[发明专利]用于测量和控制加热器系统性能的传感器系统和集成加热器-传感器

权利要求书

1.一种用于加热流体的集成加热器装置,所述集成加热器装置包括：

多部分电阻元件，所述多部分电阻元件配置为测量所述流体的一个或多个性能特征，所述多部分电阻元件具有由第一导电材料限定的第一部分和由第二导电材料限定的第二部分，所述第二导电材料具有比所述第一导电材料低的电阻温度系数(TCR)，其中，所述多部分电阻元件能够作为产生热量的加热器操作以及能够作为传感器操作，并且所述多部分电阻元件的所述第一部分配置为沿着指定区域延伸以测量所述流体的第一性能特性。

2.根据权利要求1所述的集成加热器装置，还包括：

第一引脚，所述第一引脚连接到所述多部分电阻元件；以及

第二引脚，所述第二引脚连接到所述第一引脚并具有与所述第一引脚不同的泽贝克系数，其中所述第一引脚和所述第二引脚形成热电偶结合点以测量第一位置处的温度作为第二性能特性。

3.根据权利要求2所述的集成加热器装置，其中，所述第一引脚连接到所述多部分电阻元件的所述第二部分，并且所述第一引脚具有与所述多部分电阻元件的所述第一部分的TCR基本相同的TCR。

4.根据权利要求2所述的集成加热器装置，其中，所述第一位置在所述多部分电阻元件的所述第一部分的所述指定区域之外。

5.根据权利要求1所述的集成加热器装置，还包括：

均匀电阻元件，所述均匀电阻元件由具有比所述多部分电阻元件的所述第一导电材料的TCR低的TCR的材料限定，其中所述均匀电阻元件作为加热器操作。

6.根据权利要求1所述的集成加热器装置，其中，作为所述传感器，所述多部分电阻元件的所述第一部分配置为测量具有温差的指定区域处的温度变化。

7.根据权利要求1所述的集成加热器装置，其中，所述多部分电阻元件包括：

第三部分，所述第三部分由具有比所述第二导电材料的TCR更高的TCR的导电材料限定，所述第三部分连接到所述多部分电阻元件的所述第二部分，并且所述第三部分配置为测量流体温度。

8.根据权利要求1所述的集成加热器装置，还包括：

至少两个所述多部分电阻元件，其中，作为所述传感器，一个多部分电阻性元件的第一部分配置为测量与另一个多部分电阻性元件的第一部分不同的所述流体的性能特性。

9.根据权利要求1所述的集成加热器装置，还包括围绕所述多部分电阻元件形成的护套。

10.一种用于加热容器中的流体的加热器系统，所述系统包括：

集成加热器装置，所述集成加热器装置可操作为加热流体的加热器和/或测量一个或多个性能特性的传感器，所述集成加热器装置包括：

多部分电阻元件，其中所述多部分电阻单元由至少两种材料形成的至少两个部分限定，其中第一部分由具有比第二部分高的电阻温度系数(TCR)的材料形成，并且所述第一部分从所述第二部分延伸并连接到所述第二部分；以及

控制系统，所述控制系统配置为操作所述集成加热器装置作为所述传感器以测量所述多部分电阻元件的电阻，其中所述控制系统基于所述多部分电阻元件的所述电阻确定所述一个或多个性能特性。

11.根据权利要求10所述的加热器系统，其中，所述加热器装置包括至少两个所述多部分电阻元件中，其中，一个多部分电阻单元的所述第一部分配置为测量与另一多部分电阻元件的第一部分不同的性能特性。

12.根据权利要求11所述的加热器系统，其中，所述控制系统配置为基于所述多部分电阻元件中的每一个多部分电阻元件的所述电阻来计算第一性能和第二性能特性，并且基于所述第一性能和所述第二性能特性以及预定系统模型计算第三性能特征。