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HFM – Heat Flow Meter

HFM Lambda – Heat flow meter

Description

En plein dans le mille

Le LINSEIS Heat Flow meter est un instrument rapide et facile à utiliser pour déterminer les propriétés de conductivité thermique d’un matériau à faible conductivité thermique matériaux d’isolation ainsi que tous les autres matériaux avec un haut niveau de précision. Grâce à sa conception unique, les mesures peuvent être effectuées en quelques minutes.

La technologie de chauffage et de refroidissement à effet Peltier permet un contrôle très précis de la température tout en réduisant la maintenance et les temps d’arrêt. L’excellente stabilité à long terme permet des études précises sur le vieillissement à long terme. Des cycles de mesure rapides de 15 minutes seulement peuvent être réalisés, ce qui permet d’obtenir un taux d’échantillonnage élevé.

Pour permettre ces intervalles d’échantillonnage rapides et précis, l’instrument utilise un double capteur. Les potentiomètres intégrés pour les mesures de longueur (résolution μm) fournissent des données immédiates sur l’épaisseur de l’échantillon.

matériau d'isolation

Caractéristiques HFM de la “version mise à jour”:

  • Conception propre du système avec isolation améliorée et électronique optimisée
  • Précision et exactitude inégalées
  • Faible consommation d’énergie
  • Conception d’un instrument basé sur la normes ASTM C518, JIS A1412, ISO 8301, DIN EN 12664 et DIN 12667

Travailleur de laboratoire

Principaux avantages

Cycles d’essai courts
La configuration du double capteur de flux thermique garantit des cycles de mesure aussi courts que possible. Une mesure typique pour la plupart des échantillons peut prendre seulement 15 minutes jusqu’à ce que la température se stabilise.

Précision maximale
L’instrument est équipé de deux potentiomètres linéaires intégrés qui permettent de déterminer automatiquement l’épaisseur de l’échantillon avec la plus grande précision. Deux capteurs de flux thermique mesurent ensuite le flux de chaleur, qui est défini avec précision entre la plaque chaude et la plaque froide.

Zéro entretien
La conception robuste du système et le cycle unique de chauffage et de refroidissement à effet Peltier sans entretien garantissent des coûts de maintenance minimaux.

Fonctionnement de l’unité

Le coefficient de transfert de chaleur peut être calculé à partir des valeurs mesurées flux de chaleur à travers l’échantillon divisé par la surface de la section transversale et la différence de température appliquée.

Pour un matériau homogène, la conductivité thermique Lambda est le produit des valeurs suivantes coefficient de transfert de chaleur (valeur U) et l’épaisseur de l’échantillon.

La loi de Fourier sur la conduction de la chaleur est à la base du calcul de la valeur de conductivité thermique et la résistance thermique.

Direction du flux de chaleur

Échantillon HFM entre la plaque chaude et la plaque froide

Système intégré de protection contre la rosée

Pour éviter que l’humidité n’affecte la conductivité thermique

integrated dew protection system in Heat flow meter

Si la température d’un objet est refroidie en dessous de la température ambiante et atteint le point de rosée de l’air ambiant, l’humidité contenue commencera à se condenser sur cet objet.

C’est également le cas pour les échantillons qui sont insérés dans le HFM et qui sont censés être mesurés à une température inférieure au point de rosée. L’humidité condensée (rosée) peut être absorbée par l’échantillon et modifier sa conductivité thermique.

Pour éviter ce problème, l’air ambiant peut être remplacé par de l’air sec ou de l’azote et, grâce à un flux de gaz constant, la condensation peut être évitée pendant toute la durée de la mesure.

Les composants nécessaires, tels qu’une vanne d’étranglement et un débitmètre, sont déjà intégrés dans le Linseis HFM. Cela permet des mesures précises, stables et reproductibles.

 

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Spécifications

Tous les faits en main
Model HFM 200 HFM 300 HFM 600
Temperature Range (Plates): 0 to 90°C
-20 up to 90°C
-40 up to 90°C
0 to 90°C
-20 up to 90°C
-35 up to 90°C
-20 to 70°C


Cooling system: External chiller or thermostat External chiller or thermostat External chiller or thermostat
Temperature control (Plate): Peltier Peltier Peltier
Temeprature resolution: 0.0001 °C 0.0001 °C 0.0001 °C
Measurement Data points: up to 100 up to 100 up to 100
Sample size: 200 mm x 200 mm, up to 90 mm thickness 300 mm x 300 mm, up to 100 mm thickness 600 mm x 600 mm, up to 200 mm thickness
Th. resistance measuring range: 0.2 to 8.0 m2k/W with extension: 0.036 to 9.0 m2K/W 0.2 to 8.0 m2K/W, with extension: 0.036 to 8.0 m2K/W 0.2 to 8.0 m2K/W, with extension: 0.036 to 8.0 m2K/W
Th. conductivity measuring range: 0.001 to 0.5 W/m∙K, with extension: 0.001 to 2.5 W/m∙K 0.001 to 0.5 W/m∙K, with extension: 0.001 to 2.5 W/m∙K 0.001 to 0.5 W/m∙K
Reproducability: 0.25% / 0,5 % 0.25% / 0,5 % 0.25% / 0,5 %
Accuracy: +/- 1 up to 2 % +/- 1 up to 2 % +/- 1 up to 2 %
Variable contact pressure: up to 1.3 kPa, optional up to 25 kPa up to 1.3 kPa, optional up to 25 kPa up to 1.3 kPa, optional up to 25 kPa
Thermal conductivity: 0.001 up to 0.5 W/mK with extension: 0.001 up to 2.2 W/mK 0.001 up to 0.5 W/mK with extension: 0.001 up to 2.5 W/mK 0.001 up to 0.5 W/mK with extension: 0.001 up to 2.5 W/mK

Software

Le Linseis Heat Flow Meter peut être utilisé à partir du panneau frontal à écran tactile. Un logiciel optionnel gratuit est disponible. Ce logiciel performant permet de programmer la température, de stocker les données et de contrôler l’instrument.

Heat flow meter Interface logicielle Linseis

Caractéristiques principales:

  • L’instrument peut être utilisé à partir du panneau frontal à écran tactile
  • Saisie aisée des paramètres de mesure
  • Stockage et exportation des données de mesure
  • Impression de rapports, mise en page personnalisable
  • Versions multilingues des logiciels
  • Surveillance de l’instrument (température de la plaque, résultats de la conductivité thermique et surveillance du signal de sortie)
  • Connexion de l’utilisateur et contrôle des données en option

Applications

Exemple d’application : Mousse élastomère

La présente mesure démontre clairement l’excellente reproductibilité de la série LINSEIS HFM. Une reproductibilité de 0,25 % a été obtenue. Le graphique montre quatre mesures d’une mousse élastomère dans une plage de température allant de 15 à 40°C. L’échantillon a été retiré et replacé dans l’instrument après chaque mesure. L’échantillon a été retiré et replacé dans l’instrument après chaque mesure.


Répétabilité:

15 Mesure du matériau de référence certifié IRMM-440 (panneau de fibres de verre lié à la résine) avec une conductivité thermique de 0,03274+-0,00015 à 30°C et 0,03102+-0,00012 à 15°C. L’axe X indique le gradient de température.


Précision:

Le graphique montre deux mesures du même échantillon de laine de verre à plusieurs températures. L’échantillon a été mesuré dans un HFM 300, de -10 °C à 50 °C. La ligne noire indique la conductivité thermique selon les informations du fabricant. L’écart est inférieur à 1 %.


Fibres de polyester:

Les matériaux compressibles peuvent modifier leurs propriétés en fonction de la compression. La conductivité thermique dépend également de la compression. Ceci a été démontré sur un matelas de fibres de polyester. Un échantillon de 300 mm x 300 mm et d’une épaisseur initiale d’environ 60 mm a été placé dans un Linseis HFM 300 et testé à température ambiante.

À l’aide de la commande de distance, la plaque supérieure a été déplacée de manière à réduire progressivement l’épaisseur de l’échantillon à 60 mm, 40 mm et 20 mm. À chaque épaisseur d’échantillon, un gradient de 20 K a été appliqué jusqu’à ce qu’un état stable soit atteint. La compression entraîne une réduction significative de la conductivité thermique.

Application externe

The Application of Building Physics in the Design of Roof Windows (publié à partir de Energies)

Rigid Polyurethane Foams as External Tank Cryogenic Insulation for Space Launchers (publié à partir de IOP Conference Series: Materials Science and Engineering)

THERMAL CONDUCTIVITY OF WOODEN FLOORS IN THE CONTEXT OF UNDERFLOOR HEATING SYSTEM APPLICATIONS (publié à partir de Wood Investigation and Application Department, Wood Technology Institute, Poznan, Poland)

Téléchargements

Vue d’ensemble

Linseis Produktbroschüre HFM 2019

Brochure du produit HFM (PDF)

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