Puente caliente transitorio (THB)

¿Qué es el puente caliente transitorio (THB)?

La página Puente Caliente Transitorio (THB) es un método de hilo caliente optimizado (THW) para medir las propiedades de transporte térmico como sólidos, líquidos, pastas y polvos, es decir, la conductividad térmica, difusividad térmica y la capacidad capacidad calorífica específica.

El THB es un método transitorio que utiliza sensores termoeléctricos.
Se incrusta una lámina de circuito impreso de níquel entre dos láminas de poliimida.
La disposición del sensor consiste en cuatro tiras en tándem (Fig. 2) en paralelo (Fig. 1a).
Cada tira en tándem consta de dos tiras individuales, una corta y otra larga.

Dos de los tándems están situados muy cerca el uno del otro en el centro del sensor y un tándem adicional en cada borde.
Las ocho tiras se conmutan simétricamente para formar un puente de Wheatstone de igual resistencia (fig. 1b).

A temperaturas uniformes, el puente está inicialmente equilibrado, es decir, no es necesario anularlo antes de una carrera.
Una corriente eléctrica hace que las tiras espaciadas desigualmente por pares establezcan un perfil de temperatura no homogéneo predefinido (fig. 1c) que convierte el puente en desequilibrado.
A partir de este momento, el sensor produce una señal de salida casi sin desplazamiento de alta sensibilidad.
Este aumento de tensión en el tiempo es una medida de la conductividad térmica, la difusividad térmica y la capacidad calorífica volumétrica de la probeta circundante.

La señal está prácticamente libre de emf térmicas porque no se necesitan resistencias de puente externas.
Cada tira individual tiene forma de meandro para darle una mayor resistividad eléctrica.
La segmentación en tándems compensa el llamado efecto final, es decir, la caída de temperatura en ambos extremos de un calentador lineal o en forma de tira.

A diferencia de los puentes que tienen algunas de sus resistencias alejadas de la zona de medición, un sensor THB está completamente rodeado por la probeta.
Así, no se introducen errores por el cableado del puente ni por ninguna captación de ruido externo.

Tira tándem THB

Sensor THB

¿Qué propiedades termofísicas se miden?

  • Conductividad térmica
  • Difusividad térmica
  • Capacidad calorífica específica


¿Qué normas estándar se aplican a los métodos de alambre caliente/bandas calientes?

  • ASTM D 5930-01
    Método de ensayo estándar para la conductividad térmica de los plásticos mediante una técnica de fuente de línea transitoria.
  • ASTM D7896-19
    Método de prueba estándar para la conductividad térmica, la difusividad térmica y la capacidad calorífica volumétrica de los refrigerantes de motores y fluidos relacionados mediante el método de conductividad térmica de líquidos de hilo caliente transitorio.
  • ISO 22007-2
    Plásticos-Determinación de la conductividad térmica y la difusividad térmica