前述类型的校准方法克服其缺点并且给出一种可替代的校准方法。

根据本发明的用于校准开头所述类型的热分析设备的方法包括下列步骤：

-借助光热测量装置在一个确定的试样上或在多个同种类的试样上进行光热测量；

-该一个确定的试样为此依次地保持在多个试样保持件中并且分别进行光热测量，或

-该多个同种类的试样为此保持在多个保持件中的各其中一个中并且分别进行光热测量，

其中，在光热测量时分别以电磁激励脉冲照射相关试样的第一侧，并且检测由于激励脉冲而从该试样的与第一侧相对的第二侧发出的热辐射，

-比较多个试样保持件的光热测量的结果，

-基于比较结果，为每个试样保持件分别得出至少一个修正参数，

-基于得出的修正参数对温度测量装置和/或调温装置进行校准。

本发明的基本思想是使用在相关设备中已经存在的光热测量装置，首先为多个试样保持件中的每一个或同理地为多个“试样位置”进行光热测量(根据本发明设置的类型)，其中，由于使用确定的试样或多个同种类的试样“通常”可预期，测量提供相同的结果，以用于之后在实践中实际出现的结果差异从而用于为各个试样保持件或试样位置得出修正参数，从而最终基于得出的修正参数校准设备的温度测量装置和/或调温装置。

在校准方法的一个特别有利的实施方式中，在先前已经为(至少)一个试样保持件或(至少)一个试样位置以任意合适的方式在对于该试样位置的温度测量(或调温)方面尽可能精确地校准温度测量装置(和/或调温装置)(例如借助熔化标准等)。前述方法步骤此时能够借助修正参数在对其余试样位置进行温度测量时非常简单地校准温度测量装置。

根据本发明，代替或除了对温度测量装置进行校准，也可对与试样保持件中的各个保持件对应的多个调温装置进行校准。这基于以下方案：

在热分析中应借助调温装置尽可能均匀地对所有试样进行调温(相同的试样温度)并且应借助温度测量装置尽可能精确地检测该“共同的”试样温度。

“对温度测量装置的校准”是指，得出并且存储一个或多个修正参数，以便在后续的热分析中可考虑该修正参数以更加精确地检测试样温度，而“对调温装置的校准”是指，得出并且存储一个或多个修正参数，以便在后续的热分析中可考虑该修正参数以对试样进行更均匀地调温。

因此，为了校准温度测量装置而得出的修正参数确定或修改(修正)从温度传感器信号转变成“检测的试样温度”，因此，为了校准调温装置而得出的修正参数用于确定或修改(修正)借助各个调温装置所引起的各个加热功率(或冷却功率)彼此的比例。

在一个实施方式中，温度测量装置具有布置在试样腔室中的供多个试样保持件共同使用的温度传感器。可替代地或额外地，温度测量装置针对每一个试样保持件分别具有布置在试样腔室中的为相关试样保持件(或相应的“试样位置”)分配的温度传感器。

在温度测量装置仅具有供所有试样保持件共同使用的一个温度传感器时，则显而易见地借此能够例如测量已经提及的“共同的试样温度”(其中，在将温度传感器信号具体地转变成“检测的共同的试样温度”时可考虑至少一个修正参数)。

但是在温度测量装置(可替代地或额外地)针对每一个试样保持件分别具有各自的、即为相关的试样保持件分配的温度测量传感器时，此时在温度检测时可有利地获得更详细的信息(即，关于在各个试样保持件或试样位置之间的不期望的温度差)。但是在这种情况下也可例如检测提及的“共同的试样温度”，例如通过形成单个温度测量结果的平均值。可替代地，例如在对多个试样的调温具有一定的不均匀性时，此时可在测量数据记录时将单个温度测量结果作为各自的(必要时不同的)用于各个试样的单个温度来考虑。

如提及地，在本发明中也涉及设备的校准方法的应用，在其中，温度测量装置例如仅具有(唯一)一个供多个试样保持件共同使用的温度传感器。假设，该温度传感器(例如基于对“第一试样位置”的先前校准)“正确地”给出位于“第一试样保持件”中的试样的温度，而首先未知的是，是否温度传感器也正确地给出位于“第二试样保持件”(或还有其他的试样保持件)中的试样的温度，即在两个或还有其他的光热测量提供不同结果时，则根据本发明所进行的对这两个试样位置(以及必要时其他的试样位置)的光热测量可显示出相应的实际温度差。

在这种情况下，在对第二试样保持件(以及类似地其他的试样保持件)的温度测量方面，基于得出的修正参数例如修正温度测量装置和/或可对为第二试样保持件分配的调温装置的操控(例如热流设定)进行修正，使得在此主导的温度更准确地相应于在第一试样保持件上主导的温度。

在一个实施方式中，该设备还包括可操控的试样变换装置，借助该试样变换装置可将每一个试样保持件带入适合在保持在其中的试样上进行光热测量的、与光热测量装置的相对位置。由此可有利地为多个试样保持件中的每一个使用一个且同一个光热测量装置。

在一个实施方式中，每个调温装置具有布置在对应的试样保持件上的可电驱动的加热外罩。

在一个实施方式中，控制和评估装置构造成为了实施校准方法而进行以下步骤：

-可选的：操控设备的试样变换装置，以便依次地将试样保持件中的每一个带入到适合于在保持在该试样保持件中的试样上进行光热测量的与光热测量装置的相对位置中，

-为多个光热测量中的每一个：

-操控相关的调温装置以用于设定相关试样的预先确定的温度并且操控光热测量装置使得以预先确定的电磁激励脉冲照射试样的第一侧，

-借助温度测量装置测量试样的温度，以及

-记录测量数据，该测量数据代表由试样的第二侧发出的热辐射的与时间相关的走向，

-比较对多个试样保持件的光热测量的结果，

-基于比较的结果为每个试样保持件分别得出至少一个修正参数，

-基于得出的修正参数对温度测量装置和/或调温装置进行校准。

在一个实施方式中，光热测量结果的比较包括在发出的热辐射的与时间相关的走向中分别实现的最大值的比较。

附图说明

下面根据实施例参考附图进一步描述本发明。其中：

图1示出了根据一个实施例的用于对试样进行热分析的设备，

图2示出了硅的热导率与温度相关的曲线图，

图3示出了在光热测量中在试样上检测到热辐射与时间相关的示例性走向的图示，以及

图4示出了用于对热分析用设备进行校准的方法的流程图。

具体实施方式

图1示意性地示出了用于对试样进行热分析的设备10。

设备10包括具有多个(在此四个)试样保持件14-1、14-2、14-3和14-4的试样腔室12，试样保持件相应构造成用于保持试样。

多个试样保持件的设置有利地实现了对多个试样的同时调温和检查，这在实践中意味着显著地节省时间。在图1中示例性地示出四个试样P1、P2、P3和P4，四个试样分别定位在试样保持件14-1至14-4的其中一个上并因此例如在唯一的“温度程序”运行中可经受由设备10设定的热分析。

在此，温度程序理解成确定在试样腔室12的内部中的温度以及试样(在图1中：P1至P4)的温度与时间相关的走向。

通常优选的是使试样腔室12的内部空间从起始温度开始逐步地提高直至终止温度的温度程序，其中，在每个温度阶段之后在保持温度恒定(理想地为相同的)的条件下检查试样的与试样温度不同的至少一个物理特性，以便记录相应的测量数据(与试样温度相关)。

尤其为了实现具有逐步改变的试样温度的温度程序，已经证实有利的是，如图1还示出地，为多个试样保持件14-1至14-4的每一个设置单独的、即，与试样保持件对应的可操控的调温装置16-1、16-2、16-3或16-4以用于对由相关的试样保持件保持的试样进行调温。这降低了“热惰性”，从而可在温度程序的走向中有利地相对快速地从一个目标温度转变到另一目标温度，这在实践中又意味着显著地节省时间。

如在图1中象征性地示出，调温装置16-1至16-4分别具有布置在对应的试样保持件14-1、14-2、14-3或14-4上的或分别包围通过其保持的试样P1、P2、P3或P4的可电驱动的加热外罩。

多个、在该示例中四个试样P1至P4在试样保持件14-1至14-4上的位置在下面也称为“试样位置”PA、PB、PC和PD。

应理解，在对试样P1至P4同时调温时在试样腔室12内部中的温度应尽可能均匀或至少直接位于试样位置PA、PB、PC和PD上的温度应尽可能相等。为此，试样保持件14-1至14-4以及与其对应的可操控的调温装置16-1至16-4构造成完全相同并且同时尽可能对称地(例如等距离地分布在试样腔室12中心的圆周线上)布置，其中，基本同样地(例如以相同的加热电流)操控各个调温装置16-1至16-4。就此而言，“在理想情况下”，在试样位置PA至PD上的温度应完全相同。

但是已经发现，这种“对称的调温”在实践中不是始终满足要求，尤其涉及进行具有高度精确性的温度检测的热分析和/或进行具有对所有试样非常均匀调温(相同的试样温度)的热分析时。

在此基础上，为所示的设备10设置用于对温度检测和/或调温(根据各个调温装置的加热功率或冷却功率)进行校准的特殊方法，该方法还将在下面更详细地阐述。

关于可借助设备10进行的对相关试样(例如所示的试样P1至P4)的“热分析”，在图1中示例性地设置“光热测量装置”，其包括激励源(在此为激光器18)和探测器(在此是红外线探测器20)。激励源或激光器18用于以电磁激励脉冲照射相应试样的第一侧，以及探测器20在此与后置的信号放大器22结合用于检测由于激励脉冲从相关试样的与第一侧相对的第二测发出的热辐射。为此可以已知的方式分析例如试样的热导率和/或比热容。

在所示示例中，设备10配备有以24标出的可操控的试样变换装置，借助试样变换装置可相应地将试样保持件14-1至14-4中的其中一个引入光热测量装置18、20的(这里设置成固定的)光路中。在图1中所示的情况下，第一试样P1位于光热测量装置的光路中。

这种试样变换装置由现有技术已知并因此在这里不再详述。例如可涉及可通过马达驱动的“左轮手枪(Revolver)”，在其中根据受操控的转动位置可使试样保持件14-1至14-4中的其中一个转入光热测量装置的光路中。

设备10还包括用于测量在试样保持件14-1至14-4上的试样的温度的温度测量装置。在所示的示例中，该温度测量装置针对试样保持件14-1至14-4中的每一个相应具有紧挨相应的试样位置PA、PB、PC或PD的并因此为各个试样保持件14-1、14-2、14-3或14-4分配的温度测量传感器26-1、26-2、26-3或26-4。

可替代地或额外地，温度测量装置也可具有布置在试样腔室12中的供多个试样保持件14-1至14-4共同使用的温度传感器。

最后，设备10包括控制和评估装置30以用于操控调温装置16-1至16-4和光热测量装置并且用于已经提及的记录测量数据，该测量数据代表试样的与试样温度相关的至少一个与试样温度不同的物理特性(在此例如是试样P1至P4的与温度相关的热导率)。

除了光热测量装置以外，设备10也可包括其他的测量装置，例如用于对试样称重的称重装置或用于测量由试样(例如由于热膨胀)所施加的力的力测量装置、用于测量试样(例如由于热膨胀)所表现出的尺寸变化等。但是为了实现本发明必需的仅有提及的光热测量装置。

此外在所示示例中，控制和评估装置30构造用于操控试样变换装置24，以便例如在测量程序运行过程中为了对多个试样P1至P4进行热分析依次地将试样保持件14-1至14-4中的每一个带入到适合在保持在其中的试样上进行光热测量的与光热测量装置的相对位置中。

因此，在给设备装备相关试样、例如试样P1至P4之后可借助控制和评估装置30来进行自动化的测量程序以便对试样P1至P4进行热分析，即，根据之前例如由用户输入的温度程序操控调温装置以用于同时逐步地提高试样温度，并且在由此设定的每个温度或温度阶段中操控激光器18以预先确定的电磁激励脉冲照射相关试样的第一侧，并且将由于照射而由探测器20提供的信号输送给控制和评估装置30，以便由此接收相应的测量数据(该测量数据在此例如可给出各个试样P1至P4的热导率的与温度相关的走向)。

在温度程序运行过程中设定的每个温度中，通过相应地操控试样变换装置24可依次地对所有试样P1至P4进行光热测量，然后控制和评估装置30通过相应地操控调温装置16-1至16-4来操控下一个待设定的温度，并且对于该变化的温度重复前述过程或直至实现通过温度程序定义的最终温度。

在通过同时对各个温度装置16-1至16-4进行操控所确保的调温过程中可有利地进行例如调控(基于当前检测到的试样温度)，可以是“比例调控”或(优选地)复杂的调控(例如“PI”或“PID”调控)。

在图2中，作为可借助设备10分析的试样物理特性的示例示出了由硅构成的试样的与试样温度T相关的热导率α。

从中可看出，随着温度T的提高，热导率α显著下降。在所示的10K至1000K的范围中，α例如减小了约五个数量级。设备10的所述光热测量装置允许确定几乎任意试样的热导率α的与温度相关的这种走向。尽管对热导率α的这种确定是已知的(所谓的LFA(“激光/光闪分析”)法)，还是根据图3简略地阐述该方法。

图3示例性地针对不透明的试样示出了代表借助探测器20检测的热辐射的强度的探测器信号I与时间t相关的在时间上的走向。

为了简单假设，与时间相关的走向I(t)同时代表在试样的(面对探测器20的)第二侧、下面也称为“试样背面”上的温度T2(t)在时间上的走向。

非常一般地，在已知探测器20的特性和布置在探测器20之后的信号放大器22的放大特性的情况下借助控制和评估装置30能够始终以合适的方式将直接接收的变量I(t)相应地换算成必要时接下来对另一评估所需的变量T2(t)。

在图3中，在时间点t＝0时以预先规定的脉冲能量和/或预先规定的辐射流密度在时间上的走向(脉冲持续例如约10μs)的短的激励脉冲照射试样的(面对激光器18的)第一侧，下面也称为“试样前面”。

在不透明的、即热辐射不可穿透的试样中，在试样前面上由照射获得的热引入量相应于激励脉冲的辐射流密度在时间t上的积分乘以照射面积。在实践中，激励脉冲的持续时间(时间上的“宽度”)大多(并且优选地)比接下来根据试样厚度和试样特性(尤其例如热导率α和传热系数k)得到在试样背面上的特性温度变化的持续时间小得多。在这种情况下，在例如仅仅已知激励脉冲的总能量(例如约10J)时是足够的。

如从图3中可见，在约t＝130ms的时间点时在试样背面上的温度或热辐射强度I(t)开始提高。这明显意味着施加在试样前面的热能在约130ms之后“到达”试样背面。

在约t＝1500ms的时间点，强度I(t)经过最大值。这明显意味着，从该时间点开始，在试样背面通过对流和/或辐射有与通过对流(还)随后提供穿过试样内部相比更多的热量“流失”到周围环境中。

明显地，所述时间点以及热辐射强度I(t)整个详细走向尤其与材料参数α和k相关并且可通过合适的物理数学模型描述，从而可通过数学平差计算根据所得出的强度I(t)在时间上的走向轻松估算出模型的参数α和k(例如借助“最小二乘法”等对参数α和k进行数学“适应”)并由此能够得出(算出)相关试样的材料参数，传热系数k和热导率α。

控制和评估装置30可配置合适的评估介质(例如通过程序控制的计算单元)以及用于输出或存储所得出的材料参数的显示和/或存储介质(或者与评估介质以及显示和/或存储介质连接)。

前面所述方法以及包括适用于评估的物理数学模型例如在专利公开文献DE 102012 106 955 A1中描述。

在本发明中，在设备10中设置的并且由激光器18和探测器20形成的光热测量装置一方面仅是用于获取为“热分析”所记录的测量数据的测量装置的一个示例，另一方面也是根据本发明强制性地(即用于校准设备10)所需的测量装置，如由下面的校准说明中所理解的。

在所示实施例中，用于测量数据记录所需的温度测量(测温学)基于由温度测量传感器(热电偶)提供给控制和评估装置30的传感器信号(例如：温差电压)。

在实践中，原则上在该温度测量中通过以下方式对于试样位置PA至PD中的每一个产生或大或小的并且系统性的测量错误，即，温度测量传感器26-1至26-4不是布置在各个试样P1、P2、P3或P4中，而是与其相邻地布置(在此例如布置在相关的试样保持件上)。

此外，在本文中重要的是，在实践中例如由于在试样保持件14-1至14-4以及对应的调温装置16-1至16-4(或否则“不对称”)的制造和布置方面的不可避免的误差，即使在相同地同时操控具有相同的确定的加热电流强度的调温装置16-1至16-4的情况下，也可产生在单个试样位置PA至PD之间的不期望的温度差。

由此，控制和评估装置30具有校准功能性，借助该校准功能性在提供相应的“修正参数”的情况下为各个试样位置PA至PD进行温度检测的和/或调温的“修正”(相应地基于提及的修正参数)。

下面阐述在设备10中设置的用于对温度测量装置和/或调温装置进行校准的方法，理解成得出并且存储所需的修正参数以便后续用在热分析中(以便更准确地检测试样温度，或将各个试样P1至P4的温度设置得尽可能相同)。

该校准方法包括下列步骤：

-借助光热测量装置(在此：激光器18、探测器20、信号放大器22)在一个确定的试样上或在多个同种类的试样上进行光热测量；

-该一个确定的试样为此依次地保持在多个试样保持件(在此：14-1至14-4)上并且分别进行光热测量，或

-该多个同种类的试样为此保持在多个保持件(在此：14-1至14-4)中的各其中一个上并且分别进行光热测量，

其中，在光热测量时分别以电磁激励脉冲照射相关试样的第一侧，并且检测由于激励脉冲而从该试样的与第一侧相对的第二侧发出的热辐射，

-比较多个试样保持件(在此：14-1至14-4)的光热测量的结果，

-基于比较结果，为每个试样保持件(在此：14-1至14-4)或每个试样位置(在此：PA至PD)分别得出至少一个修正参数，

-基于得出的修正参数对温度测量装置(在此：温度测量传感器26-1至26-4)和/或调温装置(在此：调温装置16-1至16-4)进行校准。

在所示实施例中，在控制和评估装置30构造成为了进行校准方法而采取下列步骤时该校准方法可有利地设置成自动化的：

-操控设备10的试样变换装置24，以便依次地将试样保持件14-1至14-4中的每一个带入到适合于在保持在该试样保持件中的试样上进行光热测量的与光热测量装置的相对位置(在图1中的最左侧)中，

-为多个光热测量中的每一个：

-操控相关的调温装置16-1、16-2、16-3或16-4以用于设定相关试样的预先确定的温度T，并且操控光热测量装置使得以预先确定的电磁激励脉冲(优选在每次光热测量中完全相同)照射试样的第一侧，

-借助温度测量装置26-1至26-4测量试样的温度，以及

-记录测量数据(参见例如图3中的I(t))，该测量数据代表由试样的第二侧发出的热辐射与时间相关的走向，

-比较对多个试样保持件14-1至14-4的光热测量的结果(测量数据)，

-基于比较的结果为每个试样保持件分别得出至少一个修正参数，

-基于得出的修正参数对温度测量装置26-1至26-4(与控制和评估装置30结合)和/或调温装置16-1至16-4(与控制和评估装置30结合)进行校准。

图4再次示出了根据该示例主要的方法步骤：

在步骤S1中进行光热测量。

在步骤S2中，使对多个试样保持件的光热测量的结果相互比较。

在步骤S3中，基于比较的结果为每个试样保持件得出修正参数。

在步骤S4中，通过以下方式进行实际校准，即，将修正参数存储在控制和评估装置30中并且在后续热分析中相应地进行考虑(在对调温装置16-1至16-4进行温度测量或操控的情况下)。

在一个特别优选的实施方式中，对光热测量(步骤S2)的结果的比较包括在发出的热辐射(参见例如图3中的强度)与时间相关的走向分别达到的最大值的比较。

在图3的示例中标出该最大值并且用Imax表示。

在理想情况下，在确定的试样上或多个同种类的试样上分别借助相同的电磁激励脉冲进行光热测量时，所有的试样保持件14-1至14-4或试样位置PA至PD的最大值Imax应该大小相同。

但是如果在步骤S2中对此确定各个测量之间有差异，则在步骤S3中考虑该差异以用于得出合适的修正参数，从而在考虑该修正参数的情况下在后续的热分析中更精确地进行温度检测和/或更均匀地对各个试样(参见例如图1中的试样P1至P4)调温(意思是对于所有试样具有“统一的”或共同的试样温度)。

对此再次参考图1的示例：

假设，对第一保持件14-1或第一保持位置PA已经将温度检测装置(26-1至26-4与30结合)另行校准，这通过例如对在试样位置PA上的一个或多个“熔化标准”(具有预先已知的熔化温度的试样)进行调温并且根据由温度测量传感器26-1测量的试样熔化温度与预先已知的熔化温度的均衡将控制和评估装置30中的传感器信号处理设定成，使得借助温度测量传感器26-1得出的试样温度是“正确的”(精确测量)。

此时例如对于同一“校准温度”(或用作“网格点”的校准温度)根据步骤S1和S2为所有的试样PA至PD进行所述光热测量并且对测量结果进行相互比较，其中，在下面示例性地假设，在这种情况下将在发出的热辐射与时间相关的走向中达到的各个最大值Imax相互比较。

此外可示例性地假设，(对于确定的、对于位置PA精确测量的并由此已知的校准温度)试样位置PA、PB和PC的最大值Imax实际上相同，但是对于最后的试样位置PD产生偏差，即，对于试样位置PD测得的Imax的值例如比试样位置PA、PB和PC的相应值大1％。

但是当对于试样位置PD该Imax的值大于试样位置PA的值时，则这意味着，在位置PD上测得的试样具有与在位置PA上(之前或同时)测得的试样不同的特性，这又可解释成，在位置PD上的试样实际上被调温到与位置PA上的试样不同的温度。

在考虑到试样温度的Imax的值的(已知的)温度相关性的情况下，对此可由控制和评估装置30得出，在位置PD上的实际温度是小于还是大于在位置PA上的温度，并且必要时也得出，该温度差具体是多大。

在此基础上，控制和评估装置30可确定位置PD的“调温修正参数”(或更新已经存储的相应的修正参数)，在使用校准温度的情况下在调温装置16-4上提供的操控信号使得位置PD的温度根据位置PA的温度更好地均衡。

对至少之前未被另行校准过的试样位置(在此例如PB、PC和PD)的“调温修正参数”的求解例如也可迭代地(通过多次实施上述校准步骤)进行，并且也可对多个不同的校准温度进行，该校准温度可用作修正参数与温度相关的、所得出的走向的“网格点”，该走向在网格点之间例如通过内插法进行补充。

例如(并且适宜地)，在对调温进行这种校准之后也可校准温度检测，这通过将在示例中作为试样位置PA的假设“精确”的温度检测看作是对此的基础，以便通过评估对其余位置、在此PB、PC和PD检测的温度来判断：其余位置PB、PC和PD需要怎样修正温度检测。

对此，控制和评估装置30为位置PB、PC和PD分别确定“温度检测修正参数”(或更新已经存储的相应的修正参数)，使得在使用校准温度时为位置PB、PC和PD正确检测的温度相应于对位置PA检测的温度。

为相关的试样位置(在此PB、PC和PD)得出“温度检测修正参数”也可有利地针对多个不同的校准温度来进行，该校准温度可用作修正参数与温度相关的所得出的走向的“网格点”，该走向在网格点之间例如通过内插法来限定。

在校准调温和温度检测时，则在后续的热分析中使调温均衡(通过改进对各个调温装置16-1至16-4之间的热功率比例的设定)并且提高温度测量的正确性(在此，例如通过将由温度测量传感器26-1至26-4提供的信号“修正地”转换成相应的温度记录)。

综上所述地，在根据本发明校准设备10时能够校准其温度测量装置和/或其调温装置。必要时对此迭代地进行，直至一方面根据Imax的值确定，在调温时实际上对于所有位置PA至PD实现了相同的试样温度(可在相同的Imax值上看出)，并且另一方面借助温度测量传感器26-1至26-4为位置PA至PD得出的所有试样温度相同。对此特别有利的是，在说明的校准步骤之前就已经至少为多个保持件12-1至12-4中的一个进行例如实现为另外的温度检测校准。在这种情况下可借助校准步骤在一定程度上确保“其余试样保持件的均衡”(根据之前校准的试样保持件)。

尤其在用于热分析的设备(在其中在较大的温度范围中进行分析)中，应针对用作“在该温度范围中的基准点”的多个试样温度(“校准温度”)进行所述校准方法，以便与此相应地实现不仅针对确定的温度而且针对多个“校准温度”校准温度测量装置和/或调温装置。

Claims (7)

1.用于校准对试样进行热分析的设备(10)的方法，其中，所述设备(10)包括：

-具有多个试样保持件(14-1至14-4)的试样腔室(12)，所述试样保持件分别构造成用于保持试样(P1至P4)，

-为所述多个试样保持件(14-1至14-4)中的每一个设置与其对应的能操控的调温装置(16-1至16-4)以用于对由所述试样保持件(14-1至14-4)保持的试样(P1至P4)进行调温，

-用于测量所述试样(P1至P4)的温度的温度测量装置(26-1至26-4)，

-光热测量装置(18、20、22)，其用于以电磁激励脉冲照射试样(P1至P4)的第一侧并且用于检测由于激励脉冲而从所述试样(P1至P4)的与第一侧相对的第二侧发出的热辐射，

-用于操控调温装置(16-1至16-4)和光热测量装置(18、20、22)并且用于记录测量数据的控制和评估装置(30)，所述测量数据表示试样(P1至P4)的与试样(P1至P4)的温度不同的、与试样温度相关的至少一个物理特性，

其特征在于，用于校准的方法包括：

-借助所述光热测量装置(18、20、22)在一个确定的试样上或在多个同种类的试样上进行光热测量，

-所述一个确定的试样为此依次地保持在多个试样保持件(14-1至14-4)中并且分别进行光热测量，或

-所述多个同种类的试样为此保持在多个保持件(14-1至14-4)中的各其中一个中并且分别进行光热测量，

其中，在光热测量时分别以电磁激励脉冲照射相关试样的第一侧，并且检测由于激励脉冲而从所述试样的与第一侧相对的第二侧发出的热辐射，

-比较多个试样保持件(14-1至14-4)的光热测量的结果，

-基于比较结果，为每个试样保持件(14-1至14-4)分别得出至少一个修正参数，

-基于得出的修正参数对所述温度测量装置(26-1至26-4)和/或所述调温装置(16-1至16-4)进行校准。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备(10)还包括能操控的试样变换装置(24)，借助所述试样变换装置能将所述试样保持件(14-1至14-4)中的每一个带入适合在保持在其中的试样上进行光热测量的、与光热测量装置(18、20、22)的相对位置。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，每个调温装置(16-1至16-4)具有布置在对应的试样保持件(14-1至14-4)上的能电驱动的加热外罩。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述温度测量装置(26-1至26-4)具有布置在所述试样腔室(12)中的供多个试样保持件(14-1至14-4)共同使用的一个温度传感器。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述温度测量装置(26-1至26-4)针对试样保持件(14-1至14-4)中的每一个分别具有布置在试样腔室(12)中的对应的温度传感器。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制和评估装置(30)构造成，为了实施校准方法而进行以下步骤：

-可选的：操控所述设备(10)的试样变换装置(24)，以便依次地将试样保持件(14-1至14-4)中的每一个带入到适合于在保持在所述试样保持件中的试样上进行光热测量的、与光热测量装置(18、20、22)的相对位置中，

-为多个光热测量中的每一个：

-操控相关的调温装置(16-1至16-4)以用于设定相关试样的预先确定的温度并且操控所述光热测量装置(18、20、22)使得以预先确定的电磁激励脉冲照射所述试样的第一侧，

-借助所述温度测量装置(26-1至26-4)测量所述试样的温度，以及

-记录测量数据，所述测量数据代表由所述试样的第二侧发出的热辐射的与时间相关的走向，

-比较对多个试样保持件(14-1至14-4)的光热测量的结果，

-基于比较的结果为每个试样保持件(14-1至14-4)分别得出至少一个修正参数，

-基于得出的修正参数对温度测量装置(26-1至26-4)和/或调温装置(16-1至16-4)进行校准。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，光热测量结果的比较包括在发出的热辐射的与时间相关的走向中分别实现的最大值(Imax)的比较。