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1. WO2011117057 - THERMOSONDE ACTIVE

Numéro de publication WO/2011/117057
Date de publication 29.09.2011
N° de la demande internationale PCT/EP2011/053371
Date du dépôt international 07.03.2011
CIB
G01K 17/20 2006.1
GPHYSIQUE
01MÉTROLOGIE; TESTS
KMESURE DES TEMPÉRATURES; MESURE DES QUANTITÉS DE CHALEUR; ÉLÉMENTS THERMOSENSIBLES NON PRÉVUS AILLEURS
17Mesure d'une quantité de chaleur
06Mesure d'une quantité de chaleur transportée par des milieux en écoulement, p.ex. dans les systèmes de chauffage
08basée sur la mesure d'une différence de température
20de part et d'autre d'une surface radiante, combinée avec une détermination du coefficient de transmission de la chaleur
H01J 37/32 2006.1
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
JTUBES À DÉCHARGE ÉLECTRIQUE OU LAMPES À DÉCHARGE ÉLECTRIQUE
37Tubes à décharge pourvus de moyens permettant l'introduction d'objets ou d'un matériau à exposer à la décharge, p.ex. pour y subir un examen ou un traitement
32Tubes à décharge en atmosphère gazeuse
G01K 17/04 2006.1
GPHYSIQUE
01MÉTROLOGIE; TESTS
KMESURE DES TEMPÉRATURES; MESURE DES QUANTITÉS DE CHALEUR; ÉLÉMENTS THERMOSENSIBLES NON PRÉVUS AILLEURS
17Mesure d'une quantité de chaleur
04Calorimètres utilisant des méthodes de compensation
CPC
G01K 17/04
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
17Measuring quantity of heat
04Calorimeters using compensation methods ; , i.e. where the absorbed or released quantity of heat to be measured is compensated by a measured quantity of heating or cooling
G01K 17/20
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
17Measuring quantity of heat
06Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems
08based upon measurement of temperature difference ; or of a temperature
20across a radiating surface, combined with ascertainment of the heat transmission coefficient
Déposants
  • LEIBNIZ-INSTITUT FÜR PLASMAFORSCHUNG UND TECHNOLOGIE E.V. (AllExceptUS)
  • BARTSCH, Renè [DE]/[DE] (UsOnly)
  • WIESE, Ruben [DE]/[DE] (UsOnly)
Inventeurs
  • BARTSCH, Renè
  • WIESE, Ruben
Mandataires
  • GARRELS, Sabine
Données relatives à la priorité
10 2010 003 124.022.03.2010DE
Langue de publication Allemand (de)
Langue de dépôt allemand (DE)
États désignés
Titre
(DE) AKTIVE THERMOSONDE
(EN) ACTIVE THERMOPROBE
(FR) THERMOSONDE ACTIVE
Abrégé
(DE) Die aktive Thermosonde und das Verfahren zur kontinuierlichen Messung des Energieeintrags sowie das Verfahren zur Regelung der Temperatur an der Messstelle finden bei der kontinuierlichen Messung des Energieeintrags u.a. bei der Diagnostik und der Regelung von plasmatechnologischen Prozessen Anwendung. Es ist Aufgabe der Erfindung, den Energieeintrag an der Oberfläche der Sonde richtungsabhängig zu messen und unerwünschte Wärmeströme zwischen der Sonde und ihren Zuleitungen und Halterungen zu unterbinden, ohne dass die Messergebnisse der Thermosonde verfälscht werden. Zusätzlich sollen die Schwankungen der Heizleistung während der Regelung minimiert werden. Das Hauptmerkmal dieser Erfindung liegt in der richtungsabhängigen Messung des Energieeintrages unter absoluter Kompensation der Wärmestrahlung, die aus der entgegengesetzten Richtung kommt und nicht zum Messwert beitragen soll. Dazu wird auf der Unter- und Oberseite eines dünnen Trägers je eine geheizte Messfläche aufgebracht und diese geheizten Messflächen sind an jeweils eine getrennte Temperaturregelung angeschlossen, wobei die Temperatur beider geheizter Messflächen auf gleichem Niveau konstant gehalten wird und bei Änderung des Energieeintrages an den Messfläche n die Heizleistung jeweils getrennt reduziert wird. Die Reduzierung der Heizleistung stellt ein Maß für die an dieser Messfläche ankommenden Energie dar und die Energieeinträge auf der Rückseite und der Oberseite der Thermosonde werden getrennt voneinander gemessen.
(EN) The invention relates to an active thermoprobe, to a method for continuous measurement of the energy input and to a method for regulating the temperature at the measuring point, which are used in the continuous measurement of the energy input, inter alia, in diagnostics and in the regulation of plasma technology processes. The aim of the invention is to measure the energy input at the surface of the probe dependent on direction and to prevent unwanted heat flows been the probe and the input lines and mountings thereof, without the measurement results of the thermoprobe being falsified. In addition, the fluctuations in the heat output during regulation are to be minimised. The main feature of the invention is the direction-dependent measurement of the energy input with absolute compensation of the thermal radiation coming from the opposite direction, which is not intended to contribute to the measured value. For that purpose, a heated measuring surface is applied to each of the lower and upper faces of a thin substrate and said heated measuring surfaces are connected to a respective separate temperature control device, wherein the temperature of both heated measuring surfaces is held constant at the same level and upon change in the energy input at the measuring surfaces the respective heat output is separately reduced. The reduction in the heat output is a measure of the energy arriving at said measuring surface and the energy inputs on the rear face and the upper face of the thermoprobe are measured separately from each other.
(FR) La thermosonde active et le procédé permettant de mesurer en continu l'apport d'énergie ainsi que le procédé permettant de régler la température au point de mesure sont utilisés lors de la mesure en continu de l'apport d'énergie, entre autres, lors du diagnostic et du réglage de processus technologiques au plasma. Le but de l'invention est de mesurer l'apport d'énergie sur la surface de la sonde en fonction de la direction et d'empêcher des flux de chaleur indésirables entre la sonde et ses conduits d'alimentation et raccords sans que les résultats de mesure de la thermosonde soient falsifiés. De plus, les fluctuations de la puissance calorifique doivent être réduites à un minimum pendant le réglage. La caractéristique principale de cette invention réside dans la mesure de l'apport d'énergie qui est indépendante de la direction en compensant de manière absolue l'émission de chaleur qui vient de la direction opposée et ne doit pas contribuer à la valeur de mesure. À cet effet, une surface de mesure chauffée est appliquée sur la face inférieur et sur la face supérieur d'un mince support et ces surfaces de mesure chauffées sont raccordées chacune à un réglage de température séparé, la température des deux surfaces de mesure chauffées étant maintenue constante au même niveau et, lors d'un changement de l'apport d'énergie sur les surfaces de mesure, la puissance calorifique est réduite chaque fois séparément. La réduction de la puissance calorifique représente une grandeur pour l'énergie arrivant sur la surface de mesure et les apports d'énergie sont mesurés séparément l'un de l'autre sur la face arrière et sur la face avant de la thermosonde.
Documents de brevet associés
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