Kalibrierung von Wärmestromsensoren zur Detektion von kleinen Wärmeströmen
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Michael Hohmann
Michael Hohmannist Mitarbeiter am Institut für Prozessmess- und Sensortechnik der TU Ilmenau, Themenschwerpunkte: Temperaturmesstechnik, thermische Modellierung und Optimierung.
TU Ilmenau, Institut für Prozessmess- und Sensortechnik, PF 100565, 98684 Ilmenau, Tel.: +49 (0)3677 69 5047, Fax: +49 (0)3677 69 1412
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Marc Schalles
Marc Schalles ist Mitarbeiter am Institutes für Prozessmess- und Sensortechnik der TU Ilmenau, Themenschwerpunkte: Temperaturmesstechnik, Kalibrierung von Thermometern, thermische Modellierung und Optimierung.
TU Ilmenau, Institut für Prozessmess- und Sensortechnik, PF 100565, 98684 Ilmenau, Tel.: +49 (0)3677 69 1598, Fax: +49 (0)3677 69 1412
Thomas Fröhlich ist Direktor des Institutes für Prozessmess- und Sensortechnik und Leiter des Fachgebietes Prozessmesstechnik der Fakultät für Maschinenbau der TU Ilmenau.
TU Ilmenau, Institut für Prozessmess- und Sensortechnik, PF 100565, 98684 Ilmenau, Tel.: +49 (0)3677 69 1398, Fax: +49 (0)3677 69 1412
Zusammenfassung
Am Institut für Prozessmess- und Sensortechnik der Technischen Universität Ilmenau wurde ein neuartiger Aufbau zur Kalibrierung von Wärmestromsensoren (WSS) entwickelt. Dieser nutzt bekannte Oberflächentemperaturen auf beiden Seiten eines WSS um die Empfindlichkeit des WSS zu bestimmen. Die Oberflächentemperaturen werden mit Hilfe einer Methode bestimmt, die aus der Kalibriertechnik für berührende Oberflächenthermometer bekannt ist. Hierbei wird anhand der Messwerte von in zwei Prüfkörpern verteilten Thermoelementen die jeweilige Oberflächentemperatur der Prüfkörper extrapoliert, welche im Idealfall der Oberflächentemperatur des zwischen den Prüfkörpern eingebrachten WSS entspricht. Die beiden extrapolierten Oberflächentemperaturen werden durch individuell regelbare Heizleistungen so eingestellt, dass die Differenz zwischen den Oberflächentemperaturen definierte Werte im Bereich ± 200 mK annimmt. Mit Hilfe dieser bekannten Temperaturdifferenzen und den Sensorsignalen kann die Empfindlichkeit des WSS bestimmt werden.
Abstract
A novel calibration bench for the calibration of heat flux sensors (HFS) was developed at Institute for Process Measurement and Sensor Technology of Technische Universität Ilmenau. Here, known surface temperatures at both sides of the HFS are used to determine its sensitivity. The surface temperatures are determined by means of a method know from the calibration of contact surface thermometers. The temperatures measured by means of thermocouples distributed in reference blocks are used to extrapolate the reference blocks surface temperature. This temperature matches the surface temperature of the HFS in the ideal case. The two extrapolated surface temperatures can be controlled by means of individual controllable heating power inputs. The differences between temperatures are in the range of ± 200 mK. The sensitivity of the HFS can be determined by means of these differences.
Über die Autoren
Michael Hohmannist Mitarbeiter am Institut für Prozessmess- und Sensortechnik der TU Ilmenau, Themenschwerpunkte: Temperaturmesstechnik, thermische Modellierung und Optimierung.
TU Ilmenau, Institut für Prozessmess- und Sensortechnik, PF 100565, 98684 Ilmenau, Tel.: +49 (0)3677 69 5047, Fax: +49 (0)3677 69 1412
Marc Schalles ist Mitarbeiter am Institutes für Prozessmess- und Sensortechnik der TU Ilmenau, Themenschwerpunkte: Temperaturmesstechnik, Kalibrierung von Thermometern, thermische Modellierung und Optimierung.
TU Ilmenau, Institut für Prozessmess- und Sensortechnik, PF 100565, 98684 Ilmenau, Tel.: +49 (0)3677 69 1598, Fax: +49 (0)3677 69 1412
Thomas Fröhlich ist Direktor des Institutes für Prozessmess- und Sensortechnik und Leiter des Fachgebietes Prozessmesstechnik der Fakultät für Maschinenbau der TU Ilmenau.
TU Ilmenau, Institut für Prozessmess- und Sensortechnik, PF 100565, 98684 Ilmenau, Tel.: +49 (0)3677 69 1398, Fax: +49 (0)3677 69 1412
Danksagung
Die Autoren danken dem deutschen Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) für die Finanzierung des VIP-Projektes „TempKal“, in dessen Kontext der vorgestellte Aufbau entwickelt wurde.
©2016 Walter de Gruyter Berlin/Boston
Articles in the same Issue
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- Editorial
- Prozessmesstechnik und Präzisionsmesstechnik
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- Kalibrierung von Wärmestromsensoren zur Detektion von kleinen Wärmeströmen
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- Characterization of non-dispersive infrared gas detection system for multi gas applications
- Herausforderungen und Trends in der Fertigungsmesstechnik – Industrie 4.0
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- Tidal earth crust deformation measurements
- Mehrkomponenten-Kraft- und -Drehmomentsensor nach dem Prinzip der elektromagnetischen Kompensation
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