Kalibrierung von Wärmestromsensoren zur Detektion von kleinen Wärmeströmen

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.