JP4970512B2 - 熱分析センサー並びに熱分析センサーを製造する方法 - Google Patents
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Description
特に、1つより多い測定位置がセンサーに配列されることが本発明の範囲内にあると考えられる。詳しくは、測定位置の一つは参照位置として機能することができ、その一方で、他の測定位置はテストサンプルを受け入れるように機能する。参照位置は、空の状態のままであるか、又は、既知の特性の不活性の参照サンプルがその位置を占めることができる。差分熱量実験を実行するべき場合には、個々の測定位置からの夫々の熱起電力信号を、参照位置と、サンプル位置の各々との間の夫々の差分信号を直接得ることができるように、適切な回路構成を通して結合することができる。
本発明の有利な代替実施例では、一対の位置の中心の間の直線ラインが他方の対の中心の間の直線ラインと垂直に交差し、その逆も成り立つ形態において、一つのセンサーユニット上に4つの測定位置を配列することが考えられる。かくして、4つの測定位置の中心は、仮想の正方形のコーナーにある。この配列は、測定位置の全ての温度対称性を最適化するという点で有利である。
更に有利な形態では、異なる平面内にある回路構成部の区分は、略一致した形状を持っている。
本発明の第1の実施例に係る熱分析センサーは、柱状基板1を有する。該基板の柱体の高さはその半径に応じて小さくなる。図1は、基板1の柱体軸の方向で見たときの円状ディスクの形状を有する基板の頂部表面2の平面図を概略形態で表している。柱体軸と、表面2の径方向外側境界との間で範囲が定められた領域では、測定位置3が設けられ、該位置には、厚膜技術処理により適所に置かれた熱電対配列部が配列されている。
2 表面
3 測定位置
4、4’ 中心ポイント、中心
5、5’、5” 第1の熱電対接続部
6、6’、6” 熱電対材料
7、7’ 熱電対材料
8、8’ 第2の熱電対接続部
9、9’、9” 第3の熱電対接続部
10、10’ 第4の熱電対接続部
11 方位角ストリップ区分
12、12’ ターミナルパッド
13 間隙領域
14、15、16 部分的パターン
17、17’、17” 内部層接触パッド
18 絶縁層
19、19’、19” 内部層接触孔
20 表面
21 内部層接触パッド
22 絶縁層
23 表面
24 絶縁層
25 表面
26 弧状マーキング
30、31、32、33 測定位置
34 絶縁層
35 窓
36、36’ 更なる熱電対配列部
37 表面
38、38’ 第1の熱電対材料
39、39’ リングの内周
40、40’ 軸上通路開口部
41、41’ 軸上通路開口部
43、43’ ターミナルパッド
44 ターミナルパッド
45 接続リード
46、46’ アーム
Claims (13)
- 基板(1)を用いる熱分析センサーにおいて、
前記基板(1)は、該基板(1)に熱的に連結された熱源と、前記センサーに形成された少なくとも1つの測定位置(3、3’、30、31、32、33)との間で熱流を伝達することができ、
熱起電力信号を分配するため熱電対配列部が該基板(1)の略平坦表面(2)に更に形成され、該熱電対配列部は前記測定位置に専用に設けられた、熱電対接続部(5、8、9、10)の連続鎖を備え、該熱電対接続部(5、8、9、10)は回路構成部において互いに接続され、各々の熱電対接続部は、2つの異なる熱電対材料(6、7)から構成されており、
前記熱電対接続部(5、8、9、10)は互いの頂部上の少なくとも2つの平面内で配列され、絶縁層(18、22)が該平面を互いに分離し、前記回路構成部の各々の区分(14、15、16)は、熱電対接続部(5、8、9、10)の間でリードを接続することにより各平面に形成され、前記回路区分の対応する端部は、内部層接触孔(19、19’、19”)を通して互いに接続されていることを特徴とする、熱分析センサー。 - 前記熱電対配列部の熱起電力信号を分岐するためのターミナル(12)は、前記基板(1)に対して頂部にある前記平面に形成され、底部にある前記平面を占める前記回路区分(14)の一方の端部は、内部層接触を通して前記ターミナル(12)の一つに接続されていることを特徴とする、請求項1に記載の熱分析センサー。
- 前記回路構成部は、熱電対コラムであり、該コラムでは、前記熱電対接続部が直列に接続され、該回路構成部の前記区分(14、15、16)は前記熱電対コラムの区分であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の熱分析センサー。
- 前記熱電対接続部(5、8、9、10)は、該接続部が前記測定位置(3、3’)の中心(4、4’)の回りで方位角方向に並ぶと共に、前記測定位置の中心から異なる径方向距離で交互に配置されるように配列されていることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の熱分析センサー。
- 前記異なる平面に存在する前記回路構成部の前記区分(14、15、16)は、略一致した形状を有することを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の熱分析センサー。
- 基板(1)を用いる熱分析センサーにおいて、
前記基板(1)は、該基板(1)に熱的に連結された熱源と、前記センサーに形成された少なくとも1つの測定位置(3、3’、30、31、32、33)との間で熱流を伝達することができ、
熱起電力信号を分配するため熱電対配列部が該基板(1)の略平坦表面(2)に更に形成され、該熱電対配列部は前記測定位置に専用に設けられた、熱電対接続部(5、8、9、10)の連続鎖を備え、該熱電対接続部(5、8、9、10)は回路構成部において互いに接続され、各々の熱電対接続部は、2つの異なる熱電対材料(6、7)から構成されており、
前記基板(1)は、その温度伝導度が5W/(m・K)以下であるりことを特徴とする、熱分析センサー。 - 前記基板(1)の温度伝導度は、3W/(m・K)より小さいことを特徴とする、請求項6に記載の熱分析センサー。
- 前記基板(1)の温度伝導度は、2W/(m・K)より小さいことを特徴とする請求項7に記載の熱分析センサー。
- 前記基板(1)はガラスセラミック材料を含むことを特徴とする、請求項6乃至8のいずれか1項に記載の熱分析センサー。
- 少なくとも2つの異なる熱電対材料ペースト(6、7)から構成されるパターンが厚膜フィルム技術を用いて基板(1)の略平坦表面(2)にプリントされ、
前記パターンは、2つの異なる熱電対材料(6、7)から構成され、少なくとも1つの測定位置(3、3’、30、31、32、33)と連係された、熱電対接続部の連続接続された鎖を備え、熱起電力信号を分配するように作動可能である熱電対配列部であり、
前記パターンは、プリント工程の後に点火される、熱分析センサーを製造するための方法であって、
前記パターンは、少なくとも2つの部分的パターン(14、15、16)へと分割され、該部分的パターン(14、15、16)の一つは、前記基板(1)上に厚膜技術で製造され、該部分的パターンの前記一つは、該部分的パターンの前記接続部のための内部層接触孔(19、19’)を備えた絶縁層(18,22)が重ねられ、該部分的パターン(14、15、16)の更に一つは、前記絶縁層に厚膜技術で製造され、前記各工程は、全ての部分的パターン(14、15、16)が互いの上に生成されるまで繰り返されることを特徴とする、方法。 - 前記部分的パターン(14、15、16)は、略一致した形状を有することを特徴とする、請求項10に記載の方法。
- 前記部分的パターン(14、15、16)の各々が、一つだけの接続部(17、17’、17”)により次の部分的パターンに接続されるところの、部分的パターン(14、15、16)の形態をとることを特徴とする、請求項10又は11に記載の方法。
- コネクターターミナルを備えた絶縁層(24)が前記基板(1)に対して最上の部分的パターン(16)の頂部に生成され、前記コネクターターミナルから前記熱起電力信号を分岐することができ、前記コネクターターミナルの少なくとも1つが、前記基板に対して底部にある層の前記部分的パターン(14)との内部層接触を通して該基板に連結されていることを特徴とする、請求項10乃至12のいずれか1項に記載の方法。
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