簡(jiǎn)介
德國(guó)耐馳公司全新推出的熱流法導(dǎo)熱儀 HFM 446 Lambda,為導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)量建立了新的標(biāo)準(zhǔn)化方法,可應(yīng)用于研究開發(fā)與質(zhì)量控制領(lǐng)域。其適用的行業(yè)與材料,包括膨脹聚苯乙烯(EPS),擠出聚苯乙烯(XPS),PU 堅(jiān)硬泡沫,礦物棉,膨脹珍珠巖,泡沫玻璃,軟木塞,羊毛,天然纖維材料,包含相變材料、氣凝膠、混凝土、石膏或聚合物的建筑材料,等等。
工作原理
節(jié)約與*效利用能源
歷史上從來沒有哪一時(shí)代象今天這樣,節(jié)約與*效利用能源的主題在經(jīng)濟(jì)與政治領(lǐng)域吸引了如此之多的關(guān)注。世界各國(guó)的工業(yè)與學(xué)術(shù)領(lǐng)域,都在討論與節(jié)能、替代能源相關(guān)的話題。
在絕熱材料領(lǐng)域,在與住宅、商業(yè)建筑的有效隔熱相關(guān)的領(lǐng)域,存在著巨大的研發(fā)與市場(chǎng)潛力。人們期望絕熱材料能夠以高而穩(wěn)定的質(zhì)量水準(zhǔn)進(jìn)行制造,在嚴(yán)格控制其特性的情況下投入市場(chǎng)。為了確保這一點(diǎn),國(guó)際上已經(jīng)發(fā)布了眾多的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。
材料參數(shù):導(dǎo)熱系數(shù)
對(duì)于絕熱材料的性能考核,導(dǎo)熱系數(shù)(λ值)是其中*重要的一項(xiàng)。導(dǎo)熱系數(shù)指的是對(duì)于 1 米厚、1 m2 面積的材料,在 1 K 的溫差下,每秒流經(jīng)材料層的熱量。熱阻(R值)則定義為材料的厚度除以導(dǎo)熱系數(shù)。熱量流經(jīng)的材料層越厚,材料層所表現(xiàn)的對(duì)于熱傳遞的阻抗越大。熱阻的倒數(shù)是傳熱系數(shù)(U 值),是結(jié)構(gòu)性材料的常見表征參數(shù)。
德國(guó)耐馳公司全新推出的熱流法導(dǎo)熱儀 HFM 446 Lambda,為導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)量建立了新的標(biāo)準(zhǔn)化方法,可應(yīng)用于研究開發(fā)與質(zhì)量控制領(lǐng)域。其適用的行業(yè)與材料,包括膨脹聚苯乙烯(EPS),擠出聚苯乙烯(XPS),PU 堅(jiān)硬泡沫,礦物棉,膨脹珍珠巖,泡沫玻璃,軟木塞,羊毛,天然纖維材料,包含相變材料、氣凝膠、混凝土、石膏或聚合物的建筑材料,等等。
測(cè)試時(shí)將待測(cè)材料置于兩塊平板之間,平板間維持一定的溫度梯度。通過平板上兩個(gè)高精度的熱流傳感器,測(cè)量進(jìn)入與穿出材料的熱流。在系統(tǒng)達(dá)到平衡狀態(tài)的情況下,熱流功率為常數(shù),在樣品的測(cè)量面積與厚度已知的情況下,使用傅立葉傳熱方程可以計(jì)算導(dǎo)熱系數(shù)。
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HFM 446 Lambda 包括如下子型號(hào):
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Small 版:樣品規(guī)格 200*200*50 mm
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Medium 版:樣品規(guī)格 300*300*100 mm
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Large 版:樣品規(guī)格 600*600*200 mm
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HFM 446 Lambda Small - 軟件特性
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智能模式:包括自動(dòng)校正、自動(dòng)創(chuàng)建報(bào)告、數(shù)據(jù)導(dǎo)出、向?qū)А⒂脩舴椒?、預(yù)定義的儀器參數(shù)、用戶定義的參數(shù)、比熱測(cè)量等功能。
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校正與測(cè)量文件的保存與恢復(fù)
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顯示板溫/平均溫度與導(dǎo)熱系數(shù)值相關(guān)圖譜
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熱流傳感器信號(hào)監(jiān)控
HFM 應(yīng)用實(shí)例
膨脹聚苯乙烯
膨脹聚苯乙烯是在絕熱建筑材料領(lǐng)域使用得*多的材料之一。例中顯示了對(duì)一種商業(yè)化的膨脹聚苯乙烯材料(EPS 040)的質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果。在 24°C 、以及按照 DIN EN 13163 標(biāo)準(zhǔn)在 10°C 下測(cè)量了同一批號(hào)中的十個(gè)樣品??梢郧逦乜吹讲煌瑯悠分g的測(cè)量偏差小于 1%。根據(jù) DIN 13163 計(jì)算得到的導(dǎo)熱系數(shù) λ 90/90 為 0.03808 W/(m*K)。
納米多孔氣凝膠
為了驗(yàn)證熱流法與其他標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)熱測(cè)試方法(如作為jue對(duì)法的保護(hù)熱板法 GHP)的測(cè)量結(jié)果的可比性,進(jìn)行了一系列的測(cè)試,圖中顯示了對(duì)其中一種納米多孔氣凝膠板使用兩臺(tái)熱流法導(dǎo)熱儀(HFM)與一臺(tái)保護(hù)熱板法導(dǎo)熱儀(GHP)的測(cè)量結(jié)果比較。由不同儀器獲得的數(shù)據(jù)在各對(duì)應(yīng)溫度內(nèi)偏差均小于 2.5%。這清楚地證明了 HFM 系列儀器的優(yōu)異性能。
絕熱玻璃纖維 -- 不同載荷下的測(cè)試
因?yàn)?Netzsch HFM 具有可變載荷的功能,特別適合于測(cè)量可壓縮材料(導(dǎo)熱性能和密度有關(guān)),這里介紹的案例展示了絕熱玻璃纖維的熱傳導(dǎo)測(cè)量結(jié)果。當(dāng)載荷(載荷表示為表面壓力)增加時(shí),試樣逐步被壓縮,由于熱輻射的減少而導(dǎo)致綜合的熱導(dǎo)率下降,隨著壓力進(jìn)一步*大,由于試樣自身的熱傳導(dǎo)增加而使熱導(dǎo)率又有所上升。
混凝土 -- 高導(dǎo)熱材料測(cè)試
Netzsch HFM 測(cè)試較高導(dǎo)熱系數(shù)材料的關(guān)鍵是配備擴(kuò)展配件(Instrumentation kit)。下圖對(duì)三種類型的混凝土樣品進(jìn)行測(cè)試,得到的熱導(dǎo)率結(jié)果與保護(hù)熱板法(GHP)測(cè)得的熱導(dǎo)率結(jié)果十分吻合。
礦物纖維絕緣材料—導(dǎo)熱系數(shù)
礦棉是一種用途廣泛的材料,主要用于住宅建筑的保溫。本例使用保護(hù)熱板法(GHP 456 Titan)和熱流法(HFM 436 series),對(duì)礦物纖維在 10℃ 到30℃ 之間進(jìn)行循環(huán)測(cè)試,研究其導(dǎo)熱性能。和其他大多數(shù)保溫材料類似,礦物纖維在室溫附近的導(dǎo)熱系數(shù)隨著溫度的升高呈線性增加。用不同的測(cè)試儀器得到的結(jié)果有很好的一致性。通過循環(huán)測(cè)試進(jìn)一步證明,保護(hù)熱板法的測(cè)試精度可以達(dá)到 2 %。
技術(shù)參數(shù)
HFM 446 Lambda - 儀器特點(diǎn)
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導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量:
- 針對(duì)絕熱材料,聚合物,相變材料,氣凝膠,非編織材料,等等...
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基于以下標(biāo)準(zhǔn):
- ASTM C518
- ASTM C1784
- ISO 8301
- DIN EN 12664
- DIN EN 12667
- JIS A1412
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支持以下兩種測(cè)量方式:
- 連接到計(jì)算機(jī),使用全新的功能強(qiáng)大的 SmartMode 軟件進(jìn)行測(cè)量與數(shù)據(jù)分析。
- 直接使用帶有集成的打印機(jī)的單獨(dú)的儀器。
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數(shù)據(jù)的可跟蹤、可溯源性:
- 經(jīng)出廠標(biāo)定、帶有證書的參比材料(IRMM 440 與 NIST SRM 1450D)
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*佳測(cè)試條件:
- 密閉的測(cè)試腔,減少了環(huán)境的影響,減少了水氣凝聚的可能。
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ge命性的樣品厚度與平行度測(cè)量:
- 使用雙軸傾角儀。
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高的測(cè)樣效率:
- 借助于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的平板與爐門的移動(dòng),可以減少對(duì)板溫的干擾,實(shí)現(xiàn)快速的樣品更換。
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覆蓋從較低到較高的導(dǎo)熱系數(shù)范圍:
- 使用外部熱電偶,將儀器的導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量拓展至更寬的范圍。
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在實(shí)際環(huán)境下進(jìn)行測(cè)量:
- 可變的外部負(fù)載,用于測(cè)量可壓縮材料。
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節(jié)省時(shí)間:
- 僅需鼠標(biāo)點(diǎn)擊即可生成完整的 QA 文檔,包括 Lambda 90/90 計(jì)算。
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任何場(chǎng)合,任何人都可使用:
- 支持多操作系統(tǒng)與多語言界面。
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測(cè)量比熱容(Cp):
- 基于 ASTM C1784
HFM 446 Lambda Small - 技術(shù)參數(shù)
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測(cè)量標(biāo)準(zhǔn):ASTM C518, ASTM C1784, ISO 8301, JIS A1412, DIN EN 12667, EN 12664
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主機(jī):集成打印機(jī),可du立使用
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樣品室為氣密性設(shè)計(jì),可通入吹掃氣
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熱板:馬達(dá)驅(qū)動(dòng)升降
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導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量:
- 范圍:*大 2.0 W/(m*K)。(對(duì)于硬質(zhì)、導(dǎo)熱系數(shù)高于 1.0 W/m*K 的樣品,需配備高導(dǎo)熱測(cè)量附件)
- 精度: ± 1% ... 2%
- 重復(fù)性: 0.5%
- 再現(xiàn)性: ± 0.5%
→ 以上性能參數(shù)使用 NIST SRM 1450 D (厚度 2.5 cm) 進(jìn)行驗(yàn)證。
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平板溫度范圍:-20 ... + 90 °C(Medium 版可選 -30 ... + 90 °C)
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Small 版
- 樣品*大尺寸:203 x 203 mm
- 樣品*大厚度:51 mm
- 檢測(cè)面積:102 x 102 mm
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Medium 版
- 樣品*大尺寸:305 x 305 mm
- 樣品*大厚度:105 mm
- 檢測(cè)面積:102 x 102 mm
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Large 版
- 樣品*大尺寸:611 x 611 mm
- 樣品*大厚度:200 mm
- 檢測(cè)面積:254 x 254 mm
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leng卻系統(tǒng):外部,溫度點(diǎn)恒定(板溫范圍內(nèi))
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板溫控制:Peltier 系統(tǒng)
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板開啟:由操作者控制。快速樣品更換,快速返回到測(cè)試點(diǎn)
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板熱電偶:上下板各有三個(gè) K 型熱電偶(高導(dǎo)熱附件另有兩個(gè)額外的熱電偶)
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熱電偶分辨率:± 0.01°C
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測(cè)試點(diǎn)數(shù)量:zui大 10 個(gè)
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可變負(fù)載/接觸力:
- Small 版: 0 ... 854 N(21 kPa 壓強(qiáng)作用于 203×203 mm2 表面)
- Medium 版: 0 ... 1930 N(21 kPa 壓強(qiáng)作用于 305×305 mm2 表面)
- Large 版: 約 1900 N (5 kPA 壓強(qiáng)作用于 611 x 611 mm2 表面)
→ 可以實(shí)現(xiàn)精que的負(fù)載控制,并可調(diào)控可壓縮材料的密度;基于負(fù)載傳感器信號(hào),由軟件計(jì)算接觸壓力。
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厚度測(cè)量:
- 使用傾角儀進(jìn)行四角的厚度測(cè)定
- 可以順應(yīng)非平行的樣品表面
選型原則
見具體說明 應(yīng)用案例
見具體說明 設(shè)備結(jié)構(gòu)
見具體說明