DE102011121213B3 - Method for measuring e.g. heat conductivity of liquid, involves determining total transportation magnitude of fluid-filled body from measurement values, and determining thermal transportation magnitude from total transportation magnitude - Google Patents

Abstract

The method involves conveying fluid (34) into a porous body (28) by evacuation of the porous body and filling pores of the porous body with the fluid such that a fluid-filled body is formed. Measurement values are received, and thermal transportation magnitude of the fluid-filled body is determined from the received measurement values. A thermal total transportation magnitude of the fluid-filled body is determined from the received measurement values. The thermal transportation magnitude is determined from the thermal total transportation magnitude. An independent claim is also included for a transportation magnitude measurement device.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen einer thermischen Transportgröße, insbesondere einer Wärmeleitfähigkeit und/oder einer Temperaturleitfähigkeit eines Fluids. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Transportgrößen-Messvorrichtung zumindest einer thermischen Transportgröße, insbesondere einer Wärmeleitfähigkeit und/oder einer Temperaturleitfähigkeit, eines Fluids.The invention relates to a method for measuring a thermal transport size, in particular a thermal conductivity and / or a thermal conductivity of a fluid. According to a second aspect, the invention relates to a transport-size measuring device of at least one thermal transport size, in particular a thermal conductivity and / or a thermal conductivity of a fluid.

Eine gattungsgemäße Transportgrößen-Messvorrichtung ist aus der DE 101 44 873 A1 bekannt. Bei der dort beschriebenen Ausführungsform begrenzt ein poröser Körper eine Kavität, in der das zu vermessene Fluid einströmt. Nachteilig an der bekannten Transportgrößen-Messvorrichtung ist, dass höchste Messgenauigkeiten nur schwer zu erreichen sind.A generic transport size measuring device is from the DE 101 44 873 A1 known. In the embodiment described therein, a porous body defines a cavity in which the fluid to be measured flows. A disadvantage of the known transport-size measuring device is that the highest measuring accuracies are difficult to achieve.

Aus der DE 41 07 295 A1 ist ein Verfahren zur Bestimmung von chemischen und physikalischen Eigenschaften einer Gasatmosphäre bekannt, bei der eine Wärmequelle, beispielsweise in Form eines Glühwendels, der von der zu vermessenden Gasatmosphäre umgeben ist. Es wird die von der heißen Oberfläche abgegebene Wärmemenge durch Auswerten des Temperatursignals erfasst und daraus die Transportgröße bestimmt. In der Druckschrift ist beschrieben, dass die Messkammer, in der der Glühwendel angeordnet ist, von porösem Material umgeben sein kann, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn das zu vermessende Gasgemisch brennbar ist.From the DE 41 07 295 A1 a method for the determination of chemical and physical properties of a gas atmosphere is known in which a heat source, for example in the form of a filament, which is surrounded by the gas atmosphere to be measured. The amount of heat released by the hot surface is detected by evaluating the temperature signal and from this determines the transport size. The publication describes that the measuring chamber in which the incandescent filament is arranged can be surrounded by porous material, which is particularly advantageous when the gas mixture to be measured is combustible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Messgenauigkeit bei der Messung thermischer Transportgrößen zu verbessern.The invention has for its object to improve the accuracy of measurement in the measurement of thermal transport sizes.

Die Erfindung löst das Problem durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1. Gemäß einem zweiten Aspekt löst die Erfindung das Problem durch eine Transportgrößen-Messvorrichtung gemäß Anspruch 5.The invention solves the problem by a method according to claim 1. According to a second aspect, the invention solves the problem by a transport size measuring device according to claim 5.

Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass höhere Messgenauigkeiten erreicht werden können. Es hat sich nämlich herausgestellt, das die Konvektion auch dann für Präzisionsmessungen störend groß bleibt, wenn die Kavität, in der sich das zu vermessende Fluid befindet, von einem porösen Körper umgeben ist. Ist das Fluid jedoch selbst im porösen Körper aufgenommen, kann sich in guter Näherung keine Konvektion einstellen.An advantage of the invention is that higher measurement accuracy can be achieved. It has been found that the convection remains disturbingly large even for precision measurements, when the cavity in which the fluid to be measured is surrounded by a porous body. However, if the fluid itself is taken up in the porous body, convection can not occur to a good approximation.

Durch das Aufnehmen des Fluids in den porösen Körper kann nur eine Gesamt-Transportgröße ermittelt werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass das Berechnen der thermischen Transportgröße des Fluids aus der Gesamt-Transportgröße des mit Fluid gefüllten Körpers mit so hoher Genauigkeit möglich ist, dass die thermische Transportgröße mit höherer Genauigkeit berechenbar ist als bisher.By including the fluid in the porous body, only a total transport size can be determined. However, it has been found that calculating the thermal transport size of the fluid from the total transport size of the fluid-filled body is possible with such high accuracy that the thermal transport size can be calculated with higher accuracy than heretofore.

Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter dem Fluid eine Flüssigkeit oder ein Gas verstanden.In the context of the present description, the fluid is understood as meaning a liquid or a gas.

Unter dem porösen Körper wird insbesondere ein Körper verstanden, bei dem die Poren zumindest 30% des Gesamt-Volumens ausmachen. Es handelt sich dabei um denjenigen Anteil an Poren, der mit einem Helium-Pyknometer ermittelt wird. Grundsätzlich ist es vorteilhaft, wenn der poröse Körper eine besonders hohe Porosität hat. Eine geringe Porosität führt aber lediglich dazu, dass die erreichbaren Messergebnisse in der Regel eine etwas geringere erreichbare Genauigkeit besitzen. Der poröse Körper ist vorzugsweise zumindest überwiegend (bezüglich der Zahl der Poren) offenporig.The porous body is understood in particular to mean a body in which the pores make up at least 30% of the total volume. It is the proportion of pores that is determined with a helium pycnometer. In principle, it is advantageous if the porous body has a particularly high porosity. However, a low porosity only leads to the fact that the achievable measurement results usually have a slightly lower achievable accuracy. The porous body is preferably at least predominantly porous (in terms of the number of pores).

Unter der thermischen Gesamt-Transportgröße wird insbesondere die Wärmeleitfähigkeit und/oder die Temperaturleitfähigkeit des mit Fluid gefüllten Körpers verstanden. Selbstverständlich handelt es sich in diesem Fall um die makroskopische Größe, also die thermische Transportgröße aus der Gesamtheit aus porösem Körper und darin aufgenommenem Fluid.The overall thermal transport size is understood in particular to be the thermal conductivity and / or the thermal diffusivity of the body filled with fluid. Of course, in this case, it is the macroscopic size, that is to say the thermal transport size of the totality of the porous body and the fluid contained therein.

Unter dem Ermitteln der thermischen Transportgröße aus der thermischen Gesamt-Transportgröße wird insbesondere verstanden, dass der für die thermische Gesamt-Transportgröße erhaltene Wert durch eine mathematische Umformung in die thermische Transportgröße überführt wird. Beispielsweise kann das anhand einer Kalibrierkurve, die auch als Interpolationsfunktion bezeichnet werden könnte, erfolgen, die beispielsweise in Form einer Tabelle oder als parametrisierte Kurve in einem Speicher abgelegt sein kann.By determining the thermal transport size from the total thermal transport size is understood in particular that the value obtained for the total thermal transport size is converted by a mathematical transformation in the thermal transport size. For example, this can be done using a calibration curve, which could also be referred to as an interpolation function, which may be stored in a memory, for example in the form of a table or as a parameterized curve.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Einbringen des Fluids in den porösen Körper die Schritte eines Evakuierens des porösen Körpers und danach eines Füllens von evakuierten Poren des porösen Körpers mit dem Fluid, so dass der fluidgefüllte Körper entsteht. Das Evakuieren kann beispielsweise so durchgeführt werden, dass ein Druck von höchstens 10 kPa eingestellt wird. Je geringer der Druck beim Evakuieren, desto höher ist die erreichbare Messgenauigkeit. Solange keine sehr hohen Anforderungen an die Messgenauigkeit gestellt werden, reicht gegebenenfalls sogar ein Evakuieren auf einen geringeren Druck aus.According to a preferred embodiment, the introduction of the fluid into the porous body comprises the steps of evacuating the porous body and then filling evacuated pores of the porous body with the fluid to form the fluid-filled body. The evacuation can, for example be performed so that a pressure of at most 10 kPa is set. The lower the pressure during evacuation, the higher the achievable accuracy. As long as no very high demands are placed on the measuring accuracy, it may even be sufficient to evacuate to a lower pressure.

Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass alle Poren des porösen Körpers mit dem Fluid gefüllt werden. Je mehr Poren mit dem Fluid gefüllt werden, desto höher ist die erreichbare Messgenauigkeit, eine 100%ige Füllung aller Poren des porösen Körpers wird in aller Regal nicht erreicht, was aber auch nicht notwendig ist.It is possible, but not necessary, for all the pores of the porous body to be filled with the fluid. The more pores are filled with the fluid, the higher the achievable accuracy, a 100% filling of all pores of the porous body is not reached on all shelves, but this is not necessary.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Messen der thermischen Transportgröße die Schritte eines Bringens des Widerstandselements in unmittelbaren thermischen Kontakt mit dem fluidgesättigten Körper und eines Einbringens eines Wärmestroms in den fluidgesättigten Körper mittels des Widerstandselements. Unter dem unmittelbaren thermischen Kontakt ist dabei insbesondere zu verstehen, dass der Wärmestrom aus dem Widerstandselement direkt in den fluidgesättigten Körper gelangt, ohne beispielsweise zunächst durch eine Kavität zu treten, die mit dem zu vermessenden Fluid gefüllt ist.According to a preferred embodiment, measuring the thermal transport size comprises the steps of bringing the resistive element into direct thermal contact with the fluid-saturated body and introducing a heat flow into the fluid-saturated body by means of the resistive element. By the direct thermal contact is to be understood in particular that the heat flow from the resistance element passes directly into the fluid-saturated body without, for example, first to pass through a cavity which is filled with the fluid to be measured.

Unter dem Merkmal, dass das Widerstandselement in unmittelbaren thermischen Kontakt mit dem fluidgesättigten Körper gebracht wird, ist insbesondere auch zu verstehen, dass zumindest ein Punkt existiert, in dessen noch so kleiner Umgebung sowohl das Widerstandselement als auch der Körper liegen.By the feature that the resistance element is brought into direct thermal contact with the fluid-saturated body, it is to be understood in particular that at least one point exists, in the smallest possible environment of which both the resistance element and the body lie.

Das Einbringen des Wärmestroms in den fluidgesättigten Körper Kann gepulst oder kontinuierlich erfolgen. So können sowohl transiente als auch nicht-transiente Verfahren zur Ermittlung der thermischen Gesamt-Transportgröße eingesetzt werden. So kann beispielsweise das Platten-Verfahren eingesetzt werde.The introduction of the heat flow into the fluid-saturated body can be pulsed or continuous. Thus, both transient and non-transient methods can be used to determine the total thermal transport size. For example, the plate method can be used.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die thermische Transportgröße anhand einer Kalibrierfunktion errechnet. Diese Kalibrierfunktion ist beispielsweise als Tabelle oder als parametrisierte Interpolationsfunktion in Form von Parametern gespeichert, die die Interpolationsfunktion festlegen.According to a preferred embodiment, the thermal transport quantity is calculated on the basis of a calibration function. This calibration function is stored, for example, as a table or as a parameterized interpolation function in the form of parameters which define the interpolation function.

Die Kalibrierkurve wird beispielsweise dadurch erhalten, dass für eine Vielzahl von Fluiden, deren thermische Transportgröße mit hoher Genauigkeit bekannt ist, der poröse Körper mit dem Fluid gefüllt wird, wobei nachfolgend die Gesamt-Transportgröße bestimmt wird. Es ergibt sich so eine Funktion, die die thermische Transportgröße des Fluids gegen die thermische Gesamt-Transportgröße aufträgt. Anhand dieser Kurve kann für ein unbekanntes Fluid aus der thermischen Gesamt-Transportgröße die thermische Transportgröße bestimmt werden. Das erfolgt entweder durch Interpolation der bekannten Tabellenwerte, beispielsweise mit einem abschnittsweise definierten Polynom oder durch Inversion einer Ausgleichskurve durch das oben beschriebene Verfahren.The calibration curve is obtained, for example, by filling the porous body with the fluid for a large number of fluids whose thermal transport size is known with high accuracy, the total transport size subsequently being determined. This results in a function that plots the thermal transport size of the fluid against the total thermal transport size. Based on this curve, the thermal transport size can be determined for an unknown fluid from the total thermal transport size. This is done either by interpolation of the known table values, for example with a polynomial defined in sections or by inversion of a compensation curve by the method described above.

Eine erfindungsgemäße Transportgrößen-Messvorrichtung umfasst vorzugsweise eine Brückenschaltung, die mit dem elektrischen Widerstandselement verbunden und mittels der ein elektrischer Widerstand des Widerstandselements ermittelbar ist. Mittels einer Brückenschaltung lässt sich der elektrische Widerstand des Widerstandselements mit hoher Genauigkeit ermitteln, ohne dass ein signifikanter zusätzlicher Wärmestrom eingebracht wird.A transport-size measuring device according to the invention preferably comprises a bridge circuit which is connected to the electrical resistance element and by means of which an electrical resistance of the resistance element can be determined. By means of a bridge circuit, the electrical resistance of the resistance element can be determined with high accuracy, without a significant additional heat flow being introduced.

Vorzugsweise umfasst die Transportgrößen-Messvorrichtung eine Auswerteeinheit, die eingerichtet ist zum Durchführen mit den Schritten: (a) Bestromen des elektrischen Widerstandselements, so dass das elektrische Widerstandselement einen Wärmestrom in den mit Fluid gefüllten Körper abgibt, (b) Ermitteln des elektrischen Widerstands des Widerstandselements zu zumindest einem Zeitpunkt, (c) Ermitteln der der Gesamt-Transportgröße aus dem elektrischen Widerstand und (d) Ermitteln der thermischen Transportgröße aus der thermischen Gesamt-Transportgröße. Die Schritte (c) und (d) können zusammenfallen, so dass die thermische Transportgröße direkt aus dem elektrischen Widerstand bestimmt wird.Preferably, the transport size measuring device comprises an evaluation unit which is adapted to perform the steps of: (a) energizing the electrical resistance element so that the electrical resistance element emits heat flow into the fluid-filled body, (b) determining the electrical resistance of the resistance element at least one time; (c) determining the total transport size from the electrical resistance; and (d) determining the thermal transport size from the total thermal transport size. Steps (c) and (d) may coincide so that the thermal transport quantity is determined directly from the electrical resistance.

Günstig ist es, wenn die Auswerteeinheit einen digitalen Speicher aufweist, in dem zumindest ein Parameter abgelegt ist, anhand dessen aus der Gesamt-Transportgröße die thermische Transportgröße berechenbar ist. Insbesondere ist die oben beschriebene parametrisierte Kurve bzw. die entsprechende Tabelle in dem digitalen Speicher abgelegt.It is advantageous if the evaluation unit has a digital memory in which at least one parameter is stored, by means of which the thermal transport quantity can be calculated from the total transport size. In particular, the parameterized curve or the corresponding table described above is stored in the digital memory.

Günstig ist es, wenn der poröse Körper eine Porengrößenverteilung D hat und der Median der Porengrößenverteilung zumindest das Zehnfache einer mittleren freien Weglänge des Fluids beträgt. Vorteilhaft daran ist, dass hinreichend viele Stöße zwischen den Gasteilchen stattfinden, so dass die thermische Transportgröße wohldefiniert ist. Die Porengrößenverteilung gibt für eine vorgegebene Porengröße als Argument den relativen Anteil aller Poren an, die höchstens die vorgegebene Porengröße hat. Es gilt als also D(0) = 0 und D(00) = 1. Der Median ist die Porengröße, für die gilt, dass die Hälfte aller Poren kleiner und die andere Hälfte aller Poren größer ist.It is favorable if the porous body has a pore size distribution D and the median of the pore size distribution is at least ten times the mean free path length of the fluid. The advantage of this is that a sufficient number of collisions between the gas particles take place, so that the thermal transport size is well defined. The pore size distribution gives for a given pore size as an argument the relative proportion of all pores that has at most the predetermined pore size. It is therefore considered D (0) = 0 and D (00) = 1. The median is the pore size, which means that half of all pores are smaller and the other half of all pores larger.

Vorzugsweise beträgt der Median der Porengrößenverteilung höchstens 1 Millimeter. Das hat den Vorteil, dass die Konvektion einen besonders kleinen Einfluss hat.Preferably, the median pore size distribution is at most 1 millimeter. This has the advantage that the convection has a particularly small influence.

Im Folgenden wird beschrieben, auf welcher Basis die Auswertung der Messergebnisse bevorzugt erfolgt. Beim Bestromen des Widerstandselements gibt es einen Wärmestrom Φ ab. Der lässt sich berechnen als das Produkt aus elektrischem Strom i und elektrischer Spannung u zu Φ = P = ui = R²i Formel 1 wobei P die abgegebene elektrische Leistung ist. R bezeichnet den ohmschen Widerstand des Widerstandselements. Besonders günstig ist es, wenn die elektrische Leistung P auch bei sich änderndem ohmschen Widerstand R konstant gehalten wird. Der Widerstand kann, muss jedoch Rein rein ohmscher Widerstand sein.The following section describes the basis on which the evaluation of the measurement results preferably takes place. When the resistive element is energized, there is a heat flow Φ. It can be calculated as the product of electric current i and electric voltage u Φ = P = ui = R ² i Formula 1 where P is the electrical power output. R denotes the ohmic resistance of the resistive element. It is particularly favorable if the electrical power P is kept constant even when the ohmic resistance R is changing. The resistance can, but must be pure pure ohmic resistance.

Beispielsweise wird der elektrische Strom so eingebracht, dass ein stufenförmig verlaufender Wärmestrom Φ(+) entsteht. Das heißt, dass der Wärmestrom Φ abrupt von null auf einen vorgegebenen Wert steigt und dann zumindest im Wesentlichen konstant bleibt. Darunter, dass der Wert im Wesentlichen konstant bleibt, wird insbesondere verstanden, dass eine Schwankung innerhalb eines gleitenden Intervalls von einer Minute höchstens 5%, insbesondere höchstens 0,5%, beträgt.For example, the electric current is introduced so that a stepwise heat flow Φ (+) is formed. This means that the heat flow Φ abruptly increases from zero to a predetermined value and then remains at least substantially constant. The fact that the value remains substantially constant is understood in particular to mean that a fluctuation within a sliding interval of one minute is at most 5%, in particular at most 0.5%.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren ein Berechnen der Gesamt-Wärmeleitfähigkeit λ_System und/oder einer Gesamt-Temperaturleitfähigkeit a_System anhand einer analytischen Lösung der Gesamt-Wärmeleitfähigkeitsgleichung für eine Punktquelle, die unten ab Formel 4 beschrieben wird.Preferably, the method comprises calculating the total thermal conductivity λ _system and / or a total thermal conductivity a _system based on an analytical solution of the overall thermal conductivity equation for a point source, which is described below from formula 4.

Besonders bevorzugt wird die Gesamt-Wärmeleitfähigkeit anhand der Formel

gilt. Die Formelgröße r_eff bezeichnet eine Gerätekonstante des Widerstandselements, die auch als effektiver Abstand bezeichnet werden kann. Die Messung des effektiven Abstands r_eff wird weiter unten beschrieben. ΔT ist eine Temperaturdifferenz zwischen der vom Widerstandselement gemessenen Temperatur und einer Umgebungstemperatur. Die vom Widerstandselement gemessene Temperatur wird vorzugsweise aus dem elektrischen Widerstand R berechnet. Der Widerstand R hängt über die Beziehung R(T) = R₀(1 + α(T – T₀)O((T – T₀)²) Formel 3 von der Temperatur ab. Durch Messen des Widerstands R kann daher unter Kenntnis des linearen Temperaturkoeffizienten α die Temperatur T bestimmt werden. O((T – T₀)²) bezeichnet Terme zumindest zweiter Ordnung. T₀ ist die Referenztemperatur, insbesondere ist T₀ = 23°C und/oder die Umgebungstemperatur T₀ = T_Umgebung.The total thermal conductivity is particularly preferred based on the formula

applies. The formula size r _eff denotes a device constant of the resistance element, which can also be referred to as an effective distance. The measurement of the effective distance r _eff will be described later. ΔT is a temperature difference between the temperature measured by the resistance element and an ambient temperature. The temperature measured by the resistance element is preferably calculated from the electrical resistance R. The resistance R depends on the relationship R (T) = R ₀ (1 + α (T - T ₀ ) O ((T - T ₀ ) ² ) Formula 3 from the temperature. By measuring the resistance R, therefore, the temperature T can be determined knowing the linear temperature coefficient α. O ((T - T ₀ ) ² ) denotes at least second order terms. T ₀ is the reference temperature, in particular T ₀ = 23 ° C and / or the ambient temperature T ₀ = T _environment .

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Errechnen der Temperaturleitfähigkeit a_System aus dem Widerstand ein Bestimmen eines stationären Widerstandswerts für den Widerstand. Die Wärmeleitungsgleichung wird in der Näherung für Punktquellen durch die folgende Funktion gelöst (wobei der Kürze halber in den folgenden Formeln stets λ oder a anstelle von λ_System oder a_System geschrieben wird):

die für kleine Argumente der komplementären Fehlerfunktion erfc(...) wie folgt genähert werden kann:

According to a preferred embodiment, calculating the thermal conductivity a _system from the resistor comprises determining a steady state resistance value for the resistor. The heat equation is solved in the approximation for point sources by the following function (for the sake of brevity in the following formulas always λ or a is written instead of λ _system or a _system ):

which for small arguments of the complementary error function erfc (...) can be approximated as follows:

Diese Näherung gilt für

This approximation applies to

Es ist zu ersehen, dass dieser Term bei konstantem (effektivem) Abstand r, beispielsweise r = r_eff, mit zunehmender Zeit t schnell gegen Null strebt. Daraus folgt, dass nach einer kurzen Wartezeit t_s ein mit hinreichender Genauigkeit stationärer Zustand eintritt. Der Index s steht für stationär. Nach einer Wartezeit t_warte ≥ t_s (von beispielsweise maximal 10 Minuten) wird ein stationärer ohmscher Widerstand R_s zumindest einmal gemessen. Aus dem Widerstand R_s wird nach Formel 3 die zugehörige Temperatur und daraus und der Umgebungstemperatur T_Umgebung die stationäre Temperaturdifferenz ΔT_s := ΔT(t ≥ t_s) berechnet. Daraus folgt mit Formel 5 die richtungsunabhängige Gesamt-Wärmeleitfähigkeit λ_System.It can be seen that this term at constant (effective) distance r, for example r = r _eff , quickly tends to zero with increasing time t. It follows that after a short waiting time t _s, a steady state occurs with sufficient accuracy. The index s stands for stationary. After a waiting time t _wait ≥ t _s (of, for example, a maximum of 10 minutes), a stationary ohmic resistance R _{s is} measured at least once. From the resistor R _s , the associated temperature is calculated according to formula 3, and the stationary temperature difference ΔT _s : = ΔT (t ≥ t _s ) from this and the ambient temperature T _environment . From this follows with formula 5 the direction-independent total thermal conductivity λ _system .

Bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem das Errechnen der thermischen Transportgröße zumindest auch aus dem Widerstand unter Verwendung eines effektiven Abstands r_eff des Widerstandselements erfolgt, wobei der effektiven Abstand r_eff demjenigen Abstand entspricht, den ein punktförmig gedachter Temperaturfühler von einer punktförmig gedachten, den Wärmestrom abgebenden Punktwärmequelle haben würde, wenn der gedachte Temperaturfühler die dem gemessenen Widerstand entsprechende Temperatur messen würde. Die Bestimmung des effektiven Abstands r_eff wird unten ab Formel 7 beschrieben.Preference is given to a method in which the calculation of the thermal transport _quantity takes place at least also from the resistor using an effective distance r _{eff of} the resistance element, wherein the effective distance r _eff corresponds to the distance that a punctiform imaginary temperature sensor of a punctiform imaginary, the heat flow emitting point heat source would have, if the imaginary temperature sensor would measure the temperature corresponding to the measured resistance. The determination of the effective distance r _eff is described below from formula 7.

Vorzugsweise wird ein Widerstandselement verwendet, das einen Hüllkugel-Durchmesser von weniger als 10 Millimeter hat. Der Hüllkugel-Durchmesser ist der Durchmesser einer gedachten Kugel minimalen Durchmessers, die das Widerstandselement vollständig umschließt. Es hat sich überraschend gezeigt, dass der effektive Abstand in der Regal wider Erwarten deutlich kleiner ist als der Hüllkugel-Durchmesser. Aus diesem Grund kann das Widerstandselement als Punktwärmequelle genähert werden. An Stelle des Merkmals, dass der Hüllkugel-Durchmesser höchstens 10 Millimeter beträgt, könnte auch das Merkmal verwendet werden, dass der effektive Abstand kleiner ist als der Hüllkugel-Durchmesser, insbesondere kleiner als der halbe Hüllkugel-Durchmesser.Preferably, a resistive element is used which has an envelope ball diameter of less than 10 millimeters. The cladding diameter is the diameter of an imaginary sphere of minimum diameter that completely encloses the resistive element. It has surprisingly been found that the effective distance in the shelf contrary to expectations is significantly smaller than the envelope ball diameter. For this reason, the resistance element can be approximated as a point heat source. Instead of the feature that the envelope ball diameter is at most 10 millimeters, the feature could be used that the effective distance is smaller than the envelope ball diameter, in particular smaller than half the envelope ball diameter.

Bevorzugt umfasst das Messen einer thermischen Gesamt-Transportgröße die Schritte: Ermitteln einer Steigung der Temperatur als abhängige Variable gegen den Reziprokwert der Quadratwurzel der Zeit als unabhängige Variable in einer Umgebung des Nullpunkts der unabhängigen Variablen und Berechnen der Gesamt-Wärmeleitfähigkeit und/oder der Gesamt-Temperaturleitfähigkeit aus der Steigung. Die Herleitung hierzu findet sich zu Formel 11 weiter unten. Es ist nicht notwendig, dass die Temperatur selbst berechnet und daraus die Steigung ermittelt wird, es ist möglich, eine mit der Temperatur funktional zusammenhängende Größe zu messen und so aufzutragen, dass ein Temperaturverlauf, der in

zumindest im Wesentlichen linear verläuft, ebenfalls zu einem linearen Verlauf führen würde.Preferably, measuring an overall thermal transport quantity comprises the steps of: determining a slope of the temperature as a dependent variable against the reciprocal of the square root of time as an independent variable in an environment of the zero point of the independent variable and calculating the total thermal conductivity and / or the total Thermal conductivity from the slope. The derivation can be found in formula 11 below. It is not necessary that the temperature itself be calculated and from this the slope is determined; it is possible to measure a variable functionally related to the temperature and apply it so that a temperature profile which is in

at least substantially linear, would also lead to a linear course.

Eine erfindungsgemäße Transportgrößen-Messvorrichtung ist insbesondere eine solche Vorrichtung, die zum unmittelbaren Ausgeben der thermischen Transportgröße ausgerichtet ist.A transport-size measuring device according to the invention is, in particular, such a device which is aligned for the direct output of the thermal transport quantity.

Bestimmung des effektiven Abstands r_eff Determination of the effective distance r _eff

Im Folgenden wird beschrieben, wie der in den oben stehenden Formeln erscheinende Radius r in Form des effektiven Abstands r = r_eff bestimmt wird. Dazu wird das Widerstandselement 12 in flüssiges, entgastes, destilliertes Wasser getaucht und eingefroren. Aufgrund der Entgasung bilden sich beim Einfrieren keine Gasblasen auf der Oberfläche des Widerstandselements 12. Anschließend wird das Eis auf beispielsweise T = –12°C tiefgekühlt. Anschließend wird das oben beschriebene Verfahren durchgeführt. Aus Formel 5 folgt r_eff ≈ Φ / 4πλΔT Formel 7 The following describes how the radius r appearing in the above formulas is determined in the form of the effective distance r = r _eff . This is the resistance element 12 dipped in liquid, degassed, distilled water and frozen. Due to the degassing, no gas bubbles form on the surface of the resistance element during freezing 12 , Subsequently, the ice is frozen to, for example, T = -12 ° C. Subsequently, the method described above is performed. From formula 5 follows r _eff ≈ Φ / 4πλΔT Formula 7

Da Φ über Formel 2 aus der Spannung u und dem Strom i berechenbar ist, λ mit hoher Genauigkeit aus der Literatur bekannt ist und ΔT gemessen werden kann, lässt sich der effektive Abstand r_eff berechnen. In der Regel wird die Berechnung für mehrere Stromstärken i durchgeführt.Since Φ can be calculated from the voltage u and the current i via formula 2, λ is known from the literature with high accuracy and ΔT can be measured, the effective distance r _eff can be calculated. As a rule, the calculation is carried out for several currents i.

Der effektive Abstand r_eff ist derjenige Abstand, an dem die Temperaturdifferenz ΔT gemessen würde, wenn der Wärmestrom Φ in einer idealen Punktquelle eingebracht und mit einem ebenfalls punktförmig gedachten Temperaturfühler in eben dem effektiven Abstand r_eff die Temperatur gemessen würde.The effective distance r _eff is the distance at which the temperature difference .DELTA.T would be measured if the heat flow .phi. Was introduced into an ideal point source and the temperature was measured with a likewise punctiform imaginary temperature sensor at just the effective distance _r.sub.eff .

Bestimmung der Temperaturleitfähigkeit aus der Steigung Determination of the thermal conductivity from the slope

Zur Bestimmung der Gesamt-Temperaturleitfähigkeit aus der Steigung wird die Temperaturdifferenz ΔT gegen t*, wobei

gilt. Eine Entwicklung der Arbeitsgleichung

in eine MacLlaurin-Reihe liefert:

mit einer Steigung m und einem Achsabschnitt n. Für diese gilt n = Φ / 4πrλ Formel 10 undTo determine the total thermal conductivity of the slope, the temperature difference .DELTA.T against t *, where

applies. A development of the labor equation

into a MacLlaurin series:

with a slope m and an axis section n. For these applies n = Φ / 4πrλ Formula 10 and

Auflösen liefert λ = Φ / 4πrn Formel 12 undDissolution delivers λ = Φ / 4πrn Formula 12 and

Die elektrische Auswerteeinheit ist beispielsweise eingerichtet zum Anpassen der Messwerte im Intervall zwischen der Wartezeit t_werte und einer Endzeit t_end und zum Berechnen der Gesamt-Wärmeleitfähigkeit und/oder der Gesamt-Temparaturleitfähigkeit gemäß der Formel 12 und Formel 13.The electrical evaluation unit is configured, for example, to adjust the measured values in the interval between the waiting time _values and an end time t _end and to calculate the total thermal conductivity and / or the total thermal conductivity according to the formula 12 and formula 13.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigtIn the following the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. It shows

1 schematisch eine erfindungsgemäße Transportgrößen-Messvorrichtung zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer dreidimensionaler Ansicht, 1 1 schematically shows a transport-size measuring device according to the invention for carrying out a method according to the invention in a three-dimensional view,

2 einen Querschnitt durch die Transportgrößen-Messvorrichtung gemäß 1 und 2 a cross section through the transport size measuring device according to 1 and

3 ein Diagramm, in dem die Gesamt-Transportgröße gegen die Transportgröße aufgetragen ist. 3 a diagram in which the total transport size is plotted against the transport size.

1 zeigt schematisch eine Transportgrößen-Messvorrichtung 10 mit einem Widerstandselement 12. Das Widerstandselement ist vorliegend durch eine Metallschicht 14 gebildet, die auf einer Kunststofffolie 16 angeordnet ist. Die Metallschicht 14 ist über eine erste Kontaktierung 18 an eine zweite Kontaktierung 20 elektrisch kontaktiert. Die Metallschicht 14 ist im vorliegenden Fall rechteckig, insbesondere quadratisch, ausgebildet. Die Kontaktierungen 18, 20 befinden sich an zwei gegenüberliegenden Querseiten. 1 schematically shows a transport size measuring device 10 with a resistance element 12 , The resistance element is present through a metal layer 14 formed on a plastic sheet 16 is arranged. The metal layer 14 is about a first contact 18 to a second contact 20 electrically contacted. The metal layer 14 is rectangular in the present case, in particular square, formed. The contacts 18 . 20 are located on two opposite transverse sides.

Das Widerstandselement 12 hat eine Ausdehnung, die mittels einer gedachten gestrichelt gezeichneten Hüllkurve 22 charakterisiert werden kann. Der Begriff der Hüllkurve bezeichnet die mathematisch definierte Hüllkurve. Im vorliegenden Fall hat die Hüllkurve 22 einen Durchmesser h von höchstens 4,5 Millimeter. Da das Widerstandselement 12 flächig ausgebildet ist, könnte statt der Hüllkurve 22 auch ein Hüllkreis verwendet werden. The resistance element 12 has an extension, which by means of an imaginary dashed line envelope 22 can be characterized. The term envelope describes the mathematically defined envelope. In the present case, the envelope has 22 a diameter h of at most 4.5 millimeters. Because the resistance element 12 flat, could instead of the envelope 22 also an enveloping circle can be used.

Die Metallschicht 14 ist aus Nickel aufgebaut. Das Widerstandselement 12 besitzt einen ohmschen Widerstand R, der gemäß Formel 3 von der Temperatur abhängt, wobei T₀ = 23°C gilt und α = 6 × 10^–3 pro Kelvin.The metal layer 14 is made of nickel. The resistance element 12 has an ohmic resistance R, which depends on the temperature according to formula 3, where T ₀ = 23 ° C and α = 6 × 10 ^-3 per Kelvin.

Über die erste Kontaktierung 18 und die zweite Kontaktierung 20 ist das Widerstandselement 12 mit einer elektrischen Auswerteeinheit 24 verbunden. Diese ist eingerichtet zum automatischen Bestromen des Widerstandselements 12 mit einem solchen Strom i und einer solchen Spannung u, dass eine elektrische Leistung P von beispielsweise 1 Watt unabhängig vom ohmschen Widerstand R abgegeben wird. Die elektrische Auswerteeinheit 24 misst zudem in kurzen Zeitabständen von beispielsweise 100 Millisekunden den ohmschen Widerstand R und berechnet daraus gemäß Formel 3 die Temperatur T(t). Das erfolgt beispielsweise mittels einer Brockenschaltung, die aus dem Stand der Technik bekannt ist und daher nicht beschrieben wird.About the first contact 18 and the second contact 20 is the resistance element 12 with an electrical evaluation unit 24 connected. This is set up for automatic energization of the resistor element 12 with such a current i and a voltage u such that an electric power P of, for example, 1 watt is delivered independently of the ohmic resistance R. The electrical evaluation unit 24 In addition, it measures the ohmic resistance R at short intervals of, for example, 100 milliseconds and calculates the temperature T (t) according to formula 3. This is done for example by means of a chunk circuit, which is known from the prior art and therefore will not be described.

Es ist möglich, dass die Transportgrößen-Messvorrichtung 12 einen Temperaturfühler 26 aufweist, mit dem eine Umgebungstemperatur T_Umgebung gemessen werden kann. Es ist aber auch möglich, dass kein Temperaturfühler vorhanden ist und stattdessen in der elektrischen Auswerteeinheit 24 eine Umgebungstemperatur T_Umgebung vorgegeben ist, die von einem Experimentator eingestellt werden muss. Der Versuchsaufbau wird dann in einem Raum positioniert, der die entsprechende Umgebungstemperatur T_Umgebung aufweist. Es ist auch möglich, dass die Umgebungstemperatur T_Umgebung als die Temperatur gesetzt wird, die vor dem Bestromen mit dem Widerstandselement 12 gemessen wird.It is possible that the transport size measuring device 12 a temperature sensor 26 having an ambient temperature T _environment can be measured. But it is also possible that no temperature sensor is present and instead in the electrical evaluation unit 24 an ambient temperature T _{environment is} specified, which must be set by an experimenter. The experimental setup is then positioned in a room having the appropriate ambient temperature T _environment . It is also possible that the ambient temperature T _{ambient is set} as the temperature before energizing with the resistive element 12 is measured.

Das Widerstandselement 12 ist mit thermischem Kontakt an einem porösen Körper 28 angeordnet, der aus zwei Teilen, 28a und 28b, besteht. Das Widerstandselement 12 ist zwischen den beiden Teilen 28a, 28b angeordnet. Vor Beginn der Messung werden die beiden Teils 28a, 28b gegeneinander gedrückt, so dass das Widerstandselement 12 zwischen beiden Teilen eingeklemmt wird und in einem Kontaktbereich 30 einen innigen thermischen Kontakt hat. Es ist aber auch möglich, dass der Körper 28 nur einseitig angeordnet ist, die gegenüber liegende Seite des Widerstandselements 12 kann dann mit einer thermischen Isolator, beispielsweise aus Gummi, abgedeckt sein.The resistance element 12 is in thermal contact with a porous body 28 arranged, consisting of two parts, 28a and 28b , consists. The resistance element 12 is between the two parts 28a . 28b arranged. Before the start of the measurement, the two part 28a . 28b pressed against each other, so that the resistance element 12 is clamped between the two parts and in a contact area 30 has an intimate thermal contact. But it is also possible that the body 28 is arranged only on one side, the opposite side of the resistive element 12 can then be covered with a thermal insulator, for example made of rubber.

2 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Transportgrößen-Messvorrichtung 10 mit dem ohmschen Widerstandselement 12 und dem Prüfling 28 im Querschnitt, in dem der Kontaktbereich 30 zu sehen ist. 2 shows a cross section through a transport size measuring device according to the invention 10 with the ohmic resistance element 12 and the examinee 28 in cross-section, in which the contact area 30 you can see.

1 zeigt, dass der Körper 28 porös ist, das heißt eine Mehrzahl an Poren 32.1, 32.2, ... aufweist. Die Poren sind in den Figuren zwar gleich groß gezeichnet, die Größenverteilung der Poren 32 (Objekte ohne Zählsuffix bezeichnen das Objekt als solches), folgen jedoch einer Verteilungsfunktion D. Die Größe der Poren 32 ist definiert als Radius einer Kugel, die das gleiche Volumen hat wie die Pore. Das Volumen der Pore wird beispielsweise mikroskopisch per sukzessivem Abschleifen oder per Röntgen-Mikrotomographie bestimmt. Die Verteilungsfunktion D(r) hat einen Median, der im vorliegenden Fall bei 10 μm liegen kann. Beispielsweise ist der poröse Körper 28 aus Ton aufgebaut oder eine Fritte. 1 shows that the body 28 is porous, that is a plurality of pores 32.1 . 32.2 , ... having. Although the pores are drawn the same size in the figures, the size distribution of the pores 32 (Objects without counting suffix denote the object as such), but follow a distribution function D. The size of the pores 32 is defined as the radius of a sphere that has the same volume as the pore. The volume of the pore is determined, for example, microscopically by successive abrasion or by X-ray microtomography. The distribution function D (r) has a median, which may be 10 μm in the present case. For example, the porous body 28 made of clay or a frit.

Die Poren 32 sind mit einem Fluid 34 gefüllt, beispielsweise mit Erdgas, dessen thermische Transportgröße in Form der Wärmeleitfähigkeit gemessen werden soll. Dazu wird der Körper 28 zunächst in eine Vakuumkammer 36 eingebracht und evakuiert. Dabei wird insbesondere ein Evakuierungsdruck p = 1 kPa eingestellt. Nachfolgend wird das Vakuumgefäß mit dem Fluid 34 geflutet, dessen thermische Transportgröße, beispielsweise dessen Fluid-Wärmeleitfähigkeit λ_Fluid, gemessen werden soll. Es wird zunächst die thermische Gesamt-Transportgröße λ_System des fluidgefüllten Körpers wie oben beschrieben ermittelt. Nachfolgend wird aus λ_System oder aus a_System die Fluid-Transportgröße λ_Fluid und/oder a_Fluid bestimmt.The pores 32 are with a fluid 34 filled, for example, with natural gas whose thermal transport size is to be measured in the form of thermal conductivity. This is the body 28 first in a vacuum chamber 36 introduced and evacuated. In particular, an evacuation pressure p = 1 kPa is set. Subsequently, the vacuum vessel with the fluid 34 flooded, the thermal transport size, for example, its fluid thermal conductivity λ _fluid to be measured. First, the overall thermal transport quantity λ _{system of} the fluid-filled body is determined as described above. Subsequently, the fluid transport quantity λ _fluid and / or a _{fluid is} determined from λ _system or from a _system .

3 zeigt den Zusammenhang zwischen der Gesamt-Transportgröße λ_System und der zu messenden thermischen Transportgröße λ_Fluid, die auch als thermische Fluid-Transportgröße bezeichnet werden könnte. Es ist zu erkennen, dass es einen eineindeutigen Zusammenhang zwischen beiden Größen gibt. Die eingezeichneten Messpunkte gehören zu verschiedenen Fluiden. 3 shows the relationship between the total transport size λ _system and the measured thermal transport size λ _fluid , which could also be referred to as thermal fluid transport size. It can be seen that there is a one-to-one relationship between the two variables. The recorded measuring points belong to different fluids.

Die elektrische Auswerteeinheit 24 umfasst einen Digitalspeicher, in dem die Kurve gemäß 3 abgelegt ist. Beispielsweise ist eine Interpolationsfunktion f: λ_System ↦ λ_Fluid und/oder F: a_System ↦ a_Fluid in einem digitalen Speicher abgelegt. Aus der thermischen Gesamt-Transportgröße λ_System oder a_System kann dann auf eindeutige Weise die zugehörige (Fluid-)Transportgröße λ_Fluid oder a_Fluid berechnet werden.The electrical evaluation unit 24 includes a digital memory in which the curve according to 3 is stored. For example, an interpolation function f: λ _system ↦ λ _fluid and / or F: a _system ↦ a _fluid stored in a digital memory. The associated (fluid) transport variable λ _fluid or a _fluid can then be calculated in a unique manner from the overall thermal transport quantity λ _system or a _system .

Wenn die Interpolation F bekannt ist, kann aus den elektrischen Messwerten, aus denen der zeitliche Verlauf des elektrischen Widerstands berechnet werden kann, auch direkt die gesuchte Transportgröße λ_Fluid und/oder a_Fluid berechnet werden.If the interpolation F is known, the desired transport variable λ _fluid and / or a _fluid can also be calculated directly from the electrical measured values from which the time profile of the electrical resistance can be calculated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010

Transportgrößen-MessvorrichtungTransport size measuring device

1212

Widerstandselementresistive element

1414

Metallschichtmetal layer

1616

KunststofffoliePlastic film

1818

erste Kontaktierungfirst contact

2020

zweite Kontaktierungsecond contact

2222

Hüllkugelenvelope sphere

2424

elektrische Auswerteeinheitelectrical evaluation unit

2626

Temperaturfühlertemperature sensor

2828

Körperbody

3030

Kontaktbereichcontact area

3232

Porepore

3434

Fluidfluid

3636

Vakuumkammervacuum chamber

ΦΦ

Wärmestromheat flow

uu

Spannung elektrischer StromVoltage electric current

RR

elektrischer Widerstandelectrical resistance

PP

elektrische Leistungelectrical power

pp

Druckprint

a_Fluid a _fluid

Temperaturleitfähigkeit (Transportgröße)Thermal conductivity (transport size)

a_System a _system

Gesamt-Temperaturleitfähigkeit (Gesamt-Transportgröße)Total thermal conductivity (total transport size)

λ_Fluid λ _fluid

Wärmeleitfähigkeit (Transportgröße)Thermal conductivity (transport size)

λ_System λ _system

Gesamt-Wärmeleitfähigkeit (Gesamt-Transpartgröße)Total thermal conductivity (total transpart size)

r_eff r _eff

effektiver Abstandeffective distance

ΔT.DELTA.T

Temperaturdifferenztemperature difference

T₀ T ₀

Referenztemperaturreference temperature

T₀ T ₀

stationäre Temperaturstationary temperature

tt

ZeitTime

t_s t _s

Wartezeitwaiting period

hH

Hüllkugel-DurchmesserEnvelope sphere diameter

ff

Interpolationsfunktion, KalibrierfunktionInterpolation function, calibration function

DD

Porengrößenverteilungsfunktion D(r)Pore size distribution function D (r)

rr

Radius der gedachten Kugel mit dem gleichen Volumen wie eine vorgegebene PoreRadius of the imaginary sphere with the same volume as a given pore

Claims (10)

Verfahren zum Messen einer thermischen Transportgröße (λ_Fluid, a_Fluid), insbesondere einer Wärmeleitfähigkeit (λ_Fluid) und/oder einer Temperaturleitfähigkeit (a_Fluid), eines Fluids (34), mit den Schritten: (i) Einbringen des Fluids (34) in einen porösen Körper (28), so dass ein fluidgefüllter Körper entsteht, (ii) Aufnehmen von Messwerten und (iii) Ermitteln der thermischen Transportgröße (λ_Fluid, a_Fluid), aus den Messwerten, dadurch gekennzeichnet, dass (iv) solche Messwerte aufgenommen werden, aus denen eine thermische Gesamt-Transportgröße (λ_System, a_System) des fluidgefüllten Körpers ermittelbar ist, und (v) die thermischen Transportgröße (λ_Fluid, a_Fluid) aus der thermischen Gesamt-Transportgröße (λ_System, a_System) ermittelt wird.Method for measuring a thermal transport variable (λ _fluid , a _fluid ), in particular a thermal conductivity (λ _fluid ) and / or a thermal conductivity (a _fluid ), of a fluid ( 34 ), comprising the steps of: (i) introducing the fluid ( 34 ) in a porous body ( 28 ), so that a fluid-filled body is formed, (ii) taking measured values and (iii) determining the thermal transport variable (λ _fluid , a _fluid ), from the measured values, characterized in that (iv) such measured values are recorded, from which a total thermal transport size (λ _system , a _system ) of the fluid-filled body can be determined, and (v) the thermal transport quantity (λ _fluid , a _fluid ) from the overall thermal transport quantity (λ _system , a _system ) is determined. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen des Fluids (34) in den porösen Körper (28) die folgenden Schritte umfasst: – Evakuieren des porösen Körpers (28) und – Füllen von Poren (32) des porösen Körpers (28) mit dem Fluid (34), so dass der fluidgefüllte Körper entsteht.Method according to claim 1, characterized in that the introduction of the fluid ( 34 ) in the porous body ( 28 ) includes the following steps: - evacuating the porous body ( 28 ) and - filling of pores ( 32 ) of the porous body ( 28 ) with the fluid ( 34 ), so that the fluid-filled body is formed. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messen der thermischen Gesamt-Transportgröße (λ_System, a_System) die folgenden Schritte umfasst: – Bringen eines Widerstandselements (12) in unmittelbaren thermischen Kontakt mit dem fluidgesättigten Körper (28) und – Einbringen eines Wärmestroms (Φ) in den fluidgesättigten Körper (28) mittels des Widerstandselements (12).Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measurement of the total thermal transport quantity (λ _system , a _system ) comprises the following steps: - bringing a resistive element ( 12 ) in direct thermal contact with the fluid-saturated body ( 28 ) and - introducing a heat flow (Φ) into the fluid-saturated body ( 28 ) by means of the resistive element ( 12 ). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Transportgröße (λ_Fluid, a_Fluid) aus der thermischen Gesamt-Transportgröße (λ_System, a_System) anhand einer Kalibrierfunktion errechnet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the thermal transport quantity (λ _fluid , a _fluid ) is calculated from the overall thermal transport quantity (λ _system , a _system ) on the basis of a calibration function. Transportgrößen-Messvorrichtung zum Messen einer thermischen Transportgröße, insbesondere einer Wärmeleitfähigkeit (λ_Fluid) und/oder einer Temperaturleitfähigkeit (a_Fluid), eines Fluids (34), mit (i) einem porösen Körper (28), in den ein Fluid (34) einbringbar ist, und (ii) einem Widerstandselement zum Einbringen eines Wärmestroms (Φ) in den Körper (28), dadurch gekennzeichnet, dass (iii) das Widerstandselement (12) in unmittelbarem thermischem Kontakt mit dem Körper steht.Transport-size measuring device for measuring a thermal transport size, in particular a thermal conductivity (λ _fluid ) and / or a thermal conductivity (a _fluid ), a fluid ( 34 ), with (i) a porous body ( 28 ) into which a fluid ( 34 ) and (ii) a resistance element for introducing a heat flow (Φ) into the body ( 28 ), characterized in that (iii) the resistive element ( 12 ) is in direct thermal contact with the body. Transportgrößen-Messvorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Brückenschaltung, die mit dem elektrischen Widerstandselement (12) verbunden ist und mittels der ein elektrischer Widerstand (R) des Widerstandselements (12) ermittelbar ist.Transport-size measuring device according to claim 5, characterized by a bridge circuit connected to the electrical resistance element ( 12 ) and by means of an electrical resistance (R) of the resistive element ( 12 ) can be determined. Transportgrößen-Messvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine Auswerteeinheit (24), die eingerichtet ist zum automatischen Durchführen eines Verfahrens mit den Schritten: (a) Bestromen des elektrischen Widerstandselements (12), so dass das elektrische Widerstandselement (12) einen Wärmestrom (Φ) in den fluidgefüllten Körper (28) abgibt, (b) Ermitteln des elektrischen Widerstands (R) des Widerstandselements (12) zu zumindest einem Zeitpunkt (t), (c) Ermitteln der Gesamt-Transportgröße ((λ_System, a_System)) aus dem elektrischen Widerstand (R) und (d) Ermitteln der thermischen Transportgröße ((λ_Fluid, a_Fluid), ) aus der thermischen Gesamt-Transportgröße.Transport-size measuring device according to claim 5 or 6, characterized by an evaluation unit ( 24 ) arranged to automatically perform a method comprising the steps of: (a) energizing the electrical resistance element ( 12 ), so that the electrical resistance element ( 12 ) a heat flow (Φ) in the fluid-filled body ( 28 ), (b) determining the electrical resistance (R) of the resistive element ( 12 ) at least one time (t), (c) determining the total transport size ((λ _system , a _system )) from the electrical resistance (R) and (d) determining the thermal transport size ((λ _fluid , a _fluid ), ) from the total thermal transport size. Transportgrößen-Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit einen digitalen Speicher aufweist, in dem zumindest ein Parameter abgelegt ist, anhand dessen aus der Gesamt-Transportgröße ((λ_System, a_System) ) die thermische Transportgröße ((λ_Fluid, a_Fluid), ) berechenbar ist.Transport-size measuring device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the evaluation has a digital memory in which at least one parameter is stored, based on which from the total transport size ((λ _system , a _system )) the thermal transport size ( (λ _fluid , a _fluid ),) is calculable. Transportgrößen-Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass – der poröse Körper eine Porengrößenverteilung hat und – der Median der Porengrößenverteilung zumindest das Zehnfache einer mittleren freien Wegstrecke des Fluids (34) beträgt.Transport-size measuring device according to one of claims 5 to 8, characterized in that - the porous body has a pore size distribution and - the median pore size distribution at least ten times a mean free path of the fluid ( 34 ) is. Transportgrößen-Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass – der poröse Körper eine Porengrößenverteilung hat und – der Median der Porengrößenverteilung höchstens einen Millimeter beträgt.Transport size measuring device according to one of claims 5 to 9, characterized in that - The porous body has a pore size distribution and - The median pore size distribution is at most one millimeter.

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