EP2972129A1 - Thermal flow sensor for determining a gas or the composition of a gas mixture and the flow speed of the gas or the gas mixture - Google Patents

Thermal flow sensor for determining a gas or the composition of a gas mixture and the flow speed of the gas or the gas mixture

Info

Publication number
EP2972129A1
EP2972129A1 EP14706560.1A EP14706560A EP2972129A1 EP 2972129 A1 EP2972129 A1 EP 2972129A1 EP 14706560 A EP14706560 A EP 14706560A EP 2972129 A1 EP2972129 A1 EP 2972129A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas
gas mixture
flow sensor
thermal flow
heating structure
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.)
Ceased
Application number
EP14706560.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christoph Hepp
Florian Krogmann
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.)
Innovative Sensor Technology IST AG
Original Assignee
Innovative Sensor Technology IST AG
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 Innovative Sensor Technology IST AG filed Critical Innovative Sensor Technology IST AG
Publication of EP2972129A1 publication Critical patent/EP2972129A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • G01F1/684Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
    • G01F1/688Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow using a particular type of heating, cooling or sensing element
    • G01F1/69Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow using a particular type of heating, cooling or sensing element of resistive type
    • G01F1/692Thin-film arrangements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • G01F1/696Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters
    • G01F1/698Feedback or rebalancing circuits, e.g. self heated constant temperature flowmeters
    • G01F1/699Feedback or rebalancing circuits, e.g. self heated constant temperature flowmeters by control of a separate heating or cooling element
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector

Definitions

  • Thermal flow sensor for determining a gas or the composition of a gas mixture, and its flow velocity
  • the invention relates to a thermal flow sensor for determining a gas or the composition of a gas mixture, as well as its
  • Thermal flow sensors are well known in the art.
  • Such sensors are used, for example, to determine a
  • Properties of the gas to react by being used is an accurate or accurate determination of the flow rate as the thermal changes
  • Flow sensor is recalibrated.
  • a further sensor is used for this purpose, which instead of the flow velocity determines the present gas or the composition of the gas mixture so as to determine the thermal properties of the gas or gas mixture on which the determination of the flow velocity is based.
  • this requires a further sensor without which recalibration would not be feasible.
  • a recalibration can be carried out by means of special software.
  • the present gas or the composition of the gas mixture must be entered into the software.
  • the disadvantage is thus that a further step on the part of the operator, namely the manual input, must be performed.
  • the object is achieved by a thermal flow sensor and a flow meter.
  • the thermal flow sensor for determining a gas or the Composition of a gas mixture, and its flow rate comprises:
  • At least one heating structure which is applied to the first dielectric layer and serves to heat the gas or the gas mixture
  • At least one first temperature sensor element which is applied to the first dielectric layer at a distance from the heating structure and detects the temperature of the gas or gas mixture heated on the heating structure;
  • control device which controls the heating structure in a first operating state such that the heating structure has a predetermined temperature and in a second operating state controls the heating structure in such a way that a power supplied to the heating structure corresponds to a predetermined power
  • An evaluation unit which determines by means of the operating conditions, at least one physical property of the present gas or the gas mixture (2) and determines based on this physical property, the present gas or the composition of the gas mixture (2) and its flow velocity.
  • the object is achieved in that the thermal
  • Flow sensor determines the present gas or the composition of the gas mixture and at the same time the flow rate depending on the gas present or the composition of the gas mixture.
  • the thermal flow sensor determines a physical property, preferably the thermal conductivity, of the gas or gas mixture and determines by means of which the present gas or gas mixture and its flow velocity.
  • Composition of the gas mixture can be avoided, since a change in the gas or the composition of the gas mixture also leads to a change in the thermal conductivity by which the present gas or gas mixture is determined.
  • the thermal flow sensor to a control device which is switchable at least between two operating states, wherein in the second
  • the power supplied to the heating structure is constantly controlled to a predetermined power, so as to determine the present gas or the composition of a gas mixture and in the first operating state based on the determined present gas or the determined composition of a gas mixture regulates the temperature of the heating structure such that the Heating structure a predetermined Temperature, so that the gas to be heated or gas mixture corresponds at least in the area around the heating structure of a predetermined gas temperature.
  • the regulating device regulates the temperature of the heating structure, for example by means of a DC voltage signal or alternatively an AC voltage signal,
  • the heating structure has a predetermined temperature.
  • DC voltage signal can be set the predetermined temperature directly by the DC signal, whereas in an AC signal, the predetermined temperature can be set on the average value of the AC signal.
  • the thermal flow sensor is thus self-calibrating. In this way, a false measurement of the flow velocity can be avoided when the
  • composition of the gas mixture on the basis of the measured thermal conductivity determined in terms of concentration and that for the concentration determination of the
  • composition of the gas mixture the individual components of the gas mixture of the evaluation must be known.
  • concentration determination of the composition of the gas mixture to 5% accuracy, the
  • Flow rate can be determined to 10% of the measured value, preferably 5% of the measured value.
  • thermal flow sensors for example, in
  • Biogasanalgen be used to determine there in addition to the flow rate and the volume fraction of methane, so that it can be concluded on the calorific value of the gas.
  • Composition of a gas mixture is also advantageous in the field of medical technology, for example in spirometers for checking lung function and vital capacity. • In the area of air conditioning technology, it is also conceivable to measure the amount of air and the composition (CO content) of the air flowing out of the room at the same time, in order to allow an optimal admixing of fresh air.
  • a further advantageous embodiment provides that the substrate has a recess at least in a first region, such that the first dielectric layer forms a membrane on the substrate at least in the first region and that the at least one heating structure in the first region acts as a membrane formed first dielectric layer is arranged.
  • the heating structure is better thermally decoupled from the rest of the sensor, so as to be able to perform the most sensitive, fast and accurate measurement.
  • Temperature sensor element is applied to the first dielectric layer.
  • the embodiment provides that the heating structure along a
  • the embodiment provides that the second temperature sensor element is formed from a material which has a
  • Resistance temperature coefficient in the range of 1000-1 1000 ppm / Kelvin preferably in the range of 2000-11000 ppm / Kelvin, more preferably in the range of 3000-1 1000 ppm / Kelvin.
  • the heating structure and the first temperature sensor element are each formed from a material having a resistance temperature coefficient in the range of 1000-1 1000 ppm / Kelvin, preferably in the range of 2000-11000 ppm / Kelvin, particularly preferred in the range of 3000-1000 ppm / Kelvin.
  • the embodiment provides that the
  • Heating structure made of nickel or platinum is formed.
  • the measurement of the temperature can be saved directly to the heating structure, as this temperature on the ohmic resistance of the heating structure and the can calculate known value of the resistance-temperature coefficient and thus can be determined.
  • the heating structure and the first temperature sensor element is made of one and the same material, preferably platinum. It is also conceivable, however, for the heating structure made of platinum and the first temperature sensor element made of nickel to be made of different materials.
  • the control device keeps the ratio between the supplied power and the predetermined temperature substantially constant. In this way, the measurement result disturbing influences, such as. Temperature fluctuations,
  • Temperature sensor element bypassing gas by means of at least a first response signal and a second response signal detects that the first response signal originates from the first temperature sensor element and the second response signal from the second temperature sensor element.
  • the embodiment provides that the evaluation unit for determining the flow velocity compares the first and / or second response signal with first reference values. It is further provided that the evaluation unit for determining the present gas or the composition of the gas mixture compares the first and / or second response signal with second reference values.
  • This alternating voltage signal is used to generate a phase shift between the excitation signal and the first and / or second response signal that the evaluation unit determines the phase shift between the excitation signal and the first and / or second response signal.
  • the evaluation unit performs a verification or verification of the previously determined gas or the previously determined composition of the gas mixture and its flow rate. As an alternative to the just described verification or verification, it may be provided that the evaluation unit is based on the
  • Phase shift determines a further physical property of the present gas or gas mixture.
  • the further physical property represents the thermal diffusivity of the present gas or gas mixture.
  • the thermal conductivity the specific thermal conductivity, can also be used.
  • Heat capacity, the density and the dynamic or kinematic viscosity are determined.
  • first dielectric layer and / or the second dielectric layer have a layer thickness of less than 100 micrometers, preferably less than 50 micrometers, more preferably less than 15 micrometers exhibit.
  • the layer thickness both in the first dielectric layer and in the second dielectric layer represents a compromise between mechanical stability and the heat transfer through these layers.
  • first and the second dielectric layer are formed from the same material.
  • the first and second dielectric layers are formed of a polymer.
  • the object is achieved by a flow meter with a thermal flow sensor according to at least one of the preceding embodiment.
  • FIG. 1 shows a cross section of an embodiment of the invention.
  • FIG. 2 shows an electrical circuit diagram of the control device and a voltage divider which serves to detect a response signal
  • FIG. 3 a first measuring curve comprises the first reference values
  • FIG. 1 shows a cross section of an embodiment of the invention
  • the thermal flow sensor 1 a substrate 3, on which a first dielectric layer 6 is applied. Furthermore, the substrate 3 has a recess 5 in a first region 4, so that the first dielectric layer in the first region 4 forms a membrane 7 on the substrate 3. On this membrane 7, a heating structure 8 is applied such that it extends between a first and a second temperature sensor element 9, 10 along the flow direction of
  • Gas or the gas mixture 2 is located and serves to heat the gas or gas mixture 2.
  • the two temperature sensor elements 9, 10 are likewise applied to the first dielectric layer 6 and preferably arranged such that they lie in the first region 4. By means of these two temperature sensor elements 9, 10, the temperature of the heated gas to the heating structure 8 or gas mixture 2 is detected.
  • a second dielectric layer 16 is applied to the first dielectric layer 6. To determine a gas or the composition of a gas mixture 2, the the side facing away from the substrate 3 of the second dielectric layer 18 exposed to the flowing gas or gas mixture 2.
  • the thermal flow sensor 1 further comprises a control device 1 1, which controls the heating structure 8 with an excitation signal 12 and in a first
  • Operating state controls such that the heating structure has a predetermined temperature and the heating structure 8 controls in a second operating state such that a power supplied to the heating structure 8 is controlled substantially to a predetermined power.
  • the control device thus controls by means of the heating structure in the first operating state, the gas temperature of the gas or gas mixture to the predetermined temperature.
  • the control device In the second operating state, the control device essentially regulates the power supplied to the heating structure to the predetermined power, which is typically constant at least in the mean value.
  • the excitation signal 13 represents an alternating voltage signal which, for example, has an excitation frequency of 1 Hz.
  • the predetermined temperature in the first operating state represents a constant excess temperature of the gas or gas mixture relative to the ambient temperature in the range of 120 ° C and if the predetermined power in the second operating state has a peak-to-peak value of 20 mW (milliwatts).
  • the excitation frequency, the predetermined temperature and the peak-to-peak value of the alternating voltage signal can vary depending on the gas or gas mixture 2 present.
  • the control device 1 1 holds in a third operating state, the ratio between the supplied power and the predetermined temperature substantially constant.
  • control device 1 1 is designed to be switchable, so that it can be switched between the individual operating states.
  • the thermal flow sensor 1 in addition to an evaluation unit 12, by means of the individual operating conditions, at least the present gas or the composition of the gas mixture 2, and the
  • the thermal flow sensor measures the thermal conductivity of the gas or
  • the evaluation unit 12 detects the temperature of the gas or gas mixture 2 flowing past the first temperature sensor element 9 by means of a first response signal 14 and the temperature of the gas or gas mixture 2 flowing past the second temperature sensor element 10 by means of a second response signal 15
  • Flow rate compares the evaluation unit 12 either the first Response signal 14 with first reference values 16 or the second response signal 15 with the first reference values 16 individually or else the first and the second
  • the evaluation unit 12 compares either the first response signal 14 with second reference values 17 or the second response signal 15 with the second reference values 17 or the first and the second response signal 14, 15 with the second reference values 17, the first reference values 16 differing from the second reference values 17.
  • the composition of the gas mixture 2 which is preferably a binary gas mixture, such as, for example, an argon-helium mixture, the must
  • Evaluation unit 12 the individual components, so in the case of helium and argon, be known so that the concentration composition of the (binary)
  • FIG. 2a shows an electrical circuit diagram of the control device 1 1 and Fig. 2b) a voltage divider which serves to detect the response signals 14, 15.
  • Control device 1 1 represents in the simplest case, a voltage divider, wherein the ohmic heating resistor of the heating structure 8 is shown with R H and the heating resistor is a series resistor RVH upstream of the heating structure 8.
  • Total voltage for the heating structure U H can thus generate the excitation signal 13, which as already mentioned represents an AC signal having a peak-peak value of 20 mW.
  • excitation signal 13 comes both a sine wave voltage, a square wave voltage as well as any other form of a
  • Fig. 2b shows a voltage divider which serves to detect a response signal 14, 15.
  • the evaluation unit 12 thus comprises at least one voltage divider for each temperature sensor element 9, 10.
  • FIG. 2b) shows the ohmic resistance of the temperature sensor element with R T.
  • the voltage divider comprises a series resistor RVT and is operated with a total voltage UT, wherein the total voltage U T represents a DC voltage.
  • the first response signal 14 is tapped off over the resistance of the temperature sensor element RT.
  • 3 shows a first measurement curve, which comprises the first reference values 16 required for determining the flow velocity of the gas or of the gas mixture 2.
  • 4 shows a second measuring curve on the basis of which the determination of the present gas or the composition of the gas mixture 2 can be carried out.

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

The invention relates to a thermal flow sensor (1) for determining a gas or the composition of a gas mixture (2) and the flow speed of the gas or the gas mixture, comprising: - a substrate (3) onto which at least one first dielectric layer (6) is applied; - at least one heating structure (8) which is applied onto the first dielectric layer (6) and which is used to heat the gas or the gas mixture (2); - at least one first temperature sensor element (9) which is applied onto the first dielectric layer (6) at a distance from the heating structure (8) and which detects the temperature of the gas or the gas mixture (2) heated on the heating structure (8); - a regulating device (11) which regulates the heating structure (8) in a first operating state such that the heating structure has a specified temperature and which regulates the heating structure (8) in a second operating state such that a power supplied to the heating structure (8) corresponds to a specified power; and - an analyzing unit (12) which ascertains at least one physical property of the present gas or the gas mixture (2) using the operating states and which determines the present gas or the composition of the gas mixture (2) and the flow speed of the gas or the gas mixture using said physical property.

Description

Thermischer Strömungssensor zur Bestimmung eines Gases oder der Zusammensetzung eines Gasgemisches, sowie dessen Strömungsgeschwindigkeit  Thermal flow sensor for determining a gas or the composition of a gas mixture, and its flow velocity
Die Erfindung bezieht sich auf einen thermischen Strömungssensor der zur Bestimmung eines Gases oder der Zusammensetzung eines Gasgemisches, sowie dessen The invention relates to a thermal flow sensor for determining a gas or the composition of a gas mixture, as well as its
Strömungsgeschwindigkeit dient. Flow velocity is used.
Thermische Strömungssensoren sind aus dem Stand der Technik wohl bekannt. Thermal flow sensors are well known in the art.
Derartige Sensoren werden beispielsweise zur Bestimmung einer  Such sensors are used, for example, to determine a
Strömungsgeschwindigkeit eines Gases eingesetzt. Da thermische Strömungssensoren physikalisch bedingt neben der Strömungsgeschwindigkeit auch auf thermische Flow rate of a gas used. Since thermal flow sensors physically due to the flow velocity and thermal
Eigenschaften des Gases indem sie eingesetzt werden reagieren, ist eine exakte bzw. genaue Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit bei sich ändernden thermischen Properties of the gas to react by being used is an accurate or accurate determination of the flow rate as the thermal changes
Eigenschaften des Gases nicht mehr möglich. Derartige Änderungen der thermischen Eigenschaften können im Messbetrieb eines Strömungssensors auftreten, wenn beispielsweise sich die Zusammensetzung eines Gasgemisches oder aber das Gas an sich ändert. Properties of the gas are no longer possible. Such changes in the thermal properties can occur in the measuring operation of a flow sensor, if, for example, the composition of a gas mixture or the gas itself changes.
Abhilfe wird diesem Nachteil geleistet, indem der eingesetzte thermische Remedy this disadvantage is made by the used thermal
Strömungssensor rekalibriert wird. Typischerweise wird hierzu ein weiterer Sensor eingesetzt, der anstelle der Strömungsgeschwindigkeit das vorliegende Gas bzw. die Zusammensetzung des Gasgemisches bestimmt, um so die der Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit zugrunde liegenden thermischen Eigenschaften des Gases bzw. Gasgemisches zu ermitteln. Hierfür ist, wie bereits erwähnt, jedoch ein weiterer Sensor nötig, ohne den eine Rekalibrierung nicht durchführbar wäre. Flow sensor is recalibrated. Typically, a further sensor is used for this purpose, which instead of the flow velocity determines the present gas or the composition of the gas mixture so as to determine the thermal properties of the gas or gas mixture on which the determination of the flow velocity is based. However, as already mentioned, this requires a further sensor without which recalibration would not be feasible.
Alternativ kann eine Rekalibrierung mittels einer speziellen Software durchgeführt werden. Hierzu muss in die Software das vorliegende Gas oder die Zusammensetzung des Gasgemisches eingegeben werden. Nachteilig ist somit, dass ein weiterer Schritt seitens des Bedieners, nämlich die manuelle Eingabe, durchgeführt werden muss. Alternatively, a recalibration can be carried out by means of special software. For this purpose, the present gas or the composition of the gas mixture must be entered into the software. The disadvantage is thus that a further step on the part of the operator, namely the manual input, must be performed.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen thermischen Strömungssensor vorzuschlagen, welcher eine erhöhte Bedienerfreundlichkeit aufweist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen thermischen Strömungssensor und ein Strömungsmessgerät gelöst. It is therefore an object of the invention to propose a thermal flow sensor which has an increased user-friendliness. The object is achieved by a thermal flow sensor and a flow meter.
Hinsichtlich des thermischen Strömungssensors wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der thermische Strömungssensor zur Bestimmung eines Gases oder der Zusammensetzung eines Gasgemisches, sowie dessen Strömungsgeschwindigkeit folgendes umfasst: With regard to the thermal flow sensor, the object is achieved in that the thermal flow sensor for determining a gas or the Composition of a gas mixture, and its flow rate comprises:
- ein Substrat auf dem zumindest eine erste dielektrische Schicht aufgebracht ist;  a substrate on which at least one first dielectric layer is applied;
- zumindest eine Heizstruktur die auf die erste dielektrische Schicht aufgebracht ist und dazu dient das Gas oder das Gasgemisch zu erhitzen;  - At least one heating structure which is applied to the first dielectric layer and serves to heat the gas or the gas mixture;
- zumindest ein erstes Temperatursensorelement, das beabstandet von der Heizstruktur auf der ersten dielektrischen Schicht aufgebracht ist und das die Temperatur des an der Heizstruktur erhitzten Gases oder Gasgemisches erfasst;  at least one first temperature sensor element, which is applied to the first dielectric layer at a distance from the heating structure and detects the temperature of the gas or gas mixture heated on the heating structure;
- eine Regelungsvorrichtung, die in einem ersten Betriebszustand die Heizstruktur derartig regelt, dass die Heizstruktur eine vorgegebene Temperatur aufweist und in einem zweiten Betriebszustand die Heizstruktur derartig regelt, dass eine der Heizstruktur zugeführte Leistung einer vorgegebenen Leistung entspricht;  a control device which controls the heating structure in a first operating state such that the heating structure has a predetermined temperature and in a second operating state controls the heating structure in such a way that a power supplied to the heating structure corresponds to a predetermined power;
- eine Auswerteeinheit, die mittels der Betriebszustände zumindest eine physikalische Eigenschaft des vorliegenden Gases oder des Gasgemisches (2) ermittelt und anhand dieser physikalischen Eigenschaft das vorliegende Gas oder die Zusammensetzung des Gasgemisches (2) sowie dessen Strömungsgeschwindigkeit bestimmt.  - An evaluation unit, which determines by means of the operating conditions, at least one physical property of the present gas or the gas mixture (2) and determines based on this physical property, the present gas or the composition of the gas mixture (2) and its flow velocity.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der thermische According to the invention the object is achieved in that the thermal
Strömungssensor das vorliegende Gas oder die Zusammensetzung des Gasgemisches und gleichzeitig die Strömungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit des vorliegenden Gases oder der Zusammensetzung des Gasgemisches bestimmt. Hierzu ermittelt der thermische Strömungssensor eine physikalische Eigenschaft, vorzugsweise die Wärmeleitfähigkeit, des Gases oder Gasgemisches und bestimmt anhand derer das vorliegende Gas oder Gasgemisch sowie dessen Strömungsgeschwindigkeit. Flow sensor determines the present gas or the composition of the gas mixture and at the same time the flow rate depending on the gas present or the composition of the gas mixture. For this purpose, the thermal flow sensor determines a physical property, preferably the thermal conductivity, of the gas or gas mixture and determines by means of which the present gas or gas mixture and its flow velocity.
Derartige thermische Strömungssensoren weisen den Vorteil auf, dass Fehlmessungen der Strömungsgeschwindigkeit aufgrund der Veränderung des Gases oder der Such thermal flow sensors have the advantage that incorrect measurements of the flow velocity due to the change of the gas or the
Zusammensetzung des Gasgemisches vermieden werden können, da eine Veränderung des Gases oder der Zusammensetzung des Gasgemisches auch zu einer Veränderung der Wärmeleitfähigkeit führt anhand derer das vorliegende Gas oder Gasgemisch bestimmt wird. Composition of the gas mixture can be avoided, since a change in the gas or the composition of the gas mixture also leads to a change in the thermal conductivity by which the present gas or gas mixture is determined.
Hierfür weist der thermische Strömungssensor eine Regelungsvorrichtung auf, die zumindest zwischen zwei Betriebszustände umschaltbar ist, wobei im zweiten For this purpose, the thermal flow sensor to a control device which is switchable at least between two operating states, wherein in the second
Betriebszustand die der Heizstruktur zugeführte Leistung konstant auf eine vorgegebene Leistung geregelt wird, um so das vorliegende Gas oder die Zusammensetzung eines Gasgemisches zu ermitteln und im ersten Betriebszustand anhand des ermittelten vorliegenden Gases oder der ermittelten Zusammensetzung eines Gasgemisches die Temperatur der Heizstruktur derartig regelt, dass die Heizstruktur eine vorgegebene Temperatur aufweist, so dass das zu erhitzende Gas oder Gasgemisch zumindest in dem Bereich um die Heizstruktur einer vorgegebenen Gastemperatur entspricht. Operating state, the power supplied to the heating structure is constantly controlled to a predetermined power, so as to determine the present gas or the composition of a gas mixture and in the first operating state based on the determined present gas or the determined composition of a gas mixture regulates the temperature of the heating structure such that the Heating structure a predetermined Temperature, so that the gas to be heated or gas mixture corresponds at least in the area around the heating structure of a predetermined gas temperature.
Die Regelungsvorrichtung regelt in dem ersten Betriebszustand die Temperatur der Heizstruktur, beispielsweise mittels eines Gleichspannungssignals oder aber auch eines Wechselspannungssignals, In the first operating state, the regulating device regulates the temperature of the heating structure, for example by means of a DC voltage signal or alternatively an AC voltage signal,
derartig, dass die Heizstruktur eine vorgegebene Temperatur aufweist. Bei einem such that the heating structure has a predetermined temperature. At a
Gleichspannungssignal lässt sich die die vorgegebene Temperatur direkt durch das Gleichspannungssignal einstellen, wohingegen bei einem Wechselspannungssignal sich die vorgegeben Temperatur über den Mittelwert des Wechselspannungssignals einstellen lässt. DC voltage signal can be set the predetermined temperature directly by the DC signal, whereas in an AC signal, the predetermined temperature can be set on the average value of the AC signal.
Durch den Rückschluss auf das vorliegende Gas oder die Gaszusammensetzung ist der thermische Strömungssensor somit selbstkalibrierend. Auf diese Weise kann eine Fehlmessung der Strömungsgeschwindigkeit vermieden werden, wenn sich die By inferring the present gas or the gas composition, the thermal flow sensor is thus self-calibrating. In this way, a false measurement of the flow velocity can be avoided when the
Gaszusammensetzung geändert hat. Has changed gas composition.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Auswerteeinheit die An advantageous embodiment provides that the evaluation unit the
Zusammensetzung des Gasgemisches anhand der gemessenen Wärmeleitfähigkeit konzentrationsmäßig bestimmt und dass zur konzentrationsmäßigen Bestimmung derComposition of the gas mixture on the basis of the measured thermal conductivity determined in terms of concentration and that for the concentration determination of the
Zusammensetzung des Gasgemisches die einzelnen Bestandteile des Gasgemisches der Auswerteeinheit bekannt sein müssen. Durch die konzentrationsmäßige Bestimmung der Zusammensetzung des Gasgemisches auf 5 % Genauigkeit kann die Composition of the gas mixture, the individual components of the gas mixture of the evaluation must be known. By concentration determination of the composition of the gas mixture to 5% accuracy, the
Strömungsgeschwindigkeit bis auf 10% vom Messwert, vorzugsweise 5% vom Messwert bestimmt werden. Flow rate can be determined to 10% of the measured value, preferably 5% of the measured value.
Die Möglichkeit der konzentrationsmäßigen Bestimmung des vorliegenden Gasgemisches und die gleichzeitig Bestimmung dessen Strömungsgeschwindigkeit eröffnet weitere Anwendungsfelder: The possibility of concentration determination of the present gas mixture and the simultaneous determination of its flow velocity opens up further fields of application:
• So können derartige thermische Strömungssensoren beispielsweise in • Thus, such thermal flow sensors, for example, in
Biogasanalgen eingesetzt werden, um dort neben der Strömungsgeschwindigkeit auch den Volumenanteil an Methan zu bestimmen, so dass auf den Brennwert des Gases geschlossen werden kann.  Biogasanalgen be used to determine there in addition to the flow rate and the volume fraction of methane, so that it can be concluded on the calorific value of the gas.
• Eine gleichzeitige Messung der Strömungsgeschwindigkeit und der • Simultaneous measurement of the flow velocity and the
Zusammensetzung eines Gasgemisches ist auch im Bereich der Medizintechnik vorteilhaft, beispielsweise bei Spirometern zur Überprüfung der Lungenfunktion und Vitalkapazität. • Denkbar ist auch im Bereich der Klimatechnik die gleichzeitige Messung der Luftmenge und der Zusammensetzung (CO Anteil) der aus dem Raum ausströmenden Luft, um so eine optimale Zumischung an Frischluft zu ermöglichen. Composition of a gas mixture is also advantageous in the field of medical technology, for example in spirometers for checking lung function and vital capacity. • In the area of air conditioning technology, it is also conceivable to measure the amount of air and the composition (CO content) of the air flowing out of the room at the same time, in order to allow an optimal admixing of fresh air.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Substrat zumindest in einem ersten Bereich eine Aussparung aufweist, so dass die erste dielektrische Schicht zumindest in dem ersten Bereich auf dem Substrat eine Membran ausbildet und dass die zumindest eine Heizstruktur in dem ersten Bereich auf der als Membran ausgebildeten ersten dielektrischen Schicht angeordnet ist. Durch die Erzeugung einer Membran und der Anordnung der Heizstruktur auf dieser Membran, wird die Heizstruktur besser wärmetechnisch von dem Rest des Sensors entkoppelt, um so eine möglichst sensitive, schnelle und präzise Messung durchführen zu können. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass ein zweites A further advantageous embodiment provides that the substrate has a recess at least in a first region, such that the first dielectric layer forms a membrane on the substrate at least in the first region and that the at least one heating structure in the first region acts as a membrane formed first dielectric layer is arranged. By creating a membrane and the arrangement of the heating structure on this membrane, the heating structure is better thermally decoupled from the rest of the sensor, so as to be able to perform the most sensitive, fast and accurate measurement. A further advantageous embodiment provides that a second
Temperatursensorelement auf der ersten dielektrischen Schicht aufgebracht ist.  Temperature sensor element is applied to the first dielectric layer.
Insbesondere sieht die Ausgestaltung vor, dass die Heizstruktur entlang einer In particular, the embodiment provides that the heating structure along a
Strömungsrichtung des Gases oder des Gasgemisches zwischen dem ersten und zweiten Temperatursensorelementen angeordnet ist. Ferner sieht die Ausgestaltung vor, dass das zweite Temperatursensorelement aus einem Material ausgebildet ist, welches einenFlow direction of the gas or the gas mixture between the first and second temperature sensor elements is arranged. Furthermore, the embodiment provides that the second temperature sensor element is formed from a material which has a
Widerstands-Temperaturkoeffizienten im Bereich von 1000-1 1000 ppm/Kelvin, bevorzugt im Bereich von 2000-11000 ppm/Kelvin, besonders bevorzug im Bereich von 3000-1 1000 ppm/Kelvin aufweist. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Heizstruktur und das erste Temperatursensorelement jeweils aus einem Material ausgebildet sind, welches einen Widerstands-Temperaturkoeffizienten im Bereich von 1000-1 1000 ppm/Kelvin, bevorzugt im Bereich von 2000-11000 ppm/Kelvin, besonders bevorzugt im Bereich von 3000- 1 1000 ppm/Kelvin aufweist. Insbesondere sieht die Ausgestaltung vor, dass die Resistance temperature coefficient in the range of 1000-1 1000 ppm / Kelvin, preferably in the range of 2000-11000 ppm / Kelvin, more preferably in the range of 3000-1 1000 ppm / Kelvin. A further advantageous embodiment provides that the heating structure and the first temperature sensor element are each formed from a material having a resistance temperature coefficient in the range of 1000-1 1000 ppm / Kelvin, preferably in the range of 2000-11000 ppm / Kelvin, particularly preferred in the range of 3000-1000 ppm / Kelvin. In particular, the embodiment provides that the
Heizstruktur aus Nickel oder Platin ausgebildet ist. Durch die Ausbildung der Heizstruktur und des ersten Temperatursensorelementes aus jeweils einem Material mit einem quasi linear bzw. mit einem stetig ansteigenden Widerstands-Temperaturkoeffizienten kann die Messung der Temperatur unmittelbar an der Heizstruktur eingespart werden, da sich diese Temperatur über den ohmschen Widerstand der Heizstruktur und den bekannten Wert des Widerstands-Temperaturkoeffizienten berechnen lässt und somit bestimmbar ist. Typischerweise ist die Heizstruktur und das erste Temperatursensorelement aus ein und demselben Material, vorzugsweise Platin, ausgebildet. Denkbar ist aber auch, dass die Heizstruktur aus Platin und das erste Temperatursensorelement aus Nickel somit aus unterschiedlichen Materialen ausgebildet sind. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Regelungsvorrichtung in einem dritten Betriebszustand das Verhältnis zwischen der zugeführten Leistung und der vorgegebenen Temperatur im Wesentlichen konstant hält. Auf diese Weise können das Messergebnis störende Einflüsse, wie bspw. Temperaturschwankungen, Heating structure made of nickel or platinum is formed. By the formation of the heating structure and the first temperature sensor element each having a material with a quasi-linear or with a steadily increasing resistance temperature coefficient, the measurement of the temperature can be saved directly to the heating structure, as this temperature on the ohmic resistance of the heating structure and the can calculate known value of the resistance-temperature coefficient and thus can be determined. Typically, the heating structure and the first temperature sensor element is made of one and the same material, preferably platinum. It is also conceivable, however, for the heating structure made of platinum and the first temperature sensor element made of nickel to be made of different materials. A further advantageous embodiment provides that in a third operating state, the control device keeps the ratio between the supplied power and the predetermined temperature substantially constant. In this way, the measurement result disturbing influences, such as. Temperature fluctuations,
Druckschwankungen bei der Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit vermindert werden. Pressure fluctuations in the determination of the flow rate can be reduced.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Regelungsvorrichtung die Heizstruktur mit einem Anregungssignal ansteuert und die Auswerteeinheit die A further advantageous embodiment provides that the control device controls the heating structure with an excitation signal and the evaluation unit the
Temperatur des an dem ersten Temperatursensorelement und zweiten Temperature of the at the first temperature sensor element and second
Temperatursensorelement vorbeiströmenden Gases mittels zumindest einem ersten Antwortsignale und einem zweiten Antwortsignal erfasst, dass das erste Antwortsignal von dem ersten Temperatursensorelement stammt und das zweite Antwortsignal von dem zweiten Temperatursensorelement stammt. Insbesondere sieht die Ausgestaltung vor, dass die Auswerteeinheit zur Ermittlung der Strömungsgeschwindigkeit das erste und/oder zweite Antwortsignal mit ersten Referenzwerten vergleicht. Ferner ist vorgesehen, dass die Auswerteeinheit zur Ermittlung des vorliegenden Gases oder der Zusammensetzung des Gasgemisches das erste und/oder zweite Antwortsignal mit zweiten Referenzwerten vergleicht.  Temperature sensor element bypassing gas by means of at least a first response signal and a second response signal detects that the first response signal originates from the first temperature sensor element and the second response signal from the second temperature sensor element. In particular, the embodiment provides that the evaluation unit for determining the flow velocity compares the first and / or second response signal with first reference values. It is further provided that the evaluation unit for determining the present gas or the composition of the gas mixture compares the first and / or second response signal with second reference values.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Anregungssignal ein A further advantageous embodiment provides that the excitation signal
Wechselspannungssignal darstellt. Dieses Wechselspannungssignal dient zur Erzeugung einer Phasenverschiebung zwischen dem Anregungssignal und dem ersten und/oder zweiten Antwortsignal, dass die Auswerteeinheit die Phasenverschiebung zwischen dem Anregungssignal und dem ersten und/oder zweiten Antwortsignal ermittelt. Insbesondere führt die Auswerteeinheit eine Überprüfung bzw. Verifikation des zuvor bestimmten Gases oder der zuvor bestimmten Zusammensetzung des Gasgemisches sowie dessen Strömungsgeschwindigkeit durch. Alternativ zur eben beschriebenen Überprüfung bzw. Verifikation kann vorgesehen sein, dass die Auswerteeinheit anhand der Represents AC signal. This alternating voltage signal is used to generate a phase shift between the excitation signal and the first and / or second response signal that the evaluation unit determines the phase shift between the excitation signal and the first and / or second response signal. In particular, the evaluation unit performs a verification or verification of the previously determined gas or the previously determined composition of the gas mixture and its flow rate. As an alternative to the just described verification or verification, it may be provided that the evaluation unit is based on the
Phasenverschiebung eine weitere physikalische Eigenschaft des vorliegenden Gases oder Gasgemisches bestimmt. Insbesondere stellt die weitere physikalische Eigenschaft die Temperaturleitfähigkeit des vorliegenden Gases oder Gasgemisches dar. Alternativ zu der Temperaturleitfähigkeit kann auch die Wärmeleitfähigkeit, die spezifische Phase shift determines a further physical property of the present gas or gas mixture. In particular, the further physical property represents the thermal diffusivity of the present gas or gas mixture. As an alternative to the thermal diffusivity, the thermal conductivity, the specific thermal conductivity, can also be used
Wärmekapazität, die Dichte sowie die dynamische oder kinematische Viskosität bestimmt werden. Heat capacity, the density and the dynamic or kinematic viscosity are determined.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die erste dielektrische Schicht und/oder die zweite dielektrische Schicht eine Schichtdicke kleiner 100 Mikrometer, vorzugsweise kleiner 50 Mikrometer, besonders bevorzugt kleiner 15 Mikrometer aufweisen. Die Schichtdicke sowohl bei der ersten dielektrischen Schicht als auch bei der zweiten dielektrischen Schicht stellt ein Kompromiss zwischen mechanischer Stabilität und der Wärmeübertragung durch diese Schichten dar. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die erste und die zweite dielektrische Schicht aus demselben Material ausgebildet sind. Vorzugsweise sind die erste und zweite dielektrische Schicht aus einem Polymer ausgebildet. A further advantageous embodiment provides that the first dielectric layer and / or the second dielectric layer have a layer thickness of less than 100 micrometers, preferably less than 50 micrometers, more preferably less than 15 micrometers exhibit. The layer thickness both in the first dielectric layer and in the second dielectric layer represents a compromise between mechanical stability and the heat transfer through these layers. A further advantageous embodiment provides that the first and the second dielectric layer are formed from the same material. Preferably, the first and second dielectric layers are formed of a polymer.
Hinsichtlich des Strömungsmessgerätes wird die Aufgabe durch ein Strömungsmessgerät mit einem thermischen Strömungssensor nach zumindest einer der vorhergehenden Ausgestaltung gelöst. With regard to the flow meter, the object is achieved by a flow meter with a thermal flow sensor according to at least one of the preceding embodiment.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 : einen Querschnitt einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen The invention will be explained in more detail with reference to the following drawings. FIG. 1 shows a cross section of an embodiment of the invention. FIG
Ström u ngssensors , Flow sensors,
Fig. 2: ein elektrisches Schaltbild der Regelungsvorrichtung und einen Spannungsteiler der zur Erfassung eines Antwortsignales dient, 2 shows an electrical circuit diagram of the control device and a voltage divider which serves to detect a response signal,
Fig. 3: eine erste Messkurve die erste Referenzwerte umfasst und FIG. 3: a first measuring curve comprises the first reference values and
Fig. 4: eine zweite Messkurve die zweite Referenzwerte umfasst. 4 shows a second measurement curve comprising the second reference values.
Figur 1 zeigt einen Querschnitt einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen FIG. 1 shows a cross section of an embodiment of the invention
Strömungssensors 1. Hierbei weist der thermische Strömungssensor 1 ein Substrat 3 auf, auf dem eine erste dielektrische Schicht 6 aufgebracht ist. Ferner weist das Substrat 3 in einem ersten Bereich 4 eine Aussparung 5 auf, so dass die erste dielektrische Schicht in dem ersten Bereich 4 auf dem Substrat 3 eine Membran 7 ausbildet. Auf dieser Membran 7 ist eine Heizstruktur 8 derartig aufgebracht, dass sie sich zwischen einem ersten und einem zweiten Temperatursensorelement 9, 10 entlang der Strömungsrichtung desFlow sensor 1. Here, the thermal flow sensor 1, a substrate 3, on which a first dielectric layer 6 is applied. Furthermore, the substrate 3 has a recess 5 in a first region 4, so that the first dielectric layer in the first region 4 forms a membrane 7 on the substrate 3. On this membrane 7, a heating structure 8 is applied such that it extends between a first and a second temperature sensor element 9, 10 along the flow direction of
Gases oder des Gasgemisches 2 befindet und dazu dient das Gas oder Gasgemisch 2 zu erhitzen. Die beiden Temperatursensorelemente 9, 10 sind ebenfalls auf der ersten dielektrischen Schicht 6 aufgebracht und vorzugsweise derartig angeordnet, dass sie in dem ersten Bereich 4 liegen. Mittels dieser beiden Temperatursensorelemente 9, 10 wird die Temperatur des an der Heizstruktur 8 erhitzten Gases oder Gasgemisches 2 erfasst. Zum Schutz der Heizstruktur 8 und der beiden Temperatursensorelemente 9,10 ist eine zweite dielektrische Schicht 16 auf die erste dielektrische Schicht 6 aufgebrachte. Zur Bestimmung eines Gases oder der Zusammensetzung eines Gasgemisches 2 wird die dem Substrat 3 abgewandte Seite der zweiten dielektrischen Schicht 18 dem strömenden Gas oder Gasgemisch 2 ausgesetzt. Gas or the gas mixture 2 is located and serves to heat the gas or gas mixture 2. The two temperature sensor elements 9, 10 are likewise applied to the first dielectric layer 6 and preferably arranged such that they lie in the first region 4. By means of these two temperature sensor elements 9, 10, the temperature of the heated gas to the heating structure 8 or gas mixture 2 is detected. In order to protect the heating structure 8 and the two temperature sensor elements 9, 10, a second dielectric layer 16 is applied to the first dielectric layer 6. To determine a gas or the composition of a gas mixture 2, the the side facing away from the substrate 3 of the second dielectric layer 18 exposed to the flowing gas or gas mixture 2.
Der thermische Strömungssensor 1 umfasst weiter eine Regelungsvorrichtung 1 1 , die die Heizstruktur 8 mit einem Anregungssignal 12 ansteuert und in einem ersten The thermal flow sensor 1 further comprises a control device 1 1, which controls the heating structure 8 with an excitation signal 12 and in a first
Betriebszustand derartig regelt, dass die Heizstruktur eine vorgegebene Temperatur aufweist und die in einem zweiten Betriebszustand die Heizstruktur 8 derartig regelt, dass eine der Heizstruktur 8 zugeführte Leistung im Wesentlichen auf eine vorgegebene Leistung geregelt wird. Die Regelungsvorrichtung regelt mittels der Heizstruktur somit im ersten Betriebszustand die Gastemperatur des Gases oder Gasgemisches auf die vorgegebene Temperatur. Im zweiten Betriebszustand regelt die Regelungsvorrichtung die der Heizstruktur zugeführte Leistung im Wesentlichen auf die vorgegebene Leistung, welche typischerweise zumindest im Mittelwert konstant ist. Das Anregungssignal 13 stellt ein Wechselspannungssignal dar, welches bspw. eine Anregungsfrequenz von 1 Hz aufweist. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die im ersten Betriebszustand vorgegebene Temperatur eine konstante Übertemperatur des Gases bzw. Gasgemisches gegenüber der Umgebungstemperatur im Bereich um die 120°C darstellt und wenn die im zweiten Betriebszustand vorgegebene Leistung einen Spitze-Spitze-Wert von 20 mW (Milliwatt) aufweist. Die Anregungsfrequenz, die vorgegebene Temperatur sowie der Spitze-Spitze-Wert des Wechselspannungssignals können in Abhängigkeit des vorliegenden Gases bzw. Gasgemisches 2 variieren. Neben dem ersten und dem zweiten Betriebszustand hält die Regelungsvorrichtung 1 1 in einem dritten Betriebszustand das Verhältnis zwischen der zugeführten Leistung und der vorgegebenen Temperatur im Wesentlichen konstant.  Operating state controls such that the heating structure has a predetermined temperature and the heating structure 8 controls in a second operating state such that a power supplied to the heating structure 8 is controlled substantially to a predetermined power. The control device thus controls by means of the heating structure in the first operating state, the gas temperature of the gas or gas mixture to the predetermined temperature. In the second operating state, the control device essentially regulates the power supplied to the heating structure to the predetermined power, which is typically constant at least in the mean value. The excitation signal 13 represents an alternating voltage signal which, for example, has an excitation frequency of 1 Hz. It has proved to be advantageous if the predetermined temperature in the first operating state represents a constant excess temperature of the gas or gas mixture relative to the ambient temperature in the range of 120 ° C and if the predetermined power in the second operating state has a peak-to-peak value of 20 mW (milliwatts). The excitation frequency, the predetermined temperature and the peak-to-peak value of the alternating voltage signal can vary depending on the gas or gas mixture 2 present. In addition to the first and the second operating state, the control device 1 1 holds in a third operating state, the ratio between the supplied power and the predetermined temperature substantially constant.
Ferner ist die Regelungsvorrichtung 1 1 umschaltbar ausgestaltet, sodass sie zwischen den einzelnen Betriebszuständen umgeschaltet werden kann. Furthermore, the control device 1 1 is designed to be switchable, so that it can be switched between the individual operating states.
Neben der Regelungsvorrichtung 1 1 weist der thermische Strömungssensor 1 zusätzlich eine Auswerteeinheit 12 auf, die mittels der einzelnen Betriebszustände zumindest das vorliegende Gas oder die Zusammensetzung des Gasgemisches 2, sowie die In addition to the control device 1 1, the thermal flow sensor 1 in addition to an evaluation unit 12, by means of the individual operating conditions, at least the present gas or the composition of the gas mixture 2, and the
Strömungsgeschwindigkeit des Gases bzw. Gasgemisches bestimmt. Hierzu misst der thermische Strömungssensor die Wärmeleitfähigkeit des Gases oder der  Flow rate of the gas or gas mixture determined. For this purpose, the thermal flow sensor measures the thermal conductivity of the gas or
Gaszusammensetzung und bestimmt anhand der Wärmeleitfähigkeit das vorliegende Gas bzw. die Zusammensetzung des Gasgemisches. Hierzu erfasst die Auswerteeinheit 12 die Temperatur des an dem ersten Temperatursensorelement 9 vorbeiströmenden Gases bzw. Gasgemisches 2 mittels eines ersten Antwortsignals 14 und die Temperatur des an dem zweiten Temperatursensorelement 10 vorbeiströmenden und erhitzen Gases bzw. Gasgemisches 2 mittels eines zweiten Antwortsignals 15. Zur Bestimmung der Gas composition and determines based on the thermal conductivity of the present gas or the composition of the gas mixture. For this purpose, the evaluation unit 12 detects the temperature of the gas or gas mixture 2 flowing past the first temperature sensor element 9 by means of a first response signal 14 and the temperature of the gas or gas mixture 2 flowing past the second temperature sensor element 10 by means of a second response signal 15
Strömungsgeschwindigkeit vergleicht die Auswerteeinheit 12 entweder das erste Antwortsignal 14 mit ersten Referenzwerten 16 oder das zweite Antwortsignal 15 mit den ersten Referenzwerten 16 jeweils für sich oder aber das erste und das zweite Flow rate compares the evaluation unit 12 either the first Response signal 14 with first reference values 16 or the second response signal 15 with the first reference values 16 individually or else the first and the second
Antwortsignal 14, 15 zusammen mit den ersten Referenzwerten 16. Zur Bestimmung des vorliegenden Gases oder der Zusammensetzung des Gasgemisches 2 vergleicht die Auswerteeinheit 12 entweder das erste Antwortsignal 14 mit zweiten Referenzwerten 17 oder das zweite Antwortsignal 15 mit den zweiten Referenzwerten 17 oder aber das erste und das zweite Antwortsignal 14, 15 mit den zweiten Referenzwerten 17, wobei sich die ersten Referenzwerte 16 von den zweiten Referenzwerten 17 unterscheiden. Zur Bestimmung der Zusammensetzung des Gasgemisches 2, welches vorzugsweise ein binäres Gasgemisch, wie bspw. ein Argon-Helium-Gemisch, darstellt, muss der Response signal 14, 15 together with the first reference values 16. For determining the present gas or the composition of the gas mixture 2, the evaluation unit 12 compares either the first response signal 14 with second reference values 17 or the second response signal 15 with the second reference values 17 or the first and the second response signal 14, 15 with the second reference values 17, the first reference values 16 differing from the second reference values 17. To determine the composition of the gas mixture 2, which is preferably a binary gas mixture, such as, for example, an argon-helium mixture, the must
Auswerteeinheit 12 die einzelnen Bestandteile, also in dem Fall Helium und Argon, bekannt sein, damit die konzentrationsmäßige Zusammensetzung des (binären)  Evaluation unit 12, the individual components, so in the case of helium and argon, be known so that the concentration composition of the (binary)
Gasgemisches bestimmbar ist. Fig. 2a) zeigt ein elektrisches Schaltbild der Regelungsvorrichtung 1 1 und Fig. 2b) einen Spannungsteiler der zur Erfassung der Antwortsignale 14, 15 dient. Die Gas mixture is determinable. Fig. 2a) shows an electrical circuit diagram of the control device 1 1 and Fig. 2b) a voltage divider which serves to detect the response signals 14, 15. The
Regelungsvorrichtung 1 1 stellt im einfachsten Fall ein Spannungsteiler dar, wobei der ohmsche Heizwiderstand der Heizstruktur 8 mit RH dargestellt ist und dem Heizwiderstand ein Vorwiderstand RVH für die Heizstruktur 8 vorgeschaltet ist. Mittels der Control device 1 1 represents in the simplest case, a voltage divider, wherein the ohmic heating resistor of the heating structure 8 is shown with R H and the heating resistor is a series resistor RVH upstream of the heating structure 8. By means of
Gesamtspannung für die Heizstruktur UH lässt sich somit das Anregungssignal 13 erzeugen, welches wie bereits erwähnt ein Wechselspannungssignal darstellt, dass einen Spitzen-Spitzen-Wert von 20 mW aufweist. Als Anregungssignal 13 kommt sowohl eine Sinusspannung, eine Rechtecksspannung als auch jede andere Form eines Total voltage for the heating structure U H can thus generate the excitation signal 13, which as already mentioned represents an AC signal having a peak-peak value of 20 mW. As excitation signal 13 comes both a sine wave voltage, a square wave voltage as well as any other form of a
Wechselspannungssignals in Betracht. AC signal into consideration.
Fig. 2b) zeigt einen Spannungsteiler der zur Erfassung eines Antwortsignales 14, 15 dient. Der Einfachheit halber ist in Fig. 2b) nur der Spannungsteiler der zur Erfassung des ersten Antwortsignals 14 des ersten Temperatursensorelement 9 dient dargestellt. Die Auswerteeinheit 12 umfasst somit im einfachsten Fall zumindest einen Spannungsteiler für jedes Temperatursensorelement 9, 10. In Fig. 2b) ist der ohmsche Widerstand des Temperatursensorelementes mit RT dargestellt. Weiter umfasst der Spannungsteiler einen Vorwiderstand RVT und wird mit einer Gesamtspannung UT betrieben, wobei die Gesamtspannung UT eine Gleichspannung darstellt. Das erste Antwortsignal 14 wird über dem Widerstand des Temperatursensorelements RT abgegriffen. Fig. 2b) shows a voltage divider which serves to detect a response signal 14, 15. For the sake of simplicity, only the voltage divider serving to detect the first response signal 14 of the first temperature sensor element 9 is shown in FIG. 2 b). In the simplest case, the evaluation unit 12 thus comprises at least one voltage divider for each temperature sensor element 9, 10. FIG. 2b) shows the ohmic resistance of the temperature sensor element with R T. Furthermore, the voltage divider comprises a series resistor RVT and is operated with a total voltage UT, wherein the total voltage U T represents a DC voltage. The first response signal 14 is tapped off over the resistance of the temperature sensor element RT.
Fig. 3 zeigt eine erste Messkurve, die die zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit des Gases oder des Gasgemisches 2 benötigten ersten Referenzwerte 16 umfasst. Fig. 4 zeigt eine zweite Messkurve anhand derer die Bestimmung des vorliegenden Gases oder der Zusammensetzung des Gasgemisches 2 durchführbar ist. 3 shows a first measurement curve, which comprises the first reference values 16 required for determining the flow velocity of the gas or of the gas mixture 2. 4 shows a second measuring curve on the basis of which the determination of the present gas or the composition of the gas mixture 2 can be carried out.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Thermischer Strömungssensor 1 thermal flow sensor
2 Gas oder Gasgemisch  2 gas or gas mixture
3 Substrat  3 substrate
4 Erster Bereich  4 First area
5 Aussparung  5 recess
6 Erste dielektrische Schicht  6 First dielectric layer
7 Membran  7 membrane
8 Heizstruktur  8 heating structure
9 Erstes Temperatursensorelement  9 First temperature sensor element
10 Zweites Temperatursensorelement  10 second temperature sensor element
1 1 Regelungsvorrichtung  1 1 control device
12 Auswerteeinheit  12 evaluation unit
13 Anregungssignal  13 excitation signal
14 Erstes Antwortsignal  14 First response signal
15 Zweites Antwortsignal  15 second response signal
16 Erste Referenzwerte  16 first reference values
17 Zweite Referenzwerte  17 Second reference values
18 Zweite Dielektrische Schicht  18 Second dielectric layer
RH Heizwiderstand  RH heating resistor
RT Widerstand eines Temperatursensorelements RT resistance of a temperature sensor element
RvH Vorwiderstand Heizer RvH series resistor heater
RVT Vorwiderstand Temperatursensorelement RVT series resistor temperature sensor element
UH Gesamtspannung für Heizstruktur U H Total voltage for heating structure
UT Gesamtspannung für Temperatursensorelement U T total voltage for temperature sensor element

Claims

Patentansprüche claims
1. Thermischer Strömungssensor (1 ) zur Bestimmung eines Gases oder der 1. Thermal flow sensor (1) for determining a gas or
Zusammensetzung eines Gasgemisches (2), sowie dessen Strömungsgeschwindigkeit umfassend: Composition of a gas mixture (2), and its flow velocity comprising:
- ein Substrat (3), auf dem zumindest eine erste dielektrische Schicht (6) aufgebracht ist; - A substrate (3) on which at least a first dielectric layer (6) is applied;
- zumindest eine Heizstruktur (8), die auf die erste dielektrische Schicht (6) aufgebracht ist und dazu dient das Gas oder das Gasgemisch (2) zu erhitzen; - At least one heating structure (8) which is applied to the first dielectric layer (6) and serves to heat the gas or the gas mixture (2);
- zumindest ein erstes Temperatursensorelement (9), das beabstandet von der  at least a first temperature sensor element (9) spaced from the
Heizstruktur (8) auf der ersten dielektrischen Schicht (6) aufgebracht ist und die Heating structure (8) on the first dielectric layer (6) is applied and the
Temperatur des an der Heizstruktur (8) erhitzten Gases oder Gasgemisches (2) erfasst; Temperature of the heated at the heating structure (8) heated gas or gas mixture (2) detected;
- eine Regelungsvorrichtung (1 1 ), die in einem ersten Betriebszustand die Heizstruktur (8) derartig regelt, dass die Heizstruktur eine vorgegebene Temperatur aufweist und in einem zweiten Betriebszustand die Heizstruktur (8) derartig regelt, dass eine der Heizstruktur (8) zugeführte Leistung einer vorgegebenen Leistung entspricht; - A control device (1 1), which controls the heating structure (8) in such a way in a first operating state that the heating structure has a predetermined temperature and in a second operating state, the heating structure (8) controls such that one of the heating structure (8) supplied power corresponds to a given power;
- eine Auswerteeinheit (12), die mittels der Betriebszustände zumindest eine  - An evaluation unit (12), by means of the operating conditions, at least one
physikalische Eigenschaft des vorliegenden Gases oder des Gasgemisches (2) ermittelt und anhand dieser physikalischen Eigenschaft das vorliegende Gas oder die physical property of the present gas or the gas mixture (2) determined and based on this physical property of the present gas or
Zusammensetzung des Gasgemisches (2) sowie dessen Strömungsgeschwindigkeit bestimmt. Composition of the gas mixture (2) and determines its flow rate.
2. Thermischer Strömungssensor nach Anspruch 1 , wobei die Auswerteeinheit (12) die Zusammensetzung des Gasgemisches (2) konzentrationsmäßig bestimmt und wobei zur konzentrationsmäßigen Bestimmung der Zusammensetzung des Gasgemisches (2) die einzelnen Bestandteile des Gasgemisches (2) der Auswerteeinheit (12) bekannt sein müssen. 2. Thermal flow sensor according to claim 1, wherein the evaluation unit (12) determines the composition of the gas mixture (2) concentration and wherein the concentration of the composition of the gas mixture (2) the individual components of the gas mixture (2) of the evaluation unit (12) to be known have to.
3. Thermischer Strömungssensor nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Substrat (3) zumindest in einem ersten Bereich (4) eine Aussparung (5) aufweist, so dass die erste dielektrische Schicht (6) zumindest in dem ersten Bereich (4) auf dem Substrat (3) eine Membran (7) ausbildet und wobei die zumindest eine Heizstruktur (8) in dem ersten Bereich (4) auf der als Membran (7) ausgebildeten ersten dielektrischen Schicht (6) angeordnet ist. 3. Thermal flow sensor according to claim 1 or 2, wherein the substrate (3) at least in a first region (4) has a recess (5), so that the first dielectric layer (6) at least in the first region (4) on the Substrate (3) forms a membrane (7) and wherein the at least one heating structure (8) in the first region (4) on the membrane (7) formed first dielectric layer (6) is arranged.
4. Thermischer Strömungssensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein zweites Temperatursensorelement (10) auf der ersten 4. Thermal flow sensor according to one or more of the preceding claims, wherein a second temperature sensor element (10) on the first
dielektrischen Schicht (6) aufgebracht ist. dielectric layer (6) is applied.
5. Thermischer Strömungssensor nach Anspruch 4, wobei die Heizstruktur (8) entlang einer Strömungsrichtung des Gases oder des Gasgemisches (2) zwischen dem ersten und zweiten Temperatursensorelementen (9, 10) angeordnet ist. 5. A thermal flow sensor according to claim 4, wherein the heating structure (8) along a flow direction of the gas or the gas mixture (2) between the first and second temperature sensor elements (9, 10).
6. Thermischer Strömungssensor nach Anspruch 5, wobei das zweite 6. Thermal flow sensor according to claim 5, wherein the second
Temperatursensorelement (10) aus einem Material ausgebildet ist, welches einen Widerstands-Temperaturkoeffizienten im Bereich von 1000-1 1000 ppm/Kelvin, bevorzugt im Bereich von 2000-11000 ppm/Kelvin, besonders bevorzug im Bereich von 3000-1 1000 ppm/Kelvin aufweist. Temperature sensor element (10) is formed of a material having a resistance temperature coefficient in the range of 1000-1 1000 ppm / Kelvin, preferably in the range of 2000-11000 ppm / Kelvin, more preferably in the range of 3000-1 1000 ppm / Kelvin ,
7. Thermischer Strömungssensor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Heizstruktur (8) und das erste Temperatursensorelement (9) jeweils aus einem Material ausgebildet sind, welches einen Widerstands-Temperaturkoeffizienten im Bereich von 1000-1 1000 ppm/Kelvin, bevorzugt im Bereich von 2000-1 1000 ppm/Kelvin, besonders bevorzug im Bereich von 3000-1 1000 ppm/Kelvin aufweist. 7. A thermal flow sensor according to one or more of claims 1 to 5, wherein the heating structure (8) and the first temperature sensor element (9) are each formed of a material having a resistance temperature coefficient in the range of 1000-1 1000 ppm / Kelvin, preferably in the range of 2000-1 1000 ppm / Kelvin, more preferably in the range of 3000-1 1000 ppm / Kelvin.
8. Thermischer Strömungssensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden8. Thermal flow sensor according to one or more of the preceding
Ansprüche, wobei die Regelungsvorrichtung (1 1 ) in einem dritten Betriebszustand das Verhältnis zwischen der vorgegebenen Leistung und der vorgegebenen Temperatur im Wesentlichen konstant hält. Claims, wherein the control device (1 1) holds in a third operating state, the ratio between the predetermined power and the predetermined temperature substantially constant.
9. Thermischer Strömungssensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Regelungsvorrichtung (1 1 ) die Heizstruktur (8) mit einem 9. Thermal flow sensor according to one or more of the preceding claims, wherein the control device (1 1) the heating structure (8) with a
Anregungssignal (13) ansteuert und die Auswerteeinheit die Temperatur des an dem ersten Temperatursensorelement (9) und zweiten Temperatursensorelement (10) vorbeiströmenden Gases (2) mittels zumindest einem ersten Antwortsignales (14) und einem zweiten Antwortsignal (15) erfasst. The control unit detects the temperature of the gas (2) flowing past the first temperature sensor element (9) and the second temperature sensor element (10) by means of at least one first response signal (14) and one second response signal (15).
10. Thermischer Strömungssensor nach Anspruch 9, wobei die Auswerteeinheit (12) zur Ermittlung der Strömungsgeschwindigkeit das erste und/oder zweite Antwortsignal (14, 15) mit ersten Referenzwerten (16) vergleicht. 10. Thermal flow sensor according to claim 9, wherein the evaluation unit (12) for determining the flow velocity compares the first and / or second response signal (14, 15) with first reference values (16).
1 1. Thermischer Strömungssensor nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Auswerteeinheit (12) zur Ermittlung des vorliegenden Gases oder der Zusammensetzung des 1 1. A thermal flow sensor according to claim 9 or 10, wherein the evaluation unit (12) for determining the present gas or the composition of
Gasgemisches das erste und/oder zweite Antwortsignal (14, 15) mit zweiten Gas mixture the first and / or second response signal (14, 15) with second
Referenzwerten (17) vergleicht. Reference values (17) compares.
12. Thermischer Strömungssensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anregungssignal (13) ein Wechselspannungssignal darstellt. 12. Thermal flow sensor according to one or more of the preceding claims, wherein the excitation signal (13) represents an AC signal.
13. Thermischer Strömungssensor nach Anspruch 12, wobei die Auswerteeinheit (12) eine Phasenverschiebung zwischen dem Anregungssignal (13) und dem ersten und/oder zweiten Antwortsignal (14, 15) ermittelt. 13. Thermal flow sensor according to claim 12, wherein the evaluation unit (12) has a phase shift between the excitation signal (13) and the first and / or second response signal (14, 15) determined.
14. Thermischer Strömungssensor nach Anspruch 13, wobei die Auswerteeinheit (12) anhand der Phasenverschiebung eine Überprüfung der Bestimmung des Gases oder der Zusammensetzung des Gasgemisches (2), sowie dessen Strömungsgeschwindigkeit durchführt. 14. Thermal flow sensor according to claim 13, wherein the evaluation unit (12) based on the phase shift performs a check of the determination of the gas or the composition of the gas mixture (2), and its flow rate.
15. Thermischer Strömungssensor nach Anspruch 13, wobei die Auswerteeinheit (12) anhand der Phasenverschiebung eine weitere physikalische Eigenschaft des 15. Thermal flow sensor according to claim 13, wherein the evaluation unit (12) based on the phase shift, a further physical property of
vorliegenden Gases oder Gasgemisches bestimmt. present gas or gas mixture determined.
16. Thermischer Strömungssensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste dielektrische Schicht (6) und/oder die zweite dielektrische Schicht (18) eine Schichtdicke kleiner 100 Mikrometern, vorzugsweise kleiner 50 Mikrometern, besonders bevorzugt kleiner 15 Mikrometern aufweisen. 16. Thermal flow sensor according to one or more of the preceding claims, wherein the first dielectric layer (6) and / or the second dielectric layer (18) have a layer thickness of less than 100 microns, preferably less than 50 microns, more preferably less than 15 microns.
17. Thermischer Strömungssensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste und die zweite dielektrische Schicht (6, 18) aus demselben Material ausgebildet sind. 17. A thermal flow sensor according to one or more of the preceding claims, wherein the first and second dielectric layers (6, 18) are formed of the same material.
18. Thermischer Strömungssensor nach Anspruch 17, wobei die erste und zweite dielektrische Schicht (6, 18) aus einem Polymer ausgebildet sind. 18. A thermal flow sensor according to claim 17, wherein the first and second dielectric layers (6, 18) are formed of a polymer.
19. Strömungsmessgerät mit einem thermischen Strömungssensor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche. 19. Flowmeter with a thermal flow sensor according to at least one of the preceding claims.
EP14706560.1A 2013-03-11 2014-02-24 Thermal flow sensor for determining a gas or the composition of a gas mixture and the flow speed of the gas or the gas mixture Ceased EP2972129A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013102398.3A DE102013102398B8 (en) 2013-03-11 2013-03-11 Thermal flow sensor for determining the composition of a gas mixture and its flow velocity
PCT/EP2014/053533 WO2014139786A1 (en) 2013-03-11 2014-02-24 Thermal flow sensor for determining a gas or the composition of a gas mixture and the flow speed of the gas or the gas mixture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2972129A1 true EP2972129A1 (en) 2016-01-20

Family

ID=50179605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP14706560.1A Ceased EP2972129A1 (en) 2013-03-11 2014-02-24 Thermal flow sensor for determining a gas or the composition of a gas mixture and the flow speed of the gas or the gas mixture

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10101285B2 (en)
EP (1) EP2972129A1 (en)
DE (1) DE102013102398B8 (en)
WO (1) WO2014139786A1 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102271697B1 (en) * 2016-08-18 2021-07-02 네바다 나노테크 시스템즈 인코포레이티드 Systems and methods for determining at least one property of a substance
EP4122515A1 (en) * 2016-09-16 2023-01-25 Fisher & Paykel Healthcare Limited Thermistor flow sensor having multiple temperature points
EP4141430A1 (en) * 2018-01-05 2023-03-01 Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. Evaluation arrangement for a thermal gas sensor, method and computer program
EP3735581B1 (en) 2018-01-05 2022-07-20 Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. Gas sensor, and method for operating the gas sensor
EP3783275A1 (en) * 2019-08-21 2021-02-24 Grundfos Holding A/S Pump system
US11073415B2 (en) 2019-10-21 2021-07-27 Flusso Limited Thermal fluid flow sensor having a dielectric membrane comprising discontinuities between the heating element and an edge
DE102021112183A1 (en) 2021-05-10 2022-11-10 Endress+Hauser SE+Co. KG Measuring system for mass flow measurement
US11867648B2 (en) * 2021-06-22 2024-01-09 Flusso Limited Thermal fluid sensor with encapsulated fluid region
DE102021133787A1 (en) 2021-12-20 2023-06-22 Endress+Hauser SE+Co. KG Detection of foreign bodies in flowing measurement media
DE102022132794A1 (en) 2022-12-09 2024-06-20 Endress+Hauser Flowtec Ag Procedure for online testing of an automation field device

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5117691A (en) 1990-03-12 1992-06-02 The John Hopkins University Heated element velocimeter
DE10063752A1 (en) 2000-12-21 2002-06-27 Bosch Gmbh Robert Method and device for determining the throughput of a flowing medium
DE50209352D1 (en) 2002-08-22 2007-03-15 Ems Patent Ag Thermal gas flow meter with gas quality indicator
US20080034861A1 (en) 2006-08-11 2008-02-14 Anasphere, Inc. Multiple-mode heated semiconductor anemometer
DE102007033144B4 (en) 2007-07-13 2020-09-24 Vitesco Technologies GmbH Sensor for measuring the hydrocarbon content in a gas flow in a purge line
DE102010030952B4 (en) 2010-07-05 2022-05-25 Innovative Sensor Technology Ist Ag Device for determining and/or monitoring a volume flow and/or a flow rate
DE102011075519A1 (en) 2011-05-09 2012-11-15 Innovative Sensor Technology Ist Ag Method for determining mass flow rate of e.g. gas in main pipe, involves determining value of thermal characteristics of medium, so that flow rate value is determined based on amplitudes under consideration of thermal characteristics value
DE102011081923B4 (en) 2011-08-31 2017-02-09 Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. Sensor chip for determining a flow parameter of a gas and method for determining the same

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *
See also references of WO2014139786A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
US10101285B2 (en) 2018-10-16
DE102013102398B4 (en) 2024-05-02
DE102013102398A1 (en) 2014-09-11
WO2014139786A1 (en) 2014-09-18
DE102013102398B8 (en) 2024-06-27
US20160025660A1 (en) 2016-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014139786A1 (en) Thermal flow sensor for determining a gas or the composition of a gas mixture and the flow speed of the gas or the gas mixture
DE102004022206B4 (en) Sensor for measuring thermal conductivity comprises a strip composed of two parallel sections, and two outer heating strips
EP3415875B1 (en) Magnetic-inductive flow measuring device and method for operating a magnetic-inductive flow measuring device
CH695166A5 (en) Method and apparatus for measuring the flow of a liquid.
EP0106204B1 (en) Circuit with hall field probe
DE10064738A1 (en) Measuring device and method for checking the measuring operation of a measuring device
EP3475671B1 (en) Load cell having compensation of temperature differences
EP0252283A1 (en) Measuring device for detecting the proportion of combustible gases in air mixtures
CH669263A5 (en) ARRANGEMENT WITH A MEASURING CELL FOR MEASURING THE HEAT CONDUCTIVITY OF GAS.
EP3301441B1 (en) Thermal conductivity detector for gas mixtures having at least three components
DE10230198A1 (en) Sensor with a heater and method
DE10133120C2 (en) Hot-wire anemometers
DE19704609C2 (en) Arrangement for measuring the local electrical conductivity in fluids
DE102011010461A1 (en) Method for determining flow speed in gaseous and liquid medium, involves adjusting frequency of heating voltage, and determining flow speed from changes of flow-dependant damped temperature waves, which lead to changes of resistance value
EP3455595B1 (en) Thermal flow sensor
DE3522186A1 (en) MEASURING DEVICE FOR MEASURING THE DEFORMITY OF RED BLOOD BODIES
DE102010018948A1 (en) Thermal mass flow meter for determining e.g. mass flow of gas in pipeline in pharmaceutical industry, has evaluation unit for monitoring temperature difference between sensors to computationally eliminate parasitic induction of measurement
EP1918682A1 (en) Flow sensor and method for monitoring and operating such a flow sensor
DE102009029169A1 (en) Thermal flow sensor for determining flow rate of flowing fluid medium, has regulation-evaluation unit producing output signal based on digital voltage signal derived from analog voltage value, where output signal indicates medium flow rate
EP0861419B1 (en) Method and device for simultaneous measurement of a volume flow and of at least one partial pressure
EP3671151B1 (en) Battery sensor and method for operating same
DE102015114139B3 (en) Thermal anemometer
AT503955B1 (en) Sensor measuring mass flowrate of gas or air supplied to heating equipment, includes switched series resistors in drift-sensitive circuit assessing measurement plausibility
DE19704494C2 (en) Arrangement for measuring the electrical conductivity by means of probes as well as for probe function control
WO2020216583A1 (en) Method for operating a probe of a thermal flow meter, and thermal flow meter comprising such a probe

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20150819

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20160919

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: INNOVATIVE SENSOR TECHNOLOGY IST AG

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R003

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN REFUSED

18R Application refused

Effective date: 20190311