Please choose your delivery country and your customer group
Wärmeflußmessungen in der Bauphysik verlangen hochempfindliche Sensoren, da die Wärmeflüsse oft sehr klein sind (Größenordnung 1 W/m2). Ziel der Arbeit war es, einen Wärmeflußsensor zu entwickeln, der sich durch eine Empfindlichkeitsdichte um eine Größenordnung höher als diejenige der heute verfügbaren Sensoren, einen dickenbedingten thermischen Widerstand < 5 x 10-3 m2K/W, eine Fläche < 10 cm2 auszeichnet, und es erlaubt, bei der Messung an einer Oberfläche den konvektiven und den radiativen Anteil des Wärmeflusses getrennt zu erfassen. Es wurden drei Prototypen entwickelt, von denen der dritte alle Anforderungen erfüllt. Die vorgestellten Wärmeflußsensoren basieren auf dem thermoelektrischen Effekt und werden unter Anwendung photolithographischer Strukturierung und mikromechanischer Formgebung hergestellt. Die Wärmeflußmessung basiert auf einer Temperaturdifferenzmessung in einer Meßebene, die senkrecht zur Wärmeflußrichtung angeordnet ist. Durch eine wärmeflußverzerrende Anordnung der Materialien mit stark unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten in der nahen Umgebung der Meßebene wird in der Meßebene eine Temperaturdifferenz induziert. Um ein größeres Ausgangssignal zu erhalten, werden mehrere Thermoelemente in Serie geschaltet. Als thermoelektrische Stoffe werden in dem ersten Prototyp Wismut und Antimon verwendet, die beiden anderen basieren auf der Silicium-Technologie. Der dritte hat ein Thermoelement aus p/n-Polysilicium.