Lambda λ-Meter EP500e,防護(hù)熱板法導(dǎo)熱系數(shù)儀

導(dǎo)熱系數(shù)測試工具 λ-Meter EP500e（防護(hù)熱板儀）是一種基于嵌入式 PC 的測試工具，用于根據(jù) ISO 8302、DIN EN 1946-2、DIN EN 12667 和 ASTM C177 （DIN 52612） 對防護(hù)熱板法進(jìn)行絕對值測量。導(dǎo)熱系數(shù)測試工具 λ-Meter EP500e（防護(hù)熱板儀）測量插入樣品的樣品厚度?d、樣品上的溫差?ΔT?和熱通量 Q ?，熱通量?Q ?相當(dāng)于測量加熱?P=U?I?的電功率。熱導(dǎo)率是根據(jù)定義的測量區(qū)域?A?和一維熱傳導(dǎo)確定的，如下所示：

λ=Q ??dΔT?A=U?I?dΔT?A

它不是熱流計(jì)，因此它提供的原理精度高于大多數(shù)其他提供的測試工具。它專為長期使用而設(shè)計(jì)，即使多年后也不需要校準(zhǔn)。

使用現(xiàn)代技術(shù)設(shè)計(jì)傳感器板，無需測量室環(huán)境，否則這是標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境。因此，它更容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

導(dǎo)熱系數(shù)測試工具 λ-Meter EP500e（保護(hù)熱板儀）不需要熱穩(wěn)態(tài)受控測量環(huán)境。它必須插入常規(guī)電源，并且可以在任何房間或辦公室使用。

它發(fā)出的噪音非常小（就像 PC 一樣）并且散發(fā)的熱量非常少。測試工具的高級控制算法為每次測量計(jì)算最佳測量參數(shù)，并將測量時(shí)間降至最低。

導(dǎo)熱系數(shù)測試工具 λ-Meter EP500e（防護(hù)熱板儀）是一款緊湊的桌面工具。

下部和中部組件包含傳感器板。它們是同心構(gòu)建的。這些板的核心是計(jì)算機(jī)優(yōu)化的鋁制單元，厚度為 40 毫米，需要維持等溫溫度。風(fēng)冷式高性能帕爾貼模塊負(fù)責(zé)將傳感器板的溫度降低到 -15°C 至 65°C 之間的任何溫度，以便在 10°C 至 40°C 的溫度范圍內(nèi)，在傳感器板的溫差為 5 K 和 15 K 的情況下進(jìn)行熱導(dǎo)率測量。與其他傳統(tǒng)測試工具相反，兩個(gè)樣品表面的溫度測量不是用熱電偶進(jìn)行的，而是整體覆蓋整個(gè)測量表面。它確保了不均勻樣品的如此高的測量精度。

理想的樣品是 500 x 500 mm2 的板材。工具的實(shí)際測試區(qū)域位于試樣的正中央。其尺寸取決于工具的類型（例如 200 x 200 mm2 或 150 x 150 mm2）。對于 500 x 500 mm2 的樣品，該工具將測量適用于中心區(qū)域的熱導(dǎo)率。測試結(jié)果不會(huì)考慮相鄰的外部材料。然而，必須有一個(gè)外層。需要帶來熱條件，以確保一維的靜止溫度場。

上部組件包含整個(gè)電子模塊、用于驅(qū)動(dòng)中間組件的電動(dòng)提升氣缸、樣品厚度和測試壓力的測量儀器以及所有顯示和控制單元。該工具的操作非常方便和簡單。電動(dòng)葫蘆機(jī)構(gòu)由前面板上的兩個(gè)按鈕管理。它將抬起上傳感器板，以便可以插入樣品。為了便于插入，測試工具是側(cè)向打開的。在降低上傳感器板期間，提升機(jī)構(gòu)將減速到爬行模式 – 分別通過小銷的底部或上傳感器板下側(cè)的耦合光柵發(fā)生。此模式提供更高的精度并防止可能的損壞。如果達(dá)到所需的測試壓力，該機(jī)構(gòu)會(huì)自動(dòng)切斷。樣品厚度的測量符合 DIN 18164 和 DIN 18165 標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了比表面壓力（范圍為 0.05 至 2.5 kN/m2 或 50 …2500 Pa） 施加在樣品上。

傳感器板的設(shè)計(jì)和功能 – 通過 λ₁₀?測試對試樣內(nèi)的熱條件

單樣品裝置必須有一個(gè)額外的加熱板，即所謂的反加熱器，位于上傳感器板上方。該反加熱器提供熱障，確保所有熱量都散發(fā)到樣品中。導(dǎo)熱系數(shù)測試工具 λ-Meter EP500e（防護(hù)熱板儀）還包括一個(gè)高靈敏度熱通量板，用于檢測加熱板和反加熱器之間可能存在的熱對流。可以實(shí)現(xiàn)精確的熱密封，而熱電偶則無法實(shí)現(xiàn)。測量區(qū)和保護(hù)加熱環(huán)之間的橫向熱量偏轉(zhuǎn)非常先進(jìn)，并按以下方式進(jìn)行管理：保護(hù)加熱環(huán)不是通過僅用幾個(gè)熱電偶測量溫差來控制的，而是 100 多個(gè)形成鏈條的熱電偶均勻分布在測量區(qū)和保護(hù)加熱環(huán)之間的間隙上。它們甚至可以檢測到最小的橫向熱流。然后，保護(hù)環(huán)將補(bǔ)償那些不需要的熱流。它被另一個(gè)保護(hù)性加熱環(huán)包圍，然后又被一個(gè)冷卻或回火環(huán)包圍。兩個(gè)環(huán)之間的熱流通過熱電偶鏈（熱流傳感器）測量。將在各個(gè)位置測量絕對溫度。導(dǎo)熱系數(shù)測試工具 λ-Meter EP500e（保護(hù)熱板儀）將根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，包括編程的測試方案、樣品的厚度和室溫、樣品中的溫度場以及保護(hù)加熱環(huán)和冷卻或回火環(huán)的控制變量。

下圖（圖 3 和圖 4）說明了使用兩種不同的電導(dǎo)率測量工具（均根據(jù) ISO 8302 標(biāo)準(zhǔn)）對 120 mm 樣品進(jìn)行 λ₁₀?測量時(shí)，測量樣品內(nèi)的熱條件。第一張圖（圖 3）顯示了根據(jù) ISO 8302 第 2.1.3 段圖 5 a 的常規(guī)保護(hù)熱板裝置的模式。第二個(gè)圖（圖 4）說明了本導(dǎo)熱系數(shù)測試工具 λ-Meter EP500e（保護(hù)熱板裝置）內(nèi)感應(yīng)的溫度場。如果根據(jù) ISO 8302 第 2.1.3 段圖 5 c 的設(shè)計(jì)升級為額外的加熱和冷卻環(huán)，則會(huì)導(dǎo)致相同的磁場。

只有當(dāng)橫向區(qū)域的溫度等于樣品的平均溫度時(shí)，才會(huì)存在均勻、一維和靜止的溫度場（見圖 3）。另一種設(shè)置（圖 4），樣品兩側(cè)的額外加熱和冷卻環(huán)提供熱障，并產(chǎn)生獨(dú)立于橫向條件（即室溫）的一維和靜止溫度場。

對于根據(jù) ISO 8302 第 2.1.3 段圖 5-c. 的導(dǎo)熱系數(shù)測試工具 λ-Meter EP500e（保護(hù)熱板裝置）的設(shè)備結(jié)構(gòu)。在 λ₁₀?測量期間，測試工具從兩側(cè)冷卻樣品的邊界區(qū)域，這樣較高的邊界前表面溫度（室溫）不會(huì)滲透到樣品內(nèi)部。在測試工具的指定測量溫度和樣品厚度范圍內(nèi)，將為測量加熱和保護(hù)加熱區(qū)建立一個(gè)精確的一維穩(wěn)態(tài)溫度場。不需要恒溫測量室！

額外的冷卻環(huán)的功能類似于“濕度接收器”。樣品邊界區(qū)域的空氣濕度和最終濕度會(huì)向冷卻環(huán)移動(dòng)，因此對測量結(jié)果沒有影響。此外，測量時(shí)間將縮短 – 與傳統(tǒng)的防護(hù)熱板設(shè)備相比，這兩者都是一個(gè)更具決定性的優(yōu)勢。

智能控制機(jī)制可以確定測量的理想?yún)?shù)并減少運(yùn)行時(shí)間。導(dǎo)熱系數(shù)測試工具 λ-Meter EP500e（防護(hù)熱板儀）可以在任何房間使用，不需要恒溫環(huán)境。