Термический анализ и реология - Анализатор теплопроводности FOX 50

Анализатор теплопроводности FOX 50

Анализатор FOX50 предназначен для прямого определения теплопроводности методом теплового потока. В этом компактном анализаторе используются тонкопленочные датчики теплового потока для быстрого получения точных и правильных значений теплопроводности в широком диапазоне температур. FOX50 оборудован цифровым измерителем толщины образца, системой термостатирования образца и интегрированной системой коррекцией контактного сопротивления. Анализатор может быть использован для изучения материалов с промежуточным значением теплопроводности, таких как полимеры, керамика, композиты, строительные материалы и т.д.

• Соответствие ASTM C518 и ISO 8301
• Компактные размеры
• Быстрое получение результатов с минимальными затратами
• Работа в одиночном режиме или с использованием внешнего компьютера
• Твердотельная система нагрева/охлаждения
• Измерение толщины образца с точностью 0,025 мм
• Два тонкопленочных датчика теплового потока
• Предназначен для научных исследования и для контроля качества
• Программное обеспечение WinTherm расширяет гибкость применения
• Анализатор может быть дооснащен автосамплером для повышения производительности

Принцип измерения

прДля измерения теплопроводности образец помещается в камеру, в которой поддерживается постоянный градиент температуры между верхней и нижней поверхностями. Верхняя поверхность остается неподвижной, тогда как нижняя плоскость перемещается под действием сжатого воздуха, обеспечивая плотный контакт образца с поверхностями. Это позволяет минимизировать термосопротивление в месте контакта образца и плоскостей. Одновременно с этим происходит измерение образца с помощью оптического датчика.

Измерение теплового потока

Сердцем анализатора FOX50 является датчик теплового потока LaserComp, разработанный специально для измерения теплопроводности. Датчик теплового потока интегрирован в измерительные плоскости и имеет размер 25 х 25 мм. Общая толщина датчика менее 1 мм исключает искажение теплового потока. В центр каждого датчика герметично вмонтирована термопара типа Е, что обеспечивает точные измерения во время всего периода эксплуатации прибора. Т.к. каждая термопара расположена всего в 0,1 мм от поверхности образца, то они измеряют действительную температуру образца с разрешением 0,01°С. Подобные термопары также используются для управления температурой плоскостей анализатора.

Точное управление

температурой FOX50 достигает точного и стабильного температурного равновесия достаточно быстро за счет комбинации точного измерения температуры, минимальной массы нагреваемых компонентов и расширенное электронное управление температурой. Управление температурой плоскостей основано на тех же термопарах, что расположенных в непосредственной близости от образца и используемых при определении теплового потока. Расширенный алгоритм управления температурой отслеживает температуру плоскостей 20 раз в секунду и быстро возвращает систему в заданное равновесное состояние. Температура плоскостей регулируется с точностью 0,01°С с помощью DSP-процессора. Многостадийный алгоритм PID обеспечивает стабильный температурный контроль с обратной связью без перегревов в заданной точке. Для достижения этого мощность нагрева твердотельных элементов корректируется ч периодичностью 0,5 секунд. И верхняя, и нижняя плоскости могу как нагреваться, так и охлаждаться, позволяя выполнять эксперименты с распространением теплового тока вверх и вниз. Малая масса плоскостей сочетается с возможностями DSP-процессора и электронного контроля мощности нагрева, что дает экстремально быстрое достижения заданных температурных точек.

Коррекция термосопротивления на границе образца

В общем случае результаты измерения теплопроводности включают термосопротивление самого образца и термосопротивление в месте контакта образца с датчиком теплового потока. Очень часто термосопротивление в месте контакта превышает термосопротивление самого образца, что приводит значительному занижению реального значения теплопроводности. Программное обеспечение WinTherm способно измерить термосопротивление образца и в месте контакта по раздельности с использованием метода двух толщин. С помощью этого методы выполняются тестирование и валидация стандартных образцов NIST. Этот метод позволяет получать с помощью FOX50 наиболее достоверные значения теплопроводности различных образцов. Анализатор FOX50 обладает уникальной стабильностью, что позволяет выполнять перекалибровку не чаще чем один раз в несколько лет. При этом обеспечивается получение достоверных и воспроизводимых результатов и выполнение требований GLP. Этот прибор может эксплуатироваться как в самостоятельном варианте, так и под управлением внешнего компьютера. Программное обеспечение WinTherm имеет дружественный интерфейс для установки параметров эксперимента, наблюдения результатов во время измерения, сбора информации и анализа.

Технические характеристики

¹ – для измерений методом двух толщин