FFTN01 室外针式热阻/热导测量系统

FTN01性能指标:
测试方法 ASTM D 5334-92 和 IEEE 标准 442-1981
数据分析 首先由CRU进行分析,然后在PC上对储存的数据进行分析(这是ASTM的要求)
范围 (λ) 0.1 - 6 W/m.K (所由已知土壤)
TP的温度范围 -30 - +80 °C
CRU的温度范围 0 - +50 °C
精度 (@ 20 °C) +/- (6% + 0.04) W/mK
测量周期 300 s (典型值)
电源要求 可充电: 12V, 2 Watt (最大),一般由汽车电池来充电。
数据储存 >30 次测量
LN TP长度 1.5m, 0.17m
CE 证书 符合CE要求
软件 包含在内。可通过RS232下载最新软件。
数据通讯 RS232串行口
ISO 要求 可用于ISO认证的实验室
 
 

图1, FTN01在工作,非稳定态探头TP09 (1),安装在LN01 (2)的顶部,插入到土壤。用户通过CRU01 (3)控制并读取数据,使用键盘和LCD。CRU01包含有一个可充电电池,为TP09提供电源,测量结果可立即得到。

FTN01是一个现场热针系统,可以快速的,现场测量出土壤热阻或热导率,尤其适用于测量典型的高压电缆的埋藏深度的土壤的热特性的应用。FTN01设计之初集中在为用户节省时间上,同时还可以提供足够的现场测量精度。传感器是一个非稳定态探头(NSSP),TP09,安装在LN01的顶部。系统通过一个手持的控制和读取单元—CRU01来操作 。

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简介

MTN01所使用的测量方法是基于一种叫做“非稳定态探针(NSSP)”技术,这种方法所使用的探针(也叫“热性能传感器”或“热针”)由一根加热线和一个温度传感器组成。当探针被插入被测量土壤中,加热线开始加热后,温度传感器就会获得有关土壤对加热的反应,通过对这种反应的分析计算,我们就能计算出所测土壤的热阻(或它的倒数热导)。用MTN01进行的测量符合IEEE规定的土壤热阻测量方法的标准(IEEE标准号442-1981),也符合ASTM D 5334-92 关于如何确定土壤和软岩的热导的标准测试方法。FTN01主要的应用是高压电缆和加热管线线路调查。

I一般来讲,一个NSSP传感器有一根加热线(代表一个理想的热源管线的模拟),和一个用来测量该位置的温度的温度传感器组成。探针被插入所要调查的土壤中。NSSP的原理建立在热源一个独特的特性基础上,就是在一较短的过渡期后,温度上升量T, 只取决于加热功率Q, 和介质的热导系数λ 。即

ΔT = (Q / 4 π λ) (ln t + B)

其中 T 的单位是K, Q 的单位是W/m, λ的单位为 W/mK, 时间t的单位为秒,而 B为一个常数。

因此通过测量加热功率,及时测量出温度(对FTN来讲一般为5分钟),我们可以计算出介质的热导系数λ。

FTN的设计

适合于现场测量:FTN01主要设计用于野外现场测量,也就是不需要外接电源即可实现测量,而且系统有足够的强度可以通过手动插入到大部分普通的土壤内部。系统的运行作为一个独立的单元,通过CRU内部电池供电。系统可以通过一个12VDC电源进行充电,也可以使用一个CA01汽车电源适配器,或者使用WSA01插座适配器从220/110 VAC 电源上充电。

S节省时间:很多电缆和管线被埋藏在大约1.5米深的地下,通过1.5 m长的插入工具LN01,就可以避免挖一个比较大的导入孔。一般来讲,使用土壤钻头,钻一个深度比需要测量的土壤深度浅一点的小直径的孔,然后把LN01插入。将探头TP09(长度为17 cm,在LN01的尖上)直接向下(可以使用榔头或用手按压)插入到没有破坏的土壤里面。

图2,为了更好的质量保障,测量数据可以存储并下载到PC中,使用CRU01软件(1)对数据进行查看。CRU (2)也可以被连接到PC上,通过移开一个盖子(3),并使用一根RS232连接电缆(4)。根据ASTM的要求,要对数据进行逐一查看,PC不包含在系统中。

自动处理:CRU01自动处理测量数据,给出一个最终结果和一个测量质量指示,CRU01可以存储30个测量。在对数据进行检查时,最终结果最好通过电子表格软件(如EXCEL)或一个数学程序进行检查和重新计算,

本地校准:整个系统稳定性可以通过在甘油中进行重复测试来验证,这个测试也可以在野外现场完成.

选件

  • 替代品设计:Hukseflux擅长于NSSP设计,替代型号如适用于实验室中的传感器,Hukseflux也可以提供。
  • 我们建议你参考一些补充系统包括MTN、TNS、和TPSYS的手册,这些系统精度更高,但探针强度会不那么高。

建议使用领域

  • 线路勘查
  • 土壤和软岩的研究

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对高精度的校准,我们可以提供CRC校准标准桶.

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