Лямбда теплопроводности: Что мы знаем о лямбде?

Лямбда теплопроводности: Что мы знаем о лямбде?

Содержание

Что мы знаем о лямбде?

Главная
|
Статьи
| Что мы знаем о лямбде?

Главный инженер ОАО «Максмир» А.Н.Грушин


Если статья с таким названием появляется на сайте какой-либо компании, то можно с большой степенью вероятности утверждать, что компания имеет отношение к строительству, а речь ,скорее всего, пойдет о теплопроводности теплоизоляционных материалов. Точнее о коэффициенте теплопроводности.


Нет другой такой характеристики теплоизоляционных материалов, которая так прочно связана со своим обозначением – λ (ля́мбда, греч. λάμδα, λάμβδα) — 11-я буква греческого алфавита. Эта характеристика равна количеству теплоты, проходящему через однородный образец материала единичной длины и единичной площади за единицу времени при единичной разнице температур (1 К). В Международной системе единиц (СИ) единицей измерения коэффициента теплопроводности является Вт/(м·K).




Все интересуются плотностью теплоизоляции, но никто не спрашивает: «Какая гамма(ϒ) или ро(ρ)?». Все так и спрашивают: «У ПЕНОПЛЭКСА КРОВЛЯ какая плотность?». А если интересует коэффициент теплопроводности, то можно спросить: «У ВЕНТИ БАТТС ОПТИМА какая лямбда?». И всем всё понятно. Или не всё и не всем. Почему? Дело в том, что у всякого «уважающего себя» теплоизоляционного материала есть (должно быть) несколько разных коэффициентов теплопроводности.


Зачем?


Немного физики. Распространение теплоты (тепловой энергии) в природе происходит посредством трех процессов: теплопроводности, конвекции и теплового излучения.


Процесс теплопроводности в чистом виде имеет место лишь в твердых телах. Процесс конвекции происходит в текучих средах при перемещении объёмов жидкости или газа в пространстве. Соответственно и описываются они разными уравнениями на основании разных законов физики. Но есть и общая закономерность – теплопроводность зависит от температуры.


Вернемся к теплоизоляционным строительным материалам, которые, как правило, имеют пористую или волокнистую структуру. Поэтому они не вполне твердые тела, а некие композиционные материалы, включающие в себя воздушную (газовую) составляющую с разной степенью влажности, вплоть до появления жидкой фазы. Применение уравнений теплопроводности к таким материалам является достаточно условным. Условной также является величина коэффициента теплопроводности такого материала. Эта величина имеет смысл коэффициента теплопроводности некоторого однородного тела, через которое при одинаковых форме, размерах и температурах на границах проходит тоже количество тепла, что и через данное пористое (волокнистое) тело.


Следует также отметить, что теплоизоляционные материалы – это промышленная продукция, производимая из разного сырья по различным технологиям на разном оборудовании. Поэтому величина коэффициента теплопроводности для каждого конкретного теплоизоляционного материала может быть определена только опытным путем при определенной температуре и влажности. Для того, чтобы сравнивать значения коэффициентов теплопроводности различных материалов их надо измерять при одинаковых условиях.




По европейским стандартам определяется λ10 – коэффициент теплопроводности в сухом состоянии при температуре 10°С (283°К). По-видимому эта температура выбрана потому, что при температуре окружающей среды в 10°С возникает необходимость отапливать дома, а, следовательно, и сберегать тепло. Надо отметить, что с падением температуры окружающей среды коэффициент теплопроводности (например λ-5 ) будет уменьшаться (улучшаться с точки зрения теплоизолирующей способности материала) при одинаковой влажности. Можно сказать, что λ10 – это «наихудший» коэффициент теплопроводности. Станет холоднее и теплоизоляция «заработает» лучше.


Согласно требованиям нормативных документов Российской Федерации определяется λ25 – коэффициент теплопроводности в сухом состоянии при температуре 25°С (298°К). Эта величина еще более «строгая» по отношению к теплоизоляционным материалам – в реальности они «работают», то есть сберегают тепло при температурах гораздо ниже 25°С.


Учитывая общую глобализацию, взаимопроникновение капиталов и технологий, активную внешнюю торговлю, производители теплоизоляции указывают, как правило, оба коэффициента: λ10 и λ25, что позволяет оценить «устойчивость» теплоизоляционного материала к изменению температуры. Как правило, чем материал менее плотный, тем разница между λ10 и λ25 больше. Но оба эти коэффициента теплопроводности, по сути, лишь характеристики теплоизоляционных материалов, произведенных на заводе, упакованных в пачки и сложенных на складе.


Для теплотехнического расчета необходима величина расчетного значения коэффициента теплопроводности при условиях эксплуатации А и Б по СП 50.13330.2012 «Строительная климатология» — λА и λБ. Эти значения определяются при 25°С (298°К) и при разном расчетном массовым отношением влаги в материале. Для минеральной ваты это 2% и 5% соответственно. Для других материалов массовое отношение влаги может быть иным. СП «Строительная климатология» рекомендует большинства территорий условия эксплуатации Б. Поэтому, когда мы спрашиваем: «Какая лямбда у ФАСАД БАТТС ЭКСТРА?», в абсолютном большинстве случаев нас интересует именно λБ. Здесь пока шла речь о теплоизоляционных материалах, эксплуатируемых в природных условиях, так называемой, строительной теплоизоляции.


Отдельно надо сказать о теплоизоляционных материалах, работающих при повышенных или пониженных температурах. Это, так называемая, техническая изоляция, используемая для поддержания необходимой температуры при различных технологических процессах. Так, например, для навивных минераловатных цилиндров, предназначенных для теплоизоляции горячих трубопроводов, определяются коэффициенты теплопроводности при температурах до 350°С. Они так и обозначаются: λ100, λ125, …, λ300, λ350. Для других видов технической изоляции определяются свои коэффициенты теплопроводности в зависимости от назначения и условий применения.


Таким образом, необходимое расчетное значение коэффициента теплопроводности λнеобходимое определяется назначением и условиями эксплуатации и является обязательной технической характеристикой теплоизоляционного материала.

Задайте вопрос
Получите оптовую скидку
+7-495-755-77-70, +7-965-372-34-74
[email protected]

Прибор для измерения теплопроводности с горячей охранной зоной Lambda-Meter EP500е — Компания «ТоррЭС»

Прибор с горячей охранной зоной (GHP, Guarded Hot Plate) Lambda-Meter EP500e предназначен для определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме различных строительных и конструкционных материалов методом контролируемых пластин (путем измерения электрической мощности, подаваемой на нагревательные элементы зоны измерения горячей плиты прибора) в соответствии с требованиями стандартов ISO 8302, ASTM C177, ГОСТ 7076. Использование прибора данного типа предусмотрено также стандартами EN 1946-2, EN 12667, EN 12664, EN 12939, ГОСТ 31925 и др.

Дополнительные возможности

Преимущества

Технические характеристики

Функции и возможности

Управление прибором осуществляется через сенсорный дисплей с цветным графическим интерфейсом. Интерфейс русифицирован. В процессе измерения отображаются текущее значение теплопроводности и отклонение измеренного значения в течение последних 15 минут измерения. Также отображаются результаты всех измерений, если выполняется измерение при более чем одной средней температуре образца в серии измерений.

Прибор оснащен подъемным механизмом с электроприводом для перемещения средней части прибора (верхней измерительной пластины), позволяющим производить измерение толщины установленного образца при заданной номинальной нагрузке, либо перемещаться на заданную номинальную толщину в случае, когда производятся измерения образцов с очень низкой плотностью. При опускании верхней измерительной пластины непосредственно перед моментом контакта с образцом скорость хода замедляется. Измерение толщины образца проводится согласно требованиям стандартов DIN 18164 и DIN 18165. Подъемный механизм автоматически отключается, если достигнуты нужное для испытаний давление на поверхность образца или номинальная толщина.

В зоне размещения образца имеется контурная подсветка, обеспечивающая хороший обзор рабочей зоны для максимальной точности позиционирования образца по центру измерительной пластины.

Конструкция прибора обеспечивает возможность проведения измерения образца без предварительного термостатирования, а также без использования внешних систем охлаждения и систем продувки рабочего пространства газами. Устранение торцевых стоков тепла обеспечено тремя охранными зонами, состоящими из двух зон нагревательных элементов, а также зоны, состоящей из 12 элементов Пельтье с воздушным охлаждением, окружающими зону измерений с размерами 200 х 200 мм, расположенную в центре рабочей зоны прибора. Измерение температуры пластин проводится интегрально.

В исследовательских лабораториях однозначно должен использоваться GHP-прибор, такой, как Прибор для измерения теплопроводности с горячей охранной зоной Lambda-Meter EP500е, поскольку работа ведётся с материалами, теплофизические свойства которых только изучаются, а следовательно, подобрать стандартные образцы для градуировки HFM-прибора со свойствами, близкими к свойствам исследуемых материалов, не представляется возможным. Особое внимание следует уделять исследованию сыпучих материалов. Стандартных образцов для передачи величины теплопроводности, изготовленных из сыпучих материалов, не существует!

Программное обеспечение

EP500e Control Software Программное обеспечение для проведения измерений, обработки результатов, подготовки отчетов и ведения архива измерений, русский язык.

Управление прибором для проведения измерений осуществляется с помощью персонального компьютера с установленным программным обеспечением, которое обеспечивает следующие возможности:

  • Создание испытания для проведения измерения теплопроводности как при одной заданной температуре, так и для серии из двух или трех измерений при различных температурах.
  • Сопровождение данных об измерении любыми дополнительными сведениями, необходимыми пользователю для идентификации данного измерения (например, тип материала, условия подготовки образца, технология изготовления материала, результаты других испытаний и т.п.).
  • Установка критерия завершения измерения, которым является предельное отклонение измеренного значения теплопроводности образца в течение заданного времени.
  • Отображение в режиме реального времени текущей зависимости лямбда от времени проведения измерения в виде графика. Возможность масштабирования графиков. 
  • Отображение текущего значения теплопроводности образца и отклонения в течение последних 15 минут текущего измерения.
  • Отображение температуры верхней и нижней рабочих пластин.
  • Просмотр графиков и результатов предыдущих измерений, в т.ч. уже завершенных в текущей серии измерений, непосредственно в процессе измерения.
  • Сохранение результатов и графиков проведенных измерений в архиве и возможность их последующего просмотра и печати.
  • Конвертация данных процесса измерения в формат .CSV для последующей обработки с помощью общераспространенных программ работы с электронными таблицами (например, Microsoft Excel).
  • Возможность автоматической коррекции эффекта толщины при измерении теплопроводности таких материалов, как пенополистирол, в соответствии с EN 13163, Приложение B. При этом отображаются как оригинальные данные, полученные при измерении, так и полученные после коррекции с помощью программного обеспечения.
  • В соответствии с Европейскими Стандартами для Теплоизоляционных материалов EN 13162 … 13171 (Параграф 4.2.1 и Приложение А) каждый производитель теплоизоляционных материалов определяет декларируемые значения теплопроводности и соответствующего ей термического сопротивления своей продукции. Это довольно сложный комплекс вычислений, который производится автоматически в базах данных программного обеспечения. Значения λ90/90 и декларируемое значение теплопроводности λD, а также соответствующие им значения термического сопротивления R90/90 и RD автоматически вычисляются и отображаются в базах данных, содержащих результаты выполненных измерений. Каждый новый результат измерения автоматически заносится в базу, а значения автоматически пересчитываются, что гарантирует постоянное отображение самых актуальных данных. Пересчет значений также производится в случае перемещения или удаления результатов измерений из базы.
  • Создание и печать протоколов по результатам измерения. Создание протокола, содержащего данные как по одному измерению в серии, так и по нескольким результатам. Также в протокол могут быть включены данные об образце, указанные оператором перед запуском испытания. Протокол содержит график зависимости теплопроводности материала от температуры измерения, теплопроводность в заданных точках, тепловое сопротивление. Возможность встраивания логотипа пользователя в верхний колонтитул протокола.
  • Программное обеспечение обеспечивает проведение самодиагностики прибора и создание протокола диагностики для последующей его отправки производителю с целью получения консультаций и рекомендаций по обслуживанию прибора и устранению возможных неисправностей.
  • Возможность одновременного независимого управления несколькими Приборами Lambda-Meter EP500е (Мультисессия).

Дополнительные возможности

Конфигурация ISO 9000

В некоторых случаях органы сертификации по стандартам качества ISO не принимают протоколы измерений референтных образцов в качестве подтверждения долгосрочной стабильности показаний прибора. Если необходимость этого известна заранее, прибор может быть заказан в специальной «Конфигурации ISO 9000». Данная опция позволяет пользователю проверить точность измерения прибором каждого из параметров, используемых при определении теплопроводности. Полученные результаты подтверждают, что измерения проводятся с постоянной высокой точностью. Одновременно с этим у прибора имеется возможность проведения специального «измерения по ISO 9000». В процессе измерения на дисплее прибора отображаются текущее значение температуры сенсорных пластин, тепловые потоки через образец в направлении противоположной нагревательной пластины, а также текущие значения напряжение и тока нагрева. Измерители каждого параметра соединены с цветными разъемами на задней панели Прибора для измерения теплопроводности с горячей охранной зоной Lambda-Meter EP500е для проведения верификации. Данный режим позволяет пользователю измерять контрольное напряжение каждого из сигналов, используя сертифицированный цифровой мультиметр, имеющий необходимую точность, и сравнивать получаемые результаты со значениями, отображаемыми на дисплее прибора. Сила тока нагрева может быть верифицирована косвенно, при внешнем (на панели) снятии значения напряжения на внутреннем прецизионном резисторе (0,1%, температурный коэффициент: 1).

Верификация измеренных температур осуществляется путём сравнения отображаемых значений температур на дисплее прибора со значениями на графике зависимости температуры от напряжения, поставляемом вместе с прибором в «Конфигурации ISO 9000».

Прибор для измерения теплопроводности с горячей охранной зоной Lambda-Meter EP500е. Версия С

Версия C Прибора для измерения теплопроводности с горячей охранной зоной Lambda-Meter EP500е по своим характеристикам аналогична прибору в базовой Версии А. Исключением является наличие дополнительного измерительного диапазона, предназначенного для испытания образцов с очень высоким уровнем теплопроводности. Во время работы в данном режиме активируется только часть измерительной поверхности размером 150х150 мм. Данное расширение необходимо также для проведения измерений при отрицательных температурах. Активация дополнительного диапазона измерений происходит автоматически.

Статистический модуль GSH-EPS для программного обеспечения EP500e Control Software

Статистический модуль GSH-EPS для программного обеспечения EP500e Control Software разработан совместно с Обществом контроля качества при производстве жестких пеноматериалов (Güteschutzgemeinschaft-Hartschaum e.V., GSH, Quality Control Committee for the Production of Hard Foams) специально для производителей пенополистиролов (EPS, XPS, ППС) с целью оптимизации расходования сырья при производстве. Получение и дальнейшее применение результатов, полученных с помощью данного модуля, возможно в случаях, когда имеется достаточное количество данных о соотношении теплопроводности материалов и их плотности, а также их зависимости от расхода сырья и других условий производственного процесса. Имея все необходимые данные, с помощью данного модуля можно рассчитать минимальную объемную массу (плотность), необходимую для производства изделия с заданным номинальным значением теплопроводности λ. Для работы данного модуля необходима программа Microsoft Excel 2010 или более поздней версии.

Сканер баркодов для минимизации действий оператора при подготовке и запуске измерений

Если на Вашем предприятии используются внутренние базы данных продукции и образцов, такие как MySQL, MSSQL, Access или даже Excel-таблицы, то Вы можете импортировать и экспортировать данные о материалах, образцах, параметрах и результатах измерений. Данный процесс может быть реализован при помощи баркод-сканера (мобильного или стационарного), принтера этикеток, а также модуля для быстрого программирования серии измерений образца, с полностью автоматизированным контролем серии измерений и последующим экспортом/импортом данных с подключением к защищённой SQL-базе данных (MySQL, MSSQL, Access).

Конфигурация ‘800’ для измерения вакуумных панелей и стеклопакетов

Опоры с одной стороны прибора перемещены, что позволяет проводить измерения больших образцов, таких как вакуумные изоляционные панели или стеклопакеты, которые не вмещаются в прибор в стандартном исполнении и при этом не могут быть обрезаны. Возможность проведения измерений образцов толщиной до 55 мм и шириной до 800 мм, длина образца не ограничена.

Конфигурация ‘1250’ для измерения вакуумных панелей и стеклопакетов

Опоры с обеих сторон прибора перемещены, что позволяет проводить измерения больших образцов, таких как вакуумные изоляционные панели или стеклопакеты, которые не вмещаются в прибор в стандартном исполнении и при этом не могут быть обрезаны. Возможность проведения измерений образцов толщиной до 85 мм и шириной до 1250 мм, длина образца не ограничена.

Модуль для автоматизации измерений теплопроводности твёрдых изоляционных материалов на Приборах Lambda-Meter EP500(e)

Модуль для автоматизации измерений теплопроводности твёрдых изоляционных материалов позволяет полностью автоматизировать процесс измерения образцов путём выполнения программы автоматизированного измерения и устройства для подачи образов в прибор

Преимущества

Приборы GHP (guarded hot plate)

(ГОСТ 7076 тип А. 3, ASTM C177)

Приборы HFM (heat flow meter)

(ГОСТ 7076 типы А.1, А.2, ASTM C518)

Измерение

GHP-приборы, такие, как Прибор для измерения теплопроводности с горячей охранной зоной Lambda-Meter EP500е, определяют термическое сопротивление и эффективную теплопроводность путем отдельного измерения каждого из параметров – электрической мощности, разности температур и толщины образца. В процессе измерения в образце устанавливается стационарный тепловой поток — в центральной по сечению плоскости образца прибором создаётся реальная заданная температура измерения (средняя температура образца). При этом, благодаря наличию горячей охранной зоны, тепло не передаётся от горячей лицевой грани образца к холодной ни в одном из направлений, за исключением строго перпендикулярного, что гарантирует наивысшую точность определения электрической мощности, затрачиваемой на поддержание данного стационарного теплового потока в конкретной части образца известной площади. Остальные параметры — температура и толщина образца — также определяются с максимальной точностью. Тепловой поток при этом определяется как отношение электрической мощности (измеряется) к площади зоны измерения (const, ГОСТ 7076, уравнение 15).

Теплопроводность в методе HFM определяется путем измерения электрического напряжения – функции теплового потока при заданной разнице температур, проникающего через образец заданной толщины. Полученные значения напряжения (выходной сигнал тепломера eи в Таблице 1 ГОСТ 7076) используется для определения градуировочных коэффициентов (уравнения Б.1 и Б.2 при градуировке, а затем Б.3 при проведении испытания; ГОСТ 7076, приложение Б), которые, в свою очередь, используются для расчета термического сопротивления и эффективной теплопроводности исследуемого образца (ГОСТ 7076, уравнения 9 и 10). Таким образом, полученное значение теплопроводности является расчетным и основывается на градуировочных значениях стандартных образцов. Кроме того, стандартные образцы должны быть изготовлены из такого же типа материала, с такими же теплофизическими свойствами, такой же толщины и измерены при тех же средних температурах и при таком же температурном градиенте, что и исследуемый материал.

Градуировка (Калибровка)
НЕ требуется

Применения градуировочных коэффициентов не требуется. Происходит прямое измерение термического сопротивления и эффективной теплопроводности образца.

Требуется

HFM-приборы должны подвергаться регулярной градуировке (ГОСТ 7076, Приложение Б) и требуют наличия «трех аттестованных в установленном порядке стандартных образцов термического сопротивления, изготовленных соответственно из оптического кварцевого стекла, органического стекла и пенопласта или стекловолокна» со значениями теплопроводности близкими к значениям, получаемым в ходе измерения основных материалов, и применяемые в разных сочетаниях при градуировки в том или ином диапазоне измерений. Градуировка HFM-прибора должна производиться по нескольким точкам ввиду отсутствия линейной зависимости между измеренным напряжением, теплопроводностью и толщиной образца. Поэтому, помимо теплопроводности, стандартные образцы должны также иметь толщины, близкие к тем, которую имеют исследуемые образцы. Кроме того, градуировку необходимо производить в том же температурном диапазоне, в котором производятся измерения образца.
Согласно разделу «Б.4 Периодичность градуировки прибора» ГОСТ 7076 при проведении регулярных измерений в лаборатории прибор типа HFM необходимо градуировать каждый день(!) до тех пор, пока не будет набрана статистика, подтверждающая стабильность этих градуировок. В любом случае, градуировочный коэффициент необходимо определять каждый раз, когда лаборатория выдаёт результаты своим потребителям. Учитывая, что время измерения одного образца составляет порядка 2-3 часов (быстрее добиться равномерного теплового градиента в образце с высоким термическим сопротивлением невозможно; меньшее время измерения — это ещё одно допущение, которое используется в измерителях теплового потока, приводящее к снижению точности измерения), необходимость проведения регулярной градуировки прибора поглотит значительную часть времени, необходимого для проведения основных измерений.

Градуировка HFM-прибора – это критически важная операция!

Согласно требованиям ASTM C518 правильная градуировка HFM-прибора требует использования стандартных образцов, термическое сопротивление и теплопроводность которых определяется в соответствии с ASTM C177, описывающим методы измерения теплопроводности GHP-приборами. Кроме того, стандартные образцы должны быть изготовлены из такого же типа материала, с такими же теплофизическими свойствами, такой же толщины и измерены при тех же средних температурах и при таком же температурном градиенте.

Точность
Более высокая точность

Измерение каждого из параметров – электрической мощности, температур верхней и нижней пластины и толщины образца, производится отдельно, с одинаково высокой точностью.

Результат всегда получается наиболее точным и не зависит от теплопроводности и других свойств образца, в том числе и при последующем переходе от одной температуры измерения к другой, поскольку способность прибора измерять электрическую мощность не зависит от измеряемого материала.

Менее высокая точность

Стандартные образцы, по которым осуществляется градуировка HFM-приборов, имеют собственную погрешность 2-3%. Погрешность всего измерения складывается из погрешности стандартного образца и собственной погрешности прибора, поскольку в формулу определения градуировочного коэффициента заложены значения термических сопротивлений стандартных образцов (ГОСТ 7076, приложение Б, уравнение Б.3)Важно, что все три стандартных образца также необходимо периодически поверять, как и сам прибор.

Обычно производители HFM-приборов предлагают в качестве стандартного образец из экструдированного полистирола или минеральной ваты. При этом значение теплопроводности таких образцов может многократно или значительно отличаться от теплопроводности, например, вакуумных изоляционных панелей (VIP), корундовой керамики или материалов типа тяжелого бетона. Чем больше различий между стандартными и исследуемыми образцами (по толщине, плотности, структуре, теплопроводности), тем ниже точность измерения! Зачастую HFM-приборы не имеют встроенного измерителя толщины образца, поэтому толщина образца определяется и затем при подготовке измерения задаётся вручную, что также вносит погрешность в полученный результат измерения.

Данные из ASTM C518:

4.2 Proper calibration of the heat flow meter apparatus requires that it be calibrated using specimen(s) having thermal transmission properties determined previously by Test Methods C 177.

NOTE 1 — Calibration of the apparatus typically requires specimens that are similar to the types of materials, thermal conductances, thicknesses, mean temperatures, and temperature gradients as expected for the test specimens.

6.1 The calibration of a heat flow meter apparatus is a very critical operation. Since lateral heat losses or gains of heat are not controlled or eliminated automatically, but only lessened by increasing the size of the guard area and edge insulation, there is no guarantee that the heat losses or gains are negligible under all testing conditions. To ensure that the equipment is performing properly with specimens of different thermal resistances, the apparatus shall be calibrated with materials having similar thermal characteristics and thicknesses as the materials to be evaluated. The apparatus shall be calibrated as a unit, with the heat flux transducer(s) installed in the apparatus.

Размер образцов
Измерение образцов произвольного размера с некоторыми ограничениями

Прибор для измерения теплопроводности с горячей охранной зоной Lambda-Meter EP500е может измерять образцы шириной до 500, 800 или 1200 мм (в зависимости от конфигурации), длиной до нескольких метров. Это очень важно, когда изготовление образцов произвольной формы невозможно или затруднено (например, при производстве вакуумных изоляционных панелей, стеклоблоков, сборных панелей). Минимальный размер образцов равен размерам зоны измерения (стандартно 200 х 200 мм).

Размер образцов ограничен

Поскольку образец располагается в закрытой камере, размеры образца не могут превышать размеры камеры, например, 250 х 250 мм или 300 х 300 мм. При этом зона измерения составляет 50 х 50 мм или 100 х 100 мм. При испытании материалов с неоднородной структурой данное ограничение может существенно влиять на точность измерения. Для достижения приемлемых (сопоставимых с GHP-приборами) по точности результатов может потребоваться измерение от 4 до 16 образцов.

Технические характеристики

Базовая конфигурацияОпционально
Температура измерений (средняя температура образца по ГОСТ 7076)Любая в диапазоне от 10 до 40 °СОт -10 до 50 °С
При температурах измерений ниже 5 °C: Максимальная толщина образца: 85 мм
Разность температур: фиксированная, 10 К
Разность температурЛюбая в диапазоне от 5 до 15 К
Зона измерения200 х 200 мм, расположена в центре рабочей зоны прибора150 х 150 мм, для образцов с низким термическим сопротивлением, а также измерений при низких температурах
ДиапазоныТермическое сопротивление R: от 0,25 до 14 м2·К/Вт
Теплопроводность λ: от 1 до 250 мВт/(м·К)
Вариант расширения 1 (общий диапазон):
Термическое сопротивление R: 0,125. .0,5 м2·К/Вт
Теплопроводность λ: 0,002..0,5 Вт/(м·К)
Вариант расширения 2 (дополнительный диапазон):
Термическое сопротивление R: 0,025..0,25 м2·К/Вт
Теплопроводность λ: 0,25..2,5 Вт/(м·К)
Размер испытываемых образцовСтандартный размер 500 х 500 мм
Могут быть испытаны образцы произвольной длины
Минимальный размер образцов равен зоне измерения
Диапазон регулировки давления на поверхность образцаОт 50 до 2500 Н/м2 (Па)
Разрешение измерения толщины: 0,01 мм
Погрешность измерения толщины: 0,05 мм
Толщина образцовОт 10 до 120 ммОт 1 до 200 мм
Для измерения образцов толщиной менее 10 мм используется ‘Версия С’ прибора (Опция).
Для образцов толщиной свыше 120 мм до 200 мм:
Температура измерений: 23, 24 или 25 °С. Разность температур: 30 °C
Система также вычислит λ10 в случае, если известен коэффициент теплопроводности, определенный ранее по нескольким температурным точкам при измерении аналогичного материала с толщиной образца менее 120 мм
Окончание измеренийАвтоматическое
Габариты и вес прибора630 х 630 х 880 мм, приблизительно 85 кгВ зависимости от конфигурации
Прибор внесен в Госреестр СИ РФПосле поставки прибора осуществляется первичная поверка с последующей выдачей свидетельства о поверке (для заказчиков в РФ)

Аппарат с защищенной нагревательной пластиной Лямбда-метр EP500e

Если вы решите инвестировать в прибор для измерения теплопроводности, вам следует выбрать прибор с защищенной нагревательной пластиной в соответствии со стандартами ISO 8302, EN 1946-2. Он отличается значительными технологическими улучшениями по сравнению с часто используемыми расходомерами тепла согласно ISO 8301, EN 1946-3.

Прибор для измерения теплопроводности с одним образцом λ-Meter EP500e представляет собой защищенный нагревательный прибор и измеряет теплопроводность, термическое сопротивление, а также значение k и значение U соответственно изоляционного материала и других продуктов. Испытания проводятся в соответствии с ISO 8302, EN 19.46-2, EN 12664, EN 12667, EN 12939, ASTM C177 и DIN 52612, а также высокая точность в соответствии с требованиями испытательных органов.

Он был одобрен для использования испытательными институтами или (высшими учебными заведениями), а также для внутреннего заводского производственного контроля.

Совершенно новым в конструкции является то, что в зоне измерения могут быть достигнуты стационарные тепловые условия. Три защитных нагревательных кольца и термостатическое нагревательное кольцо (можно использовать для нагрева и охлаждения) разделены регуляторами зазора и могут управляться индивидуально для удобства обращения. Открытый дизайн имеет больший потенциал для автоматизированных решений. Он не требует измерительной камеры с термостатическим управлением, необходимой для обычного инструмента.

Это усовершенствование было достигнуто с помощью технологии микросистем и других современных технологий, которые были применены к конструкции сенсорных пластин. Успеху способствовала и разработка трехмерной модели специального температурного поля.

Интеллектуальное микропроцессорное управление обеспечивает идеальные параметры испытаний без ручного управления для внутреннего регулирования циклов нагрева и охлаждения для быстрого и эффективного создания стационарного температурного поля в пределах испытательной зоны.

Поскольку прибор не оснащен измерительной камерой, часто считается, что прибор с защищенной нагревательной пластиной λ-Meter EP500e не соответствует применимым стандартам. Однако было подтверждено и сертифицировано его соответствие стандартам ISO 8302, EN 1946-2, EN 12664, EN 12667, EN 12939, ASTM C177 и DIN 52612.

Оба типа конструкции, т. е. одиночный и двойной образец, соответствуют стандартам и официально одобрены для сертификации CE. Мы выбрали производство и продажу тестового инструмента для одного образца. Его технология и разработка более сложны, но он более удобен и прост в эксплуатации.

Инструмент с двумя образцами не может измерять теплопроводность одного образца, а измеряет только среднее значение двух образцов, которые должны быть вставлены. Вставка образца и операции намного удобнее при использовании инструмента для работы с одним образцом.

Прибор для измерения теплопроводности λ-Meter EP500e (прибор с защищенной нагревательной пластиной) может измерять теплопроводность точно при заданной температуре испытания. Его контроль нагрева не отключается, когда температурные условия внутри образца почти стационарны, что позволяет приспособиться к температуре испытания. Это характерно для расходомеров тепла и в большинстве случаев приводит к незначительным различиям между реальной и желаемой температурой испытаний. Для оценки λ 10 на аппарате с огражденной конфоркой требуется только одно испытание. Это контрастирует с серией из трех различных температур, необходимых для других инструментов и ранее требуемых DIN 52612. температура 10…40 °C. На основе результатов отдельных испытаний инструмент может вычислить λ 10 , R 10 и TK (температурный коэффициент теплопроводности) путем применения линейной регрессии.

Прибор для измерения теплопроводности λ-Meter EP500e оценивает толщину образца, или же его можно ввести и предварительно установить.

Толщина образца на приборе для измерения теплопроводности λ-Meter EP500e (прибор с защищенной нагревательной пластиной) измеряется в соответствии со стандартом EN 823 (DIN 18164 и 18165 соответственно) для заданного давления в диапазоне 50 … 2500 Па ( нагрузка на площадь поверхности в соответствии с EN 13162 … 13171 для изоляционных материалов). После введения образца верхнюю сенсорную пластину опускают до достижения заданного давления. Перед достижением конечного положения механизм опускания переключается на малый ход.

Также можно ввести толщину образца (номинальная толщина). В этом случае верхняя сенсорная пластина автоматически опустится на заданный уровень. Это может быть полезно, например. чрезвычайно мягкие изоляционные материалы (например, минеральная вата низкой сырой плотности).

Прибор для измерения теплопроводности λ-Meter EP500e (аппарат с защищенной нагревательной пластиной) оценивает теплопроводность и тепловое сопротивление каждые 30 секунд в точном соответствии со стандартами (раздел 5.3.2 EN 13162…13171) «при испытанной толщине ».

Кроме того, стандартное отклонение измеренных значений за последние 15 минут вычисляется каждые 30 секунд. Это хорошо помогает решить, является ли температурное поле в зоне измерения достаточно стабильным и, таким образом, измерение может быть прекращено.

Однообразный прибор для измерения теплопроводности λ-Meter EP500e (прибор с защищенной нагревательной пластиной) был предварительно настроен на определенный диапазон измерения, чтобы облегчить испытание изоляционных, легких и тяжелых строительных материалов. Это повышает точность. Соответствующие диапазоны установлены для температур испытаний 10 °С … 40 °С, теплопроводности λ = 3…500 мВт/м·К и термического сопротивления R = 0,125 … 5 м²·К/. Вт, исходя из разницы температур пластин 5…15 К.

При необходимости прибор для измерения теплопроводности λ-Meter EP500e (аппарат с защищенной нагревательной пластиной) также может быть оснащен модификацией для более низких температур измерения до -10 °C и для более высоких температур измерения до 50 °C ( от -10°C до 50°C).

Одиночный прибор для измерения теплопроводности λ-метр EP500e (прибор с защищенной нагревательной пластиной) может быть оснащен второй и меньшей зоной измерения для образцов меньшего размера 150 x 150 мм². (R = 0,03…0,25 м²·K/Вт и λ = 0,25…2,0 Вт/м·K) Эта область активируется автоматически при вставке и подходит для таких материалов, как бетон если вы хотите испытать их на теплопроводность и термическое сопротивление на инструменте, используемом для испытания изоляционных материалов.

Образцы материалов толщиной от 10 до 200 мм могут быть испытаны на защищенном нагревательном приборе λ-Meter EP500e. При наличии специальной опции возможна также толщина менее 10 мм.

Предпочтительный размер образца 500 x 500 мм², однако возможны меньшие размеры и перехлест в одну сторону и размер.

С помощью специального устройства для ввода образца (можно заказать вместе с инструментом) можно также испытывать сыпучие материалы.

Если температура испытаний ниже температуры окружающей среды (особенно при испытаниях на λ 10 ) охлаждающие кольца (термостатические кольца), расположенные по обеим сторонам сенсорных пластин, служат влагоуловителями и предотвращают попадание влаги в зону контроля, что в противном случае могло бы привести к неточностям.

Если температура испытаний ниже температуры окружающей среды (особенно при испытаниях на λ10), охлаждающие кольца (термостатические кольца), расположенные по обеим сторонам сенсорных пластин, служат влагоуловителями и предотвращают попадание влаги в зону испытаний, что в противном случае привело бы к неточностям.

Это особенно полезно для образцов, чувствительных к влаге и гигроскопичных по своей природе (например, состоящих из органического материала), и имеет большое преимущество перед другими пластинчатыми приборами или измерителями теплового потока.

Компенсационные прокладки необходимы для испытаний твердых и неровных материалов. Пленки датчика температуры доступны для измерения температуры на поверхности образца между образцом и слоями прокладки. Они гораздо более надежны, чем обычные термопары, используемые в других целях.

Эксплуатация и обращение с прибором для измерения теплопроводности λ-Meter EP500e (прибор с защищенной нагревательной пластиной) просты и понятны. Для этого не требуется специальных навыков или подготовки. Рабочее время, необходимое для работы с инструментом, ограничено.

Прибор для измерения теплопроводности λ-Meter EP500e (прибор с защищенной нагревательной пластиной) не требует среды с контролируемой температурой. Подойдет любая комната. Однако для этого требуется подключение к сети. Тестовый инструмент не шумнее настольного ПК и не выделяет много тепла.

Использование высокопроизводительных охладителей Пельтье в сочетании с усовершенствованным управлением процессом для достижения стационарных температурных условий внутри образца гарантирует, что периоды испытаний будут максимально короткими, насколько это физически возможно.

Для максимального использования прибора для измерения теплопроводности λ-Meter EP500e (прибор с защищенной нагревательной пластиной) на инструменте или в другом месте (например, за пределами испытательного помещения) можно установить фонарик, сигнализирующий об окончании испытания, если он подключен. Аналогичным образом можно использовать звуковую сигнализацию.

Однообразный прибор для измерения теплопроводности λ-Meter EP500e (прибор с защищенной нагревательной пластиной) надежен в течение длительного периода времени. Отклонения не возникнут даже после многих лет службы.

Прибор для измерения теплопроводности λ-Meter EP500e имеет модульную конструкцию. Его можно модифицировать и модернизировать в соответствии с потребностями владельца. Компоненты можно добавлять постепенно. Полная совместимость гарантирована.

Прибор для измерения теплопроводности λ-Meter EP500e (прибор с защищенной нагревательной пластиной) предлагается и поставляется вместе с расширенным пакетом программного обеспечения на базе Windows (все версии). Этот пакет под названием «EP500 — Программа управления» облегчает работу с инструментом. Он также включает в себя комплексные возможности для оценки, обработки и электронной регистрации результатов испытаний. Это ключ к комплексному и полному сервису.

Прибор для измерения теплопроводности λ-Meter EP500e (прибор с защищенной нагревательной пластиной) имеет автоматическую систему отчетов и анализа неисправностей, а также передовое сервисное программное обеспечение. Он встроен в «EP500 — Программа управления». Он обрабатывает и выборочно передает производителю инструмента соответствующие данные, в том числе временные графики всех 17 (!) сигналов нагрева и управления. Передача осуществляется в электронном виде непосредственно с ПК, подключенного к инструменту.

Компании, сертифицированные по стандарту ISO9000 или планирующие это сделать, могут запросить конфигурацию инструмента, позволяющую регулярно проверять точность прибора для измерения теплопроводности λ-Meter EP500e (прибор с защищенной нагревательной пластиной). Эта конфигурация позволяет владельцу в любое время проверить и убедиться, что тестирование отдельных свойств и сигналов, необходимых для оценки теплопроводности, выполняется с той же точностью. Эти значения, особенно температура поверхности образца, напряжение и ток нагревательной пластины, а также детали контроля зазора и счетчика нагревателя, можно измерить и проверить, вставив высокоточный цифровой вольтметр в разноцветные разъемы, расположенные в задней части прибора.

Также возможна дистанционная диагностика инструмента компанией Lambda-Meßtechnik GmbH Dresden. В этом случае владельцу инструмента будет отправлен отчет об анализе ошибок, подтверждающий долговременную надежность отдельных тестовых сигналов, имеющих значение для расчета теплопроводности. Затем пользователь должен вывести внутренние данные с помощью сервисного модуля «EP500-Control Program» и отправить их производителю инструмента по электронной почте.

Необычно высокая теплопроводность углеродных нанотрубок

Сохранить цитату в файл

Формат:

Резюме (текст) PubMedPMIDAbstract (текст) CSV

Добавить в коллекции

  • Создать новую коллекцию
  • Добавить в существующую коллекцию

Назовите свою коллекцию:

Имя должно содержать менее 100 символов

Выберите коллекцию:

Невозможно загрузить вашу коллекцию из-за ошибки
Повторите попытку

Добавить в мою библиографию

  • Моя библиография

Не удалось загрузить делегатов из-за ошибки
Повторите попытку

Ваш сохраненный поиск

Название сохраненного поиска:

Условия поиска:

Тестовые условия поиска

Эл. адрес:

(изменить)

Который день?

Первое воскресеньеПервый понедельникПервый вторникПервая средаПервый четвергПервая пятницаПервая субботаПервый деньПервый рабочий день

Который день?

воскресеньепонедельниквторниксредачетвергпятницасуббота

Формат отчета:

РезюмеРезюме (текст)АбстрактАбстракт (текст)PubMed

Отправить максимум:

1 шт. 5 шт. 10 шт. 20 шт. 50 шт. 100 шт. 200 шт.

Отправить, даже если нет новых результатов

Необязательный текст в электронном письме:

Создайте файл для внешнего программного обеспечения для управления цитированием

. 2000 г., 15 мая; 84 (20): 4613-6.

doi: 10.1103/PhysRevLett. 84.4613.

С Берберский
1
, Ю. К. Квон, Д. Томанек

принадлежность

  • 1 Факультет физики и астрономии и Центр исследования фундаментальных материалов Мичиганского государственного университета, Ист-Лансинг, Мичиган 48824-1116, США.
  • PMID:

    10990753

  • DOI:

    10.1103/PhysRevLett.84.4613

S Бербер и др.

Phys Rev Lett.

.

. 2000 г., 15 мая; 84 (20): 4613-6.

doi: 10. 1103/PhysRevLett.84.4613.

Авторы

С Бербер
1
, Ю.К. Квон, Д. Томанек

принадлежность

  • 1 Факультет физики и астрономии и Центр исследования фундаментальных материалов Мичиганского государственного университета, Ист-Лансинг, Мичиган 48824-1116, США.
  • PMID:

    10990753

  • DOI:

    10.1103/PhysRevLett.84.4613

Абстрактный

Сочетая равновесное и неравновесное моделирование молекулярной динамики с точными углеродными потенциалами, мы определяем лямбду теплопроводности углеродных нанотрубок и ее зависимость от температуры. Наши результаты предполагают необычно высокое значение лямбда, приблизительно равное 6600 Вт/м·К, для изолированной (10,10) нанотрубки при комнатной температуре, сравнимое с теплопроводностью гипотетического изолированного монослоя графена или алмаза. Наши результаты предполагают, что эти высокие значения лямбда связаны с большими длинами свободного пробега фононов в этих системах; существенно меньшие значения предсказываются и наблюдаются для базисной плоскости объемного графита.

Похожие статьи

  • Теплопроводность листов многостенных углеродных нанотрубок: радиационные потери и тушение фононных мод.

    Алиев А.Е., Лима М.Х., Сильверман Э.М., Боуман Р.Х.
    Алиев А.Е. и соавт.
    Нанотехнологии. 2010 22 января; 21 (3): 035709. дои: 10.1088/0957-4484/21/3/035709.
    Нанотехнологии. 2010.

    PMID: 19966394

  • Теплопроводность пентаграфена по данным молекулярно-динамического исследования.

    Сюй В., Чжан Г., Ли Б.
    Сюй В. и др.
    J Chem Phys. 2015 21 октября; 143(15):154703. дои: 10.1063/1.4933311.
    J Chem Phys. 2015.

    PMID: 26493918

  • Теплопроводность и термическая ректификация углеродных нанотрубок изучены с использованием моделирования обратной неравновесной молекулярной динамики.

    Алагеманди М., Алгаер Э., Бём М.С., Мюллер-Плате Ф.
    Алагеманди М. и др.
    Нанотехнологии. 2009 18 марта; 20 (11): 115704. дои: 10.1088/0957-4484/20/11/115704. Epub 2009 25 февраля.
    Нанотехнологии. 2009.

    PMID: 19420452

  • Электронная проводимость в полимерах, углеродных нанотрубках и графене.

    Kaiser AB, Скакалова В.
    Кайзер АБ и др.
    Chem Soc Rev. 2011 Jul;40(7):3786-801. дои: 10.1039/c0cs00103a. Epub 2011 16 марта.
    Chem Soc Rev. 2011.

    PMID: 21412520

    Обзор.

  • Структурные, электронные, оптические и колебательные свойства наноразмерного углерода и нанопроволоки: разговорный обзор.

    Коул М.В., Креспи В.Х., Дрессельхаус М.С., Дрессельхаус Г., Фишер Дж.Е., Гутьеррес Х.Р., Кодзима К., Махан Г.Д., Рао А.М., Софо ДЖО, Тачибана М., Вако К., Сюн К.
    Коул М.В. и др.
    J Phys Конденсирует Материю. 2010 25 августа; 22(33):334201. дои: 10.1088/0953-8984/22/33/334201. Epub 2010 4 августа.
    J Phys Конденсирует Материю. 2010.

    PMID: 21386491

    Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

  • Анализ траектории пучка вертикально ориентированных излучателей из углеродных нанотрубок с микроканальной пластиной.

    Adhikari BC, Ketan B, Kim JS, Yoo ST, Choi EH, Park KC.
    Адхикари до н.э. и др.
    Наноматериалы (Базель). 2022 5 декабря; 12 (23): 4313. дои: 10.3390/нано12234313.
    Наноматериалы (Базель). 2022.

    PMID: 36500936
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Влияние кривизны и ван-дер-ваальсовой поверхности на перенос тепла в пучках углеродных нанотрубок.

    Валадхани М., Чен С., Ковсари Ф., Бененти Г., Касати Г., Аллаи С.М.В.
    Валадхани М. и соавт.
    Научный представитель 2022 14 ноября; 12 (1): 19531. doi: 10.1038/s41598-022-22641-y.
    Научный представитель 2022.

    PMID: 36376320
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Механические и термические свойства углеродных нанотрубок в волокнах углеродных нанотрубок при растяжении-кручении.

    Ню М. , Цуй С., Тянь Р., Чжао И., Мяо Л., Хао В., Ли Дж., Суй С., Хе Х., Ван С.
    Ниу М. и др.
    RSC Adv. 2022 21 октября; 12 (46): 30085-30093. дои: 10.1039/d2ra05360h. Электронная коллекция 2022 17 октября.
    RSC Adv. 2022.

    PMID: 36329939
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Анализ термоэлектрических характеристик образцов, изготовленных из сельскохозяйственных отходов кокосового волокна в сочетании с МУНТ.

    Вера-Ревелес Г., Симон Х., Брионес Э., Гутьеррес-Эрнандес Х.М., Гонсалес Ф.Х., Гонсалес Г., Серда-Родригес Э., Гонсалес-Фернандес Х.В.
    Вера-Ревелес Г. и соавт.
    Научный представитель 2022 г. 8 октября; 12 (1): 16935. doi: 10.1038/s41598-022-20801-8.
    Научный представитель 2022.

    PMID: 36209280
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Оценка эффективности потенциалов ReaxFF для углеродных систем sp 2 (графен, углеродные нанотрубки, фуллерены) и нового потенциала ReaxFF.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

*

*