Visit Thermtest at the Thermal Management Expo Europe 2024!
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El medidor de flujo de calor protegido GHFM-01 está diseñado para probar la resistencia térmica y la conductividad térmica de materiales homogéneos y heterogéneos.
El mejor para metales, polímeros, compuestos y pastas
El Medidor de Flujo de Calor Protegido (GHFM-01) cumple con la norma ASTM E1530-19 para probar la resistencia térmica y la conductividad térmica de sólidos,
tales como metales, polímeros, compuestos y pasta desde -20 °C hasta 310 °C. La pila de prueba propietaria de Thermtest reemplaza el movimiento neumático
tradicional por un control motriz avanzado, que facilita el control automatizado del espesor, la fuerza o la presión aplicados a la muestra de prueba.
El medidor avanzado GHFM-01 toma una medición primaria de la resistencia térmica y la conductividad térmica de sólidos, tales como metales, polímeros, compuestos y pasta. En
particular, el cálculo de la conductividad térmica a partir de la medición de la resistencia térmica es el método de prueba más preciso de la verdadera conductividad de los materiales heterogéneos. La medición de estado estable de la resistencia térmica representa el espesor de toda la muestra y las propiedades maduras de la transferencia de calor.
De acuerdo con el método, se somete la muestra a un gradiente de temperatura de estado estable a través del espesor. La conductividad térmica de la muestra se obtiene midiendo la diferencia de temperatura a través de ella y una temperatura adicional. La pila de prueba está conformada por un calentador como placa superior, con un sensor de temperatura integrado, y un disipador de calor como placa inferior, con un sensor de temperatura integrado a cada lado de la muestra. Se colocan sensores de temperatura adicionales cerca de la superficie superior e inferior de la muestra. Una vez alcanzada la temperatura de estado estable en toda la muestra, se puede aplicar la ecuación de la Ley de Fourier. A partir de las temperaturas medidas se puede obtener la relación Rs (m2•K/W), igual al espesor de la muestra, d (m), y a su conductividad térmica, λ (W/m•K):
La ecuación previa es de forma lineal y es la ecuación operativa del instrumento. Se pueden obtener las constantes F (m2•K/W) y Rint (m2•K/W) mediante la calibración del instrumento. Para ello, se utilizan muestras de calibración de conductividad térmica conocida y, por ende, de resistencia térmica. Se informan los resultados calibrados de la resistencia térmica y la conductividad térmica.
Materiales | Metals, polymers, composites, and pastes |
|---|---|
Tipo de sensores | Termocuplas (x6) |
Dirección | A través del espesor |
Conductividad térmica (W/m·K)* | 0.1 to 100 |
Sample diameter (mm) | 50 to 50.8 |
Sample thickness (mm) | Up to 25 | Thin-films down to 0.1 mm with optional software |
Test time (minutes) | 40 to 60 |
Accuracy (Thermal conductivity) | 3% |
Repeatability (Thermal conductivity) | -20 to 310 |
Temperature range (°C)** | 50 a 50,8 mm |
Pressure (kPa | psi) | Automated up to 379 kPa (55 psi) |
Norma | ASTM E1530-19 |
* Above 60 W/m·K, the material should be a minimum of 12.5 mm thick
** Chilled circulator included with each system
No tools are required to change the lower Heat Flux Stack, which forms a calibrated Heat Flux Transducer.
Housing multiple thermocouples to monitor temperature for confirmation of steady-state condition of the temperature gradient across the sample is achieved.
Our proprietary gimbal design has the advantage of either automatic determination of sample thickness for rigid materials or a user defined sample thickness for compressible materials.
Sample thickness is measured using digital optical encoder technology.
Optimally selected heaters cooled by heat exchangers matched with thermocouples are positioned in the upper and lower stack to accurately control plate temperatures.
Lateral heat loss is minimized with the use of a guard oven. Upper and lower plates along with guard oven temperatures are controlled by the convenient software.
Plates automatically clamp together for optimum sample contact for rigid materials. When testing compressible materials, the desired height, force, or pressure is set in the software and the plate will automatically stop once desired sample height, or pressure is achieved.
Las muestras del GHFM-01 deben ser de 50 a 50,8 mm de diámetro. Las superficies superior e inferior deben ser planas y paralelas. Se agrega una capa delgada de pasta de contacto a la parte superior e inferior de la superficie de la muestra.
Luego, la muestra se carga en la pila de prueba. Para materiales rígidos, la pila superior se cierra a una presión predeterminada. Para materiales blandos, el usuario puede definir una presión específica o el espesor requerido. Los parámetros para las pruebas de presión y espesor se pueden controlar dentro del programa de realización de pruebas.
Mediante el software GHFM-01, el usuario puede programar pasos de temperatura ilimitados hasta 300 °C. Prueba de señales de luz de fondo rojas internas en curso.
Tiempo aproximado: 40 a 60 mins.
Las temperaturas de las placas superior e inferior se controlan mediante el software GHFM-01 para determinar la estabilidad de la temperatura. Los resultados de la resistencia térmica medida y la conductividad térmica calculada se encuentran tabulados y disponibles para exportar a Excel. Prueba de señales de luz de fondo azul interna finalizada. Es seguro tocar la pila.
A fin de demostrar el rendimiento del GHFM-01, se efectuaron mediciones en Pyrex 7740 a 300 °C y se compararon con los valores teóricos.
Temperatura ( °C) | 25 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 | 180 | 200 | 220 | 240 | 260 | 280 | 300 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Valores de medición directa | 1.134 | 1.172 | 1.192 | 1.223 | 1.246 | 1.261 | 1.280 | 1.307 | 1.325 | 1.343 | 1.361 | 1.386 | 1.401 | 1.426 | 1.451 |
Valores teóricos | 1.143 | 1.164 | 1.214 | 1.236 | 1.236 | 1.257 | 1.276 | 1.295 | 1.313 | 1.330 | 1.348 | 1.366 | 1.385 | 1.404 | 1.426 |
Error (%) | 0.80 | 0.71 | 0.11 | 0.71 | 0.75 | 0.33 | 0.27 | 0.96 | 0.92 | 0.99 | 0.98 | 1.44 | 1.19 | 1.54 | 1.78 |
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