HFM / GHP / tlr / TDW / GHFM
Wärmeflussmessgeräte / Geschützte Plattenapparaturen / Heizkastenprüfkammern
Wärme- und TemperaturleitfähigkeitDie Temperaturleitfähigkeit (a mit der Einheit mm2/s) ist eine materialabhängige Stoffeigenschaft zur Charakterisierung des instationären Wärmetransports. Sie gibt an, wie schnell ein Material auf eine Temperaturänderung reagiert.Temperaturleitfähigkeit sind die wichtigsten thermophysikalischen Materialparameter für die Beschreibung der Wärmetransporteigenschaften eines Werkstoffes oder Bauteils.
Basierend auf einem absoluten Messverfahren ist die GHP 456 Titan® das ideale Gerät für die Bestimmung der 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 von Isolierungen.
Die Wärmeleitfähigkeit als weitere wesentliche thermophysikalische Eigenschaft wird mit Hilfe von Wärmestrommessgeräten (HFM) mit der Plattenmethode für Isolatoren bestimmt.
NETZSCH Geräte basieren auf den jeweiligen Geräte- und Anwendungsnormen für HFM (z.B. ASTM C518, ISO 8301, DIN EN 12667 EN 12, JIS A 1412, basierend auf DIN EN 12664) und für GHP (ISO 8302, ASTM C177, DIN EN 12939, DIN EN 12667, DIN EN 13163).
Zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit von Rohrisolierungen bietet NETZSCH den Rohrprüfer TLR 1000 gemäß DIN EN ISO 8497, DIN EN 1946-5, DIN 52613, ASTM C 534, and ASTM C 335).
Die kompakte Prüfkammer TDW 4040 ist für Prüfungen von Mauerwerk aus Mauersteinen (z.B. Ziegel, Kalksandstein, Beton, Porenbeton gemäß Standard DIN EN 1934) konzipiert, wohingegen die TDW 4140 and TDW 4240 Prüfkammern der Prüfung von Bauteilen und Bauelementen, wie z. B. Fenstern, Profilen, Türen und Kuppeln dienen. (Standards DIN EN ISO 8990, DIN EN 1946-4, DIN EN ISO 12567, DIN EN 12412-2, ASTM C-1363)
methodE HFM
Heat Flow Meter (HFM)
basierend auf ASTM C518, ASTM C1784, ISO 8301, JIS A1412, DIN EN 12664, und DIN EN 12667
In einem Wärmeflussmesser (engl.: Heat Flow Meter, HFM) wird der Probenkörper zwischen zwei beheizbaren Platten angeordnet, die auf eine benutzerdefinierte mittlere Probentemperatur und einem Temperaturabfall geregelt werden, um den Wärmefluss durch den Probenkörper zu messen. Die Probendicke (L) entspricht der aktuellen Probendimension oder der gewünschten Dicke eines komprimierbaren Probenkörpers. Der Wärmestrom (Q) durch die Probe wird mittels zwei kalibrierten Wärmestromsensoren auf beiden Probenseiten gemessen.
Ist der Gleichgewichtszustand erreicht, kann der Test durchgeführt werden. Das Signal des Wärmestromsensors ist mit einem Standard kalibriert. Zur Berechnung der Wärmeleitfähigkeit (λ) dienen der mittlere Wärmefluss und der thermische Widerstand ® nach dem Fourier-Gesetz (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.
Informationen aus HFM-Messungen
- Wärmeleitfähigkeit
methodE GHP
Guarded Hot Plate (GHP)
basierend auf genormten Heizplattenverfahren, z. B. ISO 8302, ASTM C177 oder DIN EN 12667
Die Guarded-Hot-Plate-Apparatur bestimmt die Wärmeleitfähigkeit von Isolationsprodukten.
Das GHP-Prinzip basiert auf einem absoluten Messverfahren und benötigt daher keine Kalibrierstandards. Es bietet optimale Genauigkeit im verfügbaren Temperaturbereich.
Die Heizplatte (hot plate) und die Schutzringheizung (guard heater) sind zwischen zwei Probekörpern des gleichen Materials mit annähernd gleicher Dicke (Δx) angeordnet. Typischerweise werden für die Messung zwei Probekörper bevorzugt, es kann jedoch auch nur eine Probe verwendet werden.
Oberhalb und unterhalb der Probekörper befinden sich zusätzliche Heizer (kalte Platten). Diese werden so beheizt, dass sich eine genau definierte, vom Anwender wählbare Temperaturdifferenz (ΔT) zwischen den heißen und kalten Platten und damit über die gesamte Probendicke einstellt.
Ist der Gleichgewichtszustand erreicht, kann der Leistungseingang in die heiße Platte mit der Fläche A gemessen werden.
Die GHP Methode
Der große Vorteil der GHP-Methode ist es, dass es sich um eine absolute Methode handelt, d.h. es ist keine Kalibrierung oder Korrektur erforderlich. Die Wärmeleitfähigkeits-Messwerte im stationären Zustand ergeben sich einfach aus:
- der gemessenen Heizleistung Q,
- der mittleren Probendicke d,
- der Messfläche A und
- und dem definierten und gemessenen mittleren Temperaturgradienten ΔT, entlang der Probe bzw. den beiden Probekörpern (der Faktor 2 ergibt sich für 2 Proben)
Damit erhält l die Einheit [W/(m×k)]. Verschiedene Normen, z.B. ISO 8302, ASTM C177 or DIN EN 12667 usw., beschreiben die GHP-Methode.
Applikationsliteratur
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