WO2012017009A1 - Temperierungselement zum aufheizen und raschen abkuehlen von messproben - Google Patents

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Ernst Hamann
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    • G01N25/50—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating flash-point; by investigating explosibility
    • G01N25/52—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating flash-point; by investigating explosibility by determining flash-point of liquids

Definitions

  • Tempering element for heating and rapid cooling of test samples
  • the invention relates to a tempering element for a measuring device for tempering a test sample with a first heating element, which is designed for outputting heat energy to the test sample, and with a second heating element, which is designed for discharging heat energy to the test sample by heat conduction via the first heating element , and with control means for controlling the heating of the sample, wherein to reach a limit temperature, the first heating element and preferably additionally provided the second heating element for heating the sample and wherein from the limit temperature, the thermal resistance between the first heating element and the second heating element is increased.
  • the invention further relates to a tempering method for a measuring device for
  • Tempering a measuring sample wherein the following method steps are carried out: heating the measuring sample with a first heating element and preferably additionally with a second heating element; Measurement on the test sample.
  • Temperiansselement is provided for example in Flammpunkmess expertn.
  • the known Temper michselement is formed of a plate-shaped Peltier element and an electrically operated heating plate, wherein a liquid-filled chamber is provided between the two plates.
  • a Peltier element can be used both for heating and for cooling, whereby a certain limit temperature must not be exceeded in order not to thermally destroy the Peltier element.
  • the measurement sample can be tempered within a certain temperature range, ie heated and cooled or kept at a temperature. However, if the test sample is to be heated above the limit temperature, the Peltier element must be thermally decoupled to avoid damage.
  • Liquid has a boiling point lower than the limit temperature. If the heating plate heats up the test sample, and thus also the liquid and the Peltier element, up to the boiling point of the liquid, the liquid evaporates and collects a compensating vessel. This increases the thermal resistance between the plates and thermally decouples the Peltier element from the heating plate. The heating plate can then heat the test sample to high temperatures above the limit temperature in order to carry out the measurement on the test sample.
  • the sample and the tempering element must cool down before the sample can be removed from the flash point meter to perform the next flash point measurement.
  • the chamber is filled again with the liquid and thermally coupled the Peltier element with the heating plate and the test sample.
  • the invention is therefore based on the object to provide a Temper michselement and a method for tempering, in which the above-mentioned disadvantages are avoided.
  • This object is achieved with a Temper michselement in that the control means are formed upon reaching the limit temperature for mechanically separating the contacting of the first heating element with the second heating element, and that a
  • Cooling element is provided for removing heat energy, and that the control means are designed to control the cooling of the sample under test, wherein by approaching the cooling element to the first heating element and preferably by interrupted
  • This object is achieved in a Temperleiters vide in that the following steps are carried out method: separation of the mechanical contact between the first heating element and the second heating element when a limit temperature is exceeded during heating of the sample; Cooling the sample by approaching a cooling element to the first heating element to reduce the thermal resistance between the cooling element and the first heating element for removing heat energy of the sample, wherein preferably the distance between the cooling element and the first heating element is changed over time.
  • the thermal resistance between the cooling element and the first heating plate decreases, as a result of which the first heating plate and consequently also the measuring sample are cooled.
  • the cooling element can be positioned at a small distance from the first heating plate, the air-filled distance between the two plates
  • the distance is dimensioned so that the
  • Thermal resistance is small enough so that the cooling element really cools the first heating plate. At the same time the distance is chosen but large enough so that the thermal resistance is large enough to heat the cooling element over the
  • the cooling element is temporarily brought into mechanical contact with the first heating plate, whereby the first heating plate cools very quickly and the
  • Cooling element lifted back from the first heating plate, whereupon the cooling element can cool itself again before it is again brought into contact with the first heating plate.
  • FIG. 1 shows a flash point measuring device with a tempering element.
  • FIG. 2 schematically shows the tempering element during the heating of the
  • FIG. 3 shows schematically the tempering element during the cooling of the
  • FIG. 4 shows temperature curves and control signals during heating and during cooling of the test sample.
  • FIG. 5 shows three temperature curves during heating and during cooling of the test sample.
  • FIG. 1 shows a flash point measuring device 1 with a shell 2 into which a measurement sample MP can be introduced.
  • the flash point meter for example, the flash point of oil, gasoline and other liquids can be measured.
  • the flash point of oil is usually in the temperature range of 180 ° to 250 ° C, which is why the oil for measuring the flash point is initially heated to 180 ° C and then with constant rate of increase under periodic impression of a spark.
  • FIG. 2 shows the structure of a tempering element 3 of the flash point measuring device 1 symbolically represented, with which the measuring sample MP provided in the shell 2 is heated.
  • a first temperature sensor 4 in the shell 2 measures the temperature T of the sample MP.
  • Control means 5 of the flash point measuring device 1 the measured values of the
  • control means 5 supplied to different sensors of the flash point meter 1 and the control means 5 are designed to control the heating of the sample MP, the measurement on the sample MP and the cooling of the sample MP, which will be discussed in more detail below.
  • the flash point meter 1 further has a spark generator 6, which is of the
  • Control device 5 is designed to output a spark F is formed.
  • the temperature increase with the spark F is checked per degree C as to whether the flash point temperature of the measuring sample MP has already been reached.
  • a flammable mixture is formed in the shell 2 above the liquid level of the sample MP, which is ignited by the ignition spark F.
  • the flame is detected by a sensor 7 and the control means 5 then store the current temperature of the first temperature sensor 4 as the flash point temperature of the measurement sample MP.
  • the measurement sample MP then has to be cooled again by the temperature control element 3, whose construction and mode of operation are described in more detail below.
  • the Temperiansselement 3 has a first heating element 8, which by a
  • Brass plate is formed with electrically operated heating rods. At the first
  • Heating element 8 is a second temperature sensor 9 is provided, with which the control means 5 measure the current temperature T of the first heating element 8.
  • the first heating element 8 is arranged directly above the shell 2, for which reason heat energy is transferred from the first heating element 8 to the measuring sample MP.
  • the Temper istselement 3 further has a second heating element 10, which is formed by a further brass plate 11 and two Peltier elements 12 and 13 and a heat sink 14 together with fan.
  • the Peltier elements 12 and 13 can be used both for heating and for cooling, wherein a damage temperature of the Peltier elements 12 and 13 may not be exceeded in order to prevent thermal destruction of the Peltier elements 12 and 13.
  • the damage temperature is 120 ° C specified.
  • the control means 5 monitor the temperature T of the Peltier elements 12 and 13 by means of a third temperature sensor 15.
  • the tempering 3 further has a motor M together with lifting mechanism, with which the brass plate of the first heating element 8 on the brass plate 11 of the second
  • Heating element 10 can be placed or brought into direct mechanical contact and with the brass plates can be positioned at a distance A to each other. As a result, the thermal resistance between the first heating element 8 and the second heating element 10, which also forms a cooling element, changed.
  • control means 5 are designed to control the tempering element 3 in accordance with the tempering method described below.
  • control the tempering element 3 In order to ensure a rapid heating of a introduced into the Flammpunkmess réelle 1 measurement sample MP control the
  • Control means 5 the motor M to the second heating element 10 in immediate
  • control means 5 control both heating elements 8 and 10 for heating.
  • Heating element 10 generated heat energy is from the brass plate 11 to the
  • Brass plate of the first heating element 8 and discharged from this to the sample MP.
  • the heating elements of the first heating element 8 also heat up the brass plate of the first heating element 8, as a result of which the measurement sample MP is heated additionally and thus particularly rapidly.
  • the control means 5 actuate the motor M with a control signal S 1 shown in FIG. 4 in order to lift the second heating element 10 away from the first heating element 8 and position it at the distance A, as shown in FIG.
  • the distance A has a length of 3 mm, which is sufficiently large that virtually no heat conduction more takes place between the brass plates.
  • the control means 5 control the Peltier elements 12 and 13 from the heating operation to the cooling operation, and therefore the temperature T of the brass plate 11 of the second heating element
  • the heating elements of the first heating element 8 heat up the measurement sample MP beyond the limit temperature GT, as can be seen from the temperature profile T-MP1 in FIG. At a temperature of 200 ° C, the flash point of the
  • Measuring sample MP detects why at the time tl the measurement is completed and from a time t2 of the cooling process of the sample MP begins. Thereafter, the control means 5, the control signal S l to the motor M from which brings the second heating element 10 again in mechanical contact with the first heating element 8. Because the brass plate
  • the brass plate 11 of the 200 ° C hot brass plate of the first heating element 8 very quickly removes much heat energy and cools it to 182 ° C until the time t3 from. At the time t3 but - despite continuous cooling by the Peltier elements
  • the advantage is obtained that the already cooled brass plate 11 of the second heating element 10 or the cooling element cools the brass plate of the first heating element 8 and thus also the sample MP very quickly from 200 ° C to 182 ° C.
  • the cooling element is again thermally decoupled from the first heating element 8, which is why the Peltier elements 12 and 13 cool the brass plate 11 relatively quickly again, whereupon the brass plate 11 reaches a lower limit temperature UT of 77 ° C. at a time t4.
  • the control means 5 again deliver the control signal S 1 to the motor M, whereupon the cooling element is returned to mechanical contact with the first heating element 8.
  • the temperature of the brass plate of the first heating element decreases to 168 ° C, at which time t5 the cooling element has again reached the limit temperature GT and is lifted again from the first heating element 8.
  • the cooling element 10 is temperature-controlled placed on the first heating element 8 and lifted again.
  • the cooling capacity of the two Peltier elements 12 and 13 is sufficient for the temperature T of the brass plate 11 to no longer reach the limit temperature GT, as a result of which the cooling element 10 continuously remains in mechanical contact with the first heating plate 8 from this point onwards cooled to below 50 ° C. Then the measurement sample MP can be taken from the flash point measuring device 1.
  • Heating element 8 shown, which make clear the effect of different cooling process.
  • the uppermost temperature curve Tl shows the course of the temperature T of the first heating element 8, and thus substantially the course of the temperature T of the sample MP, when the cooling takes place exclusively by thermal convection with the cooling element is lifted or switched off and switched off heating elements.
  • Cool element 10 to 50 ° C within 2 minutes (1040s - 925s 115 seconds).
  • the mean temperature curve T2 shows the course of the temperature T of the first
  • Heating element 8 and thus substantially the course of the temperature T of the sample MP, when the cooling element 10 is positioned at a distance A of 0.1 mm to the first heating element 8.
  • Intensive thermal convection already takes place via this very small air gap, which is why the air gap forms a relatively low thermal resistance.
  • the thermal resistance is large enough to prevent the brass plate 11 of the cooling element 10 from heating up to the limit temperature GT, which is why the distance A can be kept constant during the entire cooling process.
  • the first heating element 8 and the measuring sample MP could be cooled from 230 ° C to 100 ° C in almost half the time, whereby substantially more flash point measurements per day can be carried out with the flash point measuring device 1 than this would be possible if only by means of natural
  • the lower temperature curve T3 shows the course of the temperature T of the first
  • Heating element and thus substantially the course of the temperature of the sample MP, when the cooling element 10 is controlled in temperature brought into mechanical contact with the first heating element 8, as described above with reference to FIG 4.
  • Flash point measurements per day with the flash point meter 1 are further increased.
  • control means 5 control the motor M not temperature controlled but time-controlled for mechanical contacting and again lifting the cooling element 10 of the first heating element 8 at.
  • the physical parameters of the temperature control element 3 and the measurement sample MP remain substantially unchanged.
  • Temper michr michselements 3 a role either the period of time can be determined empirically or mathematically, the cooling element 10 can be securely placed on the first heating element 8, without reaching or even exceeding the damage temperature of the Peltier elements. Since safety reserves must be planned in this case, the cooling element 10 can be placed on the first heating element 8 for only shorter time periods than is the case with the temperature control. For a timed Temper michselement can for the third Temperature sensor are omitted, which is why a cost-effective solution is obtained.
  • Cooling element can be omitted.
  • Embodiment of the invention with interrupted mechanical contacting of the cooling element with the first heating element depend on a few parameters.
  • the distance A of 0.5 mm or 5 mm can be optimal for the application.
  • Cooling elements could be provided in a Temper michselement.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Temperierungselement (3) für ein Messgerät (1) zum Temperieren einer Messprobe (MP) mit einem ersten Heizelement (8), das zum Abgeben von Wärmeenergie an die Messprobe (MP) ausgebildet ist, und mit einem zweiten Heizelement (10), das zum Abgeben von Wärmeenergie an die Messprobe (MP) durch Wärmeleitung über das erste Heizelement (8) ausgebildet ist, und mit Steuermitteln (5) zum Steuern des Aufheizens der Messprobe (MP), wobei bis zum Erreichen einer Grenztemperatur (GT) das erste Heizelement (8) und vorzugsweise zusätzlich das zweite Heizelement (10) zum Beheizen der Messprobe (10) vorgesehen sind und wobei ab der Grenztemperatur (GT) der Wärmeleitwiderstand zwischen dem ersten Heizelement (8) und dem zweiten Heizelement (10) erhöht wird, und wobei die Steuermittel (5) beim Erreichen der Grenztemperatur (GT) zum Auftrennen der Kontaktierung des ersten Heizelements (8) mit dem zweiten Heizelement (10) ausgebildet sind, und dass ein Kühlelement (10) zum Entziehen von Wärmeenergie vorgesehen ist, und wobei die Steuermittel (5) zum Steuern des Abkühlens der Messprobe (MP) ausgebildet sind, wobei durch Annäherung des Kühlelements (10) an das abgeschaltete erste Heizelement (8) und vorzugsweise durch unterbrochenes Kontaktieren des Kühlelements (10) mit dem abgeschalteten ersten Heizelement (8) der Messprobe (MP) Wärmeenergie entzogen wird.

Description

Temperierungselement zum Aufheizen und raschen Abkühlen von Messproben
Die Erfindung betrifft ein Temperierungselement für ein Messgerät zum Temperieren einer Messprobe mit einem ersten Heizelement, das zum Abgeben von Wärmeenergie an die Messprobe ausgebildet ist, und mit einem zweiten Heizelement, das zum Abgeben von Wärmeenergie an die Messprobe durch Wärmeleitung über das erste Heizelement ausgebildet ist, und mit Steuermitteln zum Steuern des Aufheizens der Messprobe, wobei bis zum Erreichen einer Grenztemperatur das erste Heizelement und vorzugsweise zusätzlich das zweite Heizelement zum Beheizen der Messprobe vorgesehen sind und wobei ab der Grenztemperatur der Wärmeleitwiderstand zwischen dem ersten Heizelement und dem zweiten Heizelement erhöht wird.
Die Erfindung betrifft weiters ein Temperierungsverfahren für ein Messgerät zum
Temperieren einer Messprobe, wobei folgende Verfahrenschritte durchgeführt werden: Aufheizen der Messprobe mit einem ersten Heizelement und vorzugsweise zusätzlich mit einem zweiten Heizelement; Messung an der Messprobe.
Das Dokument EP 0 540 886 A2 offenbart ein solches Temperierungselement zum
Aufheizen von Messproben und ein solches Temperierungsverfahren, wobei ein solches Temperierungselement beispielsweise bei Flammpunkmessgeräten vorgesehen ist. Das bekannte Temperierungselement ist aus einem plattenförmigen Peltier-Element und einer elektrisch betriebenen Heizplatte gebildet, wobei zwischen den beiden Platten eine flüssigkeitsgefüllte Kammer vorgesehen ist. Ein Peltier-Element kann sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen eingesetzt werden, wobei eine bestimmte Grenztemperatur nicht überschritten werden darf, um das Peltier-Element nicht thermisch zu zerstören. Mit dem Peltier-Element kann die Messprobe innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs temperiert, also aufgeheizt und abgekühlt beziehungsweise auf einer Temperatur gehalten, werden. Wenn die Messprobe aber über die Grenztemperatur hinaus erhitzt werden soll, dann muss das Peltier-Element thermisch abgekoppelt werden, um Beschädigungen zu vermeiden.
Bei dem bekannten Temperierungselement weist die in der Kammer vorgesehene
Flüssigkeit einen Siedepunkt auf, der niedriger als die Grenztemperatur ist. Heizt die Heizplatte die Messprobe, und somit auch die Flüssigkeit und das Peltier-Element, bis zur Siedetemperatur der Flüssigkeit auf, dann verdampft die Flüssigkeit und sammelt sich in einem Ausgleichsgefäß. Hierdurch steigt der Wärmeleitwiderstand zwischen den Platten und entkoppelt das Peltier-Element thermisch von der Heizplatte. Hierauf kann die Heizplatte die Messprobe auf über der Grenztemperatur liegende hohe Temperaturen aufheizen, um die Messung an der Messprobe durchzuführen.
Nach dem Messvorgang müssen die Messprobe und das Temperierungselement abkühlen, bevor die Messprobe aus dem Flammpunktmessgerät entnommen werden kann, um die nächste Flammpunktmessung durchzuführen. Während des Abkühlvorgangs, nach dem Unterschreiten der Kondensationstemperatur der Flüssigkeit, wird die Kammer wieder mit der Flüssigkeit gefüllt und das Peltier-Element mit der Heizplatte und der Messprobe thermisch gekoppelt.
Bei dem bekannten Temperierungselement hat sich als Nachteil erwiesen, dass der Abkühlvorgang viel Zeit in Anspruch nimmt, in der das Flammpunktmessgerät nicht verwendbar ist.
Weiters hat sich als Nachteil erwiesen, dass die Flüssigkeit einen nicht zu
vernachlässigenden relativ großen Wärmeleitwiderstand aufweist, weshalb die
Wärmeleitung von dem Peltier-Element über die Flüssigkeit und die ersten Heizplatte bis zur Messprobe nicht sehr effektiv funktioniert. Somit wird kein guter Wirkungsgrad des Peltier-Elements beim Kühlen und Heizen der Messprobe erzielt.
Als weiterer Nachteil hat sich erweisen, dass auch bei Temperaturen über der
Grenztemperatur, bei verdampfter Flüssigkeit in der Kammer, immer noch Wärmeleitung zwischen dem Peltier-Element und der ersten Heizplatte stattfindet. Bei dem bekannten Temperierungselement findet somit keine völlige thermische Entkopplung statt, was nachteilig ist.
Als zusätzlicher Nachteil des bekannten Temperierungselements hat sich herausgestellt, dass die Kammer durch die thermischen Belastungen leicht undicht werden kann, worauf die Flüssigkeit in das Messgerät austreten kann und Luft in die Kammer eintritt, so dass die weitere Funktion sehr eingeschränkt ist.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde ein Temperierungselement und ein Verfahren zum Temperieren zu schaffen, bei dem die vorstehend angeführten Nachteile vermieden sind. Diese Aufgabe wird bei einem Temperierungselement dadurch gelöst, dass die Steuermittel beim Erreichen der Grenztemperatur zum mechanischen Auftrennen der Kontaktierung des ersten Heizelements mit dem zweiten Heizelement ausgebildet sind, und dass ein
Kühlelement zum Entziehen von Wärmeenergie vorgesehen ist, und dass die Steuermittel zum Steuern des Abkühlens der Messprobe ausgebildet sind, wobei durch Annäherung des Kühlelements an das erste Heizelement und vorzugsweise durch unterbrochenes
Kontaktieren des Kühlelements mit dem ersten Heizelement der Messprobe Wärmeenergie entzogen wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Temperierungsverfahren dadurch gelöst, dass folgende Verfahrens schritte durchgeführt werden: Auftrennen der mechanischen Kontaktierung zwischen dem ersten Heizelement und dem zweiten Heizelement, wenn beim Aufheizen der Messprobe eine Grenztemperatur überschritten wird; Abkühlen der Messprobe durch Annähern eines Kühlelements an das erste Heizelement, um den Wärmeleitwiderstand zwischen Kühlelement und erstem Heizelement zum Entziehen von Wärmeenergie der Messprobe zu reduzieren, wobei vorzugsweise der Abstand zwischen Kühlelement und erstem Heizelement zeitliche verändert wird.
Durch das Auftrennen der mechanischen Kontaktierung zwischen den Heizelementen ab der Grenztemperatur wird der Wärmeleitwiderstand zwischen den Heizelementen sehr groß, weshalb ab der Grenztemperatur praktisch keine Wärme mehr von dem ersten Heizelement an das zweite Heizelement übertragen wird. Hierdurch ist vorteilhafterweise sichergestellt, dass das zweite Heizelement nicht thermischen Schaden nimmt.
Durch die Annäherung des Kühlelements beim Abkühlvorgang an die erste Heizplatte sinkt der Wärmeleitwiderstand zwischen dem Kühlelement und der ersten Heizplatte, wodurch die erste Heizplatte und folglich auch die Messprobe abgekühlt werden. Beim Abkühlen kann das Kühlelement in einem geringen Abstand zu der ersten Heizplatte positioniert werden, wobei der luftgefüllte Abstand zwischen den beiden Platten den
Wärmeleitwiderstand festlegt. Der Abstand wird so dimensioniert, dass der
Wärmeleitwiderstand klein genug ist, damit das Kühlelement die erste Heizplatte auch wirklich abkühlt. Gleichzeitig wird der Abstand aber auch groß genug gewählt, damit der Wärmeleitwiderstand groß genug ist, um ein Erhitzen des Kühlelements über die
Grenztemperatur durch zu schnelle Aufnahme von Wärmeenergie von der ersten Heizplatte zu verhindern.
Vorzugsweise wird das Kühlelement aber zeitweise in mechanischen Kontakt mit der ersten Heizplatte gebracht, wodurch sich die erste Heizplatte sehr rasch abkühlt und das
Kühlelement sehr rasch erwärmt. Temperaturgesteuert oder zeitgesteuert wird das
Kühlelement wieder von der ersten Heizplatte abgehoben, worauf sich das Kühlelement wieder selber abkühlen kann, bevor es neuerlich in Kontakt mit der ersten Heizplatte gebracht wird.
Hierdurch ist der Vorteil erhalten, dass das Kühlelement bereits unmittelbar nach der Messung an der Messprobe, also bei Temperaturen weit über der Grenztemperatur des Kühlelements, zum Abkühlen des ersten Heizelements und somit auch zum Abkühlen der Messprobe verwendet werden kann. Da das Temperierungselement auf den Einsatz von Flüssigkeiten verzichtet, ist eine verbesserte Betriebssicherheit gegeben.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Temperierungselements und Temperierungsverfahrens werden im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.
Figur 1 zeigt ein Flammpunktmessgerät mit einem Temperierungselement.
Figur 2 zeigt schematisch das Temperierungselement während des Aufheizens der
Messprobe unterhalb der Grenztemperatur.
Figur 3 zeigt schematisch das Temperierungselement während des Abkühlens der
Messprobe nach erreichen der Grenztemperatur.
Figur 4 zeigt Temperaturkurven und Steuersignale beim Aufheizen und beim Abkühlen der Messprobe.
Figur 5 zeigt drei Temperaturkurven beim Aufheizen und beim Abkühlen der Messprobe.
Figur 1 zeigt ein Flammpunktmessgerät 1 mit einer Schale 2, in die eine Messprobe MP eingebracht werden kann. Mit dem Flammpunktmessgerät 1 kann beispielsweise der Flammpunkt von Öl, Benzin und anderen Flüssigkeiten gemessen werden. Der Flammpunkt von Öl liegt in der Regel im Temperaturbereich von 180° bis 250° C, weshalb das Öl zur Messung des Flammpunkts vorerst auf 180°C und dann mit konstanter Steigerungsrate unter periodischer Einprägung eines Zündfunkens weiter erhitzt wird.
In Figur 2 ist der Aufbau eines Temperierungselements 3 des Flammpunktmessgeräts 1 symbolisch dargestellt, mit dem die in der Schale 2 vorgesehene Messprobe MP erhitzt wird. Ein erster Temperatursensor 4 in der Schale 2 misst die Temperatur T der Messprobe MP. Steuermitteln 5 des Flammpunktmessgerätes 1 werden die Messwerte der
unterschiedlichen Sensoren des Flammpunktmessgeräts 1 zugeführt und die Steuermittel 5 sind zum Steuern des Aufheizens der Messprobe MP, der Messung an der Messprobe MP und des Abkühlens der Messprobe MP ausgebildet, worauf nachfolgend näher eingegangen ist.
Das Flammpunktmessgerät 1 weist weiters einen Funkengeber 6 auf, der von der
Steuereinrichtung 5 angesteuert zum Abgeben eines Zündfunkens F ausgebildet ist.
Während die Messprobe MP kontinuierlich weiter aufgeheizt wird, wird pro Grad C Temperaturerhöhung mit dem Zündfunken F geprüft, ob bereits die Flammpunkttemperatur der Messprobe MP erreicht wurde. Bei erreichen der Flammpunktemperatur der Messprobe MP bildet sich in der Schale 2 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels der Messprobe MP ein brennbares Gemisch aus, das durch den Zündfunken F entflammt wird. Die Flamme wird durch einen Sensor 7 detektiert und die Steuermittel 5 speichern hierauf die aktuelle Temperatur des ersten Temperatursensors 4 als Flammpunktemperatur der Messprobe MP. Hierauf muss die Messprobe MP von dem Temperierungselement 3 wieder abgekühlt werden, auf dessen Aufbau und Funktionsweise im Folgenden näher eingegangen ist.
Das Temperierungselement 3 weist ein erstes Heizelement 8 auf, das durch eine
Messingplatte mit elektrisch betriebenen Heizstäben gebildet ist. An dem ersten
Heizelement 8 ist ein zweiter Temperatursensor 9 vorgesehen, mit dem die Steuermittel 5 die aktuelle Temperatur T des ersten Heizelements 8 messen. Das erste Heizelement 8 ist direkt über der Schale 2 angeordnet, weshalb Wärmeenergie von dem ersten Heizelement 8 auf die Messprobe MP übertragen wird.
Das Temperierungselement 3 weist weiters ein zweites Heizelement 10 auf, das durch eine weitere Messingplatte 11 und zwei Peltier- Elemente 12 und 13 und einen Kühlkörper 14 samt Ventilator gebildet ist. Die Peltier- Elemente 12 und 13 können sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen verwendet werden, wobei eine Beschädigungstemperatur der Peltier- Elemente 12 und 13 nicht überschritten werden darf, um eine thermische Zerstörung der Peltier-Elemente 12 und 13 zu verhindern. In dem Datenblatt der Peltier-Elemente 12 und 13 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist als Beschädigungstemperatur 120°C angegeben. Die Steuermittel 5 überwachen die Temperatur T der Peltier-Elemente 12 und 13 mittels eines dritten Temperatursensors 15.
Das Temperierungselement 3 weist weiters einen Motor M samt Hubmechanik auf, mit dem die Messingplatte des ersten Heizelements 8 auf der Messingplatte 11 des zweiten
Heizelements 10 aufgesetzt bzw. in direkten mechanischen Kontakt gebracht werden kann und mit dem die Messingplatten in einen Abstand A zueinander positioniert werden können. Hierdurch wird der Wärmeleitwiderstand zwischen dem ersten Heizelement 8 und dem zweiten Heizelement 10, das zusätzlich auch ein Kühlelement bildet, verändert.
Um ein Aufheizen und rasches Abkühlen der Messprobe MP zu gewährleisten sind die Steuermittel 5 zum Steuern des Temperierungselements 3 entsprechend dem im Folgenden beschriebenen Temperierungsverfahren ausgebildet. Um ein rasches Aufheizen einer in das Flammpunkmessgerät 1 eingebrachten Messprobe MP zu gewährleisten steuern die
Steuermittel 5 den Motor M an, um das zweite Heizelement 10 in unmittelbaren
mechanischen Kontakt mir dem ersten Heizelement 8 zu bringen. Anschließend steuern die Steuermittel 5 beide Heizelemente 8 und 10 zum Heizen an. Die von dem zweiten
Heizelement 10 erzeugte Wärmeenergie wird von der Messingplatte 11 an die
Messingplatte des ersten Heizelements 8 und von diesem an die Messprobe MP abgegeben. Gleichzeitig heizen die Heizstäbe des ersten Heizelements 8 die Messingplatte des ersten Heizelements 8 ebenfalls auf, wodurch die Messprobe MP zusätzlich und somit besonders rasch erhitzt wird.
In Figur 4 ist der Temperaturverlauf T-MP1 der mit dem zweiten Temperatursensor 9 gemessenen Temperatur T der Messplatte des ersten Heizelements 8 und der
Temperaturverlauf T-MP2 der mit dem dritten Temperatursensor 15 gemessenen
Temperatur T der Messplatte 11 des zweiten Heizelements 10 über der Zeit t dargestellt. Da die Beschädigungstemperatur der Peltier-Elemente 12 und 13, ab der die Gefahr von Beschädigungen besteht, bei 120°C liegt, wurde als Grenztemperatur die Temperatur von 100°C festgelegt. Bei Erreichen der Grenztemperatur GT steuern die Steuermittel 5 den Motor M mit einem in Figur 4 dargestellten Steuersignal S 1 an, um das zweite Heizelement 10 von dem ersten Heizelement 8 abzuheben und in dem Abstand A zu positionieren, wie dies in Figur 3 dargestellt ist. Gemäß dem Ausführungsbeispiel weist der Abstand A eine Länge von 3mm auf, die ausreichend groß ist, dass praktisch keine Wärmeleitung mehr zwischen den Messingplatten stattfindet. Gleichzeitig bei Erreichen der Grenztemperatur GT steuern die Steuermittel 5 die Peltier-Elemente 12 und 13 vom Heizbetrieb in den Kühlbetrieb um, weshalb die Temperatur T der Messingplatte 11 des zweiten Heizelements
10 relativ rasch auf unter 50°C abnimmt, wie dies an dem Temperaturverlauf T-MP2 in Figur 4 zu erkennen ist. Die Heizstäbe des ersten Heizelements 8 heizen die Messprobe MP über die Grenztemperatur GT hinaus auf, wie dies an dem Temperaturverlauf T-MP1 in Figur 4 zu erkennen ist. Bei einer Temperatur von 200°C wird der Flammpunkt der
Messprobe MP detektiert, weshalb zu dem Zeitpunkt tl die Messung beendet ist und ab einem Zeitpunkt t2 der Abkühlvorgang der Messprobe MP beginnt. Hierauf geben die Steuermittel 5 das Steuersignal S l an den Motor M ab, der das zweite Heizelement 10 wieder in mechanischen Kontakt mit dem ersten Heizelement 8 bringt. Da die Messingplatte
11 des zweite Heizelements 10 durch die Peltier-Elemente 12 und 13 auf 40°C abgekühlt ist, entzieht die Messingplatte 11 der 200°C heißen Messingplatte des ersten Heizelements 8 sehr schnell viel Wärmeenergie und kühlt diese bis zu dem Zeitpunkt t3 auf 182°C ab. Zu dem Zeitpunkt t3 hat sich aber - trotz kontinuierlicher Kühlung durch die Peltier-Elemente
12 und 13 - die Messingplatte 11 bis zur Grenztemperatur GT aufgeheizt, weshalb die Steuermittel 5 erneut das Steuersignal S 1 an den Motor M abgeben und das zweite
Heizelement 10 von dem ersten Heizelement abheben.
Hierdurch ist der Vorteil erhalten, dass die bereits abgekühlte Messingplatte 11 des zweiten Heizelements 10 bzw. des Kühlelements die Messingplatte des ersten Heizelements 8 und somit auch die Messprobe MP sehr rasch von 200°C auf 182°C abkühlt. Durch das
Abheben des Kühlelements bei erreichen der Grenztemperatur GT ist zusätzlich
sichergestellt, dass die Peltier-Elemente 12 und 13 keinen thermischen Schaden nehmen, da die Temperatur der Messingplatte 11 zu keinem Zeitpunkt 100°C übersteigt.
Ab dem Zeitpunkt t4 ist das Kühlelement wiederum von dem ersten Heizelement 8 thermisch entkoppelt, weshalb die Peltier-Elemente 12 und 13 die Messingplatte 11 relativ schnell wieder abkühlen, worauf die Messingplatte 11 zu einem Zeitpunkt t4 eine untere Grenztemperatur UT von 77°C erreicht. Zu diesem Zeitpunkt t4 geben die Steuermittel 5 erneut das Steuersignal S 1 an den Motor M ab, worauf das Kühlelement wieder in mechanischen Kontakt mit dem ersten Heizelement 8 gebracht wird. Bis zu einem Zeitpunkt t5 nimmt die Temperatur der Messingplatte des ersten Heizelements auf 168°C ab, zu welchem Zeitpunkt t5 das Kühlelement erneut die Grenztemperatur GT erreicht hat und wieder von dem ersten Heizelement 8 abgehoben wird.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird das Kühlelement 10 temperaturgesteuert auf das erste Heizelement 8 aufgesetzt und wieder abgehoben. Durch dieses stufenweise Abkühlen der Messingplatte des ersten Heizelements 8, die über Wärmeleitung mit der Messprobe MP verbunden ist, ergibt sich vorteilhafterweise ein besonders rasches Abkühlen des ersten Heizelements 8 und der Messprobe MP.
Ab einem Zeitpunkt t6 reicht die Kühlkapazität der beiden Peltier-Elemente 12 und 13 aus, damit die Temperatur T der Messingplatte 11 die Grenztemperatur GT nicht mehr erreicht, weshalb das Kühlelement 10 ab diesem Zeitpunkt kontinuierlich in mechanischem Kontakt mit der ersten Heizplatte 8 verbleibt und diese auf unter 50°C abkühlt. Hierauf kann die Messprobe MP aus dem Flammpunktmessgerät 1 entnommen werden.
In Figur 5 sind Temperaturkurven der Temperatur T der Messingplatte des ersten
Heizelements 8 dargestellt, die den Effekt unterschiedlicher Abkühlverfahren deutlich machen. Die oberste Temperaturkurve Tl zeigt den Verlauf der Temperatur T des ersten Heizelements 8, und somit im Wesentlichen auch den Verlauf der Temperatur T der Messprobe MP, wenn die Abkühlung ausschließlich durch thermische Konvektion bei abgehobenem bzw. abgeschaltetem Kühlelement und abgeschalteten Heizelementen erfolgt. In diesem Fall dauert die Abkühlung von 230°C auf 100°C fast 11 Minuten (925s - 275s = 650 Sekunden), um anschließend mit auf dem ersten Heizelement 8 aufgesetztem
Kühlelement 10 innerhalb von knappen 2 Minuten (1040s - 925s = 115 Sekunden) auf 50°C abzukühlen.
Die mittlere Temperaturkurve T2 zeigt den Verlauf der Temperatur T des ersten
Heizelements 8, und somit im Wesentlichen auch den Verlauf der Temperatur T der Messprobe MP, wenn das Kühlelement 10 in eine Abstand A von 0,1 mm zu dem ersten Heizelement 8 positioniert wird. Über diesen sehr kleinen Luftspalt findet bereits intensive thermische Konvektion statt, weshalb der Luftspalt einen relativ niedrigen thermischen Widerstand bildet. Der thermische Widerstand ist aber groß genug, um zu verhindern, dass sich die Messingplatte 11 des Kühlelements 10 bis auf die Grenztemperatur GT aufheizt, weshalb der Abstand A während des gesamten Abkühlvorgangs konstant gehalten werden kann. In diesem Fall mit angenähertem, aber nicht in mechanischen Kontakt mit dem ersten Heizelement 8 befindlichem Kühlelement 10 dauert die Abkühlung von 230°C auf 100°C nur mehr knappe 6 Minuten (630s - 275s = 355 Sekunden). Durch das Annähern des Kühlelements 10 an das erste Heizelement 8 konnte das erste Heizelement 8 und die Messprobe MP in fast der Hälfte der Zeit von 230°C auf 100°C abgekühlt werden, wodurch wesentlich mehr Flammpunktmessungen pro Tag mit dem Flammpunktmessgerät 1 durchgeführt werden können, als dies möglich wäre, wenn nur mittels natürlicher
Konvektion abgekühlt werden würde. Hierdurch ist eine weitere erfindungsgemäße Möglichkeit erhalten die erste Heizplatte 8 relativ schnell abzukühlen. Der Vorteil dieser Ausführungsvariante ist dadurch gegeben, dass die Peltier-Elemente keine schnellen Temperaturschwankungen mitmachen müssen, was die Lebensdauer der Peltier-Elemente verlängert.
Die untere Temperaturkurve T3 zeigt den Verlauf der Temperatur T des ersten
Heizelements, und somit im Wesentlichen auch den Verlauf der Temperatur der Messprobe MP, wenn das Kühlelement 10 temperaturgesteuert in mechanischen Kontakt mit dem ersten Heizelement 8 gebracht wird, wie dies vorstehend anhand der Figur 4 beschrieben wurde. In diesem Fall dauert die Abkühlung von 230°C auf 100°C nur mehr 2,58 Minuten (430s - 275s = 155 Sekunden). Hierdurch kann vorteilhafterweise die Anzahl der
Flammpunktmessungen pro Tag mit dem Flammpunktmessgerät 1 noch weiter erhöht werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung steuern die Steuermittel 5 den Motor M nicht temperaturgesteuert sondern zeitgesteuert zum mechanischen Kontaktieren und wieder Abheben des Kühlelements 10 von dem ersten Heizelement 8 an. Dies ist möglich, wenn die physikalischen Parameter des Temperierungselements 3 und der Messprobe MP im Wesentlichen unverändert bleiben. Hierbei spielen beispielsweise die Dicke der Messingplatten, beziehungsweise deren Wärmespeicherkapazität, und die Kühlleistung der Peltier-Elemente 12 und 13 als physikalische Parameter des
Temperierungselements 3 eine Rolle. In diesem Fall kann entweder empirisch oder rechnerisch die Zeitdauer ermittelt werden, die das Kühlelement 10 sicher auf dem ersten Heizelement 8 aufgesetzt werden kann, ohne die Beschädigungstemperatur der Peltier- Elemente zu erreichen oder gar zu überschreiten. Da in diesem Fall Sicherheitsreserven eingeplant werden müssen, kann das Kühlelement 10 nur kürzere Zeitperioden auf dem ersten Heizelement 8 aufgesetzt werden, als diese bei der Temperatursteuerung der Fall ist. Bei einem zeitgesteuerten Temperierungselement kann dafür auf den dritten Temperatursensor verzichtet werden, weshalb hierdurch eine kostengünstige Lösung erhalten ist.
Durch den Einsatz der Peltier-Elemente als zweites Heizelement ist der Vorteil erhalten, dass diese auch zum Kühlen verwendet werden können und somit auf ein eigenes
Kühlelement verzichtet werden kann.
Der optimale Abstand A für das Ausführungsbeispiel der Erfindung mit konstantem
Abstand A während des Abkühlvorgangs und der optimale Abstand A für das
Ausführungsbeispiel der Erfindung mit unterbrochenem mechanischem Kontaktieren des Kühlelements mit dem ersten Heizelement hängen von einigen Parametern ab. Vorstehend wurde bereits auf relevante physikalische Parameter des Temperierungselements verwiesen, wobei es aber auch noch andere Parameter, wie beispielsweise die Luftfeuchtigkeit oder den minimal akzeptablem Wärmewiderstand bei abgehobenem Kühlelement, gibt. Je nach Ausführungsbeispiel kann somit auch der Abstand A von 0,5mm oder 5mm optimal für den Anwendungsfall sein.
Durch das Vorsehen des Kühlkörpers 14 ist der Vorteil erhalten, dass die Peltier-Elemente besonders wirksam arbeiten. In Figur 4 ist der nur sehr geringe Anstieg der Temperatur T des Kühlkörpers als Temperaturverlauf T-K dargestellt.
Es kann erwähnt werden, dass auch drei, fünf oder zehn Peltier-Elemente in einem
Temperierungselement vorgesehen sein können.
Es kann erwähnt werden, dass auch gemäß einem anderen Kühlprinzip arbeitende
Kühlelemente in einem Temperierungselement vorgesehen sein könnten.

Claims

Patentansprüche
1. Temperierungselement (3) für ein Messgerät (1) zum Temperieren einer Messprobe (MP) mit einem ersten Heizelement (8), das zum Abgeben von Wärmeenergie an die Messprobe (MP) ausgebildet ist, und mit einem
zweiten Heizelement (10), das zum Abgeben von Wärmeenergie an die Messprobe (MP) durch Wärmeleitung über das erste Heizelement (8) ausgebildet ist, und mit
Steuermitteln (5) zum Steuern des Aufheizens der Messprobe (MP), wobei bis zum
Erreichen einer Grenztemperatur (GT) das erste Heizelement (8) und vorzugsweise zusätzlich das zweite Heizelement (10) zum Beheizen der Messprobe (10) vorgesehen sind und wobei ab der Grenztemperatur (GT) der Wärmeleitwiderstand zwischen dem ersten Heizelement (8) und dem zweiten Heizelement (10) erhöht wird, dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuermittel (5) beim Erreichen der Grenztemperatur (GT) zum mechanischen
Auftrennen der Kontaktierung des ersten Heizelements (8) mit dem zweiten Heizelement (10) ausgebildet sind, und dass ein Kühlelement (10) zum Entziehen von Wärmeenergie vorgesehen ist, und dass
die Steuermittel (5) zum Steuern des Abkühlens der Messprobe (MP) ausgebildet sind, wobei durch Annäherung des Kühlelements (10) an das abgeschaltete erste Heizelement (8) und vorzugsweise durch unterbrochenes Kontaktieren des Kühlelements (10) mit dem abgeschalteten ersten Heizelement (8) der Messprobe (MP) Wärmeenergie entzogen wird.
2. Temperierungselement (3) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlelement (10) durch das zweite Heizelement (10) und vorzugsweise durch ein Peltier- Element (12, 13) gebildet ist.
3. Temperierungselement (3) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass sowohl das erste Heizelement (8) als auch das zweite Heizelement (10) plattenförmig ausgebildet sind und dass Transportmittel (M) vorgesehen sind, die von den Steuermitteln (5) gesteuert, zum Kontaktieren der Plattenflächen der Heizelemente (8, 10) und zum Auftrennen der Kontaktierung um einen Plattenabstand (A) ausgebildet sind, wobei der Plattenabstand (A) insbesondere größer als zwei Millimeter und vorzugsweise etwa drei Millimeter beträgt.
4. Temperierungselement (3) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Heizelement (10) und vorzugsweise auch das erste Heizelement (8) einen Temperaturfühler (9, 15) aufweisen, wobei die Grenztemperatur (GT) mit dem Temperaturfühler (15) des zweiten Heizelements (10) gemessen wird, und dass die Steuermittel (5) zur Vermeidung einer Überhitzung des Kühlelements (10) über die Grenztemperatur (GT) zum temperaturgesteuerten unterbrochenen Kontaktieren des Kühlelements (10) mit dem ersten Heizelement (8) ausgebildet sind.
5. Temperierungselement (3) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (5) zum zeitgesteuerten unterbrochenen Kontaktieren des
Kühlelements (10) mit dem ersten Heizelement (8) ausgebildet sind.
6. Temperierungselement (3) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass ein Kühlkörper (14) vorgesehen ist, der in wärmeleitendem Kontakt mit dem Kühlelement (12, 13) angeordnet ist.
7. Flammpunktmessgerät (1) zur Messung des Flammpunktes von Messproben (MP), dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperierungselement (3) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 vorgesehen ist.
8. Temperierungsverfahren für ein Messgerät (1) zum Temperieren einer Messprobe (MP), wobei folgende Verfahrenschritte durchgeführt werden:
Aufheizen der Messprobe (MP) mit einem ersten Heizelement (8) und vorzugsweise zusätzlich mit einem zweiten Heizelement (10);
Messung an der Messprobe (MP);
dadurch gekennzeichnet, dass folgende Verfahrens schritte durchgeführt werden:
Auftrennen der mechanischen Kontaktierung zwischen dem ersten Heizelement (8) und dem zweiten Heizelement (10), wenn beim Aufheizen der Messprobe (MP) eine
Grenztemperatur überschritten wird;
Abkühlen der Messprobe (MP) durch Annähern eines Kühlelements (10) an das
abgeschaltete erste Heizelement (8), um den Wärmeleitwiderstand zwischen Kühlelement (10) und erstem Heizelement (8) zum Entziehen von Wärmeenergie der Messprobe (MP) zu reduzieren, wobei vorzugsweise der Abstand zwischen Kühlelement (10) und erstem Heizelement (8) zeitliche verändert wird.
9. Temperierungsverfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das
Kühlelement (10) so lange in wärmeleitenden Kontakt mit dem ersten Heizelement (8) gebracht wird, bis das Kühlelement (10) eine Grenztemperatur (GT) erreicht hat, worauf der wärmeleitende Kontakt unterbrochen wird, bis eine untere Grenztemperatur (UT) erreicht wird und das Kühlelement (10) erneut in wärmeleitenden Kontakt mit dem ersten
Heizelement (8) gebracht wird.
10. Temperierungsverfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das
Kühlelement (10) für festgelegte Zeitperioden in wärmeleitenden Kontakt mit dem ersten Heizelement (8) gebracht wird.
11. Temperierungsverfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das
Kühlelement (10) nach dem Annähern an das erste Heizelement (8) während des Abkühlens in einem konstanten Abstand mit gleich bleibendem Wärmeleitwiderstand zum ersten Heizelement (10) positioniert ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017136861A1 (de) * 2016-02-09 2017-08-17 Grabner Instruments Messtechnik Gmbh Vorrichtung zum temperieren einer messprobe
US12255123B2 (en) 2015-09-30 2025-03-18 Microfabrica Inc. Micro heat transfer arrays, micro cold plates, and thermal management systems for semiconductor devices, and methods for using and making such arrays, plates, and systems

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015100272B3 (de) * 2015-01-09 2016-05-04 Rheotec Messtechnik Gmbh Temperieranordnung für Messgeräte
CN106610391A (zh) * 2015-10-21 2017-05-03 湖北航天化学技术研究所 含能材料闪点测试方法及其设备
US10845375B2 (en) * 2016-02-19 2020-11-24 Agjunction Llc Thermal stabilization of inertial measurement units
JP2021522462A (ja) 2018-04-19 2021-08-30 エンバー テクノロジーズ， インコーポレイテッド アクティブ温度制御を備えた携帯型冷却器
US10989466B2 (en) 2019-01-11 2021-04-27 Ember Technologies, Inc. Portable cooler with active temperature control
DE102019115120A1 (de) * 2019-06-05 2020-12-10 Anton Paar Provetec Gmbh Temperiervorrichtung und Verfahren für einen Flammpunktbestimmungstest und/oder Brennpunktbestimmungstest
CA3178289A1 (en) 2020-04-03 2021-10-07 Clayton Alexander Portable cooler with active temperature control
CN112710103A (zh) * 2020-12-24 2021-04-27 博松设备科技(南通)有限公司 一种基于半导体制冷材料的低温恒温器装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3402595A (en) * 1966-05-02 1968-09-24 Standard Oil Co Flash testing apparatus
GB1178818A (en) * 1967-06-14 1970-01-21 Prec Scient Company Automatic Flash Point Measuring Apparatus
SU940031A1 (ru) * 1980-12-11 1982-06-30 Уфимский Нефтяной Институт Автоматический анализатор температуры вспышки жидких нефтепродуктов
EP0486980A1 (de) * 1990-11-23 1992-05-27 Werner Dr. Grabner Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Flammpunktes von Flüssigkeiten und Feststoffen
EP0540886A2 (de) 1991-11-05 1993-05-12 Werner Dr. Grabner Verfahren und Vorrichtung zur Begrenzung der Temperatur
EP0677786A1 (de) * 1994-04-15 1995-10-18 Minnesota Mining And Manufacturing Company Methode zur Temperaturregelung einer zeitweise stehenden und fliessenden Flüssigkeit
US6351952B1 (en) * 2000-12-19 2002-03-05 Goodfaith Innovations, Inc. Interruptible thermal bridge system
US20030155939A1 (en) * 2002-02-19 2003-08-21 Lucas / Signatone Corporation Hot/cold chuck system
EP1666895A1 (de) * 2003-08-18 2006-06-07 Advantest Corporation Temperaturregeleinrichtung und temperaturregelverfahren
US20100152066A1 (en) * 2008-12-16 2010-06-17 Malik Imran R Temperature control devices and methods

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08107526A (ja) * 1994-10-05 1996-04-23 Olympus Optical Co Ltd 電子的撮像装置
FR2754348B1 (fr) * 1996-10-03 1998-11-06 Elf Antar France Appareil pour la determination du point d'eclair d'un produit
US6408256B1 (en) * 1999-10-01 2002-06-18 Colorado State University Research Foundation Apparatus and method for thermal evaluation of any thin material

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3402595A (en) * 1966-05-02 1968-09-24 Standard Oil Co Flash testing apparatus
GB1178818A (en) * 1967-06-14 1970-01-21 Prec Scient Company Automatic Flash Point Measuring Apparatus
SU940031A1 (ru) * 1980-12-11 1982-06-30 Уфимский Нефтяной Институт Автоматический анализатор температуры вспышки жидких нефтепродуктов
EP0486980A1 (de) * 1990-11-23 1992-05-27 Werner Dr. Grabner Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Flammpunktes von Flüssigkeiten und Feststoffen
EP0540886A2 (de) 1991-11-05 1993-05-12 Werner Dr. Grabner Verfahren und Vorrichtung zur Begrenzung der Temperatur
EP0677786A1 (de) * 1994-04-15 1995-10-18 Minnesota Mining And Manufacturing Company Methode zur Temperaturregelung einer zeitweise stehenden und fliessenden Flüssigkeit
US6351952B1 (en) * 2000-12-19 2002-03-05 Goodfaith Innovations, Inc. Interruptible thermal bridge system
US20030155939A1 (en) * 2002-02-19 2003-08-21 Lucas / Signatone Corporation Hot/cold chuck system
EP1666895A1 (de) * 2003-08-18 2006-06-07 Advantest Corporation Temperaturregeleinrichtung und temperaturregelverfahren
US20100152066A1 (en) * 2008-12-16 2010-06-17 Malik Imran R Temperature control devices and methods

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12255123B2 (en) 2015-09-30 2025-03-18 Microfabrica Inc. Micro heat transfer arrays, micro cold plates, and thermal management systems for semiconductor devices, and methods for using and making such arrays, plates, and systems
WO2017136861A1 (de) * 2016-02-09 2017-08-17 Grabner Instruments Messtechnik Gmbh Vorrichtung zum temperieren einer messprobe
AT518304A1 (de) * 2016-02-09 2017-09-15 Grabner Instr Messtechnik Gmbh Vorrichtung zum Temperieren einer Messprobe
US11740195B2 (en) 2016-02-09 2023-08-29 Grabner Instruments Messtechnik Gmbh Device for controlling the temperature of a test sample

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US20130128915A1 (en) 2013-05-23
AT510043B1 (de) 2012-01-15
AT510043A4 (de) 2012-01-15

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