Linseis HFM - Heat Flow Meter - mesure de la conductivité thermique

Description

En bref

Le Heat Flow Meter LINSEIS, ou HFM, est un instrument simple d’utilisation pour déterminer la conductivité thermique des matériaux isolants à faible conductivité thermique et d’autres matériaux. Il offre des résultats rapides avec une grande précision. Grâce à sa conception unique, les mesures peuvent être effectuées en quelques minutes seulement.

La technologie de chauffage et de refroidissement 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 de vieillissement à long terme. Il est possible d’obtenir des cycles de mesure rapides de seulement 15 minutes, ce qui se traduit par un taux d’échantillonnage élevé.

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

Caractéristiques HFM de la « version mise à jour

Conception innovante du système avec une isolation améliorée et une électronique optimisée
Précision et exactitude inégalées
Faible consommation d’énergie
Conception de l’instrument sur la base des normes ASTM C518, JIS A1412, ISO 8301, DIN EN 12664 et DIN 12667

Principaux avantages

Cycles de test courts
La configuration à double capteur de flux thermique garantit des cycles de mesure les plus courts possibles. Une mesure typique pour la plupart des échantillons peut durer seulement 15 minutes jusqu’à la stabilisation de la température.

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

Pas de maintenance
La conception robuste du système et le cycle unique de chauffage et de refroidissement Peltier sans maintenance garantissent des coûts de maintenance minimes.

Fonctionnement de l'appareil

Le coefficient de transfert thermique peut être calculé à partir des valeurs mesurées du 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 de la valeur U et de l’épaisseur de l’échantillon. La loi de Fourier de la conduction thermique est la base du calcul de la conductivité thermique et de la résistance thermique.

Système anti-condensation intégré

Pour éviter que la teneur en humidité n'affecte la conductivité thermique

Lorsque la température d’un objet descend en dessous de la température ambiante et atteint le point de rosée de l’air ambiant, l’humidité qu’il contient commence à se condenser sur l’objet.

Cela s’applique également aux échantillons placés dans le HFM et devant être mesurés à une température inférieure au point de rosée. L’humidité condensée (rosée) pourrait pénétrer dans l’échantillon et modifier la conductivité thermique de l’échantillon.

Pour éviter ce problème, il est possible de remplacer l’air ambiant par de l’air sec ou de l’azote et d’éviter la condensation en maintenant un débit de gaz constant pendant toute la durée de la mesure.

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

Caractéristiques uniques

Service d'assistance téléphonique

+49 (0) 9287/880 0

Notre service est disponible du lundi au
jeudi de 8h à 16h
et vendredi de 8h à 12h.

Nous sommes là pour vous !

Spécifications

Noir sur blanc

MODELL	HFM 200	HFM 300	HFM 600
Temperaturbereich (Platten):	0°C bis 90°C -20°C bis 90°C -35°C bis 90°C	0°C bis 90°C -20°C bis 90°C -35°C bis 90°C	-20°C bis 70°C - -
Kühler:	Externer Kühler oder Thermostat	Externer Kühler oder Thermostat	Externer Kühler oder Thermostat
Temperaturkontrolle (Platte):	Peltier	Peltier	Peltier
Temperaturauflösung:	0.0001 °C	0.0001 °C	0.0001 °C
Messdatenpunkte:	bis zu 100	bis zu 100	bis zu 100
Probengröße:	200 mm x 200 mm, bis zu 90 mm Dicke	300 mm x 300 mm, bis zu 100 mm Dicke	600 mm x 600 mm, bis zu 200 mm Dicke
Messbereich thermischer Widerstand:	0.2 bis 8.0 m²∙K/W mit Erweiterungssatz: 0.036 bis 9.0 m²∙K/W	0.2 bis 8.0 m²∙K/W, mit Erweiterungssatz: 0.036 bis 8.0 m²∙K/W	0.2 bis 8.0 m²∙K/W, mit Erweiterungssatz: 0.036 bis 8.0 m²∙K/W
Messbereich Wärmeleitfähigkeit:	0.001 bis 0.5 W/m∙K, mit Erweiterungssatz: 0.001 bis 2.5 W/m∙K	0.001 bis 0.5 W/m∙K, mit Erweiterungssatz: 0.001 bis 2.5 W/m∙K	0.001 bis 0.5 W/m∙K
Reproduzierbarkeit:	0.25% / 0,5 %	0.25% / 0,5 %	0.25% / 0,5 %
Genauigkeit:	+/- 1 bis zu 2 %	+/- 1 bis zu 2 %	+/- 1 bis zu 2 %
Variabler Anpressdruck:	bis zu 1.3 kPa, optional bis zu 25 kPa	bis zu 1.3 kPa, optional bis zu 25 kPa	bis zu 1.3 kPa, optional bis zu 25 kPa
Wärmeleitfähigkeit:	0.001 bis zu 0.5 W/m∙K, mit Erweiterungssatz: 0.001 bis zu 2.2 W/m∙K	0.001 bis zu 0.5 W/m∙K, mit Erweiterungssatz: 0.001 bis zu 2.5 W/m∙K	0.001 bis zu 0.5 W/m∙K, mit Erweiterungssatz: 0.001 bis zu 2.5 W/m∙K

Logiciel

Rendre les valeurs visibles et comparables

Le Heat Flow Meter de Linseis peut être utilisé via le panneau frontal à écran tactile. Un logiciel est disponible en option. Ce puissant logiciel permet de programmer aisément les températures, de stocker les données et de contrôler l’appareil.

Principales fonctions

L’appareil peut être utilisé via le panneau de commande à écran tactile
Saisie facile des paramètres de mesure
Stockage et exportation des données de mesure
Impression de rapports, la mise en page peut être personnalisée
Versions multilingues du logiciel
Surveillance de l’appareil (température des plaques, résultats de conductivité thermique et surveillance du signal de sortie)
Connexion des utilisateurs et contrôle des données en option

Votre industrie

Exemple d’application : mousse élastomère

La présente mesure montre clairement l’excellente reproductibilité de la série HFM de LINSEIS. Une reproductibilité de 0,25% a été obtenue. Le graphique montre quatre mesures d’une mousse élastomère dans une gamme de température de 15 à 40°C. L’échantillon a été prélevé et placé à nouveau dans l’appareil après chaque mesure.

Exemple d’application : reproductibilité

15 mesures du matériau de référence certifié IRMM-440 (plaque de fibre de verre liée par une résine) avec une conductivité thermique de 0,03274 +/- 0,00015 à 30 °C et 0,03102 +/- 0,00012 à 15 °C ont été effectuées.

L’axe X montre le gradient de température, l’axe Y la conductivité thermique mesurée. On constate une très grande reproductibilité entre les 15 mesures, qui se situe dans une plage très étroite de seulement 0,0002 W/m∙K.

Exemple d’application : précision

Le graphique montre deux mesures du même échantillon de laine de verre à des températures différentes.

L’échantillon a été mesuré dans un HFM 300, en commençant à -10 °C et en terminant à 50 °C. Les mesures ont été effectuées à l’aide d’un appareil de mesure de la température.

La ligne noire indique la conductivité thermique telle que spécifiée par le fabricant.

L’écart est inférieur à 1 %.

Exemple d’application : fibres de polyester

Les matériaux compressibles peuvent changer de propriétés en fonction de la compression. La conductivité thermique dépend également de la compression. Cela 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.

Le contrôle de l’espacement a permis de déplacer la plaque supérieure de manière à réduire progressivement l’épaisseur de l’échantillon à 60 mm, 40 mm et 20 mm. Un gradient de 20 K a été appliqué à chaque épaisseur d’échantillon jusqu’à ce qu’un état stable soit atteint. La compression entraîne une réduction significative de la conductivité thermique.

Applications externes

L’application de la physique du bâtiment à la conception de fenêtres de toit (publié par : Energies)

Des mousses de polyuréthane rigides comme isolation cryogénique de réservoir externe pour les lanceurs spatiaux (publié par : IOP Conference Series : Materials Science and Engineering)

CONDUCTIVITÉ THERMIQUE DES PLANCHERS EN BOIS DANS LE CONTEXTE DES APPLICATIONS DE SYSTÈMES DE CHAUFFAGE SOUS LE PLANCHER (publié par : Wood Investigation and Application Department, Wood Technology Institute, Poznan, Poland)