WÄRMELEITFÄHIGKEIT 

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. 

Thin film ribbon cable thermal conductivity testing

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.

NETZSCH bietet weitere spannende Produkte, die Sie bei der Messung der Wärmeleitfähigkeit unterstützen:

Spezifikationen

 HFM 446 Lambda Large
NormenASTM C518, ISO 8301, JIS A1412, DIN EN 12667
TypFreistehend mit integriertem Drucker
Wärmeleitfähigkeitsbereich

0,001 bis 0,5 W/(m·K)** 
 

  • Genauigkeit: ± 1 % bis 2 %
  • Wiederholbarkeit: ± 0,25 %
  • Reproduzierbarkeit: ± 0,5 %

→ Leistungsdaten verifiziert mit NIST SRM 1450 D (Dicke 25 mm)

Temperaturbereich der Platten-20 °C bis 90 °C
Spülgaseinlass am ProbenraumJa
Messfläche des Wärmeflusssensors254 mm x 254 mm
KühlsystemExtern; konstanter Temperatursollwert über den Temperaturbereich der Platten
Regelung der PlattentemperaturPeltier-System
PlattenbewegungMotorisiert
Platten-Thermoelemente3 Thermoelemente auf jeder Platte, Typ K (2 weitere mit Erweiterungsset)
Thermoelement-Auflösung± 0,1 °C
Anzahl der MesspunkteBis 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
  • Automatische Messung der mittleren Probendicke
  • Dickenbestimmung an allen 4 Ecken mittels Inklinometer
  • Möglichkeit zur Messung nicht paralleler Proben
Software-Eigenschaften
  • SmartMode (inkl. AutoCalibration, Berichterstellung, Datenexport, Messvorlagen, Anwendermethoden, vordefinierte anwenderdefinierbare Parameter, cp-Bestimmung usw.)
  • Speicherung und Wiederverwendung von Kalibrier- und Messdateien
  • λ90/90 Report
  • Plot der Platten/Mitteltemperatur und Wärmeleitfähigkeitswerte
  • Aufzeichnung des Wärmestrom-Messsignals
  • Erstellung/Auswahl von Konfigurationen zum Stand-Alone-Betrieb (ohne PC)

** Im sehr niedrigen Wärmeleitfähigkeitsbereich kann die Genauigkeit der Lambda-Werte eingeschränkt sein.

Zubehör und mehr:

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:

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