Description
En bref
Le fluxmètre thermique LINSEIS type HFM (anglais: heat flow meter) est un instrument facile à utiliser pour déterminer la conductivité thermique des matériaux isolants à faible conductivité thermique et d’autres matériaux.
Il fournit 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 à effet Peltier permet un contrôle de la température de haute précision 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 seulement 15 minutes peuvent être réalisés, ce qui permet d’obtenir un taux d’échantillonnage élevé.
Pour permettre ces intervalles d’échantillonnage rapides et précis, l’appareil utilise un double capteur.
Les potentiomètres intégrés pour les mesures de l’épaisseur des échantillons (résolution μm) fournissent des données instantanées.
Caractéristiques HFM:
- Conception avec une isolation améliorée et des composants électroniques optimisés
- Une précision et une exactitude inégalées
- Faible consommation d’énergie
- Conception de l’instrument basée sur les normes ASTM C518, JIS A1412, ISO 8301, DIN EN 12664 et DIN 12667
Principaux avantages
Cycles d’essai de faible durée
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 aussi peu que 15 minutes pour que la température se stabilise.
Précision maximale
L’appareil 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 les plaques chaude et froide.
Pas d’entretien
La conception robuste du système et le cycle unique de chauffage et de refroidissement à effet Peltier sans entretien garantissent des coûts d’entretien minimaux.
Fonctionnement de l'appareil
Le coefficient de transfert de chaleur 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 sur la conduction de la chaleur est la base du calcul de la conductivité thermique et de la résistance thermique.
Système anti-condensation intégré
Pour éviter que l'humidité n'affecte la conductivité thermique
Si la température d’un objet tombe en dessous de la température ambiante et atteint le point de rosée de l’air ambiant, l’humidité contenue dans l’air commence à se condenser sur l’objet.
Ceci s’applique également aux échantillons qui sont placés dans le HFM en cas d’une mesure à une température inférieure au point de rosée.
L’humidité condensée (rosée) peut pénétrer dans 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 un flux de gaz constant peut être utilisé pour éviter la condensation pendant toute la durée de la mesure.
Les composants nécessaires tels qu’une vanne de régulation et un débitmètre sont déjà intégrés dans l’appareil HFM de Linseis.
Cela permet d’obtenir des mesures précises, stables et reproductibles.
Caractéristiques uniques
Cycles de test rapides:
Une mesure typique
ne prend que 15 minutes
Haute précision:
Deux potentiomètres linéaires intégrés pour une
mesure précise de l'épaisseur de l'échantillon
Sans entretien:
Robuste et nécessitant peu
d'entretien grâce à la technologie
Peltier de chauffage et de
refroidissement
Excellente stabilité à long terme:
Idéal pour les études de vieillissement
à long terme
Système intégré de protection contre la condensation:
Empêche la condensation de l'humidité pendant la mesure
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Spécifications
Noir sur blanc
MODEL | HFM 200 | HFM 300 | HFM 600 |
|---|---|---|---|
| Temperature range (plates): | 0°C to 90°C -20°C up to 90°C -35°C up to 90°C | 0°C to 90°C -20°C up to 90°C -35°C up to 90°C | -20 to 70°C - - |
| Cooler: | External cooler or thermostat | External cooler or thermostat | External cooler or thermostat |
| Temperature control (plate): | Peltier | Peltier | Peltier |
| Temperature 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 |
| Thermal resistance measuring range: | 0.2 to 8.0 m2∙K/W with extension set: 0.036 to 9.0 m2∙K/W | 0.2 to 8.0 m2∙K/W, with extension kit: 0.036 to 8.0 m2∙K/W | 0.2 to 8.0 m2∙K/W, with extension kit: 0.036 to 8.0 m2∙K/W |
| Measuring range thermal conductivity: | 0.001 to 0.5 W/m∙K, with extension set: 0.001 to 2.5 W/m∙K | 0.001 to 0.5 W/m∙K, with extension kit: 0.001 to 2.5 W/m∙K | 0.001 to 0.5 W/m∙K |
| Reproducibility: | 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, optionally up to 25 kPa | up to 1.3 kPa, optionally up to 25 kPa | up to 1.3 kPa, optionally up to 25 kPa |
| Thermal conductivity: | 0.001 up to 0.5 W/m∙K, with extension set: 0.001 up to 2.2 W/m∙K | 0.001 up to 0.5 W/m∙K, with extension set: 0.001 up to 2.5 W/m∙K | 0.001 up to 0.5 W/m∙K, with extension set: 0.001 up to 2.5 W/m∙K |
Logiciel
Rendre les valeurs visibles et comparables
Le fluxmètre de chaleur Linseis peut être manipuléé via le panneau frontal à écran tactile.
Un logiciel pour le pilotage par ordinateur est disponible en option.
Ce puissant logiciel permet de programmer la température, de stocker les données et de contrôler l’appareil.
Principales fonctions
- Utilisation via le panneau de commande à écran tactile
- Saisie simple des paramètres de mesure
- Stockage et exportation des données
- Impression de rapports, mise en page personnalisable
- Version multilingue du logiciel
- Surveillance de l’appareil (température des plaques, résultats de la conductivité thermique et surveillance du signal de sortie)
Applications
Exemple d’application : Mousse élastomère
Cette mesure montre 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 la plage de température de 15 à 40°C.
L’échantillon a été retiré et replacé dans l’appareil après chaque mesure.
Exemple d’application : Reproductibilité
15 Mesures 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.
Exemple d’application : Précision
Le diagramme montre deux mesures du même échantillon de laine de verre à différentes températures.
L’échantillon a été mesuré dans un HFM 300, entre -10 °C et 50 °C.
La ligne noire indique la conductivité thermique selon les spécifications du fabricant.
L’écart est inférieur à 1 %.
Exemple d’application : Fibres de polyester
Les matériaux compressibles peuvent modifier leurs propriétés en fonction de la compression.
La conductivité thermique dépend également de la compression.
La démonstration a été faite sur un tapis en 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 appareil 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 de 60 mm à 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.
Applications externes
The Application of Building Physics in the Design of Roof Windows (publié par: Energies)
Rigid Polyurethane Foams as External Tank Cryogenic Insulation for Space Launchers (publié par: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering)
THERMAL CONDUCTIVITY OF WOODEN FLOORS IN THE CONTEXT OF UNDERFLOOR HEATING SYSTEM APPLICATIONS (publié par: Wood Investigation and Application Department, Wood Technology Institute, Poznan, Poland)
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