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Medidor de flujo de calor para medir la conductividad térmica y la resistencia térmica de materiales de aislamiento y construcción.
El mejor para productos de aislamiento, materiales de construcción, empaques y ensamblajes
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El medidor de flujo de calor es una técnica fácil de usar para medir la resistencia térmica y la conductividad térmica de productos para aislamiento, materiales de construcción, empaques y ensamblajes. La conductividad térmica es una medida de la capacidad de un material para conducir calor y puede ser fundamental para definir la eficiencia energética y el rendimiento térmico de los materiales. El Thermtest HFM ha sido diseñado y fabricado para combinar la mayor precisión, repetibilidad, rango de temperatura más amplio y rendimiento, líder en la industria, un instrumento a una relación precio/prestación excepcional para cumplir con los requisitos de las normas internacionales, incluidas ASTM C518, ASTM C1784, ISO 8301, JIS A1412, EN 12667 y EN 1266.
El instrumento HFM-100/HFM-50 de segunda generación es una excelente opción para realizar mediciones de conductividad térmica en estado estacionario de muestras tales como productos de aislamiento y materiales de construcción. Thermtest ha diseñado cuidadosamente el medidor de flujo de calor (HFM) para cumplir con los requisitos de las normas internacionales, incluidas ASTM C518, ASTM C1784, ISO 8301, JIS A1412, EN 12667 y EN 12664. El funcionamiento del HFM es sencillo: una muestra se coloca entre dos Placas, Placa de calefacción – placas de enfriamiento, y la placa superior, impulsada por motores paso a paso colocados en cada esquina, que desciende para hacer contacto con la parte superior de la muestra. El contacto de la placa con la muestra de prueba se controla mediante una presión aplicada estándar o mediante un espesor de muestra definido por el usuario.
Los motores por pasos son controlados por codificadores ópticos individuales para medir el espesor de la muestra (L), al 0,05 mm (0,0019 in) menor. La lógica integrada en los motores por pasos permite que la placa superior detecte y ajuste a las muestras con variaciones de superficie, optimizando el contacto placa-muestra para las mediciones. Un sensor de flujo de calor está integrado en cada placa, y se usa para monitorear el flujo de calor (Q / A), generado debido a la diferencia de temperatura (ΔT) entre la placa superior e inferior a intervalos regulares, hasta que el flujo de calor en estado estacionario es detectado. El flujo de calor compuesto se utiliza para medir la resistencia térmica (R) y calcular la conductividad térmica (λ) de acuerdo con la ley de Fourier.
Following international standards, the HFM Series is designed for testing both homogeneous and heterogeneous materials of a range ofsample dimensions.
Methods | HFM-100 | HFM-100 HT | HFM-50 | HFM-25 |
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Materials | Insulation, solids, and textiles | Insulation, solids, and textiles | Insulation, solids, and textiles | Insulation, solids, and textiles |
Type of Sensors | Flux sensors (x2) | Flux Sensors (x2) | Flux sensors (x2) | Flux sensors (x2) |
Thermal conductivity (W/m•K) | 0.002 to 0.5 | 0.002 to 0.5 | 0.002 to 0.5 | 0.01 to 0.3 |
Specific heat | Optional | Optional | Optional | N/A |
High thermal conductivity kit (W/m•K) | Optional (up to 2.5) | Optional (up to 2.5) | Optional (up to 2.5) | N/A |
Sample size (mm) | 300 x 300 x up to 100 | 300 x 300 x up to 100 | 200 x 200 x up to 50 | Up to 300 x 300 x 25 |
Test time (minutes) | 30 to 40 | 30 to 40 | 30 to 40 | 20 |
Accuracy (Thermal conductivity) * | 1 to 2% | 1 to 2% | 1 to 2% | 3% |
Repeatability (Thermal conductivity) | 0.5 to 1% | 0.5 to 1% | 0.5 to 1% | 1% |
Plate temperature range (°C) | 20 to 75** | -30 to 110 | -20 to 75** | 10 to 75 |
Factory calibrated | Yes | Yes | Yes | Yes |
Standard | ASTM C518, ASTM C1784, ISO 8301, JIS A1412, EN 12667, and EN 12664 | ASTM C518, ASTM C1784, ISO 8301, JIS A1412, EN 12667, and EN 12664 | ASTM C518, ASTM C1784, ISO 8301, JIS A1412, EN 12667, and EN 12664 | ASTM C518, ASTM C1784, ISO 8301, JIS A1412, and EN 12667 |
*Performance verified with NIST 1450d / 1450e
**Chilled circulator required
Un sensor de flujo de calor es un sensor de termocupla, formado por la unión de termopares dispuestas uniformemente a lo largo de la superficie del sensor. Cada unión individual genera un voltaje eléctrico, proporcional a la diferencia de temperatura entre las uniones frías y calientes del termopar. Para mediciones precisas del flujo de calor, un sensor de flujo con tres termopares de superficie está integrado en la superficie de cada placa de prueba del HFM. Este contacto íntimo reduce el requerimiento de calibración requerido, lo que resulta en mejores resultados de pruebas.
Los elementos termoeléctricos Peltier se utilizan para calentar y enfriar las placas de prueba del HFM. Un elemento termoeléctrico es una bomba de calor activa de estado sólido que transfiere calor de un lado del dispositivo al otro, con consumo de energía eléctrica, dependiendo de la dirección de la corriente, calienta o enfría. Esta flexibilidad permite al usuario cambiar fácilmente la dirección de calentamiento y enfriamiento, para adaptarse mejor a su aplicación de prueba, con una resolución de temperatura de <0,01°C (0,018°F).
Cada placa contiene varios módulos termoeléctricos de alta potencia, combinados con un termopar de superficie y un control de temperatura inteligente para optimizar la velocidad y precisión de las temperaturas de la placa.
La determinación precisa del espesor de la muestra es de vital importancia para determinar la resistencia térmica de un material con la medición de la conductividad térmica. El sistema HFM-100 presenta la ventaja de una determinación automática del espesor de la muestra, para materiales rígidos, o un espesor de muestra definido por el usuario, para materiales compresibles. El espesor de la muestra se determina utilizando tecnología de codificador óptico digital. Se colocan cuatro codificadores en cada esquina de la placa superior sobre la muestra. La ubicación del codificador en múltiples posiciones asegura una medición precisa (<0,05 mm / 0,0019 in) del espesor de la muestra y finalmente, la resistencia térmica de los materiales a medir.
El HFM-100 ofrece al usuario dos métodos versátiles de operación y sumamente convenientes: permite operar en forma independiente por medio del panel de control frontal, integrado, o utilizando el software HFM-100 basado en Windows, incluido con cada sistema. El software es fácil de usar y le ofrece funciones adicionales a la operación del panel frontal, incluye pasos ilimitados de automatización de la temperatura durante la prueba y funciones adicionales como guardar, exportar e imprimir resultados de medición. Con el control del panel frontal, los usuarios pueden automatizar hasta cinco pasos de temperatura para cada ensayo, o pasos ilimitados con el software HFM. Los resultados de HFM están convenientemente disponibles en unidades de medida SI e imperiales.
Para materiales rígidos, las placas se sujetan automáticamente entre sí para un contacto óptimo entre la muestra y los sensores de flujo de calor. Para materiales comprimibles, la altura deseada de la muestra se puede ingresar manualmente y la placa se detendrá automáticamente a la altura de la muestra ingresada.
Cada sistema HFM-100 incluye un material de referencia estándar (SRM) del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST). El panel de vidrio fibroso SRM 1450e está certificado para conductividad térmica de 6,85 a 66,85 °C (44,33 a 152,33 °F) y está disponible en un espesor de 25 mm (1 pulg.). Además, está disponible el SRM 1453: una placa de poliestireno expandido certificada para conductividad térmica de 7,85 a 39,85 °C (46,13 a 103,73 °F) y está disponible en un espesor de 12,5 mm (0,5 in). Además de los materiales de referencia estándar del NIST, Thermtest puede desarrollar estándares de transferencia térmica (TS) para aplicaciones de prueba especificas.
La muestra debe tener entre 150 mm² y 300 mm² (6 pulgadas a 12 pulgadas cuadradas) y tener superficies paralelas. La altura de la muestra se mide automáticamente con el HFM-100; sin embargo, para materiales compresibles, el espesor de muestra deseado se puede ingresar manualmente para un espesor predeterminado.
Tiempo aproximado: 1 min.
Coloque la muestra entre las placas de prueba paralelas del HFM-100. Para muestras más pequeñas o muestras de diferentes formas a la cámara de prueba, ubique la muestra en el centro de la placa inferior, ubíquela directamente sobre el sensor de flujo de calor.
Tiempo aproximado: 1 min.
La placa superior desciende automáticamente para muestras rígidas o hasta un espesor predeterminado para muestras comprimibles. Para mayor precisión al probar muestras rígidas, la placa superior realiza un breve movimiento de confirmación para un contacto y medición de espesor óptimos. Además, este movimiento pequeño también compensará cualquier problema con la planitud de la muestra.
Tiempo aproximado: 1 min.
Se puede seleccionar una temperatura media única o por pasos de temperatura para una rutina de prueba automatizada. Las pruebas se pueden realizar en modos de control de calidad o de alta precisión (30 a 40 min.) para obtener los tiempos de prueba que mejor se adapten a su aplicación. Una vez finalizada la prueba, los resultados se pueden guardar, imprimir o exportar a Microsoft Excel
para su posterior procesamiento.
Tiempo aproximado: 30 – 40 min.
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