TP08 小尺寸非稳定态热导率探针

传感器性能指标:
测试方法 ASTM D 5334-00 和 D 5930-97 IEEE 标准 442-1981
探针长度 70 mm
可追溯源 NPL
范围 (λ) 0.1 to 6 W/m.K
灵敏度 (ΔT) K型热偶, ANSI MC96.1-1982
温度范围 -55 到 +180 °C (传感器和电缆)
精度 (@ 20 °C) ± (3% + 0.02) W/mK
温度对精度的影响 ± 0.02 %/K ((额外的)
测量时间 200 s (典型值)
电源需求 (可开关) 3V, 1 Watt (最大)
对介质 / 样品的要求 颗粒状材料,粉末,泥浆,凝胶,糊状物,某些采样需要预先钻孔. 样品大小:最小半径为20 mm 。最小体积为80 ml. 更小的样品:请和Hukseflux联系. 注意:请参考产品手册了解更多有关产品。
针和基部的保护 IP 68
传感器的保护 IP 67
 
 

图1,TP08小尺寸非稳定态探头:探头由一个单一的热电偶结(6)和一个加热导线(5)和探针(3)组成。测量时将探针插入被测量的介质中。在基部(2)中,安装了一个温度传感器(4),所有尺寸单位为mm。

图2,TP08的信号和时间的自然对数(ln(t))的关系,从中可以看出,在经历了短暂的过渡阶段后,两者成线性关系。图形斜率和热导率λ成反比关系。

TP08探头为我们提供了一种可以快速测量它所插入的介质的热导率(或热阻)的切实可行的方法,而且可以保证非常高的精度水平。探头的工作符合ASTM D 5334-00,D 5930-97和IEEE 442-1981标准, TP08是小型的TP02,用于当TP02的长度太长的情况。标准的TP08探头已经被证明可用于土壤,热回填材料,沉淀物,食品,粉末,泥浆,油漆,胶水和其它各种各样的材料。非稳定态探针(NSSP)测量方法(有时也被称作瞬时线源,热针,热脉冲和热线技术) 有一些根本性的优点,包括样品的尺寸大小对结果影响不大、测量快速、绝对绝对值等。Hukseflux擅长于NSSP设计,特殊的用于现场实验的型号已经开发出来。对于永久性的安装在土壤里面的应用,我么设计了一个专门的型号——TP01。TP08的设计和测试都是和瓦格宁根大学(Wageningen University)的应用物理小组一起合作完成的。

下载有关产品说明手册

简介

ASTM (American Society for Testing and Materials)和IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)的标准介绍了几种已经被证明了的测量材料热导率的方法。
ASTM D 5334-00和D 5930-97,以及IEEE Std 442-1981的“标准测试方法”都指出了在各种应用中使用非稳定状态探头NSSP。一般来说,一个NSSP由一根代表完美线源加热导线和一个用于测量这个源的温度温度传感器组成,测量时,将探头插入要测量的介质中。NSSP的原理是建立在线源的一种独特的性质上的:即经过一个短暂的过渡期后,升高的温度差∆T,仅取决于加热器功率Q,以及介质的热导率λ,也就是:

ΔT = (Q / 4 π λ) (ln t + B)

其中∆T的单位是K,Q的单位是W/m,λ的单位是W/mK,t 是时间,单位是秒,B为常数,通过测量加热功率,及时跟踪温度(对于TP08,典型为2分钟),λ就可以被计算出来。样品尺寸对结果影响不大,只要探针周围20mm半径范围内充满介质就可以了。

Q,t和 ∆T的测量,分别是对功率,时间和温度的直接测量。完成这些测量不需要参照物,因此TP08的测量是绝对值的测量。

客户也可以单独购买TP08,然后将它集成到客户自己的测量控制系统中。比如它可以和Campbell Scientific CR10X一起配合使用。

TP08 的设计

Hukseflux擅长于非稳定状态探头设计,Hukseflux这类产品主要的型号是TP02,结合了多种设计特点,这个型号提供了优化的测量精度。

然而,在某些应用中,由于样品大小的原因,TP02的长度和直径都显得太大,对于这类产品,我们设计出了较小的型号TP08.

TP08探针的长度为70mm,结点的位置离顶尖17mm,探针的直径为1.2mm,因此可以对体积为80 ml的样品进行分析(深度为35 mm)。对于其他更小的样品,请咨询Hukseflux。

TP08的热电偶参考结位于探针的基部,用TP08进行高精度的测量不仅需要样品的温度稳定,TP08基部的温度也需要稳定(最好和样品的温度一样)。

通常这可以通过使用与盛放样品的容器相同的金属来握住探针的基部来实现。

校准/ ISO 9000

探头稳定性的确认可以通过在甘油中的重复(每年)测试,建议最好在多个温度条件下进行多次测量。或者可以向Hukseflux公司购买校准参考筒(CRC),该CRC可溯源至NPL。TP08可以在ISO认证的实验室中使用。

建议使用领域

  • 海洋沉淀物研究
  • 小型样品的研究
  • 高成本样品的研究(如铀泥)

选件

  • TP08容器
    由于样品和基部之间的热平衡的相对重要性,用户在订购TP08时可以订购该选件。
  • 其它设计:Hukseflux擅长于NSSP探针的设计。如有特殊的应用,如样品更小、探针更坚固、或更耐温等,我们可以根据需要来定制。
  • 永久安装在土壤中:TP01专门适合于这种应用,可以参考TP01的说明手册。

参见

  • 测量和控制解决方案:请参见TP02的手册或咨询Hukseflux。我们可以提供用于Campbell Scientific CR10X的程序. 我们还可以提供交钥匙系统,请参见TPSYS.

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外部链接

  • 详细的科学论述:NSSP科学(non-steady state probe science)
  • 标准:ASTM 的标准可以从ASTM的网站获得。ASTM的网站地址为: http://www.astm.org.

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