WO2020157062A4 - Vorrichtung zum messen einer strahlungsintensität insbesondere in einem durchlaufofen - Google Patents

Vorrichtung zum messen einer strahlungsintensität insbesondere in einem durchlaufofen Download PDF

Info

Publication number
WO2020157062A4
WO2020157062A4 PCT/EP2020/052041 EP2020052041W WO2020157062A4 WO 2020157062 A4 WO2020157062 A4 WO 2020157062A4 EP 2020052041 W EP2020052041 W EP 2020052041W WO 2020157062 A4 WO2020157062 A4 WO 2020157062A4
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
radiation
measuring
radiation sensor
temperature
holding device
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/052041
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2020157062A1 (de
Inventor
Axel Herguth
Christian Derricks
Original Assignee
Universität Konstanz
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 Universität Konstanz filed Critical Universität Konstanz
Publication of WO2020157062A1 publication Critical patent/WO2020157062A1/de
Publication of WO2020157062A4 publication Critical patent/WO2020157062A4/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/06—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
    • G01J5/061—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity by controlling the temperature of the apparatus or parts thereof, e.g. using cooling means or thermostats
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/0252—Constructional arrangements for compensating for fluctuations caused by, e.g. temperature, or using cooling or temperature stabilization of parts of the device; Controlling the atmosphere inside a photometer; Purge systems, cleaning devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/0271—Housings; Attachments or accessories for photometers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • G01J1/0403—Mechanical elements; Supports for optical elements; Scanning arrangements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J1/4228—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors arrangements with two or more detectors, e.g. for sensitivity compensation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0003—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiant heat transfer of samples, e.g. emittance meter
    • G01J5/0007—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiant heat transfer of samples, e.g. emittance meter of wafers or semiconductor substrates, e.g. using Rapid Thermal Processing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0044—Furnaces, ovens, kilns
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/04—Casings
    • G01J5/041—Mountings in enclosures or in a particular environment
    • G01J5/042—High-temperature environment
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/04—Casings
    • G01J5/048—Protective parts
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/06—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
    • G01J5/064—Ambient temperature sensor; Housing temperature sensor; Constructional details thereof
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J2001/0276—Protection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/06—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
    • G01J5/061—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity by controlling the temperature of the apparatus or parts thereof, e.g. using cooling means or thermostats
    • G01J2005/063—Heating; Thermostating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/06—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
    • G01J2005/065—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity by shielding

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (1) zum Messen einer Strahlungsintensität vorgestellt, insbesondere zur Strahlungsmessung in einem Durchlaufofen, wie er bei der Regeneration von Solarzellen im Rahmen von deren Herstellung eingesetzt wird. Die Vorrichtung (1) weist einen Strahlungssensor (3), eine Messeinrichtung (5) und eine Halteeinrichtung (7) auf. Der Strahlungssensor (3) weist eine strahlungsempfindliche Detektionsfläche (9) auf und erzeugt bei Auftreffen von Strahlung auf die Detektionsfläche (9) abhängig von der Strahlungsintensität ein Strahlungssensorsignal. Die Messeinrichtung (5) weist eine Messelektronik (11) auf, um eine Funktion des Strahlungssensors (3) zu steuern und/oder um das Strahlungssensorsignal auszuwerten. Die Messeinrichtung (5) weist ferner ein Gehäuse (27) auf, welches die Messelektronik (11) thermisch isolierend umgibt, um sie vor temperaturbedingten Beschädigungen in Umgebungen mit Temperaturen von zumindest bis zu 100°C und Strahlungsintensitäten von zumindest bis zu 1 kW/m2 zu schützen. Die Halteeinrichtung (7) hält den Strahlungssensor (3).

Claims

GEÄNDERTE ANSPRÜCHE
beim Internationalen Büro eingegangen am 06. August 2020 (06.08.2020)
Geänderte Ansprüche (gemäß Art. 19 PCT für PCT/EP2020/052041):
1. Vorrichtung (1) zum Messen einer Strahlungsintensität, insbesondere in einem Durchlaufofen, wobei die Vorrichtung (1) aufweist:
einen Strahlungssensor (3),
eine Messeinrichtung (5), und
eine Halteeinrichtung (7),
wobei der Strahlungssensor (3) eine strahlungsempfindliche Detektionsfläche (9) aufweist und bei Auftreffen von Strahlung auf die Detektionsfläche (9) abhängig von der Strahlungsintensität ein Strahlungssensorsignal erzeugt,
wobei die Messeinrichtung (5) eine Messelektronik (11) aufweist, um eine Funktion des Strahlungssensors (3) zu steuern und/oder um das Strahlungssensorsignal auszuwerten, wobei die Messeinrichtung (5) ferner ein Gehäuse (27) aufweist, welches die
Messelektronik (11) derart temperierend umgibt und mit physikalischen Eigenschaften einschließlich einer thermisch trägen Masse, seiner thermischen Isolierwirkung und seines an seiner Außenoberfläche bewirkten Reflektionsvermögens ausgestaltet ist, um die Messelektronik (11) während eines wenigstens 10 s dauernden Messvorgangs in Umgebungen mit Temperaturen von zumindest bis zu 100°C und Strahlungsintensitäten von zumindest bis zu 1 kW/m2 vor temperaturbedingten Beschädigungen durch eine Erwärmung der Messelektronik (11) auf über 150°C zu schützen,
wobei die Halteeinrichtung (7) den Strahlungssensor (3) hält,
wobei die Messeinrichtung (5) und die Halteeinrichtung (7) separate Bauteile sind und wobei der Strahlungssensor (3) mit der Messeinrichtung (5) über flexible
Verbindungsleitungen (25) zur Signalübertragung verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Strahlungssensor (3) ein
Halbleiterbauelement, insbesondere eine Solarzelle (13), ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die Detektionsfläche (9) kleiner als 50cm2 ist.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19) 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend einen Temperatursensor (15), welcher an oder nahe dem Strahlungssensor (3) angeordnet ist und welcher abhängig von einer lokal vorherrschenden Temperatur ein
Temperatursensorsignal erzeugt, wobei die Messelektronik (11) der Messeinrichtung (5) die Funktion des Strahlungssensors (3) unter Berücksichtigung des
Temperatursensorsignals steuert und/oder das Strahlungssensorsignal unter
Berücksichtigung des Temperatursensorsignals auswertet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Temperatursensor (15) an einer von der Halteeinrichtung (7) abgewandten Oberfläche des Strahlungssensors (3) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die
Halteeinrichtung (7) einen Kühlkörper (17) aufweist, der verglichen mit dem
Strahlungssensor (3) ein deutlich größeres Volumen, eine deutlich höhere
Wärmekapazität und/oder eine deutlich höhere Wärmeleitfähigkeit aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Kühlkörper (17) eine sich
verjüngende Geometrie, insbesondere in Form eines Pyramidenstumpfes, mit einer größeren Grundfläche (19) und einer kleineren Deckfläche (21) aufweist und wobei der Strahlungssensor (3) an der Deckfläche (21) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 und 7, wobei eine Oberfläche des Kühlkörpers (17) dazu ausgebildet ist, auftreffende Strahlung überwiegend zu reflektieren.
9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die
Halteeinrichtung (7) sich über eine Grundfläche (19) erstreckt, welche wenigstens fünffach größer ist als die Detektionsfläche (9) des Strahlungssensors (3).
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die
Halteeinrichtung (7) ein Flächenelement (23) aufweist, welches eine Abstützfläche der Halteeinrichtung (7) bildet.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19) 31
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Flächenelement (23) dazu ausgebildet ist, auftreffende Strahlung überwiegend zu absorbieren.
12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die
Messelektronik (11) dazu konfiguriert ist, den Strahlungssensor (3) unter Anlegen einer elektrischen Gegenspannung zu betreiben. 13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse
(27) die Messelektronik (11) derart temperierend umgibt und mit physikalischen Eigenschaften einschließlich einer thermisch trägen Masse, seiner thermischen
Isolierwirkung und seines an seiner Außenoberfläche bewirkten Reflektionsvermögens ausgestaltet ist, um die Messelektronik (11) während eines wenigstens 10 s dauernden Messvorgangs in Umgebungen mit Temperaturen von zumindest bis zu 100°C und
Strahlungsintensitäten von zumindest bis zu 1 kW/m2 vor temperaturbedingten
Beschädigungen durch eine Erwärmung der Messelektronik (11) auf über 150°C zu schützen.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
PCT/EP2020/052041 2019-01-29 2020-01-28 Vorrichtung zum messen einer strahlungsintensität insbesondere in einem durchlaufofen WO2020157062A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019102227.4 2019-01-29
DE102019102227.4A DE102019102227A1 (de) 2019-01-29 2019-01-29 Vorrichtung zum Messen einer Strahlungsintensität insbesondere in einem Durchlaufofen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2020157062A1 WO2020157062A1 (de) 2020-08-06
WO2020157062A4 true WO2020157062A4 (de) 2020-09-24

Family

ID=68336965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2020/052041 WO2020157062A1 (de) 2019-01-29 2020-01-28 Vorrichtung zum messen einer strahlungsintensität insbesondere in einem durchlaufofen

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102019102227A1 (de)
WO (1) WO2020157062A1 (de)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3170329A (en) * 1961-10-02 1965-02-23 Merck & Co Inc Temperature monitoring apparatus
US4988884A (en) * 1988-11-22 1991-01-29 Walter Kidde Aerospace, Inc. High temperature resistant flame detector
JP4147997B2 (ja) * 2003-03-27 2008-09-10 住友電気工業株式会社 光受信回路
US6979119B2 (en) * 2003-04-30 2005-12-27 Raytheon Company Sensor system and method for sensing in an elevated-temperature environment, with protection against external heating
US7442932B2 (en) * 2003-11-18 2008-10-28 Halliburton Energy Services, Inc. High temperature imaging device
DE102006012920B3 (de) 2006-03-21 2008-01-24 Universität Konstanz Verfahren zum Herstellen eines Photovoltaikelements mit stabilisiertem Wirkungsgrad
US10392959B2 (en) * 2012-06-05 2019-08-27 General Electric Company High temperature flame sensor
KR101807381B1 (ko) 2013-06-26 2018-01-10 우니페르시테트 콘스탄츠 안정화된 효율을 가지는 광기전력 소자를 생산하기 위한 방법 및 디바이스

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020157062A1 (de) 2020-08-06
DE102019102227A1 (de) 2019-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hodowany et al. Partition of plastic work into heat and stored energy in metals
CN105181734A (zh) 一种形状记忆合金热机械疲劳实验装置
CN104451090A (zh) 一种材料连续温度梯度热处理方法
WO2007093744A3 (fr) Procede et dispositif de caracterisation, par pyrometrie active, d'un materiau en couche mince dispose sur un substrat
CN105445116A (zh) 一种聚合物材料室高温多轴循环试验装置
WO2020157062A4 (de) Vorrichtung zum messen einer strahlungsintensität insbesondere in einem durchlaufofen
DE102004047359B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Regelung und Überwachung eines Lötprozesses
Kollie et al. The heat capacity of Ni3Fe: experimental data from 300 to 1670 K
Kumar et al. The influence of stress and temperature on the residual strain generated during pseudoelastic cycling of NiTi SMA wires
RU2538419C1 (ru) Способ определения предела прочности при растяжении диэлектрических материалов при индукционном нагреве
CN105241572A (zh) 单金属双灵敏度宽范围光纤光栅温度传感器及其封装方法
Iadicola et al. An experimental method to measure initiation events during unstable stress-induced martensitic transformation in a shape memory alloy wire
CN207231670U (zh) 一种用于传感器的检测装置
Basak et al. Temperature control of pulse heated specimens in a Kolsky bar apparatus using microsecond time-resolved pyrometry
Vianco et al. Compression deformation response of 95.5 Sn-3.9 Ag-0.6 Cu solder
Konopka Thermocouple dynamic errors correction for instantaneous temperature measurements in induction heating
US20050126490A1 (en) Substrate temperature control apparatus
Smirnov et al. Short-term thermal cyclic creep and fracture of a VT1-0 titanium alloy in a hydrogen atmosphere
Elwaleed Shape Memory Alloys: identification of the parameters necessary for constitutive models
Airoldi et al. Mechanical and electrical properties of a NiTi shape memory alloy
Plotnikov et al. Acoustic emission and activation parameters upon high-temperature deformation of aluminum
Bottani et al. Thermal emission: a probe to identify the critical point of the elastoplastic transition
Ji et al. Experiment and prediction of nonlinear behavior at high temperatures of ferroelectric ceramics switched by electric field at room temperature
CN103861676A (zh) 超薄型精密温控加热台
CN108037001A (zh) 金属软管力学性能检测装置及热态和冷态检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20704194

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20704194

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1