Νέο
Με το SBA 458 Nemesis® (σχήμα 1), τόσο ο συντελεστής Seebeck όσο και η ηλεκτρική αγωγιμότητα μπορούν να προσδιοριστούν στο εύρος από τη θερμοκρασία δωματίου έως τους 800°C χρησιμοποιώντας διάφορες γεωμετρίες και διαστάσεις δειγμάτων. Με την ανάπτυξη ενός συστήματος μεταφοράς δειγμάτων υψηλής θερμοκρασίας για το SBA 458, οι μετρήσεις μπορούν τώρα να πραγματοποιηθούν και στην περιοχή θερμοκρασιών από θερμοκρασία δωματίου έως 1100°C.
Μέσω της ανάπτυξης ενός συστήματος φορέα δειγμάτων υψηλής θερμοκρασίας για το SBA 458, οι μετρήσεις μπορούν τώρα επίσης να διεξάγονται στην περιοχή θερμοκρασιών από θερμοκρασία δωματίου έως 1100°C.
Εύκολη υλοποίηση
Το νέο σύστημα μεταφοράς δειγμάτων υψηλής θερμοκρασίας είναι εξοπλισμένο με κεραμικά εξαρτήματα και ειδικά σχεδιασμένους μικροθερμαντήρες που επιτρέπουν μετρήσεις έως 1100°C. Επιπλέον, προστατεύονται επίσης τα ευαίσθητα μέρη του συστήματος φορέα δείγματος.
Το σύστημα φορέα δειγμάτων υψηλής θερμοκρασίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί - χωρίς πρόσθετη μηχανική ή ηλεκτρική ρύθμιση - στη βασική μονάδα του SBA 458 (plug and play). Το λογισμικό αναγνωρίζει αυτόματα το ενσωματωμένο σύστημα φορέα δείγματος, ώστε ο χειριστής να μπορεί να ξεκινήσει άμεσα τη μέτρηση.
Η εισαγωγή του δείγματος και η έναρξη της μέτρησης είναι εξίσου εύκολη όπως και με το σύστημα φορέα δείγματος 800°C.
Μετρήσεις
Στο παρόν σημείωμα εφαρμογής, η υψηλή ακρίβεια μέτρησης του SBA 458 με το σύστημα μεταφοράς δειγμάτων υψηλής θερμοκρασίας θα καταδειχθεί με το παράδειγμα διαφόρων μετρήσεων. Δεδομένου ότι δεν υπάρχουν σταθερά και πιστοποιημένα θερμοηλεκτρικά υλικά στην περιοχή θερμοκρασιών έως 1100°C, οι μετρήσεις που παρουσιάζονται εδώ με το νέο σύστημα φορέα δειγμάτων υψηλής θερμοκρασίας αφορούν μέταλλα έως 1100°C καθώς και μία επιπλέον μέτρηση σε πιστοποιημένο τελλουρίδιο μολύβδου έως 350°C.
Στα σχήματα 2 και 3 παρουσιάζονται οι μετρήσεις του συντελεστή Seebeck και της ηλεκτρικής αγωγιμότητας του νικελίου και του παλλαδίου στους 1100°C. Οι αποκλίσεις από τις αντίστοιχες βιβλιογραφικές τιμές είναι μικρότερες από 5% τόσο για τον συντελεστή Seebeck όσο και για την ηλεκτρική αγωγιμότητα.
Ο τελλουρίτης μολύβδου που πιστοποιήθηκε για τον συντελεστή Seebeck μετρήθηκε με απόκλιση μικρότερη από 7% (σχήμα 4).
Ένα άλλο παράδειγμα που αποδεικνύει την υψηλή ακρίβεια του SBA 458 στην περιοχή έως 1100°C παρουσιάζεται με τη μέτρηση σε καθαρό σίδηρο.
Ο καθαρός σίδηρος έχει χαμηλό συντελεστή Seebeck, γεγονός που περιπλέκει τη διαδικασία προσδιορισμού της εν λόγω τιμής. Παρόλα αυτά, τα αποτελέσματα των μετρήσεων τόσο του συντελεστή Seebeck όσο και της ηλεκτρικής αγωγιμότητας παρουσιάζουν υψηλή ακρίβεια μέτρησης (βλέπε σχήμα 5).
Σε θερμοκρασία δωματίου, ο καθαρός σίδηρος υπάρχει στην τροποποίηση α (σωματόκεντρη, κυβική κρυσταλλική δομή ή BCC) και μετατρέπεται στους 911°C στην τροποποίηση γ (προσωποκεντρωμένη κυβική κρυσταλλική δομή ή FCC). Οι μεταπτώσεις αυτές, καθώς και το σημείο Curie, μπορούν να ανιχνευθούν με θερμική ανάλυση (dilatometer, DSC) και τώρα επίσης με το SBA 458 (βλέπε σχήμα 6).
Προδιαγραφές
Όπως αποδείχθηκε με αυτές τις μετρήσεις, το SBA 458 - επίσης με το νέο σύστημα φορέα δειγμάτων 1100°C - είναι ικανό για μετρήσεις υψηλής ακρίβειας τόσο του συντελεστή Seebeck όσο και της ηλεκτρικής αγωγιμότητας στην περιοχή έως 1100°C.
Για την υποστήριξη του συστήματος φορέα δειγμάτων 1100°C στο SBA 458 απαιτείται η έκδοση λογισμικού 2.0.7.0.
Ισχύουν τα ακόλουθα τεχνικά δεδομένα:
Εύρος θερμοκρασιών:
- 800°C: Θερμοκρασία δωματίου έως 800°C
- Θερμοκρασία δωματίου έως 1100°C
Διαστάσεις δείγματος:
- : 10 x 10 mm
- Ø :12.7 ... 25.4 mm
- : 25.4 x 2,0 ... 25.4 mm
- Πάχος: 100 nm έως 3 mm, ανάλογα με τις θερμοφυσικές ιδιότητες
Εύρος μέτρησης του συντελεστή Seebeck:
- 10 έως 2000 μV/K
- Ακρίβεια*: ± 7%
- Επαναληψιμότητα: ± 3%
Εύρος μέτρησης της ηλεκτρικής αγωγιμότητας:
- 0.s/cm
- Ακρίβεια*: ± 5%
- Επαναληψιμότητα*: ± 3%
* για τα περισσότερα υλικά