Piastra calda protetta
Che cos’è il metodo della piastra protetta?
Il metodo della piastra protetta è un metodo di misurazione stazionario. metodo di misurazione stazionario in cui la conducibilità termica di un materiale viene determinata utilizzando la potenza elettrica in uscita di una piastra riscaldante a conduzione termica guidata. Il campione viene riscaldato da un lato da una piastra riscaldata elettricamente.
Questa piastra è incorporata in una piastra metallica, nota come piastra di protezione, che viene riscaldata separatamente alla stessa temperatura della piastra. Anche la temperatura dell’altro lato del campione è controllata da una piastra raffreddata.
Questa è la configurazione del metodo a una piastra, illustrata schematicamente nella figura a sinistra. Nel metodo a due piastre, la piastra riscaldante viene inserita tra due campioni della stessa dimensione (vedi figura sotto). La piastra riscaldata elettricamente viene rimessa nel dispositivo di protezione. La forma di quest’ultimo può essere quadrata o rotonda.
Il riscaldatore elettrico genera un flusso di calore a una velocità di riscaldamento fissa. Poiché la piastra riscaldante e la protezione hanno la stessa temperatura, il calore generato dalla piastra passa solo attraverso il campione e non c’è perdita di calore dal campione e dalla fonte di calore verso l’ambiente. Questo genera un flusso di calore unidirezionale. Una volta raggiunto lo stato stazionario, le piastre di riscaldamento e di raffreddamento hanno temperature stabili. Le termocoppie misurano quindi la differenza di temperatura risultante sul campione.
La conducibilità termica può essere determinata in base all’apporto di calore, allo spessore del campione, all’area della piastra riscaldante e alla differenza di temperatura attraverso il campione:
Quali proprietà vengono determinate?
La conducibilità termica può essere misurata con il metodo della piastra protetta. Poiché la conducibilità termica viene determinata direttamente, il GHP è un metodo di misurazione assoluto. Il principale svantaggio del GHP è rappresentato dai lunghi tempi di misurazione, che possono essere possono essere superati utilizzando il misuratore di flusso di calore (HFM) che utilizza una configurazione di misurazione simile a quella del GHP.
Quali standard si applicano al metodo della piastra protetta?
- ASTM C177 -Metodo di prova standard per la misurazione del flusso di calore allo stato stazionario e delle proprietà di trasferimento del calore mediante il dispositivo di interfaccia termica
- ISO 8302 – Isolamento termico – Determinazione della resistenza termica allo stato stazionario e delle relative proprietà – Apparecchiatura a piastra calda protetta