HFM 446 Lambda Large Eco-Line
Wärmeflussmessgerät
Highlights
Ausgestattet mit großartigen Features für Proben in allen Größen
Unser Wärmeflussmessgerät HFM 446 Lambda Large ist ausgestattet mit innovativen Funktionen:
Der SmartMode der Software fokussiert sich auf die Messung, Auswertung und Berichterstellung. Die HFM-Software unterstützt den Anwender mit verschiedenen, leicht verständlichen Features einschließlich AutoCalibration, einem Assistenten für Messvorlagen, Anwendermethoden und Ergebnisberichten.
Wärmestromsensoren sorgen für eine hohe Empfindlichkeit und Genauigkeit. Die Wärmestromsensoren zeichnen den Wärmefluss zu und von der Probe auf. Die Kalibrierung der Sensoren erfolgt mit einem Referenzmaterial mit bekannter WärmeleitfähigkeitDie Wärmeleitfähigkeit (λ mit der Einheit W/(m•K)) beschreibt den Transport von Energie - in Form von Wärme - durch einen Körper aufgrund eines Temperaturgefälles.Wärmeleitfähigkeit. Mehrere Kalibrierungen können miteinander kombiniert werden und dadurch die Genauigkeit einer Messung erhöhen.
Zusätzlich zur Messung der Wärmeleitfähigkeit ermöglichen unsere Hard- und Software die Bestimmung der spezifischen Wärmekapazität (Spezifische Wärmekapazität (cp)Die spezifische Wärmekapazität oder Wärmekapazität ist eine messbare physikalische Größe, die dem Verhältnis der einem Objekt zugeführten Wärme zur resultierenden Temperaturänderung entspricht.cp), was eine umfassende Analyse der thermischen Eigenschaften ermöglicht.
Darüber hinaus ist das Gerät ressourcenschonend mit dem Eco-Mode ausgestattet. Das HFM 446 Lambda kann im Standby in einen energiesparenden Eco-Modus versetzt werden oder in den Leerlauf-Modus für einen schnellen Messbeginn. Wann welcher Modus aktiv ist, lässt sich über einen Zeitplan einteilen.
Einsparung und effiziente Nutzung von Energie
Die weltweite Aufmerksamkeit für Energieeinsparung und effiziente Energienutzung war noch nie so groß wie heute. Industrie und Wissenschaft auf der ganzen Welt forschen aktiv an Möglichkeiten, Energie zu sparen und alternative Ressourcen zu nutzen. Zu den Hauptschwerpunkten gehören Dämmstoffe und die thermische Effizienz von Gebäuden, die ein enormes Potenzial bergen. Die Gewährleistung einer qualitativ hochwertigen Herstellung und strengen Leistungskontrolle dieser Materialien ist von größter Bedeutung.
Verschiedene Normen und Richtlinien regeln diese Produkte, um ihre Wirksamkeit angesichts der großen Produktionsmengen weltweit zu gewährleisten. Unser neuestes Angebot, das HFM 446 Lambda Eco-Line, gewährleistet höchste Energieeffizienz bei der Messung der Wärmeleitfähigkeit.
Methode
Wärmeleitfähigkeit - Der Schlüsselfaktor für verbesserte Energieeffizienz
Die Wärmeleitfähigkeit ist ein Maß für die Fähigkeit eines Materials, Wärme zu leiten. Sie gibt an, wie gut sich Wärme durch einen Stoff bewegen kann. Die gebräuchlichste Methode zur Messung der Wärmeleitfähigkeit ist die stationäre Methode, auch bekannt als Wärmestrommessmethode.
Bei dieser Methode wird eine Materialprobe mit bekannten Abmessungen zwischen zwei Platten mit unterschiedlichen Temperaturen gelegt. Eine Platte wird erwärmt, während die andere gekühlt wird, wodurch ein Temperaturgefälle über das Material entsteht. Die Wärme fließt durch die Probe von der heißen Platte zur kalten Platte. Die Wärmeübertragungsrate (Wärmestrom) und die Temperaturdifferenz über der Probe werden gemessen.
Mit Hilfe des Fourierschen Wärmeleitungsgesetzes, das den Wärmestrom, das Temperaturgefälle und die Wärmeleitfähigkeit des Materials in Beziehung setzt, kann die Wärmeleitfähigkeit der Probe berechnet werden. Bei dieser Berechnung werden Faktoren wie die Abmessungen der Probe und der Wärmewiderstand an der Schnittstelle zwischen der Probe und den Platten berücksichtigt.
Durch Wiederholung der Messungen mit verschiedenen Proben und unter verschiedenen Bedingungen kann die Wärmeleitfähigkeit des Materials genau bestimmt werden. Diese Informationen sind entscheidend für die Bewertung der Isolationseigenschaften von Materialien, die im Bauwesen, in der Elektronik und bei verschiedenen anderen Anwendungen eingesetzt werden, bei denen die Wärmeübertragung eine Rolle spielt.
In einem Wärmeflussmessgerät (HFM) wird der Probekörper zwischen zwei beheizbaren Platten angeordnet, die auf eine benutzerdefinierte mittlere Probentemperatur und einen Temperaturgradienten geregelt werden, um den Wärmefluss durch den Probenkörper zu messen.
Die Probendicke L wird durch einen internen Dickensensor gemessen. Alternativ kann eine gewünschte Solldicke durch den Benutzer vorgegeben und angefahren werden, was besonders bei komprimierbaren Probekörpern interessant ist. Der Wärmestrom Q durch die Probe wird durch zwei kalibrierte Wärmestromsensoren auf beiden Probenseiten gemessen.
Ist der Gleichgewichtszustand erreicht, kann der Test durchgeführt werden. Das Signal der Wärmestromsensoren wird mit einem Wärmeleitfähigkeitsstandard kalibriert. Zur Berechnung der Wärmeleitfähigkeit λ und des thermischen Widerstandes R dienen nach dem Fourier-Gesetz der mittlere Wärmefluss Q/A, die Probendicke L und der Temperaturgradient ΔT (siehe Gleichungen rechts). Der Wärmedurchgangskoeffizient, auch als U-Wert bekannt, ist der Kehrwert des gesamten thermischen Widerstands. Je niedriger der U-Wert, desto besser ist das Isolationsvermögen.
Materialparameter Wärmeleitfähigkeit
- Wie hoch ist der Heiz-/Kühlbedarf eines Gebäudes?
- Wie verändert sich dieser mit Witterungseinflüssen und wie lässt er sich verbessern?
- Wie kann die Wärmeabfuhr aus elektronischen Bauteilen optimiert werden?
- Wie entwickelt man Wärmeaustauscher, um die gewünschte Effizienz zu erzielen und welches sind die idealen Materialien?
Zur Beantwortung dieser oder ähnlicher Fragen müssen Materialeigenschaften wie Temperatur- oder Wärmeleitfähigkeit bekannt sein. Hier bietet NETZSCH eine große Auswahl an Messgeräten zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit, mit denen nahezu alle möglichen Applikationen und Temperaturbereiche abgedeckt werden können.
Für die Untersuchung von Materialien mit geringer Leitfähigkeit wie Faserisolierungen oder Vakuumdämmplatten hat NETZSCH verschiedene Wärmeflussmesser (engl. Heat Flow Meter, HFM) für unterschiedliche Probengeometrien und Temperaturbereiche im Programm.
Die wichtigste Rolle hierbei spielt der Materialparameter Wärmeleitfähigkeit (Wärmemenge, die pro Sekunde durch eine Stoffschicht von einem Meter Dicke und einer Fläche von 1 m² fließt, wenn der Temperaturunterschied 1 K ist). Je dicker die Stoffschicht ist, durch die die Wärme fließt, desto höher ist der thermische Widerstand (R-Wert), den die Stoffschicht der zu transportierenden Wärmemenge entgegenbringt. Der Kehrwert des thermischen Widerstandes ist der Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert), der in der Regel für Bauelemente angegeben wird.
Egal ob expandiertes Polystyrol (EPS), extrudiertes Polystyrol (XPS), PU-Hartschaum, Mineralwolle, Blähperlit- oder Blähglas, Kork, Vliess oder Naturfasermaterial – egal ob phasenwechselmaterialhaltige Baustoffe, Aerogele, Beton, Putz oder Polymere oder auch hochleistungsfähige Dämmstoffe wie Vakuumisolationspaneele (VIP's) – mit der neuen HFM 446 LambdaEco-Reihe steht Ihnen eine genormte Methode zur Messung der Wärmeleitfähigkeit zur Verfügung, die gleichermaßen in Forschung und Entwicklung als auch in der Qualitätssicherung zur Anwendung kommt.
Durch ein zu messendes Material wird zwischen zwei Platten ein Temperaturgradient eingestellt. Mit zwei hochgenauen Wärmeflusssensoren in den Platten wird der Wärmestrom in das Material bzw. aus dem Material heraus gemessen. Ist der Gleichgewichtszustand dieses Systems erreicht und der Wärmefluss konstant, kann mit Hilfe der Fourier-Gleichung unter Kenntnis der Messfläche und der Dicke der Probe die Wärmeleitfähigkeit berechnet werden.
Das HFM 446 Lambda Large eignet sich hervorragend für Wärmeleitfähigkeitsmessungen an einer Reihe von Materialien, darunter Isoliermaterialien, Polymere, Phasenwechselmaterialien, Aerogele und Vliesstoffe.
Mit zwei flexiblen Messoptionen können Benutzer das Gerät über unsere SmartMode-Software mit einem Computer verbinden oder sich für den eigenständigen Einsatz mit einem integrierten Drucker entscheiden. Die Einrichtung ist dank der werkseitigen Kalibrierung mit zertifizierten Referenzmaterialien (NIST SRM 1450d) schnell und einfach.
Das Gerät bietet schnelle Messungen, bis zu 40 % schneller als frühere Versionen, mit dem zusätzlichen Vorteil eines Eco-Modes für reduzierten Energieverbrauch. Geschlossene Prüfkammern sorgen für optimale Prüfbedingungen und minimieren Umwelteinflüsse und Kondensationsrisiken.
Zu den innovativen Merkmalen gehören die Messung der Probendicke und -parallelität mit einem zweiachsigen Neigungsmesser, ein hoher Durchsatz durch motorisierte Platten- und Türbewegung sowie die Möglichkeit, den Wärmeleitfähigkeitsbereich durch externe Thermoelemente zu erweitern.
Erweiterte Funktionen wie die "Drive-to-thickness"-Funktion und die MultiCalibration des Wärmeflussmessers (HFT) verbessern die Genauigkeit und Präzision. Die vollständige QS-Dokumentation und die Einhaltung von Normen werden durch das Stabilitätskonfigurationsmanagement sichergestellt.
Verbesserte Gerätebedienung und Kompatibilität mit mehreren Betriebssystemen und Sprachen machen unser Gerät benutzerfreundlich und für alle zugänglich. Darüber hinaus wird die Messung der spezifischen Wärmekapazität (cp) auf der Grundlage der Stufenmethode unterstützt, was eine umfassende thermische Analyse ermöglicht.
Die HFM 446 Lambda Serie basiert auf den gängigen Normen wie z. B. ASTM C518, ISO 8301, JIS A1412 und DIN EN 12667.
NETZSCH bietet weitere spannende Produkte, die Sie bei der Messung der Wärmeleitfähigkeit unterstützen:
Spezifikationen
| HFM 446 Lambda Large | |
|---|---|
| Normen | ASTM C518, ISO 8301, JIS A1412, DIN EN 12667 |
| Typ | Freistehend mit integriertem Drucker |
| Wärmeleitfähigkeitsbereich | 0,001 bis 0,5 W/(m·K)**
→ Leistungsdaten verifiziert mit NIST SRM 1450 D (Dicke 25 mm) |
| Temperaturbereich der Platten | -20 °C bis 90 °C |
| Spülgaseinlass am Probenraum | Ja |
| Messfläche des Wärmeflusssensors | 254 mm x 254 mm |
| Kühlsystem | Extern; konstanter Temperatursollwert über den Temperaturbereich der Platten |
| Regelung der Plattentemperatur | Peltier-System |
| Plattenbewegung | Motorisiert |
| Platten-Thermoelemente | 3 Thermoelemente auf jeder Platte, Typ K (2 weitere mit Erweiterungsset) |
| Thermoelement-Auflösung | ± 0,1 °C |
| Anzahl der Messpunkte | Bis zu 99 |
| Probendimensionen (max.) | 611 mm x 611 mm x 200 mm |
| Variable Kraft/Anpresskraft | 0 bis 1900 N (5 kPa auf 611 x 611 mm2) Kraftgeregelte Einstellung des Anpressdrucks oder der gewünschten Dicke und somit DichteDie Massen-Dichte ist definiert als Verhältnis zwischen Masse und Volumen.Dichte komprimierbarer Materialien |
| Dickenbestimmung |
|
| Software-Eigenschaften |
|
** Im sehr niedrigen Wärmeleitfähigkeitsbereich kann die Genauigkeit der Lambda-Werte eingeschränkt sein.
Zubehör und mehr:
Das HFM-System wird mit einem NIST-zertifizierten oder IRMM-Referenzstandard mit bekannter Wärmeleitfähigkeit kalibriert geliefert. Dies sorgt für eine genaue Korrelation des vom Sensor ausgegebenen Signals mit dem tatsächlichen Wärmestrom. Sind die anwenderdefinierbaren Stabilitätskriterien erfüllt, werden der thermische Widerstand und die Wärmeleitfähigkeit gemessen. Selbstverständlich können auch kundenspezifische Referenzmaterialien zum Einsatz kommen. Für oben genannte Referenzmaterialien kann eine Genauigkeit von ± 1 % einfach erreicht werden.
Dank des Designs der Prüfkammer der HFM 446 Lambda-Serie werden Einflüsse der Umgebung minimiert und Kondensationseffekte in der Prüfkammer und auf den Plattenoberflächen reduziert. Optional kann die Prüfkammer mit trockenem Gas gespült werden.
Broschüren und Datenblätter
Software
Alle Software-Highlights auf einen Blick
Höchster Bedienkomfort
SmartMode ist das anwenderfreundliche User-Interface der HFM-Proteus®-Software. Es zeichnet sich durch eine logische Struktur aus, die schnell eine klare Übersicht über den derzeitigen Messstatus gibt und unterschiedliche Bericht- und Exportmöglichkeiten bietet. Nach Testende können alle relevanten Ergebnisse direkt vom integrierten Drucker ausgedruckt werden oder, wenn ein PC angeschlossen ist, kann auch ein Messbericht von der Software erstellt werden.
Kalibrierung im Handumdrehen
Für Kalibrierzwecke sind die Wärmeleitfähigkeitswerte der gebräuchlichsten zertifizierten Referenzmaterialien, wie z. B. NIST SRM 1450d, bereits in der Software hinterlegt. AutoCalibration bietet darüber hinaus die Möglichkeit, Kalibierkurven für jedes anwenderdefinierte Material auf der Basis von bis zu 99 frei wählbaren Temperaturen zu erstellen.
Erfahren Sie noch mehr:
Die Schaltfläche „Wizards“ erlaubt die manuelle Parametereingabe, während die Schaltfläche „User Methods” zuvor vom Anwender definierte Parametereinstellungen abruft. Werden bestimmte „User Methods“ häufig angewendet, können sie auch unter „Favorites“ für einen schnelleren Zugang abgelegt werden.
Über die Schaltfläche „Reports” können mit Hilfe verschiedener Vorlagen Berichte schnell und einfach erstellt werden; eine der Vorlagen davon erfüllt alle in ASTM C518 festgelegten Anforderungen. Jeder Bericht lässt sich an die Corporate Identity Ihrer Firma anpassen. Ein Export der Daten in Word- oder Excel-Formate geschieht mühelos mit wenigen Mausklicks. Über den "Full" Export werden Daten, Grafiken und Ergebnisse in eine einzige Datei überführt. Die Messdaten werden fälschungssicher im binären Format gespeichert.
Der λ90/90-Wert ist Grundlage zur Ermittlung des Nennwertes der Wärmeleitfähigkeit im Rahmen der CE-Deklaration von Baustoffen. λ90/90 ergibt sich aus einer Messreihe von mindestens 10 Messungen und sagt aus, welcher Wärmeleitfähigkeitswert mit einer Wahrscheinlichkeit von 90 % bei 90 % der produzierten Menge erreicht werden kann. Mit dem integrierten Report berechnet man den λ90/90-Wert auf Basis aller Messungen per Mausklick – ohne zusätzlichen Dokumentations- und Rechenaufwand.
Jede Messung lässt sich durch Verwendung vordefinierter Geräteparameter (einschließlich Anzahl und Position der Thermoelemente, Stabilitätskriterien usw.) starten. Erfahrene Anwender, die ihre eigenen Parametersätze anwenden möchten, können diese unter „Setup & Control“ definieren.
E-Learning
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Alle NETZSCH E-Learning Basiskurse sind kostenlos! Die Inhalte werden von unseren Experten aus unseren Applikationslaboren erstellt, die ihre persönlichen Erfahrungen mit Ihnen teilen. Nutzen Sie die Vorteile des flexiblen Online-Lernens, das ganz auf Ihre Schulungsbedürfnisse zugeschnitten ist!
