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板状材 熱伝導率測定システム

CHF-THASYS
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概 要

THASYSは、絶縁材料、プラスチック、合成物サンプルなど板状材料の熱伝導率、および熱抵抗率を測定をします。米国試験協会ASTM1114-98規格に準拠し、薄膜ヒーターを採用。絶対法に基づき、正確かつ迅速、簡単に熱伝導率を測定をします。THASYSは、薄膜ヒーター式装置(THA01)、計測制御ユニット(MCU01)で構成されています。特殊設計の高精度サーモパイルセンサー採用し、薄膜状のサンプルを測定できます(通常0.01mmから6mm。0.01mmのサンプルは重ねる必要があります)。この方法は、ASTM D5470規格に準拠し、優れた方法とされています。人工気象室を使用すれば、広い測定温度範囲をカバーし、一定の間隔を置いて測定を実行できます。THASYSは、コンピューターによる完全制御です。熱伝導率の高い薄いホイルの材質などには、THISYSをお勧めします。

「薄膜ヒーター式装置」(THA)のための ASTM C1114-98「薄膜型ヒーター標準試験法」は、高精度で迅速な測定を可能にする1998年の比較的新しい規格で、広い測定温度範囲をカバーします。
THAの原理は、薄膜ヒーターが持つ不要でごく微量な熱流をもとにしています。 非常に薄いヒーター、同程度の厚さを持つ薄い2つのサンプルそして2つのヒートシンクの組み合わせにより、サンプルを通じて、均一な熱領域を発生することが可能です。

熱流φ(ヒーターパワーから派生)を測定するのに、サンプル温度の時間変化に対する微分値ΔTamp、効果的なサンプルの厚さHeff, とすると、熱伝導率λは下記の等式で表せます:

λ = φ Heff / ΔTamp

熱流φ, Heff、ΔTamp の測定はパワー、厚さ、温度の全てを直接計測できます。これは参照サンプルや校正熱流センサーを必要とする保護熱板法(Guarded Hot Plate法、GHP法)に対して、THA は絶対法で計測できます。


特 長

THI01 の設計

Hukseflux THI01 は 2つのアルミニウム製のヒートシンクを採用し、それぞれにエア充填の絶縁空洞と共にヒーターが内蔵されています。サンプルはこのヒートシンクの間にセットします。このようにして温度勾配(面方向に中心から縁に)が測定されます。この技術新案はthin thermocouple thermopile (Hukseflux設計特許)としてグリセリン槽の中で正確かつ超高感度の微分値ΔTの測定を行います。

THI01は 0.01-6mmの厚さのサンプルを測定します。通常、シート状で70x100mmの大きさのものを使用します。

参照標準サンプルは5mm厚のパイレックス(Pyrex)7740です。このシートの熱伝導 [H.λ] は約[4 10-3 m2K/W]で、測定対象サンプルは、[H.λ] 値でこれに近いものが理想的です。

測定は、実際にはTHI01の温度で行われます。必要に応じて、人口気候室の中にTHI01をセットすれば動作温度を変更して測定でき、所定のセンサー温度範囲が変化している間に測定します。つまり測定はヒーティングサイクルと微分値ΔTを確定する計測から成り立っています。THI01の温度は、Pt100温度センサーによって監視され、サーモパイルの感度の温度依存性を修正します。 

MCU01(計測制御ユニット)の設計

MCUはコンピューター制御で、データ保存と同時に計測制御機能を実行します。ソフトウエアは、THI01ユニットに含まれており、ウィンドウズ環境で操作します。パラメーターサイクルタイム、サンプルの厚さ、ヒーター領域を入力すると、計測がスクリーン上でスタートします。

キャリブレーション

分析されるサンプルによりますが、さまざまな種類の参照サンプルが考えられます。通常、このユニットに含まれているパイレックス7740が使用され、このパイレックス7740の熱伝導率はNPL(英国立物理学研究所)で確認できます。THISYS は ISO認証の研究所での使用に適しています。  

適応例

  • 高熱伝導率のシート状物質
  • 金属合金
  • 高熱伝導率の複合材 

備考

THI01の仕様について必ずTHI01マニュアルを参照下さい。マニュアルはPDFファイルにてメールでお送りいたします。

さらに高い熱伝導率のサンプルには、THISYSモデルをお勧めします。

仕 様

THI01 仕様:
測定方法 薄膜サンプル分析
動作温度 -30 から +120 °C
測定精度 (λref)
(サンプルによる)
参照サンプルによる, 標準 +/- 6% (20 °C)。
Hxλは4 10-3 m2K/W
再現性 (λref) +/- 2% ( 20 °C)
測定所要時間 3000 秒 (標準)
電源 15 V, 0.8 Watt (標準)
ヒーター (抵抗、直径) 50 Ω, 80mm
サンプル仕様 厚さ= 6 mmまで
Hxλ = 1 から 5 x 10-3 m2K/W
サンプルの表面積 A 70×110 mm
Pt100 Class B, IEC 751:1983
トレーサビリティ NPL( National Physical Laboratory
UK/英国立物理学研究所)
MCU01仕様:
サンプル温度検査精度 0.5 μV ( 0 ? 30 °C)
Pt100 温度精度 +/- 0.2 °C ( 20 °C)
電圧入力/出力 220-110 VAC / 15 VDC
通信 RS232

このシステムに関する問い合わせ、カタログ請求はクリマテックへ

クリマテック株式会社
東京都豊島区池袋4-2-11 CTビル 6F
TEL:03-3988-6616 FAX:03-3988-6613
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