[发明专利]用于首先确定气体混合物的热导率和/或比热容并其次确定气体混合物的密度和/或粘度的设备

权利要求书

1.一种用于首先确定气体混合物的热导率和/或比热容并其次确定所述气体混合物的密度和/或粘度的设备，包括：

芯片(10；110)，所述芯片(10；110)从半导体晶片，尤其是SOI晶片，制备，并且包含至少具有第一压电换能器(30；130)的第一可振荡悬臂(20；120)，所述第一压电换能器(30；130)用于以第一频率激励所述悬臂(20；120)的振荡，

其中，所述芯片(10；110)具有空腔(11；111)，所述第一悬臂(20)以可振荡自由端段延伸到所述空腔(11；111)中；

至少第一悬臂侧温度传感器元件(42)，所述第一悬臂侧温度传感器元件(42)被具体实现在所述第一悬臂的所述自由端段中并且具有用于记录所述气体混合物的温度的温度相关电阻值；

至少第二温度传感器元件(50)，所述第二温度传感器元件(50)与所述第一悬臂(20；120)间隔布置并且具有用于记录所述气体混合物的温度的温度相关电阻值；

至少第一加热元件(44)，所述第一加热元件(44)被具体实现在所述悬臂(20；120)的所述自由端段中，其中，所述空腔(11；111)的至少一个段在所述第一加热元件(44)与所述第二温度传感器元件(50；150,240)之间延伸；以及

评估和/或计算机单元(60)，所述评估和/或计算机单元(60)被适配成基于所述至少一个悬臂(20；120)的振荡特性确定所述气体混合物的所述密度和所述粘度，并且基于所述第一悬臂侧温度传感器元件(42)和所述第二温度传感器元件(50；150,240)的温度的测量值以及所述加热元件(44)的功耗，确定所述气体混合物的所述热导率和/或比热容。

2.根据权利要求1所述的设备(1)，其中，所述芯片(110)包括具有第二压电换能器(230)的第二可振荡悬臂(220)，所述第二压电换能器(230)用于以第二频率激励振荡，其中，所述第二悬臂(120)以可振荡自由端段延伸到所述空腔中并且能够被暴露于所述气体混合物。

3.根据权利要求2所述的设备(1)，其中，用于以温度相关电阻值记录所述气体混合物的温度的第二悬臂侧温度传感器元件(240)被具体实现在所述第二悬臂(220)的所述自由端段中。

4.根据权利要求2或3所述的设备(1)，其中，第二加热元件被布置在所述第二悬臂(220)的所述自由端段中。

5.根据前述权利要求中的一项所述的设备(1)，其中，所述芯片包括围绕所述空腔的边缘区域，其中，参考温度传感器元件被布置在所述边缘区域中，其中，所述空腔的至少一个段在所述参考温度传感器元件与所述自由端段之间延伸。

6.根据权利要求5所述的设备(1)，

其中，所述评估和/或计算机单元(50)被适配成使用所述参考温度传感器元件的温度测量值作为所述第二温度传感器元件的温度测量值。

7.根据权利要求3至5中的一项所述的设备(1)，其中，所述评估和/或计算机单元(50)被适配成使用所述第二悬臂侧温度传感器元件的温度测量值作为所述第二温度传感器元件的温度测量值。

8.根据前述权利要求中的一项所述的设备(1)，其中，所述评估和/或计算机单元被适配成在稳定状态下或以瞬态法确定所述气体混合物的所述热导率。

9.根据前述权利要求中的一项所述的设备(1)，其中，所述评估和/或计算机单元被适配成以利用所述第一加热元件的可变温度的方法查明所述气体混合物的比热容，其中，所述第二温度传感器元件的根据时间的温度被评估作为对所述第一加热元件的根据时间的温度的反应，以便查明所述气体混合物的比热容和密度的乘积。

10.根据权利要求9所述的设备(1)，其中，在所述方法中评估所述第二温度传感器元件对所述第一加热元件的温度阶跃函数的阶跃函数响应。