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Patente nach Kategorie

58 Ergebnisse für "Sensorik".

Latenzzeitvorgabegerät

Vernetzte Messsysteme bestehen aus verschiedenen Komponenten, die über Datenbusse miteinander kommunizieren. Dabei ist es wichtig, dass die Komponenten mit derselben Zeitbasis, in der Regel der Tageszeit arbeiten. Die vorgegebene Zeitgenauigkeit darf die entsprechenden Grenzwerte nicht überschreiten. Zur Charakterisierung der Messsensoren werden üblicherweise Simulatoren eingesetzt, die die Antwortzeiten der an sie angeschlossenen Komponenten messen können. Durch die neue PTB-Vorrichtung kann erstmals die Zeitmessgenauigkeit dieser Simulatoren im Wirkbetrieb auf einfache Weise verifiziert werden, während der Simulator mit einer von ihm zu prüfenden Komponente interagiert.

PTB-Zeichen: 0395

Homogenisierung von Strahlungsquellen und Focal Plane Arrays (FPA)

Ein neuartiges Verfahren ermöglicht Software-gestützt eine deutlich verbesserte Kalibrierung von Mehrelementsensoren (FPA) und bildgebenden Systemen (Kameras). Bei flächigen Strahlungsquellen kann zusätzlich eine gezielte Ansteuerung von Flächenelementen zu einer bisher nicht erreichbaren Flächenhomogenität führen.

PTB-Zeichen: 0374

Homogener Flächenstrahler

Überall dort wo Flächensensoren kalibriert werden müssen, von der Thermografie bis hin zu Herstellern von Kameras im Konsumgüterbereich ist die computergestützte Kalibriemethode der PTB anwendbar. Sind bei Flächenemittern die einzelnen Emitterzellen getrennt ansteuerbar, so erlaubt das Verfahren die direkte Homogneisierung der Quelle. Die übliche Abrasterung des Emitters mittels eines Einzelsensors kann völlig unterbleiben.

Die PTB-Erfindung ermöglicht die Realiserung von einzigartig homogenen Strahlquellen bei gleichzeitiger Reduzierung der Kalbrierzeit.

PTB-Zeichen: 0425

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Themengebiet:

Optik
Sensorik

Erfinder:

Gutschwager, Berndt

Hollandt, Jörg


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Sensor zur Messung der richtungsabhängigen Wärmeleitfähigkeit

Die Bestimmung der Temperatur- und Wärmeleitfähigkeit an einem Punkt ist für vielfältige Anwendungen in der Ma-terialanalyse von entscheidender Bedeutung. Bislang war es schwierig Temperatur- und Wärmeeffekte in diesem Größenbereich genau zu bestimmen. Durch das neue in der PTB entwickelte System, dem Hotpoint-Sensor kann die Messsonde flexibel an die jeweilige Messanforderung angepasst werden. Aufgrund des geringen Platzbedarfs lassen sich erstmals auch Messungen an kleineren Ob-jekten mit geringen Dimensionen realisieren.

PTB-Zeichen: 8264

Pulsationsfreier Antrieb für arbiträre Fluidströme

Die Durchflussmesstechnik benötigt für Prüf- und Kalibrierstände exakte Fluidantriebe, die kontinuierlich konstante Volumenströme erzeugen können. Die neue PTB-Technologie besteht aus zwei geschickt synchronisierten Kolbensystemen, die einen pulsationsfreien und konstanten Fluidstrom bilden können. Der Durchfluss ist außerdem problemlos und schnell variierbar. Durch optische Positionsbestimmung ist die Fördermenge zu jeder Zeit exakt bekannt und der benötigte Betriebsdruck kann ohne Regelventile erreicht werden. Das erlaubt eine Reduzierung des Bauraums, führt zu geringeren Kosten und spart Platz.

PTB-Zeichen: 0430

Verbesserte Gravimeter

In supraleitenden Gravimetern dient ein konstantes Magnetfeld einer supraleitenden Spule als Mittel zur Levitation einer im Feld schwebenden, supraleitenden Testmasse. In der PTB-Erfindung wird eine abweichende Magnetfeld-Geometrie und damit einhergehend eine neue Testmasse in Form eines Doppelkegels integriert, der einen aufwendigen Regelkreis obsolet macht, da sich die Masse selbst zentriert. Das Messsignal wird mittels SQUIDs induktiv erzeugt, sodass die Auflösung theoretischen Berechnungen zufolge um den Faktor 100 gesteigert werden kann.

PTB-Zeichen: 0429

Effizientere Ebenheitsmessung durch das Tiltmeter-EADS

Derzeit werden Ebenheitsmessungen hauptsächlich mit teuren Autokollimatoren oder Interferometern realisiert. Die PTB-Erfindung „Tiltmeter-EADS“ (Exact Autocollimation Deflectrometric Scanning) ermöglicht die Vermessung der Oberflächentopografie großer Flächen ohne solche komplexen optischen Systeme. Der vereinfachte Aufbau der PTB-Technologie verwendet einen Autokollimator lediglich als Nullinstrument, während die eigentliche Messung bzw. die Neigungsbestimmung des Probentisches über ein Tiltmeter ausgeführt wird. Damit greifen die Forscher auf einfachere Komponenten zurück, um schnellere und präzisere Messergebnisse zu erhalten. Der neue Aufbau ermöglicht zudem eine Kostenreduktion gegenüber herkömmlichen Systemen.

PTB-Zeichen: 0438

Topografische Vermessung einer Baumstammoberfläche mit Ermittlung der Krümmung

In der Holzernte werden zunehmend Harvester bzw. Holzvollernter eingesetzt. Sie verfügen über eine Vorschubeinrichtung, die Baumstämme in Stücke teilt. Für eine bessere Qualitätsanalyse der Stämme, entwickeln PTB-Forscher ein verbessertes Aggregat im Arbeitskopf des Harvesters. Dies ermöglicht erstmals eine topografische Vermessung bzw. Vollkonturmessung und eine Ermittlung der Baumstammkrümmung. Hierfür liefern mehrere Ultraschallsensoren die nötigen Daten, die eine Software zu einem „Vollkonturscan“ zusammenführt. Damit lassen sich verlässliche Angaben über die Qualität und den Wert des Holzes, schon während der Ernte, machen. (Foto: Copyright stockddvideo-fotolia.com)

PTB-Zeichen: 8308

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Themengebiet:

Geom. Messtechnik
Sensorik
Optik
Laser

Erfinder:

Lohse, Ingo

Meiners-Hagen, Karl

Verlauf des Patentverfahrens:

DE 10 2012 003 653.1 ; 2012-02-10

PCT EP/2013/000365 ; 2013-02-07

DE 10 2012 003 653 A1 ; 2013-08-14

IPC-Code:

A01G Description A01G


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Referenzausgasungsprobe

Die verlässliche, quantitative Messung von Ausgasraten von Vakuumkomponenten hat in den letzten Jahren erheblich an Bedeutung gewonnen. Mit der neuen Referenzausgasungsprobe der PTB lassen sich solche Ausgasratenmesssysteme kalibrieren und auf ein nationales Normal rückführen. Durch die kompakte Bauweise findet die Referenzausgasungsprobe in vielfältigen Einsatzszenarien Verwendung.

PTB-Zeichen: 0357

Verbesserung des Point-Bridge-Verfahrens

Der effektive Radius zwischen einer Wärmequelle und eines Thermosensors folgt keiner Konstanten. Messungen an Prüflingen mit einer großen Wärmeleitfähigkeit zeigen, im Gegensatz zu Prüflingen mit kleiner Wärmeleitfähigkeit, einen unterschiedlichen effektiven Radius, was zu unerwünscht großen Messunsicherheiten führt. Beim neuen miniaturisierten Messsensor der PTB ist deswegen das Heizelement und der Temperatursensor voneinander getrennt. Dabei umgibt eine spiralförmige Struktur das Thermoelement (s. roter Punkt im Bild) von mindestens zwei Seiten. Dadurch entsteht ein homogenes Wärmefeld um den Sensor, was zu einer geringeren Messunsicherheit führt.

PTB-Zeichen: 458

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Themengebiet:

Sensorik
Temperaturmessung
Materialanalyse

Erfinder:

Hammerschmidt, Ulf

Verlauf des Patentverfahrens:

DE 10 2017 100 433.5 ; 2017-01-11


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Sensor zur Messung der Temperaturleitfähigkeit in strömenden Medien

Die Erfindungen beschreiben ein Verfahren zur sehr schnellen Messung von Temperaturleitfähigkeit in flüssigen und gasförmigen Medien und deren Strömungsgeschwindigkeit. Ziel der Erfindungen ist es, in gasförmigen strömenden Medien, die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums und über die Temperaturleitfähigkeit des Gases die Gaszusammensetzung zu bestimmen – also evtl. zukünftig den beigemischten Biogasanteil in Smart-Metern zu ermitteln.

PTB-Zeichen: 8344

Biegeneutrale Druckverteilerplatte

Zur Messung der Kraft werden im Bereich von mittleren (10 kN) bis sehr großen Kräften (größer als 10 MN) mehrere kalibrierte Kraftaufnehmer zu einem Build-up- Messsystem zusammengeschaltet. Durch steigende Anforderungen, insbesondere bei der Realisierung von großen Kraftaufnehmern bis zu 50 MN, gewinnt die Reduzierung der Messunsicherheit dieser Systeme zukünftig immer mehr an Bedeutung. Durch die spezielle Geometrie der biegeneutralen Druckverteilerplatte kommt die neue PTB-Technologie ohne aufwändige Kompensationsmechanismen aus. Trotz Verformung an den relevanten Kontaktstellen zum Kraftmessgerät tritt kein Biegewinkel auf.

PTB-Zeichen: 0418

Laser-Doppler-Durchflussmessgerät mit automatisierter Rekonstruktion des optischen Zugangs

Für Volumenstrommessungen mithilfe der Laser-Doppler-Anemometrie (LDA) muss das Geschwindigkeitsprofil innerhalb der Rohrleitung bestimmt werden. Dazu werden die Fluidgeschwindigkeiten an mehreren Messpositionen innerhalb des Rohres vermessen. Die Geschwindigkeitsinformation ist auf eine Kalibrierung des Interferenzstreifenabstandes an einem Geschwindigkeitsnormal rück-führbar. Durch die neue PTB-Erfindung wird die Messunsicherheit der Positionsbestimmung deutlich verringert, da nun auch Informationen über die Geometrie und die Brechungsindizes des optischen Zugangs messtechnisch direkt vor Ort erfasst werden.

PTB-Zeichen: 0411

Selbstentlüftung von Rohrleitungs-, Schauglasarmaturen, Fensterkammern oder optischer Zugänge

In vielen Rohrleitungs-, Schauglasarmaturen oder optischen Zugängen gibt es bauartbedingte Hochpunkte und Toträume, in denen sich Luft befinden kann. Im Betrieb von verfahrenstechnischen Anlagen, Kraftwerken oder Strömungs-Messsystemen ist häufig eine vollständige Entlüftung, beziehungsweise Minimierung der eingeschlossenen Luftmenge unerlässlich. Durch das neue PTB-Verfahren wird die eingeschlossene Luft im Betrieb der Armatur automatisch durch die Hauptströmung abgesaugt.

PTB-Zeichen: 0391

Signalverarbeitung eines Gas-Chips

Der neue Miniatur-Gassensor der PTB bestimmt nicht nur präzise den Volumenstrom eines beliebigen Gases, sondern identifiziert dieses auch noch. Hierzu misst er die Wärmeleitfähigkeit, Temperaturleitfähigkeit und spezifische Wärme innerhalb einer Zehntelsekunde. Ein Milliliter Gas genügt bereits.

PTB-Zeichen: 0439

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Themengebiet:

Sensorik
Temperaturmessung
Materialanalyse

Erfinder:

Hammerschmidt, Ulf

Verlauf des Patentverfahrens:

DE 10 2016 118 129.3 ; 2016-09-26


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Durchflussmessvorrichtung zum messen eines Durchflussparameters

Der neue Miniatur-Gassensor der PTB bestimmt nicht nur präzise den Volumenstrom eines beliebigen Gases, sondern identifiziert dieses auch noch. Hierzu misst er die Wärmeleitfähigkeit, Temperaturleitfähigkeit und spezifische Wärme innerhalb einer Zehntelsekunde. Ein Milliliter Gas genügt bereits.

PTB-Zeichen: 0427

Sensor zur Bestimmung der Gaszusammensetzung

Der neue Miniatur-Gassensor der PTB bestimmt nicht nur präzise den Volumenstrom eines beliebigen Gases, sondern identifiziert dieses auch noch. Hierzu misst er die Wärmeleitfähigkeit, Temperaturleitfähigkeit und spezifische Wärme innerhalb einer Zehntelsekunde. Ein Milliliter Gas genügt bereits.

PTB-Zeichen: 0432

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Themengebiet:

Sensorik
Temperaturmessung
Materialanalyse

Erfinder:

Hammerschmidt, Ulf

Verlauf des Patentverfahrens:

DE 10 2016 117 215.4 : 2016-09-13


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Wärmeleitfähigkeit metallischer Proben

Die Vermessung der thermischen Leitfähigkeit kleinster Stoffmengen stellt eine Herausforderung dar. Die neue PTB-Erfindung erreicht durch vier zusammengeschaltete Sensorelemente eine empfindliche Messbrücke, die vollständig innerhalb des Temperaturfeldes der Probe angeordnet ist. Mit diesem Design ist es nunmehr auch möglich kleinste Stoffmengen mit metallischen Eigenschaften auf ihre Wärmeleitfähigkeit zu untersuchen. Das Verfahren ist im Bereich der Materialentwicklung und -forschung von Interesse.

PTB-Zeichen: 0390

Verfahren zur Qualitätssicherung einer Belichtungsmaske bei der EUV-Lithographie

Die anvisierten Strukturverkleinerungen in der next-generation-Lithographie (NGL) stellen die klassischen metrologischen Messmethoden vor immense Herausforderungen. Die vielversprechende Röntgenkleinwinkelstreuung erzeugt für die Charakterisierung kleinster Waferstrukturen  noch einen zu großen Beleuchtungsfleck und störende Überlagerungen typischer Streureflexe. Die PTB-Forscher umgehen diese Probleme durch ein trickreiches Neu-Design des Messfeldes, welches mit verbessertem Rausch-Signal-Verhältnis überzeugt und Messungen für 13,5nm-Belichtungsanlagen ermöglicht.

PTB-Zeichen: 0446

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Themengebiet:

Produktionstechnik
Optische Systeme
Geom. Messtechnik
Halbleiterherstellung
Sensorik

Erfinder:

Soltwisch, Victor

Pflüger, Mika

Verlauf des Patentverfahrens:

DE 10 2017 100 273.1 ; 2017-07-22


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Ultraschallpegelmesssystem

Die Zahl der deutschen Arbeitsplätze, an denen mit Ultraschall gearbeitet wird, ist durch den zunehmenden Einsatz von Ultraschallreinigungsanlagen, Schweiß- und Schneidemaschinen stetig steigend. Um zu der gesetzlich geforderten Gefährdungsbeurteilung dieser Arbeitsplätze zu gelangen ist es erforderlich den Lärm an diesen Arbeitsplätzen zu messen und zu beurteilen. Derzeitige Messmethoden sind hier ungenügend. Das Ultraschallpegelmesssystem ist für den mobilen Einsatz ausgelegt und entspricht den Bedingungen an den praktischen Einsatz an Arbeitsplätzen und ermöglicht gleichzeitig eine rückführbare Messung.

PTB-Zeichen: 0462

Thermochrome Folie zur Qualitätssicherung therapeutischer Ultraschallgeräte

Ultraschall wird als therapeutische Maßnahme in der Medizin für vielfältige Anwendungen wie die Zerstörung von Nierensteinen oder von Tumoren verwendet. Mit dem neuen Verfahren der PTB kann eine rückführbare räumliche Kalibrierung z. B. von hochintensiven therapeutischen Ultraschallgeräten durchgeführt werden.  Auf Basis von thermochromen Folien, die ihre Farbe bei Wärmeeintrag durch Ultraschall ändern, können gerätespezifische Kalibrierfaktoren in einem mehrstufigen Prozess mit geringem Aufwand ermittelt werden.

PTB-Zeichen: 0426

Verfahren zur Detektion des kritischen Durchflusszustandes

Düsen und Blenden werden im Bereich der Durchflussmes-sung von Gasen eingesetzt. Oberhalb eines geeigneten Druckverhältnisses zwischen Eingangs- und Ausgangs-druck an der Düse stellt sich ein kritischer Zustand ein, bei dem der Volumenstrom unabhängig vom Druck hinter der Düse ist. Durch die neue PTB-Sensorik kann dieser Zu-stand detektiert werden, um den Energieaufwand für die Differenzdruckerzeugung entscheidend zu minimieren.

PTB-Zeichen: 0387

Kavitationsstärkenmessgerät

Ultraschallreinigungsgeräte werden in steigendem Maße bei den vielfältigsten Aufgaben in der industriellen Pro-duktion und in Dienstleistungsbereichen eingesetzt, z.B. bei der Reinigung von Gussteilen oder von Injektionsna-deln und Operationsbesteck. Einfache kleine Geräte wer-den unterdessen auch für Anwendungen im Haushalt an-geboten. Trotz dieser weiten Verbreitung gibt es bisher kein allgemein anerkanntes Verfahren oder eine Norm, die eine quantitative Beschreibung der Reinigungswirkung ermöglicht. Die neue PTB-Technologie bietet hierfür eine mögliche Lösung.

PTB-Zeichen: 0151

Kavitationsstärkenmessgerät

Ultraschallreinigungsgeräte werden in steigendem Maße in den vielfältigsten Aufgaben zur industriellen Produktion und in Dienstleistungsbereichen eingesetzt. Trotz dieser breiten Anwendung gibt es bisher keine allgemein aner-kannten Verfahren, die eine quantitative Erfassung der Rei-nigungswirkung ermöglichen. Das neue PTB- Kavitations-stärkenmessgerät ermöglicht eine signifikant verbesserte Bestimmung der Reinigungswirkung und der Effizienz von Ultraschallbädern.

PTB-Zeichen: 0354

Verfahren zur Bestimmung einer thermischen Transportgröße

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer thermischen Transportgröße mit den Schritten: impulsförmiges Erwärmen eines zu vermessenden Substrats mittels einer Iinienförmigen Wärmequelle, Messen einer ersten Temperatur, die einem ersten Abstand von der Wärmequelle zuordenbar ist, in Abhängigkeit von der Zeit, Messen zumindest einer zweiten Temperatur in einem zweiten Abstand von der Wärmequelle in Abhängigkeit von der Zeit, Errechnen der thermischen Transportgröße anhand einer Formel.

PTB-Zeichen: 8325

Verfahren zur Bestimmung einer Durchflussgeschwindigkeit eines Fluids

Das neuartige Auswerteverfahren beschreibt die Ermittlung von Korrekturfaktoren für thermische Gassensoren. Es eignet sich besonders für das gesamte PTB-Patentportfolio, bei dem aus Wärmeleitfähigkeit und Temperaturleitfähigkeit der Durchfluss und die Gaszusammensetzung bestimmt werden. Durch einen Strömungskanal fließt dabei innerhalb der Sensorik das Messgut. Durch das Patent werden die physikalischen Bedingungen an der Grenzschicht zur Kanalwand berücksichtigt.

PTB-Zeichen: 0423

Schallschutzschirm für Orchestermusiker

Die Erfindung betrifft eine Orchester-Schallschutzvorrichtung, die ausgebildet ist zum Abschirmen eines Orchestermusikers gegen Schallimmissionen, mit einem Rückenelement, das zumindest im Wesentlichen vertikal verläuft, und einem Kopfteil, das oberhalb des Rückenelements angeordnet ist und mit dem Rückenelement einen Kopfteil-Winkel bildet, wobei das Rückenelement so ausgebildet ist, dass zumindest drei Orchester-Schallschutzvorrichtungen so Seite an Seite bündig aneinander anordenbar sind, dass die Rückenelemente eine durchgehende Wand bilden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass, wenn die Orchester-Schallschutzvorrichtung mit zwei baugleichen Orchester-Schallschutzvorrichtungen so Seite an Seite bündig aneinander angeordnet ist, dass die Rückenelemente eine durchgehende Wand bilden, die Kopfteile eine von zumindest zwei Ausnehmungen unterbrochene Anordnung bilden.

PTB-Zeichen: 0353

Chip-Formfaktor

Das Verfahren dient zur Kalibrierung einer Heizdrahtsensorik zum Einsatz in der Durchflussmessung von Gasen. Dabei wird der Sensor genutzt, um gleichzeitig die Strömungsgeschwindigkeit eines Gasgemisches und die Gaszusammensetzung dieses Gemisches zu bestimmen. Es eignet sich für punkt- bzw. linienförmige Wärmequellen. Da bei derzeitig hergestellten Sensoren die Strömungsparameter stark von der Form des Messkanals abhängen, wird ein Formfaktor zur Kalibrierung benötigt. Der Formfaktor muss für die Sensoren in einem mehrstufigen Verfahren bestimmt werden. Hierzu wird die Messanordnung nacheinander mit verschiedenen, ruhenden Probegasen betrieben, deren Temperaturleitfähigkeiten hinreichend präzise bekannt sind. Aus den experimentell ermittelten Laufzeiten bestimmt das Verfahren den zugehörigen Formfaktor.

PTB-Zeichen: 0377

SQUID-basiertes Rauschthermometer zur Messung thermodynamischer Temperaturen im Tieftemperaturgebiet

Magnetfeld-Fluktuations-Thermometer (MFFT) sind SQUID-basierte Rauschthermometer die bei tiefen Temperaturen (typisch unterhalb von 5 K) eingesetzt werden. Sie detektieren die Fluktuationen des Magnetfeldes an der Oberfläche eines elektrisch leitenden Körpers („Temperatursensor“), die mit den im Inneren fließenden, thermisch angeregten Strömen verknüpft sind. Durch den neuen, vollständig berechenbaren Sensor ist es erstmals möglich, mit dem pMFFT direkt thermodynamische Temperaturen zu messen, wodurch die sonst nötige Rückführung auf die internationalen Temperaturskalen ITS-90 und PLTS-2000 entfällt.

PTB-Zeichen: 0389

Raman-Standard

Die Raman-Mikroskopie ist eine vielseitige Messmethode zur zerstörungsfreien Charakterisierung von chemischer Probenzusammensetzung, Kristallinität und mechanischen Spannungseinflüsse. Ortsaufgelöste Informationen im Mikrometerbereich werden durch schrittweises Abrastern der Probe unter dem Mikroskop erhalten. Die Qualität des erhaltenen Bildes wird dabei maßgeblich durch die Eigenschaften der Scan-Einrichtung beeinflusst. Deshalb ist eine sorgfältige Kalibrierung des Mikroskoptisches erforderlich. Herkömmliche Standards zur Kalibrierung von optischen Mikroskopen sind nur sehr eingeschränkt für die meisten Raman-Messaufgaben verwendbar, da sie entweder kein Raman-Signal hervorrufen (Cr, SiO2, Quarz) oder die Anforderungen an Orthogonalität, Topographie und Periodizität nicht erfüllen. Aus diesem Grund wurde ein neuer Raman-Standard entwickelt.

PTB-Zeichen: 0369

Emissionsarme Hochtemperaturbeschichtung

Emissionsschutzschichten dienen zur Minimierung von thermischen Emissionen von Bauteilen. In Hochtemperaturanwendungen müssen diese Emissionsschutzschichten auf eine besondere Art realisiert werden, um die Diffusion des Grundmaterials in die Oberfläche zu verhindern. Durch Integration einer keramischen Schutzschicht und die geeignete Wahl der Materialien verspricht die PTB-Methode somit z.B. bei Wärmetauschern oder Spiegeln für infrarotes Licht erstmals dauerhaft niedrige Emissionsgrade.

PTB-Zeichen: 0246

Kraftmesseinrichtung für die Erzeugung von Zug- und Druckkräfte

Kraftmesseinrichtungen messen entweder Zug- oder Druckkräfte und müssen für den jeweils anderen Betriebszustand umgerüstet werden. Bei der neuen PTB-Umlenkeinrichtung entfallen diese Umrüstzeiten. Dadurch sind neuartige und somit schnellere Kalibrierungen auch für den gesamten Zug- Druckkraft Messbereich mit Nulldurchgang möglich. Ein weiterer Vorteil z.B. bei hochgenauem Messen ist, dass nur eine gemeinsame Klimakammer für Zug- und Druckmessungen benötigt wird. Das Umlenkprinzip kann für Kraft-Messeinrichtungen mit direkter Massewirkung, Hebel- oder hydraulischer Übersetzung, Referenzaufnehmer und andere Prinzipen aber auch Werkstoffprüfmaschinen eingesetzt werden.

Das hier beschriebene Prinzip ist zunächst für Direktbelastungsmaschinen konstruiert, kann aber auch durch geeignete Konstruktion auf andere Maschinentypen übertragen werden. So werden auch in Maschinen mit hydraulischer Übersetzung oder auch mit Hebelübersetzung Zug- und Druckkraftkalibrierungen in einem Einbauraum möglich.

PTB-Zeichen: 0349

Verfahren zur Online-Kalibrierung eines Stereo Particle Image Velocimetry-Systems

Zur Messung von Geschwindigkeitsverteilungen von strömenden Fluiden werden laseroptische Messsysteme verwendet. Sie können rückwirkungsfrei und mit hoher Genauigkeit Strömungszustände erfassen.

Eine hohe Bedeutung wird dabei der Stereo Particle Image Velocimetry (SPIV) zugeschrieben. Mit ihr ist es möglich, alle drei Strömungskomponenten eines Strömungszustandes über einen großen Bereich gleichzeitig zu erfassen.

PTB-Zeichen: 0380

Faser-Detektorkopplung

Detektoranordnung zum Leiten elektromagnetischer Strahlung aus einer optischen Faser auf einen Detektor, wobei ein Austrittsende der optischen Faser mit einer Austrittsfläche und eine Detektorfläche des Detektors in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse wenigstens so weit mit einem für elektromagnetische Strahlung einer gewünschten Wellenlänge transparenten, nicht-gasförmigen Material gefüllt ist, dass elektromagnetische Strahlung, die aus der Austrittsfläche des Austrittsendes der optischen Faser austritt, direkt in das Material eintritt und von dem Material direkt auf die Detektorfläche fällt.

PTB-Zeichen: 0372

WLF-Flächensensor

Die Erfindung betrifft einen Sensor zur experimentellen Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit und Temperaturleitfähigkeit in einem weiten Temperaturbereich. Die Messung erfolgt mit dem in der Probe eingebetteten Sensor in transienter oder stationärer Betriebsart, letzteres in Anlehnung an das bekannte Plattenverfahren.

PTB-Zeichen: 0217

Wärmeleitfähigkeitsmessung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur experimentellen Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit von Feststoffen, Fluiden und Schüttgütern. Die Messung erfolgt mit mindestens zwei in die Probe eingebetteten Temperaturfühlern, von denen mindestens einer aktiv, das heißt elektrisch beheizt ist. Bei bekannter Heizleistung des aktiven Fühlers stellt die praktisch zeitunabhängige Differenz des zeitlichen Temperaturanstiegs je zweier Fühler das Maß für die gesuchte Größe dar.

PTB-Zeichen: 0036

Vorrichtung zum Messen eines Schalldrucks in einem Gehörgang

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen eines Schalldruckes in einem Gehörgang mit einem Gehörgangsstopfen zum Verschließen des Gehörgangs, wobei der Gehörgangsstopfen eine innere Stirnseite aufweist, und wenigstens einem Schallsensor zum Messen des Schalldruckes, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, den Schalldruck an wenigstens zwei relativ zu der inneren Stirnseite des Gehörgangsstopfens unterschiedlichen Messpositionen zu messen.

PTB-Zeichen: 0294

Volumetrische Messgröße

Mit verhältnismäßig geringem apparativen Aufwand können große Flüssigkeitsmengen bestimmt und somit relative Messabweichungen verringert werden. Stationäre Prüfstände sowie Mengen- und Durchflussmessgeräte können am Einbauort unter den tatsächlichen Messbedingungen geprüft, verglichen und kalibriert werden (metrologische Rückführung). So werden Messfehler bei der Mengen- und Durchflussmessung von kostbaren Flüssigkeiten verringert und der wirtschaftlich Gewinn erhöht.

PTB-Zeichen: 0256

Verfahren zur Messung der Temperaturleitfähigkeit

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur experimentellen Bestimmung der Temperaturleitfähigkeit (TLF) von Feststoffen, Fluiden und Schüttgütern. Die Messung erfolgt mit einer in die Probe eingebetteten Jouleschen Wärmequelle und mindestens einem Temperaturfühler in bekanntem Abstand von der Quelle. Bei impulsförmiger Heizleistung der Wärmequelle stellt die zeitliche Differenz des Temperaturmaximums des Fühlers zum Startimpuls das Maß für die gesuchte Größe dar. Zweckmäßigerweise wird man zwei Temperaturfühler in bekannten unterschiedlichen Abständen zum Heizer verwenden und die Zeitdifferenz zwischen den beiden Temperaturmaxima als Maß für die TLF nutzen.

PTB-Zeichen: 0038

Verfahren zum Messen einer thermischen Gesamt-Transportgröße

Zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit prägt man der Probe einen definierten Wärmestrom auf. Der resultierende Temperaturgradient ist dann das Maß für die genannte Größe. Der Temperaturgradient führt immer auch zu einem Dichteunterschied in der Probe. Fluide Proben reagieren darauf generell mit natürlicher Konvektion, was zu erheblichen Messabweichungen führen kann.

Die Konvektion des Probefluids während einer Messung ließ sich bisher nur unter Schwerelosigkeit (z.B. im Fallturm) vermeiden. Allenfalls begrenzen lässt sie sich, wenn man bei geringen Temperaturdifferenzen (geringer Dichteunterschied) misst, bei kleinen Schichtdicken (Rayleigh-Kriterium) oder nur kurzzeitig nach einem transienten Messverfahren (Beharrungsvermögen der Fluidteilchen). Diese Vorkehrungen führen indes zu entsprechend geringeren Nutzsignalen, was sich negativ auf die Messunsicherheit auswirkt. Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht die Bestimmung der genannten Größe ohne Konvektion während der Messung. Hierzu lässt man das Probefluid bis zur Sättigung in ein geeignetes poröses Material (z.B. Laborglasfilter (Fritte)) strömen, das vorher evakuiert worden ist. Dann misst man die Wärmeleitfähigkeit des Gas- oder flüssiggefüllten porösen Materials. Die Wärmeleitfähigkeit des Probefluids erhält man mit Hilfe einer Kalibrierkurve (s.u.). Diese Kurve lässt sich mit einem einfachen mathematischen Zusammenhang erzeugen aus Kennwerten des porösen Materials (Wärmeleitfähigkeit, Porosität).

PTB-Zeichen: 0310

Verfahren zum Erzeugen eines Gasstromes und Vorrichtung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines Gasstroms, das folgende

Schritte umfasst:

a) Zuführen eines Gasstroms zu einer Düse durch eine Rohrleitung;

b) Leiten des Gasstroms durch die Düse, so dass sich Strom aufwärts

der Düse ein Eingangsdruck p1 einstellt;

c) Leiten des Gasstroms durch einen stromabwärts der Düse angeordneten Diffusor;

d) Einstellen eines Ausgangsdruckes p2 stromabwärts des Diffusors derart, dass die Düse kritisch betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass

e) der Gasstrom vor dem Leiten durch die Düse durch einen Pfropfen geleitet wird, der aus einem für den Gasstrom durchlässigen Material besteht, in der Rohrleitung angeordnet ist, und einen Querschnitt der Rohrleitung vollständig ausfüllt.

PTB-Zeichen: 0320

Überprüfung von Solarzellen zur Qualitätssicherung

Verfahren und Vorrichtung zur Lokalisation und Analyse von elektrischen Defekten in photovoltaischen Bauelementen. Das Grundprinzip der Methode besteht in der lokalen Anregung von Photoströmen in einer zu untersuchenden Solarzelle und der zeitlich und örtlich korrelierten Messung der magnetischen Felder dieser Photoströme mit einem Magnetfeldsensor. Wesentliches Element der Vorrichtung ist eine Anordnung von mehreren Lichtquellen zur optischen Anregung und zugehörigen Magnetfeldsensoren. Das Verfahren ist bildgebend, vollständig nichtinvasiv, benötigt keine Präparation der zu untersuchenden Solarzelle und lässt sich in die Produktionsabläufe bei der Herstellung von Solarzellenmodulen integrieren.

PTB-Zeichen: 0102

Trommelgaszähler

Die Erfindung betrifft einen Trommelgaszähler mit einem Gehäuse und einer Messtrommel, die eine Längsachse aufweist, in dem Gehäuse um die Längsachse drehbar gelagert ist, und eine Mehrzahl von Messkammern aufweist, die durch Trennwände voneinander getrennt sind und durch wenigstens ein Begrenzungselement in bezüglich der Längsachse radialer Richtung begrenzt sind, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Trennwände mit dem wenigstens einen Begrenzungselement wenigstens abschnittsweise einstückig ausgebildet sind.

PTB-Zeichen: 0316

Transientenverfahren mit optimierter Skalierung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen einer thermischen Transportgröße einer Probe, mit den Schritten (a) Beaufschlagen der Probe mit einer zeitlich konstanten Heizleistung in einer linearen Wärmeeinleitstelle, (b) Erfassen einer zeitabhängigen Temperaturdifferenz zwischen einer ersten Temperaturmessstelle in einem ersten Abstand zur Wärmeeinleitstelle und einer zweiten Temperaturmessstelle in einem zweiten Abstand zur Wärmeeinleitstelle zu mehreren Zeitpunkten.

PTB-Zeichen: 0184

Temperatursensor Wärmeleitfähigkeit

Ein Sensor zur Messung der Wärmeleitfähigkeit einer Probe nach dem Heizstreifenverfahren, bei dem ein Heizstreifen durch einen durchfließenden elektrischen Strom erhitzt und der elektrische Widerstand zweier unterschiedlicher Längen des Sensors bestimmt wird, ermöglicht eine sehr genaue Messung mit ausreichend großen Messsignalen dadurch, dass der Heizstreifen durch einen ersten, einen ersten Heizkreis bildenden Leiterstreifen mit zwei Anschlüssen und durch einen zweiten, einen zweiten Heizkreis bildenden Leiterstreifen mit zwei Anschlüssen gebildet ist, wobei die beiden Heizkreise durch einen schmalen Spalt elektrisch voneinander getrennt sind, sich jedoch thermisch zu dem Heizstreifen mit einer vorgegebenen Gesamtlänge und einer vorgegebenen Breite ergänzen.

PTB-Zeichen: 0061

Taktiler Mikrotaster

Die PTB entwickelt 3D-Mikrotaster für die Oberflächenmesstechnik von Mikrostrukturen. Dabei wurden bisherige Tastergeometrien entscheidend verändert. Insbesondere erreicht das neue Design des Mikrotasters eine relativ große Steifigkeit. Mit der damit verbundenen hohen Resonanzfrequenz wirken sich Schwingungen, angeregt durch die Bewegungen der Koordinatenmessmaschine, kaum auf den Taster aus. Durch die große Steifigkeit führen kleine Auslenkungen schon zu einem großen Ausgangssignal und damit zu einem guten Signal-Rausch-Verhältnis. Zusätzlich ist die Steifigkeit des Systems isotrop; in allen drei Raumrichtungen ist es auf einen gleichmäßigen Wert von 6000 - 8000 N/m eingestellt. Hierdurch lässt sich die Auflösung entscheidend steigern. Die Mikrotaster können in einer neuartigen Wechseleinrichtung auf den Tastköpfen sehr einfach ausgewechselt werden und bestechen somit durch kurze Rüstzeiten. Die Bauteile sind hoch präzise, aber aufgrund der einfachen Herstellung zu geringen Kosten austauschbar.

PTB-Zeichen: 7016

Sensoren in Dünnschichttechnik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils, insbesondere eines elektronischen Bauteils, mit den Schritten: elektrisches Kontaktieren eines Bauteil-Rohlings, der ein metallisches Substrat, eine auf dem metallischen Substrat aufgebrachte Isolationsschicht und eine auf der Isolationsschicht aufgebrachte elektrisch leitende Arbeitsstruktur aus einem Arbeitsstruktur-Material aufweist, und Ausheilen etwaiger Fehlstellen der Isolationsschicht durch Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen Substrat und Arbeitsstruktur, die so groß gewählt ist, dass das in den etwaigen Fehlstellen aufgenommene Arbeitsstruktur-Material aus den Fehlstellen entfernt wird.

PTB-Zeichen: 0327

Rückführbare Wechselstromstärken und Wechselspannungen

Die Erfindung betrifft eine Wechselstromquelle mit einem Einzelelektronentunnelbauteil und einer Frequenzquelle, insbesondere einer Spannungsquelle, zum Abgeben einer elektromagnetischen Welle, wobei die Frequenzquelle so mit dem Einzelelektronentunnelbauteil gekoppelt ist, dass das Einzelelektronentunnelbauteil eine elektrische Stromstärke abgibt, der auf eindeutige Weise von einer Frequenz der elektromagnetischen Welle abhängt, und wobei die Frequenzquelle eingerichtet zum Abgeben einer zeitlich auf vorbestimmte Weise variierenden Frequenz, so dass das Einzelelektronentunnelbauteil eine Wechselstromstärke definierter Wechselstromfrequenz abgibt.

PTB-Zeichen: 0332

Pikokraftsensor

Die Erfindung betrifft ein Kraftmessgerät, das ausgebildet ist für zu messende Kräfte unterhalb von 1 Mikronewton, mit einem Substrat, einem Schaft zum Aufnehmen der zu messenden Kraft, einer mäandrierend geformten Feder, die in einer Substrat-Befestigungsstelle an dem Substrat befestigt ist und einen ersten Abschnitt und zumindest einen zweiten Abschnitt in Form eines Endabschnitts, der in einer Schaft-Befestigungsstelle am Schaft befestigt ist, aufweist, und einem kapazitiven Sensor, der angeordnet ist zum Erfassen einer Position zumindest eines Abschnitts relativ zum Substrat.

PTB-Zeichen: 8208

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Themengebiet:

Nanotechnologie
Sensorik
Nanotechnologie

Erfinder:

Gao, Sai;
Li, Zhi;
Herrmann, Konrad

Verlauf des Patentverfahrens:

DE 10 2008 063 797.1 ; 2008-12-18
EP 09015554.0 ; 2009-12-16

DE 10 2008 063 797 A1 ; 2010-07-01
EP 2 199 769 A2 ; 2010-06-23

DE 10 2008 063 797 B4 ; 2013-12-24

IPC-Code:

GO1L Description GO1L


Kontakt:

Phasendifferenzanalyse in der Magnetkraftmikroskopie

Derzeitig verfügbare Magnetkraftmikroskope detektieren die Phasenverschiebung der periodisch angeregten Cantileverspitze. Bei Distanzänderung zur magnetisierten Oberfläche verschiebt sich die Resonanzfrequenz des schwingenden Cantilevers auf Grund der sich ändernden Wechselwirkungen. Wird die Anregungsfrequenz konstant gehalten und die Antasthöhe nachgeregelt, kommt es zu einer Verschiebung der Phasendifferenz zwischen anregender und gemessener Schwingung, die als Messsignal aufgezeichnet wird.

Die neuartige Software PhDiffA wertet die Rohdaten des Systems aus und analysiert die Phasendifferenzen sehr genau über eine exakte Berechnung der Zeitmarken im Vergleich zu dem als Referenz dienenden Cantilever-Anregungssignal.

Die Zero-Crossing-Methode betrachtet hierbei Nulldurchgänge und die Peak-Detection-Methode die Extremwerte der Phasensignale. Zusätzlich ist in PhDiffA mit der Digital-Lock-in-Methode eine frequenzselektive Auswertung integriert.

PTB-Zeichen: 7015

Nanoindentor auf Basis MEMS

Es wird ein Indentor zur Messung von mechanischen Eigenschaften von Materialien mit einem Eindringkörper mit vorbestimmter Geometrie, einer Einrichtung zur Krafterzeugung, mit der der Eindringkörper in eine zu messende Materialoberfläche eindringt, und einer Einrichtung zur Messung einer Eindringtiefe offenbart. Er findungsgemäß ist vorgesehen, dass die Einrichtung zur Krafterzeugung und die Einrichtung zur Messung der Eindringtiefe durch mindestens einen ersten Kammantriebsaktuator gebildet sind, der zwei Kammelektroden aufweist, die jeweils eine Vielzahl von zueinander parallel ausgerichteten Kammfingern derart aufweisen, dass die Kammfinger der beiden Kammelektroden sich in Abhängigkeit von einer angelegten elektrischen Spannung teilweise überlappen. Es wird ferner ein entsprechendes Verfahren offenbart.

PTB-Zeichen: 0135

Kryosensor

Die Erfindung betrifft eine Kryosensorpositioniervorrichtung mit mindestens einem Kryosensor, einem Tragelement, an dessen einem Ende sich ein Stempel zum Fixieren des mindestens einen Kryosensors befindet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Kryosensorpositioniervorrichtung über mindestens ein Federelement verfügt, das am Stempel befestigt ist.

PTB-Zeichen: 0176

Kritische Düsen zur Volumenstrombestimmung

Bisher erfolgte die Kalibrierung stets bei definierten konstanten Durchflüssen. Diese müssen gegenwärtig über komplexe Regelmechanismen voreingestellt werden. Das neue Verfahren schlägt die Verwendung von Kavitationsdüsen vor, die dadurch gekennzeichnet sind, dass bei der Überschreitung einer Druckdifferenz zwischen Eintritts- und Austrittspunkt der Düse durch den Effekt der Kavitation der Durchfluss auf einen konstanten Wert beschränkt wird. Es handelt sich also um ein selbstregelndes System, das mit deutlich weniger apparativem Aufwand und verbesserten Parametern die Kalibrierung von Durchflussmessgeräten gestattet.

PTB-Zeichen: 0262

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Themengebiet:

Geom. Messtechnik
Fertigungstechnologie
Sensorik
Versorgungsmessg.

Erfinder:

Wendt, Gudrun
Mickan, Bodo
Mathies, Nicolaus
Ehrler, Alois

Verlauf des Patentverfahrens:

DE 10 2010 020 699.7; 2010-05-17

DE 10 2010 020 699 A1 ; 2011-11-17

DE 10 2010 020 699 B4 ; 2015-04-02

IPC-Code:

G05D Description G05D


Kontakt:

Kalorimeter

Verfahren zur Bestimmung der volumetrischen spezifischen Wärme von Stoffen durch Einbettung einer länglichen stromdurchflossenen Heizquelle definierter Länge, dadurch gekennzeichnet, dass über die Heizquelle ein impulsförmiger Strom der Dauer (Δt) als Heizimpuls in den Stoff eingeleitet wird und dass die Differenz der sich infolge des Heizimpulses in unterschiedlich definierten Abständen einstellenden Temperaturmaxima gemessen wird.

PTB-Zeichen: 0071

Fluid-Durchflussmesssystem

Ein wesentlicher wirtschaftlicher Vorteil besteht darin, dass mit verhältnismäßig geringem apparativen Aufwand Durchflussmessgeräte außerhalb von stationären Prüfständen, insbesondere am Einbauort,

kalibriert werden können.

Vorteil: kompakter apparativer Aufbau, der sich in den relativ geringen Kosten widerspiegelt. So sind nicht

zwei Durchflussmessgeräte vorgesehen, es genügt ein elektronisches Differenzdruckmessgerät, jedoch mit vier Druckmesstellen.

PTB-Zeichen: 0268

EMV-Prüfsystem

Es wird ein transportables EMV-Prüfsystem mit einer Signalquelle zum Erzeugen eines

modulierten Signals mit einer Trägerfrequenz, einem Leistungsverstärker zum Verstärken des modulierten Signals, um ein verstärktes Signal zu erhalten, und einem Ausgang zum Ausgeben des verstärkten Signal bereitgestellt, bei dem die Signalquelle ausgebildet ist, eine vordefinierte

Anzahl von Signalen mit vordefinierten Trägerfrequenzen bereitzustellen, und der Leistungsverstärker eine Mehrzahl in Abhängigkeit von mindestens einer gewünschten Trägerfrequenz auswählbare schmalbandige Verstärkermodule aufweist.

PTB-Zeichen: 0189

Domänenwandthermoelement

Thermoelement bestehend aus einem magnetischen Nanodraht mit in verschiedenen Bereichen unterschiedlich orientierter Magnetisierung die durch eine Domänenwand DW getrennt sind. Das Messprinzip basiert auf den unterschiedlichen Magneto-Seebeck-Koeffizienten bei unterschiedlicher Orientierung der Magnetisierung. Die gemessene Thermospannung ergibt sich aus der Temperaturdifferent zwischen dem Ort der DW und dem Referenzpunkt Durch Manipulation der Position der DW z.B. durch äußere Magnetfelder kann die Temperatur an beliebigen Positionen des Nanodrahts mit hoher Ortsauflösung rückgeführt gemessen werden.

PTB-Zeichen: 0370

Diverter für strömende Fluide

Der rückwirkungsfreien Weg-Umschalter (Diverter) wird in erster Linie in Anlagen mit strömenden Medien

eingesetzt, die möglichst verlustfrei die Masse oder das Volumen der Flüssigkeit bestimmen , z.B. Kalibriereinrichtungen für den Massestrom. In diesen wird zur präzisen Messung in einem

bestimmten Zeitintervall die Flüssigkeit aus dem Massestrom ausgekoppelt und die

Masse bestimmt. Der Auskoppelprozess wird durch den Diverter vorgenommen, der

jedoch bisher im Umschaltprozess störende Auswirkungen durch die Änderung des

Strömungswiderstands auf das strömende Medium hat.

Einsetzbar in der Verfahrens-, Kraftwerks und Umwelttechnik.

PTB-Zeichen: 0288