DE2047171C3 - Heat flow meter - Google Patents

Heat flow meter

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DE2047171C3 DE19702047171 DE2047171A DE2047171C3 DE 2047171 C3 DE2047171 C3 DE 2047171C3 DE 19702047171 DE19702047171 DE 19702047171 DE 2047171 A DE2047171 A DE 2047171A DE 2047171 C3 DE2047171 C3 DE 2047171C3
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Sadao Yokohama Kanagawa Sumikama (Japan)
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Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmestrommesser, der aus mehreren Schichten verschiedener Wärmeleitfähigkeit aufgebaut ist, wobei die Temperaturdifferenz zweier Schichten mit differentiell in Serie geschalteten Thermoelementen gemessen wird.The invention relates to a heat flow meter, which consists of several layers of different thermal conductivity is constructed, the temperature difference of two layers with differentially connected in series Thermocouples is measured.

Ein derartiger Wärmestrommesser ist aus der US-PS 94 071 bekannt. Bei diesem bekannten Wärmestrommesser wird die Temperaturdifferenz zwischen den Kupferplatten, die an den oberen und unteren Flächen einer wärmeisolierenden Platte befestigt sind, mit Hilfe von Thermoelementen zwischen Abgriffspunkten gemessen, die in zwei verschiedenen Ebenen liegen. Mit Hilfe der Messung der Temperaturdifferenz wird der Wärmestrom quantitativ bestimmt. Da die Abgriffspunkte zur Bestimmung der Temperaturdifferenz und zur quantitativen Ermittlung des Wärmestroms in zwei verschiedenen Ebenen liegen, führen Wärmestromturbulenzen zwischen den Ebenen der Abgriffspunkte zu Meßfehlern, so daß eine solche quantitative Bestimmung sehr ungenau ist. Zusätzlich nimmt der an sich bekannte Wärmestrommesser viel Platz in Anspruch. Die Temperaturdifferenz wird zwischen den zwei Oberflächen einer Platte hohen Wärmewide'rstands bestimmt, die senkrecht zum vom Meßkörper abgestrahlten Wärmestrom angeordnet ist. Die Meßkörper müssen hierbei unter geringem Abstand an den beiden Oberflächen der dünnen Platte hohen Wärmewiderstands angeordnet und verankert werden, so daß der Wärmestrommesser zur Aufnahme der Kräfte eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweisen muß.Such a heat flow meter is known from US-PS 94 071. In this known heat flow meter is the temperature difference between the copper plates that are on the top and bottom surfaces are attached to a heat-insulating plate, measured with the help of thermocouples between tapping points, which are on two different levels. With the help of the measurement of the temperature difference, the Quantitative heat flow determined. Since the tap points to determine the temperature difference and to quantitatively determine the heat flow in two different levels lead to heat flow turbulence between the levels of the tapping points Measurement errors, so that such a quantitative determination is very imprecise. In addition, he takes on himself known heat flow meters take up a lot of space. The temperature difference is between the two Surfaces of a plate with high thermal resistance determined perpendicular to the radiated from the measuring body Heat flow is arranged. The measuring bodies must be at a small distance from the two Surfaces of the thin plate of high thermal resistance are arranged and anchored so that the Heat flow meter must have sufficient mechanical strength to absorb the forces.

Ferner müssen die Thermoelemente an den zwei Oberflächen der Platte zur Verbindung mit entsprechenden Temperaturmeßinstrumenten zur Ermittlung der Temperaturdifferenz über entsprechende Leitungen verbunden werden, die störend sind und deshalb leicht bei der Handhabung des Wärmestromiiriessers abbrechen. Aufgrund der Verankerung des Meßkörpers mit dem Wärmestrommesser sind die Materialdicke und die Materialwahl für die Piatte aufgrund einer ausreichenden mechanischen Festigkeit begrenzt, so daß bei der Messung unvermeidlich Wärmeturbulenxen auftreten.Furthermore, the thermocouples on the two surfaces of the plate must be connected to corresponding ones Temperature measuring instruments for determining the temperature difference via appropriate lines are connected, which are disruptive and therefore easily break off when handling the heat flow device. Due to the anchoring of the measuring body with the heat flow meter, the material thickness and the Material choice for the Piatte limited due to sufficient mechanical strength, so that in the Measurement inevitable heat turbulences occur.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmestrommesser der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß er bezüglich des Aufbaus unter Beibehaltung der erforderlichen Meßgenauigkeit und unter Vermeidung von thermischen Turbulenzen vereinfacht, kompakter und bedienungsfreundlicher ausgelegt ist.The invention is based on the object of providing a heat flow meter of the type mentioned at the outset train that he is with respect to the structure while maintaining the required measurement accuracy and Simplified, more compact and more user-friendly while avoiding thermal turbulence is designed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß wenigstens an einer Oberfläche zweier dünner Schichten mit guter Wärmeleitfähigkeit flache Vertiefungen ausgebildet sind, daß die beiden dünnen Schichten derart angeordnet sind, daß die Vertiefungen an dir Oberfläche einer Schicht der anderen Schicht zugewandt sind, daß die Vertiefungen mit einem Material hohen Wärmewiderstands ausgefüllt sind, daß zwischen .den einander gegenüberliegenden Schichten elektrisch isolierende Schichten vorgesehen sind, und daß die Temperaturabgriffspunkte der zwischen den isolierenden Schichten in einer gemeinsamen Ebene angeordneten Thermoelemente paarweise den aus der Schicht mit hohem Wärmewiderstand in den Vertiefungen und der an diese anschließenden Schicht guter Wärmeleitfähigkeit gebildeten Abschnitten zugeordnet sind.This object is achieved according to the invention in that at least on one surface two thinner Layers with good thermal conductivity are formed shallow depressions that the two thin Layers are arranged such that the depressions on the surface of one layer of the other layer are facing that the wells are filled with a material of high thermal resistance that electrically insulating layers are provided between the opposing layers, and that the temperature tapping points between the insulating layers in a common plane arranged thermocouples in pairs from the layer with high thermal resistance in the wells and assigned to the sections formed on this adjoining layer of good thermal conductivity are.

Bevorzugte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen wiedergegeben.Preferred developments are given in the subclaims.

Bei dem Wärmestrommesser gemäß der Erfindung wird die Temperaturdifferenz zwischen zwei paarweise angeordneten Abgriffspunkten bestimmt, die entsprechend einem Abschnitt des Wärmestrommessers, der eine Vertiefung besitzt, und einem Abschnitt, der keine Vertiefung besitzt, zugeordnet sind. Auf diese Art und Weise können die Schichten guter Wärmeleitfähigkeit sehr dünn bemessen sein, und da die Abgriffspunkte in ein und derselben Ebene liegen, sind Wärmestromturbulenzen bei der Messung des Wärmestroms ausgeschaltet. Der erfindungsgemäße Wärmestrommesser ermöglicht neben einem wesentlich verein lachten Aufbau eine wesentlich bessere Meßgenauigkeit des zu messenden Wärmestroms, und die zur Bestimmung der Temperaturdifferenz vorgesehenen Thermoelemente lassen sich fest und sicher anbringen und entsprechend zur Messung schalten, ohne daß die Verbindungsleitungen bei der Handhabung stören. Der erfindungsgemäße Wärmestrommesser ist demzufolge wesentlich handlicher und bedienungsfreundlicher. Zudem läßt sich der erfindungsgemäße Wärmestrommesser wesentlich einfacher herstellen, wobei auch eine für die Meßgenauigkeit erforderliche Fertigungsgenauigkeit eingehalten werden kann.In the heat flow meter according to the invention, the temperature difference between two pairs arranged tap points determined corresponding to a section of the heat flow meter, the has a recess, and a portion that does not have a recess, are assigned. In this way and The layers of good thermal conductivity can be made very thin, and since the tapping points are in lie on the same plane, heat flow turbulence is eliminated when measuring the heat flow. The heat flow meter according to the invention allows in addition to a substantially unified structure Significantly better measurement accuracy of the heat flow to be measured, and that for determining the temperature difference provided thermocouples can be attached firmly and safely and according to the Switch measurements without the connecting cables interfering with handling. The inventive As a result, the heat flow meter is much more handy and user-friendly. In addition, the Manufacture heat flow meters according to the invention much easier, with one also for the measurement accuracy required manufacturing accuracy can be maintained.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sind unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.For example, embodiments of the invention are detailed with reference to the drawing explained.

F i g. 1 ist eine Querschnittsansicht eines Wärmestrommessers; F i g. 1 is a cross-sectional view of a heat flow meter;

Fig.2 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform eines Wärmestrommesser;Fig. 2 is a cross-sectional view of another embodiment of a heat flow meter;

Fig.3 ist eine Draufsicht auf einen Temperaturmeßkörperund Fig. 3 is a plan view of a temperature measuring body and

Fig.4 ist ein Diagramm, in dem die Empfindlichkeiten bei der Messung des WärmeM.rommessers aufgezeigt sind. sFig.4 is a diagram in which the sensitivities are shown when measuring the thermometer. s

In Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen 1 und 2 dünne Schichten mit guter Wärmeleitfähigkeit, die aus einem Metall, wie Kupfer, Aluminium, Zink oder ihren Legierungen, bestehen. An einer Oberfläche der Schichten 1 und 2 sind flache Vertiefungen 3 und 4 durch ίο chemisches Ätzen, wie z. B. Fotoätzen, ausgebildet. Die mit Vertiefungen versehenen Oberflächen der dünnen Schichten 1 und 2 sind so angeordnet, daß die Vertiefung 3 der dünnen Schicht 1 und die Vertiefung 4 der dünnen Schicht 2 zugewandt sind. Die Vertiefungen 3 und 4 sind mit einem Material 5 hohen Wärmewiderstands ausgefüllt. Wenn eine Luftschicht als ein Material hohen Wärmewiderstands vorgesehen ist, brauchen die Vertiefungen 3,4 nicht ausgefüllt zu werden.In Fig. 1, reference numerals 1 and 2 denote thin layers with good thermal conductivity, made of a metal such as copper, aluminum, zinc or theirs Alloys. On one surface of the layers 1 and 2 are shallow depressions 3 and 4 through ίο chemical etching such as B. photo etching trained. The indented surfaces of the thin Layers 1 and 2 are arranged so that the recess 3 of the thin layer 1 and the recess 4 of the thin Layer 2 face. The recesses 3 and 4 are made of a material 5 of high thermal resistance filled out. When an air layer is provided as a high heat resistance material, the depressions need 3.4 not to be filled in.

Eine ausreichende mechanische Festigkeit ist insbesondere bei der Wahl des Materials hohen Wärmewiderstands beim Ausfüllen nicht zu berücksichtigen, und zahlreiche Festkörper oder Pulver können je nach der Anwendung als Material hohen Wärmewiderstands verwendet werden.Sufficient mechanical strength is particularly important when choosing a material with high thermal resistance Not to be considered when filling out, and numerous solids or powders may vary depending on the can be used as a material with high thermal resistance.

Zwischen den einander gegenüberliegend angeordneten dünnen Schichten 1 und 2 sind elektrisch isolierende Schichten 6 und 7 vorgesehen, wie z. B. dünne Aluminiumschichten, die durch anodische Oxidation an ihrer Oberfläche isoliert sind, oder Glimmer. An diese elektrisch isolierende, dünne Aluminium- oder Glimmerschichten sind dünne Thermoelemente angeordnet, die differentiell in Serie geschaltet sind. Sie bestehen beispielsweise aus Alumel-Lcgierung 8 und Chromel-Legierung 9, die durch Vakuumplattieren hergestellt sind. Wenn es erforderlich ist, kann auch ein folienförmiges Thermoelement verwendet werden.Between the oppositely arranged thin layers 1 and 2 are electrically insulating Layers 6 and 7 are provided, e.g. B. thin aluminum layers, which are attached by anodic oxidation their surface are insulated, or mica. At this electrically insulating, thin aluminum or Mica layers are thin thermocouples that are differentially connected in series. she consist for example of Alumel alloy 8 and Chromel alloy 9, which are made by vacuum plating are made. If necessary, a foil-shaped thermocouple can also be used.

In jedem Fall sind die Temperaturabgriffspunkte in ein und derselben Ebene angeordnet. Die Temperaturabgriffspunkte 10 oder 11 der Thermoelemente sind paarweise den aus der Schicht 5 mit hohem Widerstand in den Vertiefungen 3, 4 und der an diese anschließenden Schicht 1, 2 guter Wärmeleitfähigkeit gebildeten Abschnitten zugeordnet.In any case, the temperature tapping points are arranged in one and the same plane. The temperature tapping points 10 or 11 of the thermocouples are pairs of those from layer 5 with high resistance formed in the depressions 3, 4 and the adjoining layer 1, 2 of good thermal conductivity Assigned to sections.

Es wird nun angenommen, daß die Schichten 1 und 2 die gleiche Dicke und die Vertiefungen 3 und 4 auch die gleiche Tiefe besitzen. Wird die durch die Flächeneinheit fließende Wärmemenge mit Q bezeichnet, der Wärmewiderstand der Metallplatten mit Rm und der Wärmewiderstand des Materials mit hohem Wärmewiderstand mit An dann läßt sich die Temperaturdifferenz ΔΤ bestimmen, die zwischen einer Gruppe differentiell geschalteter Thermoelemente auftritt, d. h. zwischen den Temperaturabgriffspurkten 10 und 11, wenn der Wärmestrommesser an den zu messenden Körper 12 gebracht wird. Am Temperaturabgriffspunkt 10 gelangt der Wärmestrom vom zu messenden Körper 12 zu der Schicht 5 aus Material mit hohem Wärmewiderstand der dünnen Schicht 2, um Wärme zu übertragen. Am Temperaturabgriffspunkt 11 tritt der Wärmestrom nicht durch eine Schicht 5 aus hohem Material mit hohem Wärmewiderstand, sondern tritt nur durch die Metallschicht 13, um Wärme zu übertragen. So bildet sich eine Temperaturdifferenz Δ Τ zwischen den Temperaturabgriffspunkten 10 und 11. Mit anderen Worten, falls der Wärmestrom durch eine Metallschicht und eine Schicht aus Material mit hohem Wärmewiderstand, die beide in der Tiefe gleich der Vertiefung 4 sind, tritt, ist der Temperaiurabfall, der senkrecht zu dem zu messenden Körper zwischen den zwei Oberflächen der Metallschicht 13 auftritt, nicht gleich dem, der senkrecht zum zu messenden Körper zwischen den Oberflächen der Schicht 5 aus Material mit hohem Wärmewiderstand auftritt, wenn die Differenz Δ Tbeträgt. Da die Metallschicht 13 und die Schicht 5 aus Material mit hohem Wärmewiderstand stets gleich in der Tiefe sind, gilt die folgende Näherungsgleichung:It is now assumed that the layers 1 and 2 have the same thickness and the depressions 3 and 4 also have the same depth. If the amount of heat flowing through the unit of area is denoted by Q , the thermal resistance of the metal plates as R m and the thermal resistance of the material with high thermal resistance as A n, then the temperature difference ΔΤ can be determined that occurs between a group of differentially connected thermocouples, i.e. between the temperature tapping traces 10 and 11 when the heat flow meter is brought to the body 12 to be measured. At the temperature tap point 10, the heat flow passes from the body 12 to be measured to the layer 5 of material with high thermal resistance of the thin layer 2 in order to transfer heat. At the temperature tap point 11, the heat flow does not pass through a layer 5 made of high material with high thermal resistance, but only passes through the metal layer 13 in order to transfer heat. This creates a temperature difference Δ Τ between the temperature tapping points 10 and 11. In other words, if the heat flow passes through a metal layer and a layer of material with high thermal resistance, both of which are equal in depth to the recess 4, the temperature drop is, which occurs perpendicular to the body to be measured between the two surfaces of the metal layer 13, not the same as that which occurs perpendicular to the body to be measured between the surfaces of the layer 5 of material with high thermal resistance when the difference is ΔT . Since the metal layer 13 and the layer 5 made of material with high thermal resistance are always the same in depth, the following approximation equation applies:

AT = Q(R,-RJd, AT = Q (R, -RJd,

wobei mit c/die Tiefe der Vertiefung 4 bezeichnet ist. Da Rr sehr groß gegen Rn, ist, folgt aus Gleichung (1)where c / denotes the depth of the recess 4. Since R r is very large compared to R n , it follows from equation (1)

/I T = Q Rr d . / I T = QR r d.

Falls d und Rr praktisch temperaturunabhängig sind, ergibt sich der folgende proportionale Zusammenhang:If d and R r are practically independent of temperature, the following proportional relationship results:

AT-Q.AT-Q.

Daher kann Q leicht aus Δ Τ gemäß Gleichung (3) berechnet werden.Therefore, Q can be easily calculated from Δ Τ according to equation (3).

Beim obigen erfindungsgemäßen Wärmestrommesser besteht der Hauptkörper aus einer dünnen Platte aus einem Metall oder einer Legierung mit guter Wärmeleitfähigkeit, und die Schicht hohen Wärmewiderstands ist aus einer Substanz zusammengesetzt, die in eine sehr flache Vertiefung eingefüllt ist, wodurch die thermische Turbulenz des zu messenden Körpers beim Anbringen des Wärmestrommessers weitgehend ausgeschaltet ist.In the above heat flow meter of the present invention, the main body is made of a thin plate a metal or alloy with good thermal conductivity, and the layer of high thermal resistance is composed of a substance that is poured into a very shallow depression, which causes the thermal Turbulence of the body to be measured is largely eliminated when the heat flow meter is attached.

Der Teil der dünnen Schicht 1, der der in der dünnen Schicht 2 vorgesehenen Schicht 5 mit hohem Wärmewiderstand gegenüber liegt, ist eine metallische Schicht, und der Teil der dünnen Schicht 1, der der an die Schicht 5 mit hohem Wärmewiderstand anliegenden metallischen Schicht 13 gegenüber liegt, ist eine Schicht mit hohem Wärmewiderstand. Daher ist der Wärmewiderstand zwischen der Unterfläche 2a der dünnen Schicht 2 und der oberen Fläche Xa der dünnen Schicht 1 in jedem Teil gleich. Demzufolge wird der Wärmestrom vom zu messenden Körper 12 gleichmäßig über die Oberfläche 1 der dünnen Schicht 1 übertragen, und es besteht keine Temperaturdifferenz an irgendeinem Teil der Oberfläche la. Als Folge davon entsteht keine Wärmestromturbulenz, die im Wärmestrommesser fließt, und die Messung kann mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden.The part of the thin layer 1 which is opposite to the layer 5 with high thermal resistance provided in the thin layer 2 is a metallic layer, and the part of the thin layer 1 which is opposite to that of the metallic layer 13 which is adjacent to the layer 5 with high thermal resistance is a layer with high thermal resistance. Therefore, the thermal resistance between the lower surface 2a of the thin layer 2 and the upper surface Xa of the thin layer 1 is the same in each part. As a result, the heat flow from the body to be measured 12 is uniformly transmitted over the surface 1 of the thin film 1, and there is no temperature difference at any part of the surface la. As a result, there is no heat flow turbulence flowing in the heat flow meter, and the measurement can be performed with high accuracy.

Da weiter zur Herstellung der obenerwähnten Vertiefungen 3 und 4 die Technik des Foto-Ätzens angewendet wird, wird es möglich, die Vertiefungen so flach, wie einige 10 bis einige 100 μ mit guter Fertigungsgenauigkeit herzustellen, und dadurch lassen sich Güteschwankungen bei den Wärmestrommessern ausschließen oder verringern. Da alle Temperaturabgriffspunkte oder Thermoelemente in einer gemeinsamen Ebene liegen, sind nur zwei Plattiervorgänge, wie z. B. auch Vakuumplattieren, erforderlich, und ein mühsames Verbinden ist nicht notwendig. Daher ist dieser Wärmestrommesser einfach, handlich und praktisch. Furthermore, the technique of photo-etching is used to produce the above-mentioned depressions 3 and 4 is applied, it becomes possible to make the wells as shallow as some 10 to some 100 μ with good Manufacture manufacturing accuracy, and thereby quality fluctuations in the heat flow meters exclude or reduce. Since all temperature tapping points or thermocouples are in a common Are level, are only two plating processes, such as. B. also vacuum plating, required, and a laborious connection is not necessary. Therefore, this heat flow meter is simple, handy and practical.

F i g. 2 zeigt eine vereinfachte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmestrommesser. Vertiefungen 4 sind nur in einer dünnen Metallschicht 2 ν,οη guter Wärmeleitfähigkeit vorgesehen, aber nicht in der anderen dünnen Schicht 1. Gleiche oder ähnliche TeileF i g. 2 shows a simplified embodiment of a heat flow meter according to the invention. Indentations 4 are only provided in a thin metal layer 2 ν, οη good thermal conductivity, but not in the other thin layer 1. Same or similar parts

sind in den F i g. 1 und 2 mit denselben Bezugszeichen versehen. Bei dieser Ausführungsform treten bis zu einem gewissen Grad Wärmestromturbulenzen auf, die im Wärmestrommessser fließen, und die Genauigkeit und die Temperaturabhängigkeit sind daher etwas schlechter als die bei dem in F i g. 1 gezeigten Wärmestrommesser. Ein Wärmestrommesser dieser Art kann jedoch in der Praxis verwendet werden, wenn die Gesamtdicke der Schichten ausreichend klein ist.are shown in FIGS. 1 and 2 are provided with the same reference numerals. In this embodiment up to occur a certain degree of heat flow turbulence flowing in the heat flow meter and the accuracy and the temperature dependencies are therefore somewhat inferior to those in FIG. 1 shown Heat flow meter. However, a heat flow meter of this type can be used in practice if the total thickness of the layers is sufficiently small.

Fig.3 zeigt als Beispiel eine Draufsicht auf eine Gruppe von differential geschalteten Thermoelementen, die durch Vakuumplattieren hergestellt sind. Eine dünne Schicht 8 aus Alumel und eine dünne Schicht 9 aus Chromel sind auf der Oberfläche einer elektrisch isolierenden dünnen Platte 7 ausgebildet und bilden 14 Tempera turabgriffspunktpaare.3 shows, as an example, a top view of a Group of differentially switched thermocouples made by vacuum plating. One thin layer 8 of alumel and a thin layer 9 of chromel are on the surface of an electrical insulating thin plate 7 formed and form 14 tempera turabgriffpunktpaare.

Fig.4 zeigt beispielsweise die Empfindlichkeit eines Wärmestrommessers, der in F i g. 1 gezeigt ist. Bei dieser Ausführungsform ist eine Aluminiumlegierung von 0*8 mm Dicke für die Metallschichten 1 und 2 vorgesehen, und 28 Alumel-Chromel-Thermoelemente von etwa 50 μ Dicke sind differentiell in Serie geschaltet, um als Thermoelementkette zu dienen, wobei eine Luftschicht von etwa 200 μ Dicke als Schicht 5 hohen Wärmewiderstands vorgesehen ist. Die Empfindlichkeit eines derartigen Wärmestrommesseirs wurde bestimmt, und die Ergebnisse sind in einem Diagramm in F i g. 4 gezeigt. Wie aus dem DiagramriijZU erkennen ist, ist die Empfindlichkeit geringfügig von der Temperatur abhängig, jedoch kann die durchströmendeFor example, FIG. 4 shows the sensitivity of a Heat flow meter, which in F i g. 1 is shown. In this embodiment, it is an aluminum alloy of 0 * 8 mm thickness for the metal layers 1 and 2, and 28 Alumel-Chromel thermocouples 50 μ thick are differentially connected in series to serve as a thermocouple chain, an air layer of about 200 μ thickness is provided as layer 5 of high thermal resistance. the Sensitivity of such a heat flow meter has been determined and the results are all in one Diagram in Fig. 4 shown. As from the DiagramriijZU can be seen, the sensitivity is slightly dependent on the temperature, but the flowing through can

ίο Wärmemenge mit genügender Genauigkeit gemessen werden, wenn man eine Eichkurve verwendet.ίο Amount of heat measured with sufficient accuracy when using a calibration curve.

Die obigen Werte beziehen sich auf einen Wärmestrommesser, der relativ dick bemessen ist, ebenso eine dicke Luftschicht aufweist und geringfügig temeraturab-The above values relate to a heat flow meter that is relatively thick, as well as one has a thick layer of air and is slightly

is hängig ist, obwohl seine Empfindlichkeit hoch ist. Durch Verringerung der Dicke ist es jedoch möglich, einen Wärmestrommesser zu erhalten, der dadurch ausgezeichnet ist, daß die Temperaturabhängigkeit gering ist und keine thermische Turbulenz im zu messenden Körper auftritt, obwohl seine Empfindlichkeit etwas geringer istis dependent even though his sensitivity is high. Through However, by reducing the thickness, it is possible to obtain a heat flow meter which is excellent thereby is that the temperature dependence is low and no thermal turbulence in the to be measured Body occurs although its sensitivity is slightly less

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Wärmestrommesser, der aus mehreren Schichten verschiedener Wärmeleitfähigkeit aufgebaut ist, wobei die Temperaturdifferenz zweier Schichten mit differential in Serie geschalteten Thermoelementen gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens an einer Oberfläche zweier dünner Schichten (1,2) mit guter Wärmeleitfähigkeit flache Vertiefungen (3, 4) ausgebildet sind, daß die beiden dünnen Schichten (1,2) derart angeordnet sind, daß die Vertiefungen (3, 4) an der Oberfläche einer Schicht (1, 2) der anderen Schicht zugewandt sind, daß die Vertiefungen (3,4) mit einem Material hohen Wärmewiderstands ausgefüllt sind, daß zwischen den einander gegenüberliegenden Schichten (1, 2) elektrisch isolierende Schichten (6, 7) vorgesehen sind, und daß die Temperaturabgriffspunkte (10,11) der zwischen den isolierenden Schichten (6, 7) in einer gemeinsamen Ebene angeordneten Thermoelemente paarweise den aus der Schicht (5) mit hohem Wärmewiderstand in den Vertiefungen (3,4) und der an diese anschließenden Schicht (1,2) guter Wärmeleitfähigkeit gebildeten Abschnitten zugeordnet sind.1. Heat flow meter, which is made up of several layers of different thermal conductivity, where the temperature difference between two layers with differential thermocouples connected in series is measured, characterized in that at least on one surface two thinner Layers (1,2) with good thermal conductivity are formed shallow depressions (3, 4) that the two thin layers (1,2) are arranged such that the depressions (3, 4) on the surface of a Layer (1, 2) face the other layer, so that the depressions (3, 4) are made of a high material Thermal resistance are filled that between the opposing layers (1, 2) electrically insulating layers (6, 7) are provided, and that the temperature tapping points (10, 11) the thermocouples arranged in a common plane between the insulating layers (6, 7) in pairs from the layer (5) with high thermal resistance in the depressions (3, 4) and assigned to the adjoining layer (1, 2) of good thermal conductivity formed by sections are. 2. Wärmestrommesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ausbildung von Vertiefungen an der Oberfläche beider Schichten (1,2. Heat flow meter according to claim 1, characterized in that in the formation of Depressions on the surface of both layers (1, 2) mit guter Wärmeleitfähigkeit die Vertiefungen (3, 4) einander versetzt zugeordnet sind.2) with good thermal conductivity the recesses (3, 4) are assigned to one another in an offset manner. 3. Wärmestrommesser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (5) hohen Wärmewiderstands Luftschichten sind.3. Heat flow meter according to claim 1 or 2, characterized in that the layers (5) layers of air with high thermal resistance. 3535
DE19702047171 1969-09-24 1970-09-24 Heat flow meter Expired DE2047171C3 (en)

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JP44075298A JPS499996B1 (en) 1969-09-24 1969-09-24

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Publication Number Publication Date
DE2047171A1 DE2047171A1 (en) 1971-03-25
DE2047171B2 DE2047171B2 (en) 1977-02-10
DE2047171C3 true DE2047171C3 (en) 1977-09-29

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013206406A1 (en) * 2013-04-11 2014-10-30 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Room air conditioner and control device

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