JPS5960329A - エネルギ−線束センサ - Google Patents

エネルギ−線束センサ

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JPS5960329A
JPS5960329A JP58157270A JP15727083A JPS5960329A JP S5960329 A JPS5960329 A JP S5960329A JP 58157270 A JP58157270 A JP 58157270A JP 15727083 A JP15727083 A JP 15727083A JP S5960329 A JPS5960329 A JP S5960329A
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/10Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
    • G01J5/12Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/02Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples

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  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般にエネルギー線束の測定に関するもので
あり、特に、熱線束の1lilJ定、すなわち、単位時
間に壁の単位面積を;lliる熱の量の測定並びに可視
光線又は赤外線の画定に関するものである。
本発明は、熱線束計を構成するエネルギー紐束測定装置
、すなわち、例えば、絶縁利料又は構造要素の熱伝導率
又は抵抗なΔIJ定するのに用いられろ熱線束610定
装置に関するものである。
周知のように、薄肉及び肉↓12.のある棟の絶縁材料
の熱特性の測定には、大きな測定表面を有する上記の型
式の装置の使用が必要とされる。
このような測定を行なうのに、既に、多数の種類の熱線
束計が提案されている。例えば、ヨーロッパ特許第oo
o3コア/号明細書に記述されている線束n[は、電気
的に絶縁性の拐料から形成された基板を有し、この基板
内に横断穴の網及び直列に接線された複数の熱電対が形
成されている。熱電対のホット(高温側)接合点及びコ
ールド(低温側)接合点は、基板の両面にそれぞれ設け
られた銅及びニッケルのような金属被法から形成されて
おり、他方、各熱電対の導体は、基板の両面並びに基板
を貫通する隣接の穴の壁にそれぞれ付着された金属被覆
によって形成されており、コールド接合点及びホットJ
’tQ合点を相互に接続すると共に熱電対を直列にJ2
e kする働きをしている。
上記の構造によれば、熱電対を直列に接続して構成され
た装置の端子に、基板の各部分における温度間の差の関
数として、すべての熱電対により発生される起電力の和
である電圧を発生することができる。
それ自体公知の仕方で、この電圧の値を利用して、線束
計を通る熱線束な測定することができる。
この線束計は、導体が基板の穴に(5人された導線片に
よって構成され、次いで、適当な場所に溶接されている
従前の線束計に対して、大きな進歩ではある。実際、実
施に肖たって正確な手作業を必要とする導線の使用及び
ろう付けは、不用となり、代わりに、正°確な作梨を必
要とせず、非常に信頼性の高いメクライゼイション(金
属付着処理)及びホトエツチング法によって自動的に、
しかも、完全に再現が可能で、製造工程を大きくするこ
となく、接合点の数を増加することができて、個別的で
はなく、全体的に実現可能な金属付着法が採用されてい
る。
その結果として、次ぎのような利点が得られる。
すなわち、 良好な幾伺学的及び電気的再現性を伴って、流れ作朶形
態で製造速度を高めつつ大きな面積及び種々lよ形態な
イ1する線束泪の実現が可能であること 接合点の形成が均等に(むもがなく)実現し得ること ろう付りが不用になるために、基板面上に過厚部若しく
は隆起部が存在しないこと 単位面イλ当たりの接合点の数を増加することにより、
大きな感度が得られること 表面導体を形成する金属板により、表面温度の積分若し
くは累イλが可能であること基板の高温面及び低温面を
41゛#−成する一個の平’ii’+’iが形成され、
こ)tら一個の平面は良好な等温性を呈すること などである。
しかしlLから、11ξ基板を横切る穴の壁の上に金属
伺着を行なうことが困難であったり、高い費用を要する
等の理由並びに印刷回路の製作が目的で設計されている
メタンイゼイション(金属付着処理)工場には、ある種
の金属の旬着用の設備が設けられていない等のJ111
山がら、付着される金属の選択に制限がn!卜せられた
り、熱電気的効率が決して良くない金属対を選択して線
束計を製作せざるを得ないという4)態がしばしば起こ
る。
更に、上述の綜束計においては、り(の金属被覆及び熱
電対を形成する金属が別種類のものであるので、製造過
程が複雑になる。
また、単位面積当たりの接合点の数を大きくすれば、熱
短終が生ずる危険が高まり、そのために、感度を太きく
しようとする試みには、限界が課せられる。
本発明は、上に述べた従来の線束計の欠点、すなわち、
厚さの減少が困難で、そのために、熱が横方向に逃げた
り、ある種の熱慣性が斎されること、熱短絡の危険があ
るために、接合点の密度を太き(することが不可能であ
ること、熱電対を形成する金属の選択が制限されている
こと等の欠点を除去しようとするものである〇本発明は
、また、熱線束の測定ばかりではな3.5え9、T+l
4JA)’CJAヤlF外*、!(1) ヨ5 tx%
crv ”!’ルギー線線束1llI定にも用いること
ができる線束計を提供しようとするものである。
本発明によれば、電子産業の分野で既に製作されている
要素を用い、しかも、電子産業の分り!fで現在実施さ
れている方法で処μ(4rlJ能であり、且つ(又は)
現在用いられている金属被伎を使用し、収率な高め、し
かも、特殊な点検作業を必要とせず、熱電対を形成する
金属又は合金の選択の自由度が大きく、熱電対の接合点
の密度を増加することができ、更に、基板を横切って設
けられるすべての穴を同じ金属で被覆することができる
、線未計に使用可能な新規なセンサ(綜東捕捉装置)が
提案される。
この新規なセンザ若しくは線束捕捉装置は、上に述べた
線束計のセンサの利点を有すると共に付加的な利点を有
し、特に、良好な性能及び良好な感度を可能にする。
本発明のエネルギー束のセンサは、線束に対して垂直に
配置される互いに平行な面の各に第一の金属又は合金か
ら形成された板片が被株された熱的及び電気的に絶縁性
のオ]料から成る基板を有する。この基板には、それぞ
れ、一つの面の板片を他の面の接続がなされていない一
つの板片に接続する穴が厚み方向に貫通して形成されて
おり、穴の壁は、上記の第一・の金属で破缶される。上
記基板の厚みの中には、基板面に平行に、上記第一の金
属に対して熱電気的性質を有する第二の金属又は合金か
ら形成されて互いに分離された面要素が配設され、これ
ら面要素の各の一個の点が、熱1L対のホット接合点及
びコールド接合点を構成し、これら−個の点は、それぞ
れ、上記穴の壁に形成された81′−一の金属又は合金
の被孜より基板の各面の金属板片に接続される。このよ
うにして、上記−個の板片は、あらかじめ分離されてい
る面要素を介して互いに接続される。
装置の対称性に関する理由から、基板の面に対して平行
な1個又は複数の平面に属する面要素は、それぞれ、上
記2個の面間のλ分位置に設けるか、あるいは、これら
の一個の面間のコ分位置に位置する平面に対して対称的
に配置する片から4’fii成するのが有利である。
また、基板の各面上の板片&11、それらが接続される
ポット接合点及びコールド接合点に対し垂直に配置し、
2個の板片を直接接続する穴は、基板の面に対して垂直
になるようにするのが有利である。
コールド接合点とホット接合点との間に熱橋絡が生ずる
のを回避するために、これらの接合点を有する面要素は
、−個の接合点IHJのメタライズされた路の長さが伸
長されるような形態にするのか有利である。
同じ理由から、各板片において、板片を他の面の板片に
接続する穴の端と、板片をホット又はコールド接合点に
接続する穴の端間の接続路を、この板片に形成されてジ
グザグ路をなす絶縁路により伸長するのが有利である。
一つの実施剋1様においては、各面要素は単一の片から
形成され、基板のノIみの中に位置する単一の平面内に
配置される。
他の実施態様においては、面要素は、複数の片から41
°d成され、これら片は、基板の厚みの中に位14する
複数の中間平面に3寸れる。このようなセンサは、直列
に接吐し、それtこより、細束計を形成するのが有利で
ある。
この線束計を熱線束場内に配(灯すると、この熱線束を
表わす電位差が端子に現わJしる。一つの面上で、少1
よくとも板片の上に、ilJ’ i?l)2光又は赤外
線を吸収する被榛及び熱変換器を設け、他方の面を一定
の温度に維持し、この線束h[を可視光又は赤外線路上
に配ff2すると、このような光線を特徴的に現わす電
位差が端子に現われる。
本発明の他の特徴及び利点は、添付図面に単なる例とし
て示す本発明の好ましい実施例に関する以下の説明から
明らかとなろう。
第1図は、熱線束又は放射線束の測定に用いられる線束
計で使用可能なエネルギー束センサの部分を示す。この
センサは、剛性又はたわみ性の単一の板又は接合された
複数の板の形態にあり、例えば、エポキシ・ガラスのよ
うな温度安定性を有し、電気的及び熱的に絶縁性で、等
方性の均質な旧料から形成された基板/を有している。
矢印Fで示したM a(11定工ネルギー束に対し垂直
に配置された基板の面コC及び、2fの各には、互いに
電気的に絶縁され【並置された、例えば、銅のような第
一の金属又は合金から形成された、例えば、長方形の金
属板片3C及び、7fが被着されている。
基板lの同じ厚さレベルに位置し、面、2c及び−2f
に対して平行な中間平面9内には、参照数Sで示すよう
な互いに分離された金属面を有する要素Sが配置されて
いる。これら要素Sを形成する金属又は合金は、板片3
C及び、? fの第一の金属に対し熱電気的性質を有す
るように選ばれている。例えば、第一の金属が銅である
時には、コンスタンタンから形成される。
面コCに垂直な方向に基板/を横切って穴あけされて、
壁が金属又は合金層で被覆されている穴乙が、各面要素
Sの点若しくは領域りを、板片3cに設けられて各板片
3Cの中心に位置する点若しくは領域gに連結している
面コfの方向に基板/を横切って穴あけされて、金属又
は合金層で被覆されている壁を有する穴9は、各面要素
5の他の点若しくは領域10を、板片JftlC属し、
且つ板片3fのほぼ中心に位置する点若しくは領域//
に結合している。
このようにして、一つの板片Jc、一つの金属被覆され
た(メタ2イズされた)穴6、一つの金属面要素S、一
つの金属被覆された穴9及び一つの板片3fかも構成さ
れた各組立体は、それに先行及び後続する同じ壓の組立
体に電気的に接続される。この目的で、各組立体の板片
Jcの内側の好ましくは縁部に位置する点若しくは領域
/ダかも金属被覆された穴/−が基板lの全厚を横切っ
て、先行する組立体の板片3fの好ましくは縁部の点若
しくは領域/3で面コfK達している。
穴/コを被覆する金属又は合金は、良好な導電性を有す
るように選択され、他方、穴6及びワを被覆する金属又
は合金は、特に、良好な熱伝導性を有するように選択さ
れる。
センサの製作を簡略にし、容易にするためには、すべて
の穴を被覆する金属又は合金並びにすべての板片を形成
する金属又は合金を同じ金属又は合金とするのが有利で
ある。特に、面要素5が銅から形成される場合には、銅
と比較して良好な熱電気的性質を有するコンスクンクン
を選ぶのが好ましい。しかしながら、熱電対を形成する
他の金属又は合金をも同様に用いうろことは、いうまで
もない。
異なった一個の金属又は合金の接触点に位置する各金属
面髪素、ヤの一個の点7及び/θが、熱電対の各ホット
(島温)及びコールド(低温)接合点を構成する。この
ようにして什、:成された種々の熱電動は、金!A被椋
された穴6、板片3c、金属被(λされた穴/、2、板
片3f及び金属被覆された穴りによって互いに直列に接
続されている。
各熱電対のホット接合点7及びコー・ルド接合点IO間
に温度差か存在する時に(,1、直列接続された熱電対
の両端に電位差が現われる。例えば、ヨーロッパ4も1
jlfEPOOOJ、27/号に既に記述されておって
公知であるように、直列接続の両端に至る4体も、第1
し1及び第7図に示すように、金札被Xj戦I/jt、
/bで形成するのが有利である。
装置の対称性を考慮もて、内部平面ダば、基板/のJv
、さの中心に位置するのがイj利である。
上に述べた装置は、次ぎのような仕方で動作する。
各YIj+に板片3c及びJfを被着され、金属被覆さ
れた穴6.9及び/コが形成され、しかも中心面に金属
面要素Sを有している上述の基板/を、面−ICPびJ
f並びにホット接合点7及びコールド接合点IOを有す
る面ダに対し垂直なエネルギー束、例えば、外部熱線束
内に矢印Fで示す方向に配置すると、−個の向コC及び
、2f間には温度こう配が生ずる。従って、面コC及び
、2fに属する各金属板片3c及び3fには、異なった
温度Tc 及びTf が現われる。板片3Cにより「ホ
ット」面と称する面一〇で検出された熱は、穴6の熱伝
導性金属被機を介して中央平面内に位置している金属面
要素jの点7に伝達される。同様にして、板片3fによ
りいわゆる、コールド面−fで検知された「冷気」は、
中央平面ダの金属面要素Sの点10に伝達される。その
結果として、種々な熱電対のホット接合点7及びコール
ド接合点70間には電位差が生じ、この電位差は、2個
の面、2c及び31間にイト在′lる温度差の表示どな
る。このようにして、各熱意対は電位差を発生し、しか
も異なった熱電対は、穴A、 ?、 /コ並びに板片3
C及び3fにより電気的に直列に接続されているので、
センサ組立体の一個の端子からセンサが投入された熱線
乗場を特徴付ける電位差を収集的に得ることができる。
より良好な機能を確保するためには、各板片3c又は3
fと、これら各板片が接続されているホット又はコール
ド接合点り又はIOとの間における熱伝導を良好にする
のが有利である。
従って、使用する金属又は合金の選択に当っては、穴6
及びワの内壁を非常に高い熱伝導率を有・する金属又は
合金で被覆するのが好ましい。
反対に同じ熱電対に属するホット接合点7及びコールド
接合点70間の熱伝導は制限することが重要である。こ
の熱伝導は、上記−個の接合点間の温度差を減少し、ひ
いては、センサの感度を減少することになるからである
。同様に、金属被覆された穴lコを介しての熱伝達によ
り基板/のホット若しくは高温面、2cとコールド若し
くは低温面コでとの間の温度Tc  及びTfの等化は
最大限に避けるように゛することが重要である。このよ
うな見地から、板片3c及び3f並びに金属表面要素S
の幾何学的形状を変形することが可能である。
上の見地から、第一図は、一個の面コC及び31間並び
にホット(高温)接合点り及びコールド(低温)接合点
70間の熱伝導を減少するための可能な形状変更の7例
を示すものである。
この変形例においては、高温面コCに属する点から低温
面、2fに属する点7ノ並びにコールド接合点7からホ
ット接合点10に延びる金属路が最大限に伸長されてい
る。この金属路の伸長は、板片3c及びJf内に熱的に
絶縁されて板片3cの点ざと、/lとの間並びに板片3
fの点l/と点/Jとの間にジグザグ路を形成する経路
/7によって達成される。このジグザグ路の形態を変え
ることができるのは、いうまでもない。
第一図は、板片の縁/3. /’lの長さを71111
1の数10倍はど長くする絶縁路/7を有し、点/3及
び/l/−の反対側で板片の辺に接続されている形態の
1例を示す。面要素Sに関しては、当該路の伸長は、面
要素に、第一図に示すような、はぼS字形の形状を付与
することにより達成される。この場合、ホラ)9合点り
及びコールド接合点IOは、S字状路の両端に設けられ
る。従来の線束計、特に、820003277号明細書
に記述されているものと比較l−1本発明によれば、第
三の平面、すなわち、中間平面ダがホット(熱)及びコ
ールド(冷)接合点に用いられ、そして、この中間年回
は、線束な捕捉する働きをなす板からは分離されている
この付加的に設けられた平面tにより、単位面積当たり
の接合点の密度を従来のものよりも相当に太き(するこ
とができる。
更に、線束計の感度を改良するために、板片3c並び3
f及び金属面5を屋根がわら状に配置することが可能で
ある。
例として、板片3Cを上記のように配列した実施例が、
第3図に示しである。各板片3Cへひし形の形状を有し
ており、実際上接続される他の板片によって取巻かれて
(・る。各板片内には、絶縁された路、すなわち、ジグ
ザグ路/りが設けられている。
各ひし形の中心には、図面に白で示した点が見られるが
、この点は、金属被榎された穴6が達する点tを表わす
。絶縁ジグザグ路17によって取巻かれ、各ひし形の内
角部に設けられている円は、金属被υされた穴/、2の
到達点lダに対応する点である。各ひし形の外部には、
環/りにより包囲された新しい点7gが現われている。
これまで基板/の厚さの一分の〕の部分だけ横−p7る
ものとして述べた金属被抜穴6及び9は、実際上製造を
容易にするために、基板/の厚さを完全に横断して形成
されており、他方の面に1gで示す個所で開口しており
、そして環ノ9は、製造時に穴の内部に金属付着が生ず
るのを保睦するための金属環を表わす。
基板の他の向上の板片も同じように配列されているが、
上記の第一の面のひし形板片に対し第二の面のひし形板
片の中心が、第一の面の環ノ9に、)、り取巻かれてい
る穴/IIに対応するように位置′の偏りをもって配置
されている。このような穴6及びりの貫通部分は、第1
図及び第2図にも示されている。
更に、第y図に示すように、一連の熱電対が高温面の板
ハであれ、低温面の板片であれ、1個の板片を取囲むよ
うに配列するのが有利である。図示の出力側の板片3S
は、−個の出力電気導体に接続されており、また、これ
ら一個の電気導体の軌跡は、短絡の危険χ回避するため
i/C1IgJ図に示した軌跡とは若干異なった軌跡に
なっている。すなわち、絶縁路77間に位置する板片を
縁取る縁部導体リボン及び板片の縁は、例えば、導体/
S及びl乙に接続されている辺と反対の辺で中断されて
いる。こii、r−)−個の回路は、従つズ、板片3S
に対し分離され、導体/Sは領域/+(又は/3)と接
触し、一方、他の導体/6は、領域t(又は//)と接
触する。
このようなセンサを製造するに当っては、板片3c、、
?fの形態であれ、面要素Sの形態であれ、金属被接は
、半分の厚さの一枚の絶縁基板上に3個の層を形成しホ
トエツチングにより集塊することができる。
この場合、基板の一個の厚さは、例えば、コンスタンタ
ンの内部伺着Sが、例えば、銅から形成される板片Jc
及びjfに対し心出しされそれにより、対称的な糸が得
られるようにするのか有利である。
次いで、被槙が施された一個の厚さ方向に一分された基
板を貝ねて圧着し、接合し、第1図及び第一図に示した
ような構造にし、次いで、穴を形成し、例えは、銅で金
柄被わjする。
製造効率に関連する伺料の処加性に関連して基板/の厚
さの一分のノのルさをイjし、一つの面に銅が415u
された亮−のエホキシ・ガンス担体を用い、それに、一
つり面にカトリが被宥され、他の面にコンスタンクンか
被着され”〔いる同じ厚さの第二の担体を組合わ姓るよ
うにして製作を単純化することができる。
ホットエツチング技術によれば、容易に、6m2  当
たり、200のコールド接合点と、700のホット接合
点という程度の密度を問題な(達成することができる。
このように大きな接合点密度が可能であること、すべて
の穴に同じ金属付着を非常に容易に行ない得ること並び
に実際に用いる熱電対を自由に選択し得ることにより、
EP 0003.27/号明細書に開示されているセン
サの性能よりも、はるかに改善された性能が得られる。
例えば、本発明によるO67wtn厚さの線束針+2同
じ接合点密度を有するコ。lIa厚さの従来型(EP 
0003.27/  に記載のもの)の線束針よりも、
l。33倍はど大きい感度を有する。
穴の壁に被着される被穏の厚さ並びに板片の厚さとして
、き裂を避けるために少1よくともSμとし、一般には
SOμとすることができ、そして、基板は、0./wm
程度の厚さとすることができるが、基板の厚さは、もつ
と大きくし、例えば、−〜3簡あるいは10xにもする
ことができる。
更に、感度を高くするために、81↓S図、第6図、第
7図に示すセンサの変形例を採用することができる。
これらの変形例においては、基板の厚みの中に配置され
る金属面要素3は、単一の片ではなく、しかも、基板l
の面、2c及びコでの中間位置にある単一の中心平面ヶ
に含まれるものではなく、基板の厚みの中の異なった中
間平面に属する複数の片に分割され、また、同一の面要
素3に属する異なった片は、いずれも場合にも、電気的
に接続される。
図示の例においては、面要素Sは、−個の片/9及び−
〇から形成されており、6片、例えば片/デは、基板の
厚みの中で、他の片、例えば、−〇を含む中間平面ココ
とは異なった中間平面−ノ内に配置される。−個の平面
−ノ及び、2コ内に配置されたこれら分割された片/9
゜、20は、基板に穴あけされて2個の点−ダ及び、2
Sを接続する穴、IJの金属被覆により電気的に接続さ
れる。別法として、製造を容易にするために、基板組立
体/を横切る穴コ3に、2個の片/り及び、20を交差
させることができる。
基板/の面、2c及びコfにおけるこの穴23のλど 出口は、製造時に用いられる金属環↓±、−7によって
包囲される。面要素Sが3個以上の片から構成される事
例では1.23で示すような複数の穴が必要である。
先に述べた実施例の場合と同様に、各面要素Sは、穴乙
の金属被接により、面、2cの−っの板片JcK接続さ
れると共に、他方、また、穴9の金属被覆により一つの
板片3 f K J2j aされる。前に述べた実施例
の場合には、穴6及び9を基板/の全厚を貫通するよう
に穴あげする製造方法が採られたが、ここで述べている
変形実施例においては、穴6及びワは、もはや完全に貫
通せず、単に金属要素Sの一個の点若しくは領域7及び
IOをそれぞれ板片3c及び3fに接続するだけであり
、面要素若しくは金属要素!を越えて延びてはいない。
面要素30片に形成される穴6及び?の端は、環2g、
 、29にまり縁取るのが有利である。
先に述べた実施例の場合のように、面要素Sが複数の片
から構成される場合でも、同じ面要素!の点7と10と
の間における熱伝導は、減少するようにすべきである。
既に述べたよう一一個の点7及び70間の距離を伸長す
る形状、例えば8字形状を与えるのが有利であり、この
変形例においては、6片が8字の一部分を構成するよう
になっている。特に、−個の片/9゜−〇の場合には、
それぞれが半S字形に形成される。複数の面要素片Sを
それぞれ含む複数の中間平面を用いることが可能である
ので、この形状の選択及び表面要素片の配置の選択にお
ける自由度は先に述べた実施例よりも相当に大きい0 この変形例によるセンサの製造に当たって國例えば−個
の片から成る面要素Sを用いる場合−個の同じ厚さの基
板を用いて、その−個の面にそれぞれ熱電対な構成する
ように適応された一個の金属、例えばCu 及びCt 
 の各で同様にメタライズする。そして各基板−分体を
横切って穴6及びワを穴あけし、穴6及び9の中に、例
えば、銅の第一の金属被接を設け、そして、環、2g及
び、29を形成する。
例えば、Ct  で被接された面に、ホトエツチングに
よって、金属要素!に属する片の輪郭を形成する。そこ
で、電気的及び熱的に絶縁性の接合剤を用いて一個の基
板要素を結合し、その場合、C1で恍われた一個の面、
若しくは、Cu / Ct以外の熱電対を選択した場合
には、同じ働きをなす金属又は合金で榎われた一個の面
を向かい合わせに配置する。次いで、基板/を構成する
一個の基板要素を横切って穴あけすることにより、2個
の他の穴を形成する。これらの内の一方の穴ノ設は、面
JC及び、2fを績む穴であり、他方の穴ココ3は、同
じ要素Sの一個の片l?及び、20を横切る穴である。
熱電対Cu / Ctを選択した場合には、これらの穴
あけされた穴をCuでメタライズし、同時に、面2c及
びλfにCu を被着し、そして、板片3c及び3fを
画定する輪郭を形成するように上記面をエツチングする
金属製XSを形成する一個の片は、対称形状とし、6片
を半S字形状とした場合に組立て後に第左図及び@6図
に示したのと同様に、S字を構成するようにすることが
できる。また、全く同じ形にし°C組立て稜妬、第7図
に示すような形状、すなわち、上から見てオメガ(ω)
形状を有する金々1要素Sが構成されるようにしても良
イ0ω形状の金PA要素3を有するとのセンサには、同
じ被覆を有し且つ同じ形態を有する一個の同じ基板要素
から出発して製造を簡単圧することができるという利点
が得られる。
この変形例においては、電気的伝導を確保する付着若し
くは被覆及び熱伝導をH(#保する付着では、別々の段
階で形成される。従って、熱伝達及び電気伝導の各機能
ごとに、付着若しくは被捷O厚さを対応の機能に適応さ
せて、熱短絡回路を形成するような無用な過厚部を無く
すことができる。
被覆の厚さ及びノイ(、板の厚さの範囲は、第一番目の
実施例について述べたのと同じ程度とすることができる
センサの接i:も、前の実施例と同様に行なうことがで
きる。
周知のように、特に、中間平面lの中又は複数の中間平
面の中あるいは、また、伺加的に設けられた平面内に、
例゛えば、熱電対を形成する金属又は合金の付加的な付
着によって実現される温度センサを配設することも可能
である。
熱fl)′4束に対して垂直に配置dさ臂またこれらの
センサ又1l−1:線束計により、熱線束を表わす11
工位差が発生されろ。
壁又は管に並設されてそれぞれ上記のような一つの表示
を発生するこれらセンザ若しくVよ線束計は、特に、起
こり得る熱の漏i上を検出し、その位置を探知する目的
で上記壁又は−]二市J管の種々な領域を横切る熱線束
の測定に用いることができる。
また、このようなセンサ又は線束計は、放射若しくは光
エネルギーを熱エネルギーに変換する変換器と組合わせ
、他のエネルギー束、%に、可視光線又は赤外線束の測
定に用いることかで ・き、エネルギー変換により発生
された熱は、既に述べたのと同じ仕方で、センサ又に1
゛線束劃により感知され処11+1される。
エネルギー変換器は、可視光線又は赤外線の場合、単に
、このような光線を吸収して加熱する既述の線束計の面
の一つの被色とすることができる。例えば、高温面の少
なくとも板片3cの」二に、黒色被覆を設け、それによ
り板片Jcを加熱し、板片3Cでセンサ又は線束側のり
14子に電位差の発生を行なうようにすることができる
センサ又は線!A14泪の他方の面、例えば、低温面は
、このJd、5合、一定の温度に糾持するのが好ましい
。慣に、この低温面は、一定の温度を有する物体と接触
しておくことができる。
板片の1(i稍と比較して細線部/9の面積が小さいこ
とを考慮t7、環の一方の面の面積全体に、例えば、黒
色金属被覆、特に、金の黒色被覆又は黒色の塗料を塗布
することができる。
【図面の簡単な説明】
第7図は、線束計で用いられるセンソの種々な要素の槻
能を図解する原理的斜視図、第一図は金属被覆の好まし
い実施態様を示す略図、第3図は一つの面上の被覆の配
列を示すセンサの頂面図、第9図は線束計の端子への電
気接続導体を取出す構成を示す略図、第3図はセンサの
変形実施例を示す略図、第6図は第5図の変形実施例に
おける被覆の形朗を示す略図、第7図は第S図の変形実
施例において用いられる他の被覆の形状を示す略図であ
る。 ノ・・・基板、2c・・・高温側基板面1.7f・・・
低温側基板面1.jc、Jf・・・金属板片、t・・・
中間平面、3°°°導電性面要素、A、 ?、 /り・
・・メタライズした穴、7・・・ホット接合点、lθ・
・・コールド接合点0 FIG−3 FIG−4

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 / 熱的及び電気的に絶縁性の祠料がも形成された基板
    (1)を有し、基板の線束に対して垂直な相互に平行な
    面(−C−コf)の各は、第一の金属又は合金から成る
    板片(Jc、Jf)を被着され、更に、基板は、それぞ
    れ−っの面の−っの板片(Jc、Jf)から他の面のま
    だ接続されていない一つの板片(、zf、 JC)にh
    す続を行なう八(/コ)によって貫通されており、穴の
    壁も同じ第一の金属で被しされているllilH式のエ
    ネルギー線束センサにおいて、前記基板の厚みの中に前
    記面(2c、コf)に対して平行に、前H[シ第一の金
    属若しくは合金に対し熱電気的性質を有する第二の金属
    又は合金から形成されて分離された面要素(S)を有し
    、熱を対のホット接合及びコールド接合を構成する前記
    面要素0>の各の一個の点(7,/の は、前記2個の
    点(7,/の を前記板片(、?C,Jf)に結合する
    穴(’t’)の壁に前記第一の金属又は合金の被覆を設
    けることにより、前記基板(1)の各面(、yc、 、
    2f)の一つの金Rr4板片(,7c、、Jf)に電気
    的に&:続され、それにより、前記2個の板片(Jc、
    、Jf)が、ル)らかじめ分割されている前記面要素(
    3つな介して接続されることを特徴とすルエネルギー線
    束センツー。 、2 基板の各向上の板片(Jc、 3f)は、板片が
    接続されている各ホット及びコールド接合点(7,/の
     に対し垂直に配甑され又いる特許請求の範囲第1δ゛
    j記載のエネルギー線束センサ。 3 対向する一個の板片(、yc、Jf)を直接接続す
    る穴(7,2)  が、基板(1)の面(,2c、Jf
    )に対して垂直に延びている特t′F ni4求の範囲
    第一項記載のエネルギー線束センザ。 タ 各板片(Jc、、Jf)において、板片を他の面の
    板片(、?c、、?f)に結合する大の端(/y、/3
    )と、前記板片をホット接合点(7)又はコールド接合
    点(/の に結合する穴のψll:i U /))  
    との間の径路が、板片(Jc、Jf)の中罠形成されて
    ジグザグ路を成す絶縁路(17)により伸長されている
    特iii′FiiIIJ求の範囲第7項ないし第3項の
    いずれかに記載のエネルギー線束センザ。 s 板片(Jc、Jf)に形成された絶縁路が第2図に
    示す形状を有している特許請求の範囲第V項記載のエネ
    ルギー線束センサ。 ム 各面(2c、 Jf)上の板片(Jc、、7f)が
    、対向面(2で、コC)の板片(Jf、 Jc)に対し
    位jEi、が互い違いにずれている特許請求の範囲gB
     /項ないし第5項のいう゛れかに記載のエネルギー瞭
    束センサ。 2 板片(、?c、、7f)が、各面上で辺を144’
    &して配置され、それにより、板片が関連の面の表面全
    体を占有している特許請求の範囲第1項ないし第6項の
    いずれかに記載のエネルギー線束センサ。 l 板片(Jc、 Jf)が、ひし形の形状を有し、板
    片に所属する絶縁路が板片を対向向の板片(Jr、Jc
    )K連結する穴(/、?、/りの端の周囲に環を形成し
    ており、環は前記ひし形の一つの内角部に位1a、シて
    いる特許請求の範囲第7項に記載のエネルギー線束セン
    サ。 タ ホット接合点(7)又はコールド接合点(lo)か
    らの穴に、//)  の端が、板片(、?(!、Jf)
    に心出しされている特許請求の範囲第1項ないし第t1
    fJのいずれかに記載のエネルギー線束センサ。 70 選ばれた金16対が、銅−コンスタンクンであり
    、コンスタンクンが分離された面要素(3)を形成し、
    銅は他の部分に被%fされている特許請求の範囲第1項
    ないし第9項のいずれかに記載のエネルギー脚束センナ
    。 ll 熱1b;対のホット接合点(ワ)及びコールド接
    合点(10)間のメタライズされた往路の長さを大きく
    するために細く伸長されている特許請求の範囲第1項な
    いし第70項のいずれかに記載のJ、ネルギー島!束セ
    ンサ。 /ユ ホット居合点(7)及びコールド接合点(/のを
    イラするメタライズされた面要素(3)が、S字形状を
    有しており、前記ホット接合点(7)及びコールド接合
    点(/の は、S字形の両端に位置する特許請求の範囲
    第1)項記載のエネルギー線束センサ。 73 面要素(S)が、一つの平面(りにHシている特
    許請求の範囲第7項ないし第1.2項のいずれかに記載
    のエネルギー線束センサ。 llA  面要素(S)を含む一つの平面(りが、基板
    (1)の−個の面(コC,コf)間の中心距離に位置し
    ている特許請求の範囲第13′fA記載のエネルギー線
    束センザ。 /、1  一つのホラ)M合A(り)又は−っのコール
    ド接合点(10)を、一つの板片(3e、、yf)に結
    合する穴(6,9)が、基板(1)を完全に貫通してお
    り、また、穴(A、?)の他方の1riiにおける端は
    、板(jc、Jf)の面積と比較して非常に小さい面積
    のメタライズされた環により包囲されている特許請求の
    範囲第13項又はfJ”、’ / 4’項に記載のエネ
    ルギー線束センサ〇 /6 面要素(S)が、基板(1)の厚さ方向の複数の
    中間314面に含まれる複数の片から構成され、また、
     lnJじ面費素(S)に属する異なった片を電気的に
    4j::続[2、特許請求の範囲第1項ないし@ / 
    / Jl’(のいずれかに記載のエネルギー線束七ン1
    ゜ /7 面要素O)か、゛基板(1)の厚さ方向のλ個の
    中間半面(,2/、2.2)に属する一個の片(it、
    、2のに分割されている特許請求の範囲第16項記載の
    エネルギー細東センサ。 7g 、2個の中間平面(−/、コ2)が、2個の而(
    ,2c。 コf)間の中間距離に位置する平面に対し対称的に配置
    されて(・る特許請求の範囲第77項記載のエネルギー
    線束センサ〇 /’Z  同じ面懺素0>に属する一個の片(lデーの
    間の電気接続が、基板()に穴あけされて接続すべき片
    (/9.Jのを横切っている穴(コ3)の金属被覆によ
    って達成される%許請求の範囲第17項又は第7を項の
    いずれかに記載のエネルギー線束センザ〇 コa 面要素<S>の6片(/テ、コのが、半S字形状
    にあり、−個の片(/9.−のが−緒になつ′C8字又
    はω字状の輪郭を形成している特g’l’ 請求の範囲
    第1り項ないし第19項のいずれかに記載のエネルギー
    絆東センサ。 コl 金属被着が5ないしSOμの厚さである特許請求
    の範囲第1項ないし第、20項のいずれかに記載のエネ
    ルギー線束センサ。 −ユ 基板(1)が少なくともO0/輝の厚さを有して
    いる特許請求の範囲第1項ないし第21項のいずれかに
    88載のエネルギー線束−ヒンサ。
JP58157270A 1982-08-30 1983-08-30 エネルギ−線束センサ Granted JPS5960329A (ja)

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ATE35189T1 (de) 1988-07-15
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EP0104975A2 (fr) 1984-04-04
JPH04209B2 (ja) 1992-01-06
FR2532426A1 (fr) 1984-03-02
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