DE102010018968A1 - Method for measuring a thermal transport size and transport size measuring device - Google Patents

Method for measuring a thermal transport size and transport size measuring device Download PDF

Info

Publication number
DE102010018968A1
DE102010018968A1 DE201010018968 DE102010018968A DE102010018968A1 DE 102010018968 A1 DE102010018968 A1 DE 102010018968A1 DE 201010018968 DE201010018968 DE 201010018968 DE 102010018968 A DE102010018968 A DE 102010018968A DE 102010018968 A1 DE102010018968 A1 DE 102010018968A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
thermal conductivity
transport
resistance element
thermal
resistance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201010018968
Other languages
German (de)
Inventor
Dr. Hammerschmidt Ulf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bundesrepublik Deutschland
Bundesministerium fuer Wirtschaft und Technologie
Original Assignee
Bundesrepublik Deutschland
Bundesministerium fuer Wirtschaft und Technologie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bundesrepublik Deutschland, Bundesministerium fuer Wirtschaft und Technologie filed Critical Bundesrepublik Deutschland
Priority to DE201010018968 priority Critical patent/DE102010018968A1/en
Priority to DE112011101468.6T priority patent/DE112011101468B4/en
Priority to PCT/EP2011/000667 priority patent/WO2011134559A1/en
Publication of DE102010018968A1 publication Critical patent/DE102010018968A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/18—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating thermal conductivity

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen einer thermischen Transportgröße, insbesondere einer Wärmeleitfähigkeit (λ) und/oder einer Temperaturleitfähigkeit (a), mit den Schritten Anordnen eines ohmschen Widerstandselements (12) an einem Prüfling (28), so dass das Widerstandselement (12) in einem Kontaktbereich thermischen Kontakt mit dem Prüfling (28) hat, wobei der Prüfling (28) im Kontaktbereich eine Wärmeleitfähigkeit (λ) hat und wobei eine Hüllkugel (22) um das Widerstandselement (12) einen Hüllkugel-Durchmesser (h) hat. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Hüllkugel-Durchmesser (h) höchstens 4,5 Millimeter beträgt.The invention relates to a method for measuring a thermal transport size, in particular a thermal conductivity (λ) and / or a thermal diffusivity (a), comprising the steps of arranging an ohmic resistance element (12) on a test object (28), such that the resistance element (12) in a contact region thermal contact with the specimen (28), wherein the specimen (28) in the contact region has a thermal conductivity (λ) and wherein an enveloping ball (22) around the resistance element (12) has an envelope ball diameter (h). According to the invention, it is provided that the envelope ball diameter (h) is at most 4.5 millimeters.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen einer thermischen Transportgröße, insbesondere einer Wärmeleitfähigkeit λ und/oder einer Temperaturleitfähigkeit a, mit dem Schritt: (i) Anordnen eines ohmschen Widerstandselements an einem Prüfling, so dass das Widerstandselement in einem Kontaktbereich thermischen Kontakt mit dem Prüfling hat, wobei der Prüfling im Kontaktbereich eine Temperaturleitfähigkeit und eine Wärmeleitfähigkeit hat und wobei eine Hüllkugel um das Widerstandselement einen Hüllkugel-Durchmesser besitzt.The invention relates to a method for measuring a thermal transport size, in particular a thermal conductivity λ and / or a thermal diffusivity a, comprising the step of: (i) arranging an ohmic resistance element on a test object, such that the resistance element has thermal contact with the test object in a contact area wherein the device under test has a thermal diffusivity and a thermal conductivity in the contact region, and wherein an enveloping sphere around the resistance element has an enveloping sphere diameter.

Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Transportgrößen-Messvorrichtung zur Messung zumindest einer thermischen Transportgröße, insbesondere einer Wärmeleitfähigkeit und/oder einer Temperaturleitfähigkeit, wobei die Transportgrößen-Messvorrichtung ein ohmsches Widerstandselement aufweist.According to a second aspect, the invention relates to a transport-size measuring device for measuring at least one thermal transport variable, in particular a thermal conductivity and / or a thermal conductivity, wherein the transport-size measuring device comprises an ohmic resistance element.

Zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit eines Materials werden Widerstandselemente verwendet, die in den Prüfling, der auch als Probekörper bezeichnet werden kann, einen bekannten konstanten Wärmestrom einbringen. Über eine Temperatur-Messvorrichtung wird der aus dem Wärmestrom resultierende Temperaturanstieg im Prüfling erfasst und daraus die Wärmeleitfähigkeit des Materials ermittelt.To determine the thermal conductivity of a material, resistance elements are used, which introduce a known constant heat flow into the test specimen, which can also be referred to as a specimen. By means of a temperature measuring device, the temperature increase resulting from the heat flow is detected in the test specimen and the thermal conductivity of the material is determined therefrom.

Aus der WO 00/70333 ist ein spiralförmiges Widerstandselement bekannt, das zum Messen einer thermischen Transportgröße verwendet wird, in dem die Spirale als Näherung konzentrischer Widerstandsdrähte betrachtet und auf Basis dieser Annahme die Abhängigkeit der Temperatur von einer charakteristischen Zeit berechnet wird. Nachteilig hieran ist, dass ein mittels dieses Aufbaus erhaltenes Temperaturausgangssignal einen hohen mathematischen Aufwand zur Auswertung erfordert.From the WO 00/70333 For example, there is known a spiral resistance element used to measure a thermal transport size in which the spiral is considered to approximate concentric resistance wires and based on this assumption the temperature dependence of a characteristic time is calculated. The disadvantage of this is that a temperature output signal obtained by means of this construction requires a high mathematical effort for the evaluation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Messen einer thermischen Transportgröße und eine Transportgrößen-Messvorrichtung anzugeben, mit dem die Wärmeleitfähigkeit besonders einfach bestimmt werden kann.The invention has for its object to provide a method for measuring a thermal transport size and a transport size measuring device, with which the thermal conductivity can be determined very easily.

Die Erfindung löst das Problem durch ein gattungsgemäßes Verfahren, bei dem der Hüllkugel-Durchmesser des Widerstandselements höchstens 4,5 Millimeter beträgt.The invention solves the problem by a generic method in which the envelope ball diameter of the resistive element is at most 4.5 millimeters.

Gemäß einem zweiten Aspekt löst die Erfindung das Problem durch eine gattungsgemäße Transportgrößen-Messvorrichtung, bei der das Widerstandselement eine Ausdehnung von maximal 4,5 Millimetern hat.According to a second aspect, the invention solves the problem by a generic transport size measuring device in which the resistance element has a maximum extension of 4.5 millimeters.

Günstig ist es, wenn eine Fläche des Widerstandselements höchstens 20 Quadratmillimeter beträgt. Die Näherung als Punktquelle ist dann mit hoher Genauigkeit erfüllt.It is favorable if an area of the resistance element is at most 20 square millimeters. The approximation as a point source is then met with high accuracy.

Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass eine Einbettung des Widerstandselements in Feststoff-Proben einfach ist. Werden, wie aus dem Stand der Technik bekannt, flächige Widerstandselemente eingesetzt, so muss sichergestellt werden, dass das Widerstandselement entlang seiner vollständigen Fläche thermischen Kontakt zum Prüfling hat. Ansonsten ist die der theoretischen Berechnung zugrunde liegende Annahme verletzt, dass ein bekannter konstanter Wärmestrom vom Widerstandselement in den Prüfling übergeht.An advantage of the invention is that an embedding of the resistive element in solid samples is easy. If, as known from the prior art, planar resistance elements are used, it must be ensured that the resistance element has thermal contact with the test object along its entire surface. Otherwise, the assumption underlying the theoretical calculation is violated that a known constant heat flow passes from the resistance element into the test object.

Vorteilhaft ist zudem der geringe benötigte Heizstrom. Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren reicht es aus, wenn das ohmsche Widerstandselement mit einem elektrischen Strom beaufschlagt wird, der zu einem abgegebenen Wärmestrom von höchstens 1 Watt, insbesondere von 100 Milliwatt, führt.Another advantage is the low heating current required. In a method according to the invention, it is sufficient if an electrical current is applied to the ohmic resistance element, which leads to a heat flow of at most 1 watt, in particular 100 milliwatts.

Es ist ein weiterer Vorteil, dass die mathematische Auswertung einfach ist. Dadurch, dass das Widerstandselement so klein ist, kann es in guter Näherung als Punktquelle betrachtet werden. In diesem Fall ist die Lösung der die Wärmeleitung bestimmenden Transportgleichung einfach und liefert eine direkte Proportionalität zum Wärmestrom, die nach kurzer Zeit unabhängig von der Zeit ist. Es ist damit ausreichend, nach einer kurzen Zeit, die beispielsweise höchstens 10 Minuten beträgt, den elektrischen Widerstand des ohmschen Widerstandselements zu bestimmen. Dieser elektrische Widerstand variiert stark mit der Temperatur des ohmschen Widerstandselements, so dass aus dem ohmschen Widerstand die Temperatur berechnet werden kann. Durch einfache Multiplikation mit einer vorab bestimmbaren Konstante ergibt sich unmittelbar die Wärmeleitfähigkeit.It is another advantage that the mathematical evaluation is easy. The fact that the resistance element is so small, it can be considered in good approximation as a point source. In this case, the solution of the transport equation determining the heat conduction is simple and provides a direct proportionality to the heat flow, which after a short time is independent of time. It is thus sufficient, after a short time, which is for example at most 10 minutes, to determine the electrical resistance of the ohmic resistance element. This electrical resistance varies greatly with the temperature of the ohmic resistance element, so that the temperature can be calculated from the ohmic resistance. Simple multiplication with a previously determinable constant results directly in the thermal conductivity.

Es ist ein weiterer Vorteil, dass die thermische Transportgröße auch bei kleinen Probekörpern bestimmt werden kann. Bei der mathematischen Lösung der Wärmegleichung muss, damit die Gleichung überhaupt analytisch lösbar ist, davon ausgegangen werden, dass der Probekörper unendlich ausgedehnt ist. Diese Näherung ist bei bekannten Verfahren aber nur dann zulässig, wenn es sich um sehr große Probekörper handelt. Da im vorliegenden Fall ein ohmsches Widerstandselement mit einem Hüllkugel-Durchmesser von höchstens 4,5 Millimetern verwendet wird, können auch kleine Probekörper mit hoher Genauigkeit vermessen werden.It is a further advantage that the thermal transport size can also be determined for small specimens. In the mathematical solution of the heat equation must, therefore, the equation at all analytically solvable, it can be assumed that the specimen is infinitely extended. However, this approach is only permitted in the case of known methods if they are very large specimens. Since in the present case an ohmic resistance element with a shell ball diameter of at most 4.5 millimeters is used, even small specimens can be measured with high accuracy.

Beispielsweise ist es ausreichend, wenn der Probekörper in zumindest einer Dimension eine Dicke hat, die größer ist als

Figure 00040001
wobei tm eine Eindringzeit ist, die durch Anlegen eines deltaimpulsförmigen Wärmepulses an den Probekörper und durch Messen der Zeit ermittelt wird, die dieser Wärmepuls bis an den Rand des Probekörpers braucht.For example, it is sufficient if the specimen in at least one dimension has a thickness which is greater than
Figure 00040001
where t m is a penetration time which is determined by applying a delta pulse pulse of heat to the specimen and measuring the time it takes for this heat pulse to reach the edge of the specimen.

Ein weiterer Vorteil ist die kurze Messzeit. Da sich bereits nach kurzer Zeit ein thermisches Gleichgewicht einstellt, muss prinzipiell nur ein einziger Messwert für den Widerstand in diesem Gleichgewicht aufgenommen werden. Selbstverständlich erhöht die Zahl der aufgenommenen Messwerte die Genauigkeit.Another advantage is the short measuring time. Since a thermal equilibrium already sets in after a short time, in principle only a single measured value for the resistance must be included in this equilibrium. Of course, the number of recorded measurements increases the accuracy.

Vorteilhaft ist zudem die hohe erreichbare Genauigkeit, da thermische Randbedingungen, wie beispielsweise eine endliche Größe des Probekörpers, nicht bei der Rechnung betrachtet werden müssen. Vorteilhaft ist zudem, dass eine sehr einfache Steuerung ausreichend ist, so dass die Messung der thermischen Transportgröße mit geringem Aufwand ermöglicht wird. Schließlich ist es ein Vorteil, dass Mehrschicht-Probekörper vermessen werden können.Another advantage is the high achievable accuracy, since thermal boundary conditions, such as a finite size of the specimen, do not have to be considered in the calculation. It is also advantageous that a very simple control is sufficient, so that the measurement of the thermal transport size is made possible with little effort. Finally, it is an advantage that multi-layer specimens can be measured.

Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter dem ohmschen Widerstandselement insbesondere ein Bauteil verstanden, das Material umfasst, das eine deutliche Abhängigkeit des ohmschen Widerstands von der Temperatur aufweist. Beispielsweise liegt ein Betrag eines linearen Temperaturkoeffizienten α oberhalb von 2 × 10–3 pro Kelvin.In the context of the present description, the ohmic resistance element is understood in particular to mean a component which comprises material which has a significant dependence of the ohmic resistance on the temperature. For example, an amount of a linear temperature coefficient α is above 2 × 10 -3 per Kelvin.

Bei der Hüllkugel handelt es sich um die gedachte Kugel minimalen Durchmessers, in der das ohmsche Widerstandselement Platz findet. Wenn das ohmsche Widerstandselement beispielsweise eine quadratische Grundfläche hat, so entspricht ein Hüllkugel-Durchmesser von 4,5 Millimetern ungefähr einer Kantenlänge von 3 mm. Unterhalb dieser Abmessungen kann das Widerstandselement in hinreichend guter Näherung als punktförmig angesehen werden. Die Wärmeleitungsgleichung lässt sich nur für Punktquellen, unendlich ausgedehnte Linienquellen und unendlich ausgedehnte Flächenquellen analytisch lösen. Es ist daher unmöglich, einen Fehler analytisch zu berechnen, der entsteht, wenn statt der Punktquelle eine ausgedehnte Wärmequelle verwendet wird. In umfangreichen Untersuchungen wurde herausgefunden, dass insbesondere flächige Widerstandselemente mit einem Hüllkreisdurchmesser von weniger als 4,5 Millimetern diese Anforderung mit hinreichender Genauigkeit erfüllen.The envelope ball is the imaginary sphere of minimum diameter, in which the ohmic resistance element finds room. If, for example, the ohmic resistance element has a square base area, an envelope ball diameter of 4.5 millimeters corresponds approximately to an edge length of 3 mm. Below these dimensions, the resistance element can be considered in a sufficiently good approximation as punctiform. The heat equation can be analytically solved only for point sources, infinitely extended line sources, and infinite area sources. It is therefore impossible to analytically calculate an error that arises when an extended heat source is used instead of the point source. Extensive research has found that, in particular, flat resistance elements with an enveloping circle diameter of less than 4.5 millimeters fulfill this requirement with sufficient accuracy.

Bei dem ohmschen Widerstandselement handelt es sich bevorzugt um ein flächiges Widerstandselement. Beispielsweise beträgt eine Dicke des Widerstandselements weniger als 1 Millimeter, insbesondere weniger als 0,5 Millimeter. Derartige Widerstandselemente können einen Träger in Form einer Kunststofffolie und eine darauf aufgebrachte Metallisierung aufweisen. Bei dem Kunststoff kann es sich beispielsweise um ein Polyimid wie Kapton® von Du-Pont handeln.The ohmic resistance element is preferably a planar resistance element. For example, a thickness of the resistance element is less than 1 millimeter, in particular less than 0.5 millimeter. Such resistance elements may comprise a carrier in the form of a plastic film and a metallization applied thereto. The plastic may be a polyimide such as Kapton ® from DuPont, for example.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren die Schritte eines Bestromens des Widerstandselements, so dass das Widerstandselement einen Wärmestrom abgibt, eines Messens eines ohmschen Widerstands des Widerstandselements und des Errechnens der Wärmeleitfähigkeit aus dem ohmschen Widerstand. Der Wärmestrom Φ lässt sich berechnen als das Produkt aus elektrischem Strom und elektrischer Leistung zu Φ = P = ui = R2i Formel 1, wobei P die abgegebene elektrische Leistung ist, u die elektrische Spannung und i der elektrische Strom: R bezeichnet den ohmschen Widerstand des Widerstandselements. Besonders günstig ist es, wenn die elektrische Leistung P auch bei sich änderndem ohmschen Widerstand R konstant gehalten wird.According to a preferred embodiment, the method comprises the steps of energizing the resistive element so that the resistive element emits a heat flow, measuring an ohmic resistance of the resistive element and calculating the thermal conductivity from the ohmic resistance. The heat flow Φ can be calculated as the product of electric current and electric power Φ = P = ui = R 2 i formula 1, where P is the electrical power output, u the electrical voltage and i the electrical current: R indicates the ohmic resistance of the resistive element. It is particularly favorable if the electrical power P is kept constant even when the ohmic resistance R is changing.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren ein Berechnen der Wärmeleitfähigkeit λ und/oder einer Temperaturleitfähigkeit a anhand einer analytischen Lösung der Wärmeleitfähigkeitsgleichung für eine Punktquelle. Die erfinderische Idee ist insbesondere, dass es möglich ist, bei Verwendung einer kleinen Wärmequelle diese als Punktquelle anzunähern, ohne dass dadurch große Messfehler entstehen.Preferably, the method comprises calculating the thermal conductivity λ and / or a thermal diffusivity a based on an analytical solution of the thermal conductivity equation for a point source. The inventive idea is, in particular, that it is possible, when using a small heat source, to approximate these as a point source, without resulting in large measurement errors.

Besonders bevorzugt wird die Wärmeleitfähigkeit anhand der Formel λ = Φ / 4πrΔT berechnet, wobei Φ = ui Formel 2 gilt. Die Formelgröße r bezeichnet eine Gerätekonstante des Widerstandselements, die auch als effektiver Radius bezeichnet werden kann. Die Messung des effektiven Radius r wird weiter unten beschrieben. ΔT ist eine Temperaturdifferenz zwischen der vom Widerstandselement gemessenen Temperatur und einer Umgebungstemperatur. Die vom Widerstandselement gemessene Temperatur wird vorzugsweise aus dem elektrischen Widerstand R berechnet. Der Widerstand R hängt über die Beziehung R(T) = R0 + (1 + α(T – T0)) + O((T – T0)2) Formel 3 von der Temperatur ab. Durch Messen des Widerstands R kann daher unter Kenntnis des linearen Temperaturkoeffizienten α die Temperatur T bestimmt werden. O((T – T0)2) bezeichnet Terme höherer Ordnung. T0 ist die Referenztemperatur, insbesondere ist T0 = 23°C und/oder die Umgebungstemperatur T0 = TUmgebung.The thermal conductivity is particularly preferred on the basis of the formula λ = Φ / 4πrΔT calculated, where Φ = ui formula 2 applies. The formula size r denotes a device constant of the resistive element, which may also be called an effective radius. The measurement of the effective radius r will be described below. ΔT is a temperature difference between the temperature measured by the resistance element and an ambient temperature. The temperature measured by the resistance element is preferably calculated from the electrical resistance R. The resistance R depends on the relationship R (T) = R 0 + (1 + α (T - T 0 )) + O ((T - T 0 ) 2 ) Formula 3 from the temperature. By measuring the resistance R, therefore, the temperature T can be determined knowing the linear temperature coefficient α. O ((T - T 0 ) 2 ) denotes higher order terms. T 0 is the reference temperature, in particular T 0 = 23 ° C and / or the ambient temperature T 0 = T environment .

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Errechnen der Temperaturleitfähigkeit aus dem ohmschen Widerstand ein Bestimmen eines stationären Widerstandswerts für den ohmschen Widerstand. Aufgrund der Tatsache, dass das Widerstandselement die oben genannten Abmessungen hat, kann es mit hinreichender Näherung als punktförmig angesehen werden. Die Wärmeleitungsgleichung wird dann durch die folgende Funktion gelöst:

Figure 00060001
die für kleine Argumente der komplementären Fehlerfunktion erfc(...) wie folgt genähert werden kann:
Figure 00070001
According to a preferred embodiment, calculating the thermal diffusivity from the ohmic resistor comprises determining a resistive resistance value for the ohmic resistor. Due to the fact that the resistance element has the above dimensions, it can be considered with sufficient approximation as punctiform. The heat equation is then solved by the following function:
Figure 00060001
which for small arguments of the complementary error function erfc (...) can be approximated as follows:
Figure 00070001

Diese Näherung gilt fürThis approximation applies to

Figure 00070002
Figure 00070002

Es ist zu ersehen, dass dieser Term bei konstantem effektivem Radius r mit zunehmender Zeit t schnell gegen null strebt. Daraus folgt, dass nach einer kurzen Wartezeit ts ein mit hinreichender Genauigkeit stationärer Zustand eintritt. Der Index s steht für stationär. Nach einer Wartezeit twarte ≥ ts (von beispielsweise maximal 10 Minuten) wird ein stationärer ohmscher Widerstand Rs zumindest einmal gemessen. Aus dem Widerstand Rs wird nach Formel 3 die zugehörige Temperatur und daraus und der Umgebungstemperatur TUmgebung die stationäre Temperaturdifferenz ΔTs ≔ ΔT(t ≥ ts) berechnet. Daraus folgt mit Formel 5 die Wärmeleitfähigkeit λ.It can be seen that with constant effective radius r, this term tends to quickly approach zero as time t increases. It follows that after a short waiting time t s, a steady state occurs with sufficient accuracy. The index s stands for stationary. After a waiting time t wait ≥ t s (of, for example, a maximum of 10 minutes), a stationary ohmic resistance R s is measured at least once. From the resistance R s , the associated temperature is calculated according to formula 3, and the stationary temperature difference ΔT s ≔ ΔT (t ≥ t s ) from this and the ambient temperature T environment . It follows from formula 5, the thermal conductivity λ.

Eine erfindungsgemäße Transportgrößen-Messvorrichtung ist insbesondere eine solche Vorrichtung, die zum unmittelbaren Ausgeben der thermischen Transportgröße ausgerichtet ist.A transport-size measuring device according to the invention is, in particular, such a device which is aligned for the direct output of the thermal transport quantity.

Vorzugsweise umfasst die Transportgrößen-Messvorrichtung eine elektrische Steuerung, die mit dem elektrischen Widerstandselement elektrisch verbunden und eingerichtet ist zum Bestromen des Widerstandselements, so dass das Widerstandselement einen Wärmestrom, insbesondere einen konstanten Wärmestrom, abgibt zum Messen eines ohmschen Widerstands des Widerstandselements und zum Errechnen der Wärmeleitfähigkeit aus dem ohmschen Widerstand. Unter dem Merkmal, dass die elektrische Steuerung eingerichtet ist zum automatischen Durchführen der Schritte, wird insbesondere verstanden, dass die elektrische Steuerung einen digitalen Speicher aufweist, in dem ein Programm abgelegt ist, das dazu führt, dass die genannten Schritte ohne menschliches Zutun ausführbar sind. Es ist aber auch möglich; dass durch Bedieneingaben eines Bedieners das Programm in seiner Ausführung beeinflussbar ist.Preferably, the transport size measuring device comprises an electrical control, which is electrically connected to the electrical resistance element and adapted for energizing the resistance element, so that the resistance element outputs a heat flow, in particular a constant heat flow, for measuring an ohmic resistance of the resistance element and for calculating the thermal conductivity from the ohmic resistance. Under the feature that the electrical control is set up to automatically perform the steps, it is understood, in particular, that the electrical control has a digital memory in which a program is stored, which leads to the said steps being executable without human intervention. It is also possible; that by operating inputs of an operator, the program can be influenced in its execution.

Vorzugsweise ist das Widerstandselement ein Flächenwiderstandselement. Hierunter ist zu verstehen, dass ein Stromfluss des elektrischen Stroms durch die Fläche und nicht entlang eines länglichen Leiterelements erfolgt. Allerdings ist dies auch grundsätzlich möglich. Preferably, the resistance element is a sheet resistance element. This is to be understood as meaning that a current flow of the electrical current takes place through the surface and not along an elongated conductor element. However, this is also possible in principle.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigtIn the following the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. It shows

1 schematisch eine erfindungsgemäße Transportgrößen-Messvorrichtung zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens, 1 1 schematically a transport size measuring device according to the invention for carrying out a method according to the invention,

2 ein Diagramm, in dem der Widerstand des Widerstandselements über der Zeit aufgetragen ist und 2 a diagram in which the resistance of the resistive element is plotted against time and

3 ein Diagramm, in dem die Temperaturdifferenz gegen den Reziprokwert der Quadratwurzel der Zeit aufgetragen ist. 3 a diagram in which the temperature difference is plotted against the reciprocal of the square root of time.

1 zeigt schematisch eine Transportgrößen-Messvorrichtung 10 mit einem ohmschen Widerstandselements 12. Das Widerstandselement 12 umfasst eine Kunststofffolie 14, auf der eine Metallschicht 16 angeordnet ist. Die Metallschicht 16 ist über eine erste Kontaktierung 18 und eine zweite Kontaktierung 20 elektrisch kontaktiert. Die Metallschicht 16 ist rechteckig, insbesondere quadratisch, ausgebildet. Die Kontaktierungen 18, 20 befinden sich an zwei gegenüberliegenden Querseiten. 1 schematically shows a transport size measuring device 10 with an ohmic resistance element 12 , The resistance element 12 includes a plastic film 14 on which a metal layer 16 is arranged. The metal layer 16 is about a first contact 18 and a second contact 20 electrically contacted. The metal layer 16 is rectangular, in particular square, formed. The contacts 18 . 20 are located on two opposite transverse sides.

Das Widerstandselement 12 hat eine Ausdehnung, die mittels einer gedachten Hüllkugel 22 charakterisiert werden kann. Der Begriff der Hüllkugel bezeichnet die mathematisch definierte Hüllkugel. Im vorliegenden Fall hat die Hüllkugel 22 einen Durchmesser h von höchstens 4,5 Millimetern. Da das Widerstandselement 12 flächig ausgebildet ist, könnte statt der Hüllkugel 22 auch ein Hüllkreis verwendet werden.The resistance element 12 has an extension, which by means of an imaginary envelope ball 22 can be characterized. The term envelope ball refers to the mathematically defined envelope ball. In the present case, the envelope ball 22 a diameter h of at most 4.5 millimeters. Because the resistance element 12 flat, could instead of the envelope ball 22 also an enveloping circle can be used.

Die Metallschicht 16 ist aus Nickel aufgebaut. Das Widerstandselement 12 besitzt einen ohmschen Widerstand R, der gemäß Formel 3 von der Temperatur abhängt, wobei T0 = 23°C gilt und α = 6 × 10–3 pro Kelvin.The metal layer 16 is made of nickel. The resistance element 12 has an ohmic resistance R, which depends on the temperature according to formula 3, where T 0 = 23 ° C and α = 6 × 10 -3 per Kelvin.

Über die erste Kontaktierung 18 und die zweite Kontaktierung 20 ist das Widerstandselement 12 mit einer elektrischen Steuerung 24 verbunden. Diese ist eingerichtet zum automatischen Bestromen des Widerstandselements 12 mit einem solchen Strom und einer solchen Spannung, dass eine elektrische Leistung P von 1 Watt unabhängig vom ohmschen Widerstand R abgegeben wird. Die elektrische Steuerung 24 misst zudem in kurzen Zeitabständen von beispielsweise 100 Millisekunden den ohmschen Widerstand R und daraus gemäß Formel 3 die Temperatur T(t). Das erfolgt beispielsweise mittels einer Brückenschaltung, die aus dem Stand der Technik bekannt ist und daher nicht beschrieben wird.About the first contact 18 and the second contact 20 is the resistance element 12 with an electrical control 24 connected. This is set up for automatic energization of the resistor element 12 with such a current and a voltage that an electric power P of 1 watt is delivered independently of the ohmic resistance R. The electrical control 24 In addition, it measures the ohmic resistance R at short intervals of, for example, 100 milliseconds, and from this, according to formula 3, the temperature T (t). This is done for example by means of a bridge circuit, which is known from the prior art and is therefore not described.

Es ist möglich, dass die Transportgrößen-Messvorrichtung 12 einen Temperaturfühler 26 aufweist, mit dem eine Umgebungstemperatur TUmgebung gemessen werden kann. Es ist aber auch möglich, dass kein Temperaturfühler vorhanden ist und stattdessen in der elektrischen Steuerung 24 eine Umgebungstemperatur TUmgebung vorgegeben ist, die von einem Experimentator eingestellt werden muss. Der Versuchsaufbau wird dann in einem Raum positioniert, der die entsprechende Umgebungstemperatur TUmgebung aufweist.It is possible that the transport size measuring device 12 a temperature sensor 26 having an ambient temperature T environment can be measured. But it is also possible that no temperature sensor is present and instead in the electrical control 24 an ambient temperature T environment is specified, which must be set by an experimenter. The experimental setup is then positioned in a room having the appropriate ambient temperature T environment .

Das Widerstandselement 12 ist mit thermischem Kontakt an einem Prüfling 28 angeordnet, der aus zwei Teilen, 28a und 28b, besteht. Das Widerstandselement 12 ist zwischen den beiden Teilen 28a, 28b angeordnet und vor Beginn der Messung werden die beiden Teile gegeneinander gedrückt, so dass das Widerstandselement 12 zwischen beiden Teilen eingeklemmt wird und in einem Kontaktbereich 30 innigen thermischen Kontakt hat.The resistance element 12 is with thermal contact on a test object 28 arranged, consisting of two parts, 28a and 28b , consists. The resistance element 12 is between the two parts 28a . 28b arranged and before the measurement, the two parts are pressed against each other, so that the resistance element 12 is clamped between the two parts and in a contact area 30 has intimate thermal contact.

Im Teilbild (b) ist ein Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Transportgrößen-Messvorrichtung 10 mit dem ohmschen Widerstandselement 12 und dem Prüfling 28 im Querschnitt gezeigt, in dem der Kontaktbereich 30 zu sehen ist.In the partial image (b) is a cross section through a transport size measuring device according to the invention 10 with the ohmic resistance element 12 and the examinee 28 shown in cross-section, in which the contact area 30 you can see.

2 zeigt den Verlauf des gemessenen Widerstands R über der Zeit t. Es ist zu erkennen, dass nach Überschreiten der Wartezeit twarte der ohmsche Widerstand R einen Plateauwert Rs eingenommen hat. Ab dem Zeitpunkt twarte gilt daher die Näherung gemäß Formel 6 mit einer hinreichenden Genauigkeit, insbesondere mit einer Genauigkeit von besser als 2%. Gemäß Formel 5 kann damit die Wärmeleitfähigkeit λ berechnet werden, da der effektive Radius r bekannt, der wie weiter unten beschrieben bestimmt worden ist. 2 shows the course of the measured resistance R over time t. It can be seen that after exceeding the waiting time t of the ohmic resistance R wait a plateau value R s has taken. From time t wait therefore the approximation according to formula 6 applies with a sufficient accuracy, in particular with an accuracy of better than 2%. According to formula 5 can thus be calculated, the thermal conductivity λ, since the effective radius r known, which has been determined as described below.

2 zeigt ein Diagramm, in dem der Widerstand R, der proportional zur Temperaturdifferenz Δt ist, über der Zeit taufgetragen ist. Gemäß einer ersten Variante wird diese Funktion mit der Gleichung gemäß Formel 4 angepasst, wobei der Wärmestrom gemäß Formel 2 eingesetzt wird. Bei diesem Anpassen, das auch als Anfitten bekannt ist, kann beispielsweise der Levenberg-Marquardt-Algorithmus verwendet werden. Es ergeben sich so die Wärmeleitfähigkeit λ und die Temperaturleitfähigkeit a. 2 FIG. 12 shows a graph in which the resistance R, which is proportional to the temperature difference Δt, is plotted over time t. According to a first variant, this function is adapted with the equation according to formula 4, wherein the heat flow according to formula 2 is used. In this fitting, which is also known as Anfitten, for example, the Levenberg-Marquardt algorithm can be used. This results in the thermal conductivity λ and the thermal diffusivity a.

Gemäß einer weiteren Möglichkeit, die jedoch hinsichtlich der Auswertegenauigkeit weniger vorteilhaft ist, ist in der elektrischen Steuerung 24 eine Wartezeit twarte gespeichert. Zu Beginn der Messung, also zu dem Zeitpunkt t0, zu dem eine Spannung u und ein Strom i an das Widerstandselement 12 angelegt werden, so dass sich die Leistung P ergibt, wird ein Zeitzähler der Steuerung 24 gestartet. Nach Verstreichen der Wartezeit twarte wird ein stationärer Widerstand Rs bestimmt, aus dem mit Formel 5 die Wärmeleitfähigkeit λ bestimmt wird.According to another possibility, which is however less advantageous with regard to the evaluation accuracy, is in the electrical control 24 a waiting time t wait stored. At the beginning of the measurement, that is to say at the instant t 0 , to which a voltage u and a current i to the resistance element 12 be created so that the power P results, is a timer of the controller 24 started. After the waiting time t wait , a stationary resistance R s is determined, from which the thermal conductivity λ is determined using formula 5.

3 zeigt ein Diagramm, in dem die Temperaturdifferenz Δt gegen t* aufgetragen ist, wobei

Figure 00110001
gilt. Eine Entwicklung der Arbeitsgleichung
Figure 00120001
in eine Maclaurin-Reihe liefert:
Figure 00120002
mit einer Steigung m und einem Achsabschnitt n. Für diese gilt n = Φ / 4πrλ Formel 9 und 3 shows a diagram in which the temperature difference .DELTA.t is plotted against t *, where
Figure 00110001
applies. A development of the labor equation
Figure 00120001
into a Maclaurin series:
Figure 00120002
with a slope m and an axis section n. For these applies n = Φ / 4πrλ Formula 9 and

Figure 00120003
Figure 00120003

Auflösen liefert λ = Φ / 4πrn Formel 11 undDissolution delivers λ = Φ / 4πrn Formula 11 and

Figure 00120004
Figure 00120004

Die elektrischen Steuerung 24 ist eingerichtet zum Anpassen der Messwerte im Intervall zwischen der Wartezeit twarte und einer Endzeit tend und zum Berechnen der Wärmeleitfähigkeit und/oder der Temperaturleitfähigkeit gemäß der Formel 11 und Formel 12.The electrical control 24 is arranged to adjust the measured values in the interval between the waiting time t wait and an end time t end and to calculate the thermal conductivity and / or the thermal conductivity according to the formula 11 and formula 12.

Im Folgenden wird beschrieben, wie der in den oben stehenden Formeln erscheinende effektive Radius r berechnet wird. Dazu wird das Widerstandselement 12 in flüssiges, entgastes, destilliertes Wasser getaucht und eingefroren. Aufgrund der Entgasung bilden sich beim Einfrieren keine Gasblasen auf der Oberfläche des Widerstandselements 12. Anschließend wird das Eis auf beispielsweise T = –12°C tiefgekühlt. Anschließend wird das oben beschriebene Verfahren durchgeführt. Aus Formel 5 folgt r ≈ Φ / 4πλΔT Formel 13 The following describes how to calculate the effective radius r appearing in the above formulas. This is the resistance element 12 dipped in liquid, degassed, distilled water and frozen. Due to the degassing, no gas bubbles form on the surface of the resistance element during freezing 12 , Subsequently, the ice is frozen to, for example, T = -12 ° C. Subsequently, the method described above is performed. From formula 5 follows r ≈ Φ / 4πλΔT Formula 13

Da Φ über Formel 2 aus der Spannung u und dem Strom i berechenbar ist, λ mit hoher Genauigkeit aus der Literatur bekannt ist und ΔT gemessen werden kann, lässt sich der effektive Radius r berechnen.Since Φ can be calculated from the voltage u and the current i via formula 2, λ is known with high accuracy from the literature and ΔT can be measured, the effective radius r can be calculated.

Der effektive Radius r ist derjenige Radius, an dem die Temperaturdifferenz ΔT gemessen würde, wenn der Wärmestrom Φ in einer idealen Punktquelle ein gebracht und mit einem ebenfalls punktförmig gedachten Temperaturfühler in eben dem effektiven Radius r die Temperatur gemessen würde.The effective radius r is the radius at which the temperature difference .DELTA.T would be measured, if the heat flow Φ in an ideal point source brought in and measured with a likewise punctiform imaginary temperature sensor in just the effective radius r the temperature.

Zusammenfassend liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass ein kleines ohmsches Widerstandselement sich physikalisch wie eine Einheit aus einer punktförmig gedachten Wärmequelle und einem im effektiven Radius beabstandet dazu angeordneten Temperatur-Punktsensor verhält. Dabei wird ein am Widerstandselement angelegter Strom gleichzeitig zum Einbringen des Wärmestroms Φ in der gedachten Punktquelle als auch zum Messen der Temperatur im effektiven Radius an der Stelle des effektiven Radius r verwendet.In summary, the invention is based on the finding that a small ohmic resistance element behaves physically like a unit of a punctiform imaginary heat source and a temperature-point sensor arranged at a distance from it in the effective radius. In this case, a current applied to the resistance element is used simultaneously for introducing the heat flow Φ in the imaginary point source as well as for measuring the temperature in the effective radius at the location of the effective radius r.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Transportgrößen-MessvorrichtungTransport size measuring device
1212
Widerstandselementresistive element
1414
KunststofffoliePlastic film
1616
Metallschichtmetal layer
1818
erste Kontaktierungfirst contact
2020
zweite Kontaktierungsecond contact
2222
Hüllkugelenvelope sphere
2424
elektrische Steuerungelectrical control
2626
Temperaturfühlertemperature sensor
2828
Prüflingexaminee
3030
Kontaktbereichcontact area
PP
Leistungpower
ΦΦ
Wärmestromheat flow
uu
Spannungtension
ii
Stromelectricity
RR
ohmscher Widerstandohmic resistance
nn
Achsabschnittintercept
mm
Steigungpitch
rr
effektiver Radiuseffective radius
hH
Hüllkugel-DurchmesserEnvelope sphere diameter
aa
linearer Temperaturkoeffizientlinear temperature coefficient
TUmgebung T environment
Umgebungstemperaturambient temperature
ΔT.DELTA.T
Temperaturdifferenztemperature difference
ΔTs ΔT s
stationäre Temperaturdifferenzstationary temperature difference
ts t s
Zeit bis zum Eintreten des stationären FallsTime until the onset of the inpatient case
twarte do not wait
Wartezeitwaiting period

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 00/70333 [0004] WO 00/70333 [0004]

Claims (13)

Verfahren zum Messen einer thermischen Transportgröße, insbesondere einer Wärmeleitfähigkeit (λ) und/oder einer Temperaturleitfähigkeit (a), mit den Schritten (i) Anordnen eines ohmschen Widerstandselements (12) an einem Prüfling (28), so dass das Widerstandselement (12) in einem Kontaktbereich thermischen Kontakt mit dem Prüfling (28) hat, – wobei der Prüfling (28) im Kontaktbereich eine Wärmeleitfähigkeit (λ) hat und – wobei eine Hüllkugel (22) um das Widerstandselement (12) einen Hüllkugel-Durchmesser (h) hat, dadurch gekennzeichnet, dass (ii) der Hüllkugel-Durchmesser (h) höchstens 4,5 Millimeter beträgt.Method for measuring a thermal transport variable, in particular a thermal conductivity (λ) and / or a thermal conductivity (a), with the steps (i) arranging an ohmic resistance element ( 12 ) on a test object ( 28 ), so that the resistance element ( 12 ) in a contact area thermal contact with the test specimen ( 28 ), - the candidate ( 28 ) in the contact region has a thermal conductivity (λ) and - wherein an envelope ball ( 22 ) around the resistance element ( 12 ) has an enveloping sphere diameter (h), characterized in that (ii) the enveloping sphere diameter (h) is at most 4.5 millimeters. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Schritte: (iii) Bestromen des Widerstandselements (12), so dass das Widerstandselement (12) einen Wärmestrom (Φ) abgibt, (iv) Messen eines ohmschen Widerstands (Rs) des Widerstandselements (12) und (v) Errechnen der Wärmeleitfähigkeit (λ) aus dem Widerstand (Rs).Method according to claim 1, characterized by the steps: (iii) energizing the resistive element ( 12 ), so that the resistance element ( 12 ) emits a heat flow (Φ), (iv) measuring an ohmic resistance (R s ) of the resistance element ( 12 ) and (v) calculating the thermal conductivity (λ) from the resistor (R s ). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitfähigkeit (λ) anhand der Formel λ = Φ / 4πrΔT berechnet wird, wobei Φ der vom Widerstandselement (12) abgegebene Wärmestrom, r eine Gerätekonstante des Widerstandselements (12) und ΔT eine Temperaturdifferenz zwischen der vom Widerstandselement (12) gemessenen Temperatur und einer Umgebungstemperatur (TUmgebung) ist.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the thermal conductivity (λ) based on the formula λ = Φ / 4πrΔT is calculated, where Φ that of the resistive element ( 12 ) emitted heat flow, r is a device constant of the resistive element ( 12 ) and ΔT a temperature difference between that of the resistive element ( 12 ) measured temperature and an ambient temperature (T environment ) is. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Errechnen der Temperaturleitfähigkeit (a) aus dem ohmschen Widerstand (R) ein Bestimmen eines stationären Widerstands (Rs) für den ohmschen Widerstand (R) umfasst.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the calculation of the thermal conductivity (a) from the ohmic resistance (R) comprises determining a stationary resistance (R s ) for the ohmic resistance (R). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Schritt: – Ermitteln einer Steigung (m) der Temperatur als abhängige Variable gegen den Reziprokwert der Quadratwurzel der Zeit (t½) als unabhängige Variable in einer Umgebung des Nullpunkts der unabhängigen Variablen und – Berechnen der Wärmeleitfähigkeit (λ) und/oder der Temperaturleitfähigkeit (a) aus der Steigung (m).Method according to one of the preceding claims, characterized by the step: - determining a slope (m) of the temperature as a dependent variable against the reciprocal of the square root of the time (t ½ ) as an independent variable in a neighborhood of the zero point of the independent variable and - calculating the Thermal conductivity (λ) and / or the thermal conductivity (a) from the slope (m). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnetdurch den Schritt: – Anpassen der Funktion
Figure 00160001
so dass die Wärmeleitfähigkeit (λ) und die Temperaturleitfähigkeit (a) erhalten werden.Method according to one of the preceding claims, characterized by the step: - adjusting the function
Figure 00160001
so that the thermal conductivity (λ) and the thermal conductivity (a) are obtained. Transportgrößen-Messvorrichtung zur Messung einer thermischen Transportgröße, insbesondere einer Wärmeleitfähigkeit (λ) und/oder einer Temperaturleitfähigkeit (a), mit (a) einem ohmschen Widerstandselement (12), dadurch gekennzeichnet, dass (b) das Widerstandselement (12) eine Ausdehnung (h) von maximal 4,5 Millimetern hat.Transport-size measuring device for measuring a thermal transport size, in particular a thermal conductivity (λ) and / or a thermal conductivity (a), with (a) an ohmic resistance element ( 12 ), characterized in that (b) the resistive element ( 12 ) has a maximum extension (h) of 4.5 millimeters. Transportgrößen-Messvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine elektrische Steuerung (24), die eingerichtet ist zum automatischen – Bestromen des Widerstandselements (12), so dass das Widerstandselement (12) einen Wärmestrom (Φ) abgibt, – Messen eines ohmschen Widerstands (Rs) des Widerstandselements und – aus dem ohmschen Widerstand (R) Errechnen der Wärmeleitfähigkeit (λ) und/oder der Temperaturleitfähigkeit (a).Transport-size measuring device according to claim 7, characterized by an electrical control ( 24 ), which is set up for automatic energization of the resistive element ( 12 ), so that the resistance element ( 12 ) emits a heat flow (Φ), - measuring an ohmic resistance (R s ) of the resistive element and - from the ohmic resistance (R) calculating the thermal conductivity (λ) and / or the thermal diffusivity (a). Transportgrößen-Messvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Steuerung (24) eingerichtet ist zum Errechnen der Wärmeleitfähigkeit (λ) unter Verwendung eines effektiven Durchmessers (r) des Widerstandselements, der demjenigen Abstand eines punktförmig gedachten Temperaturfühlers von einer gedachten, den Wärmestrom (Φ) abgebenden Punktwärmequelle entspricht, der eine dem gemessenen Widerstand (Rs) entsprechende Temperatur messen würde.Transport-size measuring device according to claim 7 or 8, characterized in that the electrical control ( 24 ) is arranged to calculate the thermal conductivity (λ) using an effective diameter (r) of the resistive element corresponding to the distance of a punctiform imaginary temperature sensor from an imaginary point heat source emitting the heat flow (Φ) having a resistance (R s ) measured would measure appropriate temperature. Transportgrößen-Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandselement (12) ein Flächenwiderstandselement ist. Transport-size measuring device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the resistance element ( 12 ) is a sheet resistance element. Transportgrößen-Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch eine elektrische Steuereinheit (24), die eingerichtet ist zum Bestimmen eines Plateauwerts für den ohmschen Widerstand (Rs) und zum Errechnen der Wärmeleitfähigkeit (λ) aus dem ohmschen Widerstand (Rs).Transport-size measuring device according to one of claims 7 to 10, characterized by an electrical control unit ( 24 ), which is set up for determining a plateau value for the ohmic resistance (R s ) and for calculating the thermal conductivity (λ) from the ohmic resistance (R s ). Transportgrößen-Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Steuerung eingerichtet ist zum automatischen Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5.Transport-size measuring device according to one of claims 7 to 11, characterized in that the electrical control is arranged for automatically carrying out a method according to one of claims 1 to 5. Verwendung eines ohmschen Widerstandselements, das eine Ausdehnung (h) von maximal 4,5 Millimetern hat, in einer Transportgrößen-Messvorrichtung zur Messung einer thermischen Transportgröße (λ, a).Use of an ohmic resistance element, which has an extension (h) of at most 4.5 millimeters, in a transport-size measuring device for measuring a thermal transport quantity (λ, a).
DE201010018968 2010-04-29 2010-04-29 Method for measuring a thermal transport size and transport size measuring device Withdrawn DE102010018968A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201010018968 DE102010018968A1 (en) 2010-04-29 2010-04-29 Method for measuring a thermal transport size and transport size measuring device
DE112011101468.6T DE112011101468B4 (en) 2010-04-29 2011-02-14 Point-shaped heat source for measuring thermal conductivity and / or thermal diffusivity
PCT/EP2011/000667 WO2011134559A1 (en) 2010-04-29 2011-02-14 Punctiform heat source for measuring thermal conductivity and/or thermal diffusivity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201010018968 DE102010018968A1 (en) 2010-04-29 2010-04-29 Method for measuring a thermal transport size and transport size measuring device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010018968A1 true DE102010018968A1 (en) 2011-11-03

Family

ID=43836827

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201010018968 Withdrawn DE102010018968A1 (en) 2010-04-29 2010-04-29 Method for measuring a thermal transport size and transport size measuring device
DE112011101468.6T Active DE112011101468B4 (en) 2010-04-29 2011-02-14 Point-shaped heat source for measuring thermal conductivity and / or thermal diffusivity

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112011101468.6T Active DE112011101468B4 (en) 2010-04-29 2011-02-14 Point-shaped heat source for measuring thermal conductivity and / or thermal diffusivity

Country Status (2)

Country Link
DE (2) DE102010018968A1 (en)
WO (1) WO2011134559A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015001710A1 (en) 2015-02-13 2016-08-18 Bundesrepublik Deutschland, vertr. durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, dieses vertreten durch den Präsidenten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Transport size measuring device, sensor therefor and method for measuring a thermal transport size
DE102017100433A1 (en) 2017-01-04 2018-07-05 Bundesrepublik Deutschland, Vertreten Durch Das Bundesministerium Für Wirtschaft Und Energie, Dieses Vertreten Durch Den Präsidenten Der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Thermal sensor for measuring a thermal transport size and method for measuring a thermal transport size

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016117215A1 (en) 2016-09-13 2018-03-15 Bundesrepublik Deutschland, Vertreten Durch Das Bundesministerium Für Wirtschaft Und Energie, Dieses Vertreten Durch Den Präsidenten Der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt A method of determining a composition of a gaseous fluid and gas composition sensor
DE102016118129B4 (en) 2016-09-26 2019-03-21 Bundesrepublik Deutschland, Vertreten Durch Das Bundesministerium Für Wirtschaft Und Energie, Dieses Vertreten Durch Den Präsidenten Der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Method for determining a flow parameter and / or a thermal transport size of a fluid flowing through a passage
WO2018185007A1 (en) * 2017-04-07 2018-10-11 Continental Automotive Gmbh Method for ascertaining a property of a fluid

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4255962A (en) * 1978-04-10 1981-03-17 Ceres Corporation Method and means of rapidly distinguishing a simulated diamond from natural diamond
US4522512A (en) * 1982-05-05 1985-06-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Thermal conductivity measurement method
WO2000070333A1 (en) 1999-05-14 2000-11-23 Hot Disk Ab Method of measuring thermal properties of materials with direction dependant properties
DE10017900A1 (en) * 1999-04-12 2001-01-11 Gen Electric Thermographic analysis instrument for screening for breast cancer uses array of thermal sensors on surface of dielectric layer

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2149387C1 (en) * 1996-10-08 2000-05-20 Клебанов Михаил Геннадиевич Method of nondestructive test of thermophysical characteristics of materials
WO2007036983A1 (en) * 2005-09-27 2007-04-05 Yamatake Corporation Thermal conductivity measuring method and device, and gas component ratio measuring device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4255962A (en) * 1978-04-10 1981-03-17 Ceres Corporation Method and means of rapidly distinguishing a simulated diamond from natural diamond
US4255962B1 (en) * 1978-04-10 1983-01-11
US4522512A (en) * 1982-05-05 1985-06-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Thermal conductivity measurement method
DE10017900A1 (en) * 1999-04-12 2001-01-11 Gen Electric Thermographic analysis instrument for screening for breast cancer uses array of thermal sensors on surface of dielectric layer
WO2000070333A1 (en) 1999-05-14 2000-11-23 Hot Disk Ab Method of measuring thermal properties of materials with direction dependant properties

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015001710A1 (en) 2015-02-13 2016-08-18 Bundesrepublik Deutschland, vertr. durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, dieses vertreten durch den Präsidenten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Transport size measuring device, sensor therefor and method for measuring a thermal transport size
DE102015001710B4 (en) 2015-02-13 2019-05-09 Bundesrepublik Deutschland, vertr. durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, dieses vertreten durch den Präsidenten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Transport size measuring device, sensor therefor and method for measuring a thermal transport size
DE102017100433A1 (en) 2017-01-04 2018-07-05 Bundesrepublik Deutschland, Vertreten Durch Das Bundesministerium Für Wirtschaft Und Energie, Dieses Vertreten Durch Den Präsidenten Der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Thermal sensor for measuring a thermal transport size and method for measuring a thermal transport size

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011134559A1 (en) 2011-11-03
DE112011101468B4 (en) 2014-09-04
DE112011101468A5 (en) 2013-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004022206B4 (en) Sensor for measuring thermal conductivity comprises a strip composed of two parallel sections, and two outer heating strips
EP3134742B1 (en) Temperature correction for current measuring via shunt
DE102010018968A1 (en) Method for measuring a thermal transport size and transport size measuring device
EP1990612B1 (en) Device for two-dimensional measuring of the velocity field in flows
DE112015000421T5 (en) Gas sensor element
EP3141890B1 (en) Method for determining the thermal diffusion and thermal conductivity of solid bodies
DE102015204717A1 (en) Apparatus and method for characterizing a coolant
DE102016208066A1 (en) Method for determining a temperature of a battery cell
DE102019200062A1 (en) Battery sensor and method for operating a battery sensor
WO2015055483A1 (en) Method for measuring a temperature
DE102017202358A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR OPERATING AN ELECTROCHEMICAL ENERGY STORAGE
DE102017100433A1 (en) Thermal sensor for measuring a thermal transport size and method for measuring a thermal transport size
DE3513005C2 (en)
DE102015001710B4 (en) Transport size measuring device, sensor therefor and method for measuring a thermal transport size
DE102016207527A1 (en) Method for detecting the state of a connection of components
WO2020052860A1 (en) Method for testing the integrity of a printed conductive track
DE102015203050A1 (en) Micro heater for a sensor and sensor
DE102009009762B4 (en) Area sensor for measuring a thermal transport size or index and associated method
AT518309B1 (en) Method and measuring arrangement for determining a value of a thermal resistance of a guide plate
DE639889C (en) Device for determining the composition of liquid mixtures, emulsions and suspensions
DE19721826C2 (en) Device for testing electrically conductive material
WO2003069323A2 (en) Method for measuring thermal diffusity
DE102007031615A1 (en) Temperature sensor testing method, involves determining temperatures of temperature sensitive resistors and difference between temperatures, and issuing error signal when temperature difference exceeds given value
DE10344154B4 (en) Method and device for determining the volumetric specific heat of substances
EP2508873A1 (en) Surface sensor for measuring a thermal transport quantity and method

Legal Events

Date Code Title Description
R016 Response to examination communication
R118 Application deemed withdrawn due to claim for domestic priority

Effective date: 20121029