DE3822164A1 - Waermestromsensor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmestromsensor gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmestromsensor, insbeson­ dere einen Wärmestromaufnehmer zur Bestimmung von Wärmeströmen durch die Oberfläche von Gegenständen durch Messung von Tempera­ turdifferenzen.

Aus der DE-PS 4 01 050 und CH-PS 5 18 535 sind Wärmestromsensoren bekannt, die den Temperaturabfall an einer dünnen Schicht messen, um den Wärmestrom zu bestimmen. Bei diesen Wärmestromsensoren erfolgt keine Messung von zeitlich rasch veränderlichen Wärme­ strömen, vielmehr lassen sich nur stationäre Wärmeströme oder Wärmeströme messen, die sich sehr langsam verändern. Zeitlich rasch veränderliche Wärmeströme lassen sich deswegen nicht messen, weil die bekannten Wärmestromsensoren nicht sehr geringe Wärmekapazitäten haben, d.h., eine sehr geringe Dicke der Meßschicht zwischen den beiden Temperaturmeßstellen. Hierbei bedeutet der Ausdruck "sehr geringe Dicke" z. B. für die periodische Beheizung, daß die Dicke der Meßschicht sehr klein ist im Vergleich zur Eindringtiefe des Wärmemeßstroms, der gemessen werden soll. Die Eindringtiefe ist die Tiefe ab der beheizten Fläche, bis zu welcher merkliche Temperaturänderungen auftreten.

Die vorgenannten Wärmesensoren betreffen nur universell verwend­ bare Sensoren zur Messung mehr oder weniger stationärer Wärme­ ströme, wobei "dünne" Meßschichten nur insoweit angestrebt sind, als dadurch ein geringer Wärmewiderstand erzielbar ist, ohne auf geringe Masse bzw. Wärmekapazität zu achten.

Der Wärmesensor gemäß der CH-PS 5 18 535 weist als Meßschichten Glas- bzw. Kautschukplatten mit mehreren mm Dicke auf, so daß dieser Wärmesensor ungeeignet ist für die Messung instationären Wärmeströme, die bei entsprechend kurzer Dauer bzw. hoher Frequenz nur bis in Tiefen von einigen 1/10 mm merkliche Temperaturänderungen hervorrufen. Eine Messung von Wärmeströmen, wie sie z. B. in Brennkammern von Verbrennungsmotoren auftreten, ist mit solchen Wärmesensoren nicht möglich.

Bei dem Wärmestromsensor nach der DE-PS 4 01 050, der aus mechanisch zunächst getrennten Schichten hergestellt wird, die zusammengefügt werden, läßt sich kein ausreichend dünnes Meßelement verwirklichen. Entsprechend ist bei dem bekannten Wäremstromsensor jede einzelne Isolierschicht zwangsläufig dicker als dies für die Messung rasch veränderlicher Wärmeströme zulässig ist.

Rasch veränderliche Wärmeströme werden mit Hilfe von Oberflä­ chentemperaturmessungen bestimmt, wobei durch relativ aufwendige Verfahren zuerst das instationäre Temperaturfeld im Sensor berechnet wird und anschließend festgestellt wird, welcher Wärmestrom notwendig war, um den gemessenen Temperaturverlauf hervorzurufen.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Wärmestromsensor zu schaffen, mit dem sehr rasch veränderliche Wärmeströme, wie insbesondere die Wärmeflüsse in den Wänden der Brennkammern von Verbrennungsmotoren direkt meßbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichenteils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen des Wärmestrom­ sensors anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht durch einen Wärmestromsensor,

Fig. 1a eine Ansicht des Wärmestromsensors nach Fig. 1, von oben gesehen,

Fig. 2 eine Teilschnittansicht eines abgewandelten Wärmestrom­ sensors,

Fig. 3 bis 7 Teilansichten auf den Wärmestromsensor zur Veranschau­ lichung verschiedener Ausführungsformen, und

Fig. 8 bis 11 Teilschnittansichten weiterer Ausgestaltungen des Wärmestromsensors.

Gemäß Fig. 1 befindet sich auf einem Grundkörper 1 eine Isolier­ schicht 2. Auf der Isolierschicht 2 ist ein Thermoelement angeordnet, das aus Leitungen in Form von zwei dünnen Schichten 3, 4 gebildet ist und wobei diese Schichten 3, 4 aus Thermomateria­ lien bestehen. Über den Schichten 3, 4 befindet sich eine weitere Isolierschicht 8 und darüber ein weiteres dünnes Thermoelement, das aus Schichten 9, 10 besteht. Der Grundkörper 1 ist mit Aussparungen versehen, die durch Isoliermaterial 5 ausgefüllt sind. Das Isoliermaterial 5 dient zur Aufnahme von Zuleitungen 6, 7 und 11, wobei diese Zuleitungen 6, 7 und 11 aus Thermomaterial bestehen. Wie Fig. 1 zeigt, verlaufen die Zuleitungen 6, 7, 11 im wesentlichen vertikal innerhalb des Isoliermaterials 5. Die Leitung 6 ist an der Oberfläche des Isoliermateriales 5 mit der Schicht 3, die Leitung 7 mit der Schicht 4 und die Leitung 11 mit der Schicht 10 verbunden. Die Schicht 3, die Leitung 6 und die Schicht 9 bestehen jeweils aus einem ersten, gleichen Material 1, während die Schicht 4, die Leitung 7, die Schicht 10 und die Leitung 11 aus einem zweiten gleichen Material bestehen.

Der Grundkörper 1 besteht aus einem bezüglich Wärmeleitung und Wärmekapazität dem Meßobjekt möglichst ähnlichem Material, um die Temperatur an der Oberfläche des Meßobjektes nicht durch den Wärmestromsensor zu verändern. Im Idealfall ist das Material des Grundkörpers identisch mit dem Material des Meßobjektes.

Die Isolierschicht 2 ist nur dann notwendig, wenn der Grundkörper 1 aus leitendem Material ausgeführt ist, um das erste temperatur­ messende Thermoelement, bestehend aus den Schichten 3 und 4, elektrisch gegenüber dem Grundkörper 1 zu trennen. Die thermi­ schen Eigenschaften der Isolierschicht 2 ähneln vorzugsweise denen des Grundkörpers 1, sind aber wegen der geringen Dicke der Isolierschicht 2 nur von geringem Einfluß. Durch Dünnschichttech­ niken wie Sputtern oder Aufdampfen sind Dicken unter 1/1000 mm erreichbar.

Die die eigentliche Meßschicht darstellende Isolierschicht 8 bestimmt durch ihre Dicke bzw. Stärke, ihre Wärmeleitfähigkeit und ihre Wärmekapazität die wesentlichen Eigenschaften des Wärmestromsensors, nämlich die Größe des wärmestromproportionalen Temperaturabfalls sowie die Geschwindigkeit, mit der der Temperaturabfall bzw. die Temperaturänderung der Änderung des Wärmestromes folgt. Bei einer Dicke der Isolierschicht 8 von z.B. 1/1000 mm folgt der Temperaturabfall an der Isolierschicht 8 dem in sie eintretenden und wegen ihrer geringen Dicke praktisch zur Gänze durch sie durchfließenden Wärmestrom innerhalb von Bruchteilen einer Millisekunde. Damit werden auch sich sehr rasch verändernde Wärmeströme direkt meßbar. Ein einem solchen Wärmestrom entsprechender Spannungswert tritt bei der Ausfüh­ rungsform nach Fig. 1 und 1a als Thermospannung zwischen den Leitungen 7 und 11 auf.

Die als Temperaturmeßelemente vorgesehenen zwei Thermoelemente, jeweils bestehend aus den Schichten 3, 4 und 9, 10 lassen sich so dünn ausführen, beispielsweise mit einer Stärke von weniger als 1/1000 mm vorzugsweise 1/10000 mm, daß ihr Wärmewiderstand im Vergleich zu der sehr dünnen Isolierschicht 8 vernachlässigbar ist.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform eines Wärmestromsen­ sors befinden sich die Schicht 2, die Leitungen 3, 4 , die Schicht 8 und die Leitungen 9, 10 in dieser Reihenfolge überein­ ander oberhalb des Grundkörpers 1, während die Leitungen 6, 7, 11 praktisch senkrecht zu den Schichten und Leitungen 3, 4, 2, 8, 9, 10 vorgesehen sind. Zur Veranschaulichung weiterer Einzelheiten wird ausdrücklich auf Fig. 1 und 1a Bezug genommen. Anstelle der in Fig. 1 gewählten Ausführungsform können als Thermoelemente auch z.B. Widerstandsfühler vorgesehen werden. Die vom Grundkör­ per 1 entfernter liegende Temperaturmeßstelle wird vorteilhaf­ terweise als Oberflächentemperaturmeßstelle ausgebildet.

Eine gegebenenfalls zum Schutz des Temperaturmeßelementes erforderliche Schicht vor dieser Meßstelle nimmt einen Teil des zu messenden Wärmestroms auf und vermindert damit die Ansprechge­ schwindigkeit des Wärmestromsensors.

Die Breite der "Meßschicht" ist gemäß der dargestellten Ausfüh­ rungsform sehr groß gegenüber der Dicke. Dadurch ist der quer zum zu messendenden Wärmestrom auftretende Wärmefluß innerhalb der Meßschicht vernachlässigbar. Der zu messende Wärmestrom ergibt sich damit praktisch nur aus dem Temperaturabfall an der Isolierschicht 8 in Richtung des Wärmestromes und einer Konstan­ ten, welche die Dicke der Isolierschicht 8 sowie deren Wärmeleit­ fähigkeit enthält.

Ungenauigkeiten der Messungen, die aus Veränderungen der Wärmeleitfähigkeit der Isolierschicht 8 mit der Temperatur bzw. aus Ungenauigkeiten der Thermoelementcharakteristik herrühren, lassen sich beseitigen, wenn die Absoluttemperatur wenigstens einer Temperaturmeßstelle mitgemessen wird, die in Fig. 1 durch die Thermospannung zwischen den Leitungen 6 und 7 repräsentiert ist.

Durch Simulationsrechnungen hat sich ergeben, daß der beschriebe­ ne Wärmestromsensor eine optimale Anordnung der notwendigen Elemente hinsichtlich Ansprechgeschwindigkeit und mathematischer Beschreibung seines Verhaltens zeigt, da mit eindimensionalem Wärmestrom gerechnet werden kann. Der Wärmestromsensor besteht aus relativ vielen, sehr dünnen Schichten, deren Herstellung schwierig und teuer ist und die zudem leicht verletzbar sind.

Wird zugunsten einfacherer Herstellung oder größerer Robustheit darauf verzichtet, stets eine praktisch ungestörte Oberflächen­ temperatur zu haben, so bieten sich verschiedene Abwandlungen an, die ebenfalls für die Messung rasch veränderbarer Wärmeströme geeignet sind.

Gegenüber der in Fig. 1 beschriebenen Ausführungsform eines Wärmestromsensors, bei dem im wesentlichen ein Temperaturabfall in Wärmestromrichtung, d.h. normal zur Oberfläche, im praktisch ungestörten, eindimensionalen Temperaturfeld gemessen wird, enthalten Abwandlungen des erfindungsgemäßen Wärmestromsensors, wie sie nachfolgend erläutert werden, eine bewußt eingebrachte Störung des Grundmaterials in Oberflächennähe. Bei Beheizung entsteht hierbei eine Störung des eindimensionalen Temperaturfel­ des im Bereich der Oberfläche. Temperaturdifferenzen können hier durch ausschließlich an der Oberfläche angeordnete Tempera­ tursensoren gemessen werden.

Diese mehrdimensionale Temperaturverteilung bildet sich an sehr kleinen Störbereichen sehr rasch und in seinen Temperaturdiffe­ renzen proportional zur Größe des eintretenden Wärmestroms aus, ähnlich dem Temperaturabfall an der äußeren Schicht bei einer eindimensionalen Temperaturverteilung. Bei weiterer Beheizung mit gleichbleibendem Wärmestrom wird das Störfeld in praktisch gleichbleibender Größe der normalerweise weiter steigenden Wandtemperatur überlagert.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform eines Wärmestromsen­ sors besteht eine derartige Störung beispielsweise aus einem kleinen Bereich 12 mit gegenüber dem Grundmaterial veränderter Wärmeleitfähigkeit. Der Bereich 12 ist nach Fig. 2 an der Oberfläche des Wärmestromsensors oder gemäß Fig. 8 sehr nahe der Oberfläche angeordnet. Liegt über diesem Bereich 12 eine Temperaturmeßstelle 13 und eine zweite Temperaturmeßstelle 14 nahe diesem Bereich 12 über dem Grundmaterial, so ist die zwischen diesen Meßstellen 13, 14 auftretende Temperaturdifferenz proportional zu dem in die Oberfläche des Wärmestromsensors eintretenden Wärmestrom.

Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 3 kann der Bereich 12 punktförmig oder gemäß Fig. 4 linienförmig sein. Entscheidend für die rasche Ausbildung der Meß-Temperaturdiffenz ist die geringe Größe des Bereichs 12 und der geringe Abstand zwischen den Temperaturmeßstellen 13, 14.

Die Temperaturdifferenz kann als Differenz zweier separat gemessener Temperaturen gemäß den Ausführungsformen nach Fig. 3 Fig. 4 und Fig. 7 gebildet werden oder mittels der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform unmittelbar gemessen werden. Zu der Art und Weise der Ausgestaltung der Meßstellen 13, 14 sowie des Bereiches 12 wird auf die entsprechenden zeichnerischen Darstel­ lungen gemäß den Fig. 3 bis 7 ausdrücklich hingewiesen.

Bei der in Verbindung mit Fig. 5 beschriebenen Ausführungsform wird die Temperaturdifferenz unmittelbar gemessen. Die beiden Zuleitungen 15 zu den Meßstellen 13 und 14 bestehen aus einem Thermomaterial und die Verbindung 16 zwischen den beiden Meßstellen 13, 14 aus einem anderen Thermomaterial. An den Zuleitungen 15 liegt ein Signal an, das die Differenz der Thermospannungen an den Meßstellen 13 und 14 darstellt und temperaturdifferenzproportional und damit wärmestromproportional ist.

Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 6 sind Serienschaltungen von Thermoelementen solcher Art, wie sie in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben sind, besonders einfach möglich.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Temperaturmeßele­ mente als Widerstandfühler ausgebildet sind.

Anstelle durch die Einbringung eines unterschiedlichen Materials kann eine Störung der Oberflächentemperatur auch durch einen kleinen Hohlraum 17 nahe der Sensoroberfläche hervorgerufen werden. Fig. 8 zeigt eine Teilschnittansicht eines entsprechenden Wärmestromsensors, bei welchem der Hohlraum 17 nahe der Oberflä­ che und unterhalb der Meßstellen 13, 14 ausgebildet ist. Die eine Temperaturmeßstelle 13 befindet sich dabei genau über dem Hohlraum 17, die zweite Meßstelle 14 ist über dem angrenzenden Vollmaterial angeordnet.

Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform eines Wärmesensors, der nach einer Beschädigung der Sensoroberfläche für eine Wiederherstel­ lung geeignet ist. Bei diesem Wärmesensor wird die Störung an der Oberfläche durch einen dünnen Bereich bzw. eine dünne Schicht geänderten Materials 18 hervorgerufen, die aus einer größeren Tiefe bis an die Oberfläche des Sensors sich erstreckt, wie Fig. 9 deutlich zeigt. Bei einer Beschädigung der Sensoroberfläche kann diese nachbearbeitet werden, ohne die die Temperaturdiffe­ renz erzeugende Struktur zu zerstören. Die Temperaturmeßstellen müssen allerdings in einem solchen Falle erneuert werden.

Die elektrischen Zuleitungen können für alle vorstehend beschrie­ benen Wärmestromsensoren so ausgeführt werden, wie dies in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben ist; gleiches gilt für notwendige elektrische Isolationen der Temperaturmeßelemente und für die Meßelemente für die Bestimmung der absoluten Oberflächen­ temperatur.

Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Wärmestromsen­ sors, der eine noch höhere Reparaturfreundlichkeit besitzt als die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen. Bei der Ausfüh­ rungsform nach Fig. 10 wird die Oberflächentemperaturstörung durch einen aus größerer Tiefe an die Oberfläche führenden Bereich bzw. Schicht 17 verursacht. Zusätzlich sind innerhalb dieses Bereichs zwei Leitungen oder Schichten 19 aus gleichem Thermomaterial bis zur Oberfläche geführt, und zwar derart, daß bei Beheizung die Temperaturdifferenz zwischen diesen Thermomate­ rial-Leitungen an der Oberfläche maximal ist. Die eine Leitung wird also etwa in der Mitte, die zweite am Rand der Störschicht 17 liegen. Eine dünne Leitung oder Schicht 20 eines weiteren Thermomaterials verbindet an der Oberfläche des Sensors die beiden zur Oberfläche senkrecht stehenden Thermomaterial- Leitungen 19 und erzeugt eine zwischen ihnen abgreifbare Thermospannung, die gemäß Beschreibung der Ausführungsform nach Fig. 9 zur Temperaturdifferenz der Verbindungsstellen und damit dem Wärmestrom proportional ist. Die Meßstellen sind bei der Ausführungsform nach Fig. 10 mit 21 und 22 bezeichnet und durch die Verbindungsschicht 20 miteinander verbunden. Im Reparaturfall muß bei dieser Ausführungsform nur die Oberfläche nachgearbeitet werden und die Verbindungsschicht 20 erneuert werden.

Kann der Grundkörper 1 aus demselben Material gebildet sein wie die in den Störbereich 17 eingelagerten Thermomaterial-Leitungen 19, so kann eine dieser beiden Leitungen 19 entfallen und der Aufbau des Wärmestromsensors vereinfacht sich entsprechend. Es ergibt sich dann die in Fig. 11 gezeigte Ausführungsform mit dem Störbereich 17 und der innerhaib des Störbereichs verlaufenden einzigen Leitung 19, die vorzugsweise senkrecht zur Oberfläche des Wärmestromsensors verläuft.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 ist es möglich, mehrere Leitungen 19, die normal zur Oberfläche des Wärmesensors stehen, vorzusehen, um einen aus solchen Leitungen aufgebauten Wärme­ stromsensor zu schaffen, dessen Wärmestromsensorelemente in Serie geschaltet sind. Für die Herstellung solcher Serienschaltungen wird die Ausbildung sowohl des Störbereiches als auch der zur Wärmestromsensoroberfläche normalen Thermoleitungen als aufeinan­ derliegende Schicht bevorzugt. Wenn das dann entstehende Schichtpaket einen nennenswerten Teil der Oberfläche des Wärmestromsensors einnimmt, ist darauf zu achten, daß die mittlere Wärmeleitfähigkeit des Schichtpaketes gleich ist der des Grundmaterials des Wärmestromsensors, um den Wärmeübergang an den Sensor nicht durch eine stark veränderte Oberflächentemperatur zu verfälschen. Durch entsprechende Wahl der Thermomaterialien und des Materials der Störschicht sowie durch geeignete Dickenver­ hältnisse ist dies in weiten Grenzen möglich.

Der elektrische Anschluß der Thermomaterial-Leitungen erfolgt bei den beschriebenen Wärmestromsensoren nicht an der Oberfläche des Wärmestromsensors, sondern in einer Tiefe, in der keine merkli­ chen Temperaturschwankungen auftreten. Dies ist vorteilhaft, da die Anschlußstellen der Zuleitungen bereits bei geringfügig anderem Leitungsmaterial als zusätzliche Thermoelemente wirken, welche beträchtliche Verfälschungen des Meßsignals bewirken, wenn sie an der Oberfläche des Sensors mit großen Temperaturschwankun­ gen liegen.

Claims (11)

1. Wärmestromsensor, insbesondere zur Bestimmung von durch die Oberfläche fester Körper fliehenden Wärmeströmen durch Messung von Temperaturdifferenzen, dadurch gekennzeichnet,
daß ein massiver Grundkörper (1) vorgesehen ist, der durch das Meßobjekt selbst gebildet ist oder aus einem Material besteht, dessen Wärmeleitungseigenschaften dem Meßobjekt weitgehend entsprechen,
daß an der Oberfläche des Grundkörpers (1) oder sehr nahe an der Oberfläche des Grundkörpers (1) sowie sehr nahe zueinander wenigstens zwei Temperaturmeßstellen (3; 4, 9; 10, 13, 14, 21, 22) derart angeordnet sind, daß bei Fließen eines Wärmestroms durch die Oberfläche des Wärmestromsensors zwischen den Temperaturmeßstellen eine Temperaturdifferenz auftritt, und
daß der Abstand zwischen den beiden Temperaturmeßstellen sehr klein gewählt ist gegenüber der Eindringtiefe von nennenswerten Temperaturänderungen während der Meßzeit.

2. Wärmestromsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei den Wärmestrom bestimmende Temperatursensoren (3; 4, 9; 10) vorgesehen sind, und
daß die beiden Temperatursensoren zu beiden Seiten einer sehr dünnen Schicht (8) angeordnet sind, die auf der Oberfläche des Grundkörpers (1) vorgesehen ist.

3. Wärmestromsensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein sehr kleiner Bereich (12) an der Oberfläche oder sehr nahe der Oberfläche des Wärmestromsensors aus einem Material besteht, das eine wesentlich andere Wärmeleitfähig­ keit aufweist als das Grundmaterial (1) und daß die beiden wärmestrombestimmenden Temperaturmeßstellen (13, 14) im Bereich der durch das unterschiedliche Material hervorgeru­ fenen Temperaturfeldstörung angeordnet sind, vorzugsweise derart, daß eine große Temperaturdifferenz meßbar wird, indem beispielsweise das eine Meßelement (13) über dem Bereich mit geändertem Material (12), das andere sehr nahe dazu über dem Sensorgrundmaterial (1) angeordnet ist.

4. Wärmestromsensor nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Bereich (12) durch einen sehr kleinen Hohlraum (17) gebildet und nahe der Oberfläche des Grundkörpers (1) vorgesehen ist.

5. Wärmestromsensor nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die für die Messung einer Temperaturdifferenz vorgesehe­ ne Störung des Temperaturfeldes an der Oberfläche des Wärmestromsensors durch einen dünnen Bereich (18) gebildet ist, der aus der Tiefe des Wärmestromsensors bzw. dessen Grundmaterial bis an die Oberfläche des Wärmestromsensors reicht, und
daß der dünne Bereich (18) eine gegenüber dem Grundmaterial (1) unterschiedliche Wärmeleitfähigkeit besitzt.

6. Wärmestromsensor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Temperaturmeßstellen (21, 22) durch zwei Leitungen (19) aus gleichem Thermomaterial bestehen, und
daß die Leitungen zusammen mit dem den Störbereich festle­ genden Material (18) bis zur Oberfläche des Wärmestromsen­ sors reichen und dort durch eine Schicht (20) eines unterschiedlichen Thermomaterials verbunden sind (Fig. 10).

7. Wärmestromsensor nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß eine der an die Oberfläche des Wärmestromsensors geführten Thermomaterial-Leitungen (19) durch einen Grundkörper (1) aus gleichem Thermomaterial ersetzt ist (Fig. 11).

8. Wärmestromsensor nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Sensorelemente vorgesehen sind, die aus bis zur Oberfläche des Wärmestromsensors reichenden Thermomaterial­ schichten bestehen, und
daß die Sensorelemente geschichtet und in Serie geschaltet sind.

9. Wärmestromsensor nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß Sensorelemente (13, 14, 21, 22) und die Störbereiche bzw. Störschichten (12, 17, 18, 19) und der Grundkörper (1) als zueinander konzentrisch angeordnete Kreis- oder Zylinderstrukturen vorgesehen sind.

10. Wärmestromsensor nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensorelemente (9; 10, 3; 4, 13, 14, 15, 16, 19, 20, 21) und/oder die Meßschicht (8) und/oder die Störbereiche (12, 17, 18) durch Dünnschichttechnik, vorzugsweise Sputtern oder Aufdampfen, hergestellt sind.

11. Wärmestromsensor nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Störungen verursachende Bereich (12, 18) geänderter Wärmeleitfähigkeit durch partielle Umwandlung des Grundmate­ rials, vorzugsweise durch Eloxieren, erzeugt wird.