SENSOR DEVICE FOR MEASURING A FLUID CONCENTRATION, AND USE OF THE SENSOR DEVICE

• Main Authors: FRIEDRICH, Thomas, SCHWARZ, Mike, BRUECKNER, Timon
• Format: Patent
• Language: English; French; German
• Published: 12.01.2017
• Subjects: COLORIMETRY; INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIRCHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES; MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT,POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRA-RED,VISIBLE OR ULTRA-VIOLET LIGHT; MEASURING; PHYSICS; RADIATION PYROMETRY; TESTING

Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung mit: einer in einem zumindest teilweise geschlossenen Probenraum (400) befindlichen Absorptionsstrecke (408) zum Aufnehmen eines zu analysierenden Fluids; einer an einem Ende der Absorptionsstrecke (408) befindlichen Strahlungsquelle (405) zum Aussenden von Infrarotstrahlung in die Absorptionsstrecke (408); wobei die in die Absorptionsstrecke (408) ausgesendete Infrarotstrahlung auf eine Oberseite (409a) einer am anderen Ende der Absorptionsstrecke (408) befindlichen Sensoreinheit (409) richtbar ist; wobei die Sensoreinheit (409) aufweist: eine Vielzahl von Pixelanordnungen (102, 103) mit jeweils mindestens einem Pixel, welche an einer Substratoberseite (101a) eines an einer Unterseite (409b) der Sensoreinheit befindlichen Substrats (101) angeordnet sind, eine an der Substratoberseite (101a) angeordnete Kappe (104), welche die Pixelanordnungen (102, 103) überdeckt, wobei eine Kaverne (105) zwischen der Substratoberseite (101a) und der Kappe (104) gebildet ist; eine Vielzahl von Filtern (106, 107), welche für sich zumindest teilweise unterscheidende Wellenlängenbereiche durchlässig sind, wobei jedem Filter (106, 107) genau eine Pixelanordnung (102,103) zugeordnet ist, und wobei die Filter (106, 107) derart auf der Kappe (104) angeordnet sind, dass die durch die Absorptionsstrecke (408) und die Oberseite (409a) der Sensoreinheit propagierte Infrarotstrahlung durch das jeweilige Filter (106, 107) von der dem jeweiligen Filter (106, 107) zugeordneten Pixelanordnung (102, 103) detektierbar ist; und wobei auf einem nicht von den Filtern (106, 107) bedeckten Teil der Kappe (104) zumindest abschnittsweise eine Beschichtung (201; 301) aus einem lichtabsorbierenden und/oder lichtreflektierenden Material ausgebildet ist. The invention relates to a sensor device, comprising: an absorption path (408) located in an at least partially closed sample space (400) for receiving a fluid to be analyzed; a radiation source (405) located at one end of the absorption path (408) for emitting infrared radiation into the absorption path (408), wherein the infrared radiation emitted into the absorption path (408) can be directed onto an upper face (409a) of a sensor unit (409) located at the other end of the absorption path (408), wherein the sensor unit (409) has a plurality of pixel arrays (102, 103), each having at least one pixel, which are arranged on a substrate upper side (101a) of a substrate (101) located at a lower side (409b) of the sensor unit; a cap (104) arranged on the substrate upper side (101a), which covers the pixel arrays (102, 103), wherein a cavern (105) is formed between the substrate upper side (101a) and the cap (104); a plurality of filters (106, 107), which are permeable to at least partially differing wavelength ranges, wherein exactly one pixel array (102, 103) is assigned to each filter (106, 107), and wherein the filters (106, 107) are arranged on the cap (104) such that the infrared radiation propagated through the absorption path (408) and the upper side (409a) of the sensor unit can be detected through the respective filter (106, 107) by the pixel array (102, 103) assigned to the respective filter (106, 107), and wherein on a part of the cap (104) not covered by the filters (106, 107), a coating (201; 301) made of a light-absorbing and/or light-reflecting material is formed, at least sectionally. L"'invention concerne un dispositif de détection avec : un segment d'absorption (408) se trouvant dans un espace d'échantillonnage (400) au moins partiellement fermé pour recevoir un fluide à analyser ; une source de rayonnement (405) se trouvant au bout du segment d'absorption (408) permettant d'émettre un faisceau infrarouge dans le segment d'absorption (408) ; le faisceau infrarouge émis dans le segment d'absorption (408) pouvant être dirigé sur la face supérieure (409a) d'une unité de détection (409) qui se trouve à l'autre bout du segment d'absorption (408) ; l'unité de détection (409) présentant : une pluralité d'agencements de pixels (102, 103) ayant respectivement au moins un pixel qui sont agencés sur la face supérieure (101a) d'un substrat (101) qui se trouve sur la face inférieure (409b) de l'unité de détection, un couvercle (104) agencé sur la face supérieure (101a) du substrat et qui recouvre les agencements de pixels (102, 103), une cavité (105) étant formée entre la face supérieure (101a) du substrat et le couvercle (104) ; une pluralité de filtres (106, 107) qui sont perméables au moins partiellement à différents domaines de longueurs d'ondes, un agencement de pixels (102, 103) étant associé exactement à un filtre (106, 107) et les filtres (106, 107) étant agencés au-dessus du couvercle (104), de telle sorte que le faisceau infrarouge propagé dans le segment d'absorption (408) et la face supérieure (409a) de l'unité de détection puisse être détecté par chaque filtre (106, 107) de l'agencement de pixels (102, 103) associé à chaque filtre (106, 107) ; et un revêtement (201 ; 301) en matériau absorbant la lumière et/ou réfléchissant la lumière étant formé, au moins par segments, sur une partie du couvercle (104) non recouverte par les filtres (106, 107).