DE19808632C1 - Temperature measurement method using liquid crystal device - Google Patents

Temperature measurement method using liquid crystal device

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Abstract

The method involves bringing a temperature sensitive liquid crystal film (1) into thermal contact with the measurement object. The intermediate volume between the measurement object and the liquid crystal film is sealed (6) to be airtight and then the film is brought into contact with the measurement object by evacuating (9) the intermediate volume. An Independent claim is also included for an arrangement for implementing the method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Meßgerät zur Tem­ peraturmessung mit Flüssigkristallen, bei dem eine temperatur­ empfindliche Flüssigkristallfolie mit einem zu messenden Ge­ genstand in thermischen Kontakt gebracht wird.The invention relates to a method and a measuring device for Tem temperature measurement with liquid crystals at which a temperature sensitive liquid crystal film with a Ge to be measured object is brought into thermal contact.

Temperaturempfindliche Flüssigkristalle sind in der Regel or­ ganische Verbindungen, die je nach ihrer Temperatur einfallen­ des Licht mit unterschiedlichen Farben reflektieren. Diese Flüssigkristalle sind unter anderem als Flüssigkristallfolien verfügbar und werden in dieser Form als Temperatursensoren z. B. in folgenden Anwendungsbereichen eingesetzt:Temperature-sensitive liquid crystals are usually or ganic compounds that occur depending on their temperature reflect the light with different colors. This Liquid crystals are among other things as liquid crystal foils and are available in this form as temperature sensors e.g. B. used in the following areas of application:

In der diagnostischen Medizin zur Erkennung von Hautkrebs, der aufgrund örtlich unterschiedlicher Temperaturen der Haut nach Auflegen der Flüssigkristallfolie leicht erkennbar ist. Aber auch zum Messen von Fieber sind nach der DE 34 32 387 A1 Foli­ enstücke mit Flüssigkristallen bekannt, die in diesem speziel­ len Fall, um eine ständige Überwachung der Körpertemperatur zu erleichtern, dauerhaft auf die Haut des Patentien aufgeklebt sind.In diagnostic medicine to detect skin cancer, the due to locally different temperatures of the skin Placing the liquid crystal film is easily recognizable. But for measuring fever are according to DE 34 32 387 A1 Foli Pieces with liquid crystals known in this special len case, to constantly monitor body temperature facilitate, permanently glued to the skin of the patent are.

Zur Herstellung solcher Flüssigkristallfolien kann ein nach der US 4,233,801 bekanntes Verfahren dienen, bei dem Flüs­ sigkristall-Tropfen matrixförmig in vorher ausgeprägte Vertie­ fungen bzw. Mulden zwischen zwei Folien eingeschweißt werden.To produce such liquid crystal foils, an after the US 4,233,801 known method serve in the rivers  sigrystal drops in matrix form in a previously pronounced depression Seals or troughs are welded between two foils.

Elektroniker verwenden derartige Flüssigkristallfolien bspw. zur Ermittlung fehlerhafter Elemente in Schaltkreisen, da diese Bauteile in der Regel eine erhöhte Temperatur aufweisen.Electronics technicians use such liquid crystal foils, for example. to identify faulty elements in circuits, because these components generally have an elevated temperature.

Nach der DE 22 30 890 B2 sind ferner sogenannte folienförmige "Schmelzthermometer" bekannt, die zwar keine Flüssigkristalle enthalten, bei denen aber eine Substanz bei Erreichen einer bestimmten Temperatur bei gleichzeitiger Farbveränderung schmilzt. Zur Temperaturmessung ist dabei das aus einer Viel­ zahl von bei unterschiedlichen Temperaturen schmelzender Tem­ peraturindikatoren bestehende Thermometer auf das Meßobjekt aufgeklebt.According to DE 22 30 890 B2, there are also so-called film-shaped ones "Melting thermometer" known, although no liquid crystals contain, but in which a substance when reaching certain temperature with simultaneous color change melts. For temperature measurement, that's a lot number of temperatures melting at different temperatures temperature indicators existing thermometers on the measurement object glued.

Weit verbreitet ist die Verwendung von Flüssigkristallen auch zu Forschungszwecken bspw. in der Strömungsmechanik oder Ther­ modynamik. In der Strömungsmechanik werden die Flüssigkri­ stalle z. B. zur Erkennung des laminar-turbulenten Umschlages verwendet, der sich durch eine Erhöhung des Wärmeübergangs und damit einer Veränderung der Oberflächentemperatur bemerkbar macht. In der Thermodynamik dienen die Flüssigkristalle ganz allgemein zur Bestimmung des Wärmeübergangs bspw. zwischen ei­ nem strömenden Fluid und einer festen Wand, also z. B. bei Wär­ metauschern, Turbinenschaufeln oder Brennkammern.The use of liquid crystals is also widespread for research purposes, for example in fluid mechanics or ther dynamics. In fluid mechanics, the liquid cri stall z. B. to detect the laminar-turbulent envelope used, which is characterized by an increase in heat transfer and a noticeable change in the surface temperature makes. In thermodynamics, the liquid crystals serve entirely generally for determining the heat transfer, for example between egg Nem flowing fluid and a solid wall, e.g. B. at Wär metal exchangers, turbine blades or combustion chambers.

In allen genannten Fällen werden die Flüssigkristallfolien auf die zu untersuchenden Oberfläche eines Gegenstandes aufge­ bracht. Dabei können, sorgfältige Handhabung vorausgesetzt, Temperaturen mit einer Genauigkeit von ±0,1°C bestimmt wer­ den. Die Flüssigkristallmeßmethode kommt deshalb seit einigen Jahren insbesondere auch in Labors von bspw. Universitäten und auch der Kraftwerks- und Flugzeugindustrie zur Anwendung.In all the cases mentioned, the liquid crystal foils are on the surface of an object to be examined  brings. Assuming careful handling, Temperatures are determined with an accuracy of ± 0.1 ° C the. The liquid crystal measuring method has therefore been coming for some Years especially in laboratories of universities and also used in the power plant and aircraft industries.

Die im Handel erhältlichen Flüssigkristallfolien bestehen aus einer durchsichtigen Polyesterfolie, auf die mit Hilfe von Druckverfahren eine Schicht temperaturempfindlicher Flüssig­ kristalle und eine zweite Schicht schwarzen Lackes aufgebracht ist. Die Flüssigkristall- und Lackschicht ist dabei mit 0,03 mm vergleichsweise dünn zu der etwa 0,13 mm dicken Polyester­ folie. Bei Temperaturmessungen steht die dünne schwarze Lack­ schicht mit der zu messenden Oberfläche in thermischem Kon­ takt. Die aufgrund eines Wärmeeintrags hervorgerufene Farbän­ derung der Flüssigkristalle ist dabei durch die transparente Polyesterfolie erkennbar.The commercially available liquid crystal films consist of a transparent polyester film, on which with the help of Printing process a layer of temperature sensitive liquid crystals and a second layer of black lacquer applied is. The liquid crystal and lacquer layer is 0.03 mm comparatively thin compared to the approximately 0.13 mm thick polyester foil. The thin black paint is used for temperature measurements layer with the surface to be measured in thermal con clock. The color caused by heat input The change in the liquid crystals is due to the transparent Recognizable polyester film.

Wesentlich für eine genaue Temperaturmessung ist, daß ein gu­ ter thermischer Kontakt zwischen der Flüssigkristallfolie und der zu untersuchenden Oberfläche besteht. Bisher wird dazu die Flüssigkristallfolie auf die zu untersuchende Oberfläche auf­ geklebt. Nachteilig daran ist, daß die Klebeschicht einen er­ heblichen thermischen Widerstand aufweist. Darüberhinaus füh­ ren versehentlich eingebrachte Inhomogenitäten, wie Luftein­ schlüsse etc., die zudem in der Regel unregelmäßig verteilt sind, zu Reflexionen und Brechungen, die wiederum das Meßer­ gebnis verfälschen. Die Verklebung der Flüssigkristallfolie hat ferner den Nachteil, daß die Folie in der Regel nicht mehr unbeschädigt von der zu untersuchende Oberfläche ablösbar ist. Außerdem kann es auch zu Rissen oder Faltenbildung in der Flüssigkristallfolie aufgrund thermischer Dehnungen der Ober­ fläche kommen.It is essential for an accurate temperature measurement that a gu ter thermal contact between the liquid crystal film and of the surface to be examined. So far, the Liquid crystal film on the surface to be examined glued. The disadvantage of this is that the adhesive layer he has considerable thermal resistance. Beyond that, accidentally introduced inhomogeneities, such as air conclusions etc., which are also usually distributed irregularly are reflections and refractions, which in turn are the knife falsify the result. Gluing the liquid crystal film also has the disadvantage that the film is usually no longer  can be removed from the surface to be examined undamaged. It can also cause cracks or wrinkles in the Liquid crystal film due to thermal expansion of the upper area come.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß ein op­ timaler Wärmeübergangskontakt zwischen zu messendem Gegenstand und Flüssigkristallfolie zustandekommt, wofür auch ein geeig­ netes Meßgerät vorzuschlagen ist.The invention has for its object the method of to improve the type mentioned in the introduction that an op Timal heat transfer contact between the object to be measured and liquid crystal film comes about, which is also suitable netes measuring device is to be proposed.

Diese Aufgabe ist bzgl. des Verfahrens durch die im Kennzei­ chen des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale und bzgl. des Meß­ gerätes durch die unabhängigen Ansprüche 3 und 6 gelöst.This task is with regard to the procedure by the in the Kennzei Chen listed in claim 1 features and with respect to the measurement device solved by independent claims 3 and 6.

Wesentlich ist also, daß der thermische Verbund nicht mehr durch einfaches Auflegen oder durch Verkleben, sondern durch Vakuumanlage der Flüssigkristallfolie an der zu untersuchenden Oberfläche erzeugt wird. Damit stehen die Flüssigkristalle bis auf die sehr dünne Schwarzlackschicht in unmittelbaren thermi­ schen Kontakt zur Meßoberfläche. Es ergeben sich, wie Untersu­ chungen gezeigt haben, lediglich Temperaturabweichungen zwi­ schen der von den Flüssigkristallen ermittelten und der tat­ sächlich am Gegenstand vorliegenden Oberflächentemperatur in der Größenordnung von nur noch 0,04°C, welche Genauigkeit bislang bei Verklebung nicht erreicht werden konnte.So it is essential that the thermal bond no longer by simply hanging up or by gluing, but by Vacuum system of the liquid crystal film on the one to be examined Surface is generated. The liquid crystals stand up to on the very thin black lacquer layer in immediate thermi contact with the measuring surface. It follows how Untersu have shown, only temperature deviations between between those determined by the liquid crystals and the deed surface temperature in the object of the order of magnitude of only 0.04 ° C, what accuracy so far could not be achieved with gluing.

Ferner gewährleistet das erfindungsgemäße Verfahren einen ganzflächig gleichmäßigen und faltenfreien Kontakt der Flüs­ sigkristallfolie mit der Meßoberfläche, und zwar auch dann, wenn die Meßoberfläche sphärisch gewölbt sein sollte. Ein sol­ cher Vakuumverbund ist nicht nur leicht herstellbar, sondern ebenso leicht durch Aufhebung des Vakuums wieder lösbar, wobei eine Beschädigungsgefahr weder für die Meßoberfläche noch für die Flüssigkristallfolie besteht. Außerdem führt eine thermi­ sche Dehnung der Oberfläche weder zum Zerreißen noch zur Fal­ tenbildung der Flüssigkristallfolie, da in Extremfällen trotz des Vakuums ein Verschieben der Folie zur Oberfläche möglich ist.Furthermore, the method according to the invention ensures uniform, wrinkle-free contact between the rivers  sigrystal film with the measuring surface, even then, if the measuring surface should be spherically curved. A sol cher vacuum composite is not only easy to manufacture, but just as easily released by releasing the vacuum, whereby a risk of damage neither for the measuring surface nor for the liquid crystal film is made. In addition, a thermi stretching the surface neither to tear nor to fall formation of the liquid crystal film, because in extreme cases despite vacuum can be moved to the surface is.

Falls der Gegenstand, mit dem die Flüssigkristallfolie in thermischen Kontakt gebracht wird, selbst vergleichsweise dünn (bspw. eine Edelstahlfolie) ist, was insbesondere, wie noch ausführlicher erläutert wird, in der Thermodynamik oder Strö­ mungsmechanik erforderlich sein kann, ist in diesbezüglicher Weiterbildung für den folienförmigen Gegenstand und die Flüs­ sigkristallfolie vorteilhaft eine transparente Trägerfläche vorgesehen. Der durch das Vakuum zwischen der Trägerfläche und der Flüssigkristallfolie entstehende enge Zwischenraum hat da­ bei ein Spalthöhe, die im Bereich der Wellenlänge des sichtba­ ren Lichtes liegt. Als Folge von Interferenzen des an den Pha­ sengrenzen reflektierten Lichtes können sich dort sogenannte Newtonsche Ringe bilden, deren Regenbogenfarben das Farbspiel der Flüssigkristalle überlagern und somit die Temperaturmes­ sung verfälschen würden. Es hat sich diesbezüglich als vor­ teilhaft erwiesen, den zwischen der Flüssigkristallfolie und der Trägerfläche befindlichen Raum mit einem Fluid zu füllen, das vorteilhaft den gleichen Brechungsindex wie die transpa­ rente Trägerfläche aufweist.If the object with which the liquid crystal film is in thermal contact is brought, even comparatively thin (e.g. a stainless steel foil) is what in particular how is explained in more detail in thermodynamics or Strö mechanics may be required is in this regard Training for the film-shaped object and the rivers sig crystal film advantageously a transparent carrier surface intended. The by the vacuum between the support surface and there is a narrow gap between the liquid crystal film at a gap height that is in the range of the wavelength of the visible light. As a result of interference from the Pha so-called reflected boundaries of light Newtonian rings form, the rainbow colors the play of colors of the liquid crystals and thus the temperature measurements would falsify. It has proven to be in this regard proved in part that between the liquid crystal film and to fill the space located on the support surface with a fluid,  which advantageously has the same refractive index as the transpa has pension carrier area.

Das Meßgerät zur Durchführung des Verfahrens besteht, wie bei der bisherigen Anwendung mit Klebstoff auch, zunächst aus ei­ ner Flüssigkristallfolie, die mit einem zu messenden Gegen­ stand in thermischen Kontakt gebracht wird, wobei aber nunmehr wesentlich ist, daß der gegenstandsseitige Umfangsrand der Flüssigkristallfolie mit einem Dichtungsmitte und mit einem Vakuumanschluß versehen ist.The measuring device for performing the method is, as with the previous application with adhesive too, initially from egg ner liquid crystal film with a counter to be measured was brought into thermal contact, but now it is essential that the peripheral edge of the object Liquid crystal film with a sealant and with a Vacuum connection is provided.

Das erfindungsgemäße Verfahren, das Meßgerät zu seiner Durch­ führung und deren vorteilhafte Weiterbildungen werden nachfol­ gend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert.The method according to the invention, the measuring device to its through leadership and its advantageous further training will follow based on the graphic representation of execution play explained in more detail.

Es zeigt schematisch und jeweils im SchnittIt shows schematically and in each case in section

Fig. 1 die Flüssigkristallfolie mit dem zu messenden Gegen­ stand; Figure 1 was the liquid crystal film with the object to be measured.

Fig. 2 die Flüssigkristallfolie zwischen einer transparenten Trägerfläche und dem zu messenden Gegenstand; Fig. 2, the liquid crystal film between a transparent supporting surface and the object to be measured;

Fig. 3 die Anordnung gemäß Fig. 2, wobei zwischen der Träger­ fläche und der Flüssigkristallfolie ein Silikonöl ange­ ordnet ist; Fig. 3 shows the arrangement of Figure 2, wherein between the carrier surface and the liquid crystal film, a silicone oil is arranged.

Fig. 4 den Aufbau einer Flüssigkristallfolie; Fig. 4 shows the structure of a liquid crystal film;

Fig. 5 eine Vorrichtung zur Messung der Temperatur einer Edel­ stahlfolie nach dem Verfahren gemäß der Erfindung und Fig. 5 shows a device for measuring the temperature of a stainless steel foil by the method according to the invention and

Fig. 6 in Draufsicht das Meßgerät nach Fig. 5, aber ohne Edel­ stahlfolie. Fig. 6 in plan view of the measuring device of FIG. 5, but without stainless steel foil.

In Fig. 1 ist das Meßgerät zur Durchführung des Verfahrens schematisch dargestellt. Dieses besteht aus einer Flüssigkri­ stallfolie 1, die mit einem zu messenden Gegenstand 2 in ther­ mischem Kontakt steht. Wesentlich ist nun, daß der gegen­ standsseitige Umfangsrand der Flüssigkristallfolie 1 mit einem Dichtungsmittel 6 und mit einem Vakuumanschluß 9 versehen ist. Als Dichtungsmittel kommt dafür bspw. Silikon in Frage.In Fig. 1, the measuring device for performing the method is shown schematically. This consists of a liquid crystal film 1 , which is in thermal contact with an object 2 to be measured. It is essential that the opposite peripheral edge of the liquid crystal film 1 is provided with a sealant 6 and with a vacuum connection 9 . For example, silicone can be used as a sealant.

Fig. 2 entspricht der Anordnung gemäß Fig. 1, diese ist aber um eine Plexiglasscheibe 4' als Trägerfläche 4 erweitert. Wie vorerwähnt, ist eine solche Trägerfläche 4 insbesondere dann erforderlich, wenn der zu messende Gegenstand 2 selbst ähnlich dünn wie die Flüssigkristallfolie 1 ist und dementsprechend für Meßzwecke keine ausreichende Tragfähigkeit bzw. Stabilität hat. In Fig. 2 besteht der zu messende Gegenstand 2 aus einer nur etwa 10 µm dicken Edelstahlfolie 2', die als Oberflächen­ teil eines gestrichelt angedeutet dargestellten Tragflügelpro­ fils 12 dient. Für Strömungsmessungen wird an der Edelstahlfo­ lie 2' eine Gleichspannung angelegt (nicht dargestellt), wobei mit der daraus resultierenden Produktion Joulscher Wärme für die Randbedingungen eines konstanten Wärmestromes gesorgt ist. Mit dieser Vorrichtung werden Oberflächentemperaturen sowie Wärmeübergangszahlen bestimmt, wobei das Farbspiel der Flüs­ sigkristalle von unten durch die Plexiglasscheibe 4' zu erken­ nen ist. FIG. 2 corresponds to the arrangement according to FIG. 1, but this is expanded by a plexiglass pane 4 ′ as a carrier surface 4 . As mentioned above, such a carrier surface 4 is particularly necessary when the object 2 to be measured is itself as thin as the liquid crystal film 1 and accordingly does not have sufficient load-bearing capacity or stability for measuring purposes. In Fig. 2, the object to be measured 2 consists of only about 10 microns thick stainless steel foil 2 ', which serves as the surface part of a Tragflügelpro fils 12 indicated by dashed lines. For flow measurements, a direct voltage is applied to the stainless steel foil 2 '(not shown), the resulting Joule heat production providing the boundary conditions for a constant heat flow. With this device, surface temperatures and heat transfer coefficients are determined, the play of colors of the liquid crystals being seen from below through the plexiglass pane 4 '.

Die in Fig. 3 dargestellte Anordnung unterscheidet sich von der in Fig. 2 dadurch, daß zwischen der Flüssigkristallfolie 1 und dem transparenten Plexiglas 4' ein Fluid 5, z. B. klares Silikonöl 5', eingebracht ist bzw. verwendet wird, dessen Bre­ chungsindex dem der transparenten Trägerfläche 4 entspricht. Durch dieses Fluid werden, wie vorerwähnt, die aufgrund der engen Spaltbreite entstehenden und das Meßergebnis verfäl­ schenden Newtonschen Ringe vermieden.The arrangement shown in Fig. 3 differs from that in Fig. 2 in that between the liquid crystal film 1 and the transparent plexiglass 4 'a fluid 5 , for. B. clear silicone oil 5 'is introduced or used, the bre chungs index corresponds to that of the transparent carrier surface 4 . As mentioned above, this fluid avoids the Newton rings which arise due to the narrow gap width and which falsify the measurement result.

In Fig. 4 ist der bei Flüssigkristallfolien 1 übliche Schicht­ aufbau dargesellt. Dabei ist auf eine 0,13 mm dicke und durch­ sichtige Polyesterfolie 1" mittels eines Druckverfahrens eine Flüssigkristall- 1' und eine schwarze Lackschicht 1''' aufge­ bracht, die beide zusammen etwa nur 0,03 mm dick sind. Bei Messungen steht dabei, wie vorerwähnt, stets die schwarze Lackschicht 1''' mit dem zu messenden Gegenstand 2 in thermi­ schem Kontakt.In Fig. 4 the usual structure in liquid crystal films 1 is shown. A liquid crystal layer 1 'and a black lacquer layer 1 ''' are applied to a 0.13 mm thick and transparent polyester film 1 "by means of a printing process, both of which are only about 0.03 mm thick As mentioned above, the black lacquer layer 1 '''is always in thermal contact with the object 2 to be measured.

In den Fig. 5 und 6 ist ein Meßgerät in besonderer Ausfüh­ rungsform zur Messung der Temperatur einer Edelstahlfolie 2' dargestellt. Dabei ist auf eine aus Plexiglas 4' bestehende Trägerfläche 4 die Flüssigkristallfolie 1 aufgelegt. Diese wird von der dünnen und zu messenden Edelstahlfolie 2' abge­ deckt. Zwischen der Flüssigkristallfolie 1 und der Plexiglas­ scheibe 4' befindet sich, was praktisch nicht darstellbar ist, das vorerwähnte Silikonöl. Wesentlich für dieses spezielle Meßgerät ist nun, daß die Flüssigkristallfolie 1 nicht, wie bislang praktiziert, mit der Edelstahlfolie 2' verklebt ist, sondern, daß die transparente Trägerfläche 4 mit einem Vakuum­ anschluß 9 versehen ist, der mit in den Randbereichen der Trä­ gerfläche 4 angeordneten Saugöffnungen 10 in Verbindung steht. Am Vakuumanschluß 9, der über Vakuumkanäle 8 mit den Saugöff­ nungen 10 verbunden ist, wird die zwischen der Flüssigkri­ stallfolie 1 und der Edelstahlfolie 2' befindliche Luft abge­ saugt, so daß ein Vakuum entsteht. Bei diesem Vakuum muß es sich aber nicht um ein absolutes Vakuum handeln, vielmehr ge­ nügt bei normalem Umgebungsdruck (etwa 1000 Millibar) schon ein statischer Druck von 5 bis 100 Millibar, um einen kompak­ ten Verbund der Schichten zu bewirken. Dieser Unterdruck kann bspw. durch eine nicht dargestellte Handpumpe erzeugt werden.In FIGS. 5 and 6, a measuring instrument is the temperature of a steel sheet 2 form approximately in particular exporting 'is shown for measurement. The liquid crystal film 1 is placed on a carrier surface 4 made of plexiglass 4 '. This is covered by the thin and to be measured stainless steel foil 2 '. Between the liquid crystal film 1 and the plexiglass pane 4 'is, which is practically not representable, the aforementioned silicone oil. Essential for this specific instrument, is now that the liquid crystal film is not as hitherto practiced, glued 1, with the stainless steel foil 2 ', but is that the transparent support surface 4 for connection with a vacuum provided 9, which with gerfläche in the edge regions of Trä 4 arranged suction openings 10 is connected. At the vacuum connection 9 , which is connected via vacuum channels 8 to the suction openings 10 , the air between the liquid crystal stall foil 1 and the stainless steel foil 2 'is sucked off, so that a vacuum is created. However, this vacuum does not have to be an absolute vacuum; rather, at normal ambient pressure (approximately 1000 millibars), a static pressure of 5 to 100 millibars is sufficient to effect a compact bond between the layers. This negative pressure can be generated, for example, by a hand pump, not shown.

Um bei einem Meßversuchsaufbau die thermodynamische Randbedin­ gung eines konstanten Wärmestromes zu realisieren, ist ferner vorgesehen, daß an zwei gegenüberliegenden Rändern der Träger­ fläche 4 entgegengesetzt bestrombare Auflageleisten 7 im Vaku­ umwirkbereich der Saugöffnungen 10 angeordnet sind. Diese in Form von Kupferbacken 7' ausgebildeten Auflageleisten 7 dienen zur Einleitung eines Gleichstromes in die Edelstahlfolie 2'.In order to realize the thermodynamic Randbedin supply of a constant heat flow in a test setup, it is further provided that on two opposite edges of the support surface 4 oppositely energized support strips 7 are arranged in the vacuum reaction area of the suction openings 10 . These support strips 7, which are designed in the form of copper jaws 7 ', serve to introduce a direct current into the stainless steel foil 2 '.

Um im Randbereich zwischen der Edelstahlfolie 2' und der Trä­ gerfläche 4 bzw. der Auflageleiste 7 einen gasdichten Verbund zu gewährleisten, ist dort eine hochviskose Silikonpaste bzw. ein handelsüblicher Silikon-Dichtstoff 6 (schematisch darge­ stellt) angeordnet, wobei es vorteilhaft ist, wenn die Aufla­ geleisten 7 im Biegebereich 13 der Edelstahlfolie 2', wie bspw. dargestellt, abgerundet ausgebildet sind. In order to ensure a gas-tight bond in the edge area between the stainless steel foil 2 'and the carrier surface 4 or the support strip 7 , a highly viscous silicone paste or a commercially available silicone sealant 6 (shown schematically) is arranged, it being advantageous if the support strips 7 in the bending area 13 of the stainless steel foil 2 ', as shown, for example, are rounded.

Durch das Vakuum wird nicht nur ein inniger thermischer Kon­ takt zwischen der Edelstahl- 2' und der Flüssigkristallfolie 1 erzielt, es entsteht zudem gleichzeitig ein sehr gleichmäßiger elektrischer Flächenkontakt zu den Kupferbacken 7', der aus­ schlaggebend für eine gleichmäßige Wärmestromdichte in unmit­ telbarer Nähe der Stromeinleitung ist. Dies ist im Gegensatz zur konventionellen Methode, bei der die Edelstahlfolie 2' me­ chanisch an die Kupferbacken angeklemmt wird, insbesondere deshalb vorteilhaft, weil auf diese Weise sonst an Stellen schlechten elektrischen Kontakts auftretende örtliche Verbren­ nungen der dünnen Edelstahlfolie 2' vermeidbar sind.The vacuum not only achieves an intimate thermal contact between the stainless steel 2 'and the liquid crystal film 1 , it also creates a very uniform electrical surface contact with the copper jaws 7 ', which is crucial for a uniform heat flow density in the immediate vicinity of the Current introduction is. In contrast to the conventional method in which the stainless steel foil 2 'is mechanically clamped to the copper jaws, it is particularly advantageous because in this way local burns of the thin stainless steel foil 2 ' which otherwise occur in places of poor electrical contact can be avoided.

Claims (9)

1. Verfahren zur Temperaturmessung mit Flüssigkristallen, bei dem eine temperaturempfindliche Flüssigkristallfolie mit einem zu messenden Gegenstand in thermischen Kontakt gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen der Flüssigkristallfolie und dem zu messenden Gegenstand befindlicher Zwischenraum ringsum luftdicht abgeschlossen und danach die Flüssigkristall­ folie durch Evakuierung des Zwischenraumes am Gegenstand zur Anlage gebracht wird.1. A method for measuring temperature with liquid crystals, in which a temperature-sensitive liquid crystal film is brought into thermal contact with an object to be measured, characterized in that an intermediate space between the liquid crystal film and the object to be measured is sealed all around and then the liquid crystal film by evacuating the Intermediate space is brought to bear on the object. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallfolie in Auflage auf einer ent­ sprechend bemessenen, transparenten Trägerfläche und zwischen dieser und der Flüssigkristallfolie ein Fluid verwendet wird, dessen Brechungsindex dem der trans­ parenten Trägerfläche entspricht.2. The method according to claim 1, characterized, that the liquid crystal film in edition on an ent appropriately sized, transparent carrier surface and a fluid between this and the liquid crystal film is used, the refractive index of which the trans Parent carrier surface corresponds. 3. Meßgerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Flüssigkristallfolie (1), dadurch gekennzeichnet, daß der gegenstandsseitige Umfangsrand der Flüssig­ kristallfolie (1) mit einem Dichtungsmittel (6) und mit einem Vakuumanschluß (9) versehen ist. 3. Measuring device for performing the method according to claim 1, consisting of a liquid crystal film ( 1 ), characterized in that the object-side peripheral edge of the liquid crystal film ( 1 ) with a sealant ( 6 ) and with a vacuum connection ( 9 ) is provided. 4. Meßgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallfolie (1) auf einer transparenten Trägerfläche (4) unter ganzflächigem Einschluß eines Fluids (5) angeordnet ist, dessen Brechungsindex dem der transparenten Trägerfläche (4) entspricht.4. Measuring device according to claim 3, characterized in that the liquid crystal film ( 1 ) is arranged on a transparent support surface ( 4 ) with the full inclusion of a fluid ( 5 ) whose refractive index corresponds to that of the transparent support surface ( 4 ). 5. Meßgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente Trägerfläche (4) aus Plexiglas (4') und das Fluid (5) aus Silikonöl (5') besteht.5. Measuring device according to claim 4, characterized in that the transparent carrier surface ( 4 ) made of plexiglass ( 4 ') and the fluid ( 5 ) consists of silicone oil ( 5 '). 6. Meßgerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Flüssigkristallfolie (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallfolie (1) auf einer transparenten Trägerfläche (4) angeordnet und diese mit einem Va­ kuumanschluß (9) versehen ist, der mit in den Rand­ bereichen der Trägerfläche (4) angeordneten Saugöffnun­ gen (10) in Verbindung steht.6. Measuring device for carrying out the method according to claim 1, consisting of a liquid crystal film ( 1 ), characterized in that the liquid crystal film ( 1 ) is arranged on a transparent support surface ( 4 ) and this is provided with a Va Kuuschluß ( 9 ) provided with in the edge areas of the support surface ( 4 ) arranged suction openings ( 10 ) is connected. 7. Meßgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Flüssigkristallfolie (1) und der transparenten Trägerfläche (4) ein Fluid (5) angeordnet ist, dessen Brechungsindex dem der transparenten Träger­ fläche (4) entspricht. 7. A meter as claimed in claim 6, characterized in that a fluid (5) is arranged between the liquid crystal film (1) and the transparent support surface (4), whose refractive index corresponds to the surface of the transparent support (4). 8. Meßgerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß an zwei gegenüberliegenden Rändern der Trägerfläche (4) entgegengesetzt bestrombare Auflageleisten (7) im Vakuumwirkbereich der Saugöffnungen (10) angeordnet sind.8. Measuring device according to claim 6 or 7, characterized in that on two opposite edges of the support surface ( 4 ) oppositely energizable support strips ( 7 ) are arranged in the vacuum effective area of the suction openings ( 10 ). 9. Meßgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageleisten (7) gegenstandsseitig abgerundet ausgebildet sind.9. Measuring device according to claim 8, characterized in that the support strips ( 7 ) are rounded on the object side.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2230890B2 (en) * 1972-06-23 1975-09-04 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Melting substance thermometer - has tape-shaped substrate carrying temperature indicators parallel to edge
US4233801A (en) * 1978-07-31 1980-11-18 Ashley-Butler, Inc. Apparatus and process for the manufacture of disposable thermometers
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