[发明专利]用于确定流体的热导率的测量设备

权利要求书

1.一种用于确定流体的热导率的测量设备，所述测量设备具有保持流体的流体容积(2)、控制设备(4)和布置在流体容积(2)中的传感器模块(5)，其特征在于，所述传感器模块(5)包括支撑主体(6)和多个传感器导线(7)，所述多个传感器导线在每种情况下在所述支撑主体(6)的两个接触位置(25、26)之间自由延伸，其中，所述多个传感器导线(7)中的一者用作热源(8)并且能够由所述控制设备供能而用作热源，其中，所述控制设备(4)设置成经由所述多个传感器导线(7)中的用作温度传感器(9-13)并且布置在距所述热源(8)不同距离处的至少两者来捕获取决于在相应的温度传感器(9-13)处的温度的温度测量值(34-37)，并且所述控制设备设置成根据所述温度测量值(34-37)来确定所述热导率。

2.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，所述支撑主体(6)由绝缘材料或半导体材料(17)构成、特别是由硅构成，其中，所述传感器导线(7)通过将导电涂层(19)、特别是金属或金属合金施加到由相同的所述绝缘材料或半导体材料(17)所制成的且在相应的接触位置(25、26)之间延伸的相应的支撑部(18)形成。

3.根据权利要求2所述的测量设备，其特征在于，所述支撑主体(6)和用于相应的传感器导线(7)的支撑部(18)构造成一体件。

4.根据前述权利要求中任一项所述的测量设备，其特征在于，所述温度传感器中的至少一个温度传感器(9)与所述热源(8)的距离(14)小于200μm或小于100μm，和/或，位于离所述热源(8)最远处的温度传感器(13)与所述热源(8)的距离小于1mm或小于500μm。

5.根据前述权利要求中任一项所述的测量设备，其特征在于，所述控制设备(4)被设置为根据所述温度测量值(34-37)确定数学模型的一个参数或多个参数，并根据所述一个参数或根据所述多个参数之一确定热导率，所述数学模型描述相应的温度传感器(9-13)距所述热源(8)的距离(14、15)与所确定的温度测量值(32-37)之间的关系，或者，所述数学模型针对至少一对温度传感器(9-13)描述相应对的温度传感器(9-13)距所述热源(8)的距离(14、15)与在所述相应对的温度传感器(9-13)处的温度差之间的关系。

6.根据前述权利要求中任一项所述的测量设备，其特征在于，所述控制设备(4)设置成在加热时段期间以指定功率为所述热源(8)供能，并且根据所述指定功率确定所述热导率。

7.根据权利要求5和6所述的测量设备，其特征在于，所述数学模型用于描述一个所述温度传感器(9-13)或多个所述温度传感器(9-13)距所述热源(8)的距离(14、15)与温度测量值(34-37)或温度差之间的关系，其中，所述温度测量值或温度差由一个所述温度传感器或多个所述温度传感器根据从所述热源(8)至所述温度传感器(9-13)的恒定热流来确定，其中，所述热流取决于所述指定功率。

8.根据权利要求5或7所述的测量设备，其特征在于，热导率的确定所取决的参数是比例因子，所述比例因子描述了取决于一个所述温度传感器(9-13)或多个所述温度传感器(9-13)中的至少一个温度传感器距所述热源(8)的距离(14、15)的函数与所述温度测量值(34-37)或温度差之间的关系。

9.根据前述权利要求中任一项所述的测量设备，其特征在于，所述测量设备(1)被设置成使得所述温度测量值(32-34)与在相应的温度传感器(9-13)处的由所述热源(8)的供能引起的温度增加成比例。

10.一种用于确定流体的热导率的方法，其中，所述流体位于其中布置有传感器模块(5)的流体容积(2)中，其特征在于，使用了包括支撑主体(6)和多个传感器导线(7)的传感器模块(5)，所述多个传感器导线在每种情况下在所述支撑主体(6)的两个接触位置(25、26)之间自由延伸，其中，所述多个传感器导线(7)中的一者用作热源(8)并且为用作热源而由控制设备(4)供能，其中，取决于在相应的温度传感器(9-13)处的温度的温度测量值(34-37)由用于所述传感器导线(7)的至少两者的控制设备(4)捕获，所述传感器导线的至少两者用作温度传感器(9-13)并且布置在距所述热源(8)的不同距离处，并且根据所述温度测量值来确定所述热导率。