Punti salienti

Dedicato agli esemplari di tutte le dimensioni e dotato di grandi funzioni.

Il nostro misuratore di flusso di calore HFM 446 Lambda Medium combina caratteristiche innovative:

Il nostro SmartMode semplifica i processi di misurazione, valutazione e reportistica, mettendo a disposizione degli operatori strumenti intuitivi come AutoCalibration, procedure guidate, metodi definiti dall'utente e report dettagliati. Dotato di doppi trasduttori di flusso termico, il nostro strumento garantisce precisione e sensibilità nel monitoraggio del flusso di calore da e verso i campioni. La calibrazione con materiali di riferimento di conducibilità termica nota migliora l'accuratezza, mentre le varie opzioni di calibrazione aumentano ulteriormente la precisione.

Oltre a misurare la Conduttività termicaLa conducibilità termica (λ con unità di misura W/(m-K)) descrive il trasporto di energia - sotto forma di calore - attraverso un corpo di massa come risultato di un gradiente di temperatura (vedi fig. 1). Secondo la seconda legge della termodinamica, il calore fluisce sempre nella direzione della temperatura più bassa.conduttività termica, l'hardware e il software consentono di determinare la Capacità termica specifica (cp)La capacità termica è una grandezza fisica specifica del materiale, determinata dalla quantità di calore fornita al campione, divisa per l'aumento di temperatura risultante. La capacità termica specifica è correlata all'unità di massa del campione. capacità termica specifica (Capacità termica specifica (cp)La capacità termica è una grandezza fisica specifica del materiale, determinata dalla quantità di calore fornita al campione, divisa per l'aumento di temperatura risultante. La capacità termica specifica è correlata all'unità di massa del campione.cp), fornendo un'analisi completa delle proprietà termiche. Inoltre, lo strumento dà priorità alla conservazione delle risorse con la modalità Eco-Mode, che consente di risparmiare energia in standby e di avviare rapidamente le misure in modalità Idle. Gli utenti possono facilmente personalizzare le tempistiche di attivazione utilizzando lo scheduler, promuovendo l'efficienza delle operazioni.

Test di conducibilità termica dei cavi a nastro a film sottile

Risparmio e uso efficiente dell'energia

Oggi l'attenzione globale verso il risparmio e l'uso efficiente dell'energia non è mai stata così alta. Le industrie e le università di tutto il mondo sono impegnate nella ricerca di modi per conservare l'energia e utilizzare risorse alternative. Tra le principali priorità vi sono i materiali isolanti e l'efficienza termica degli edifici, che offrono un vasto potenziale. Garantire una produzione di alta qualità e un controllo rigoroso delle prestazioni di questi materiali è fondamentale.

Diversi standard e linee guida regolano questi prodotti per garantirne l'efficacia, dati gli enormi volumi di produzione a livello globale. La nostra ultima proposta, l'HFM 446 Lambda Eco-Line, garantisce la massima efficienza energetica nella misurazione della Conduttività termicaLa conducibilità termica (λ con unità di misura W/(m-K)) descrive il trasporto di energia - sotto forma di calore - attraverso un corpo di massa come risultato di un gradiente di temperatura (vedi fig. 1). Secondo la seconda legge della termodinamica, il calore fluisce sempre nella direzione della temperatura più bassa.conduttività termica.

Metodo

Conducibilità termica: un parametro chiave per migliorare l'efficienza energetica

La Conduttività termicaLa conducibilità termica (λ con unità di misura W/(m-K)) descrive il trasporto di energia - sotto forma di calore - attraverso un corpo di massa come risultato di un gradiente di temperatura (vedi fig. 1). Secondo la seconda legge della termodinamica, il calore fluisce sempre nella direzione della temperatura più bassa.conduttività termica misura la capacità di un materiale di condurre il calore. Quantifica la capacità del calore di muoversi attraverso una sostanza. Il metodo più comune per misurare la conducibilità termica è il metodo a regime, noto anche come metodo del contatore di calore.

In questo metodo, un campione di materiale di dimensioni note viene posto tra due piastre di temperatura diversa. Una piastra viene riscaldata, mentre l'altra viene raffreddata, creando un gradiente di temperatura sul materiale. Il calore fluisce attraverso il campione dalla piastra calda a quella fredda. Si misura la velocità di trasferimento del calore (flusso di calore) e la differenza di temperatura attraverso il campione.

Utilizzando la legge di Fourier sulla conduzione del calore, che mette in relazione il flusso di calore, il gradiente di temperatura e la Conduttività termicaLa conducibilità termica (λ con unità di misura W/(m-K)) descrive il trasporto di energia - sotto forma di calore - attraverso un corpo di massa come risultato di un gradiente di temperatura (vedi fig. 1). Secondo la seconda legge della termodinamica, il calore fluisce sempre nella direzione della temperatura più bassa.conduttività termica del materiale, è possibile calcolare la Conduttività termicaLa conducibilità termica (λ con unità di misura W/(m-K)) descrive il trasporto di energia - sotto forma di calore - attraverso un corpo di massa come risultato di un gradiente di temperatura (vedi fig. 1). Secondo la seconda legge della termodinamica, il calore fluisce sempre nella direzione della temperatura più bassa.conduttività termica del campione. Questo calcolo tiene conto di fattori quali le dimensioni del campione e la resistenza termica all'interfaccia tra il campione e le piastre.

Ripetendo le misure con diversi campioni e in varie condizioni, è possibile determinare con precisione la Conduttività termicaLa conducibilità termica (λ con unità di misura W/(m-K)) descrive il trasporto di energia - sotto forma di calore - attraverso un corpo di massa come risultato di un gradiente di temperatura (vedi fig. 1). Secondo la seconda legge della termodinamica, il calore fluisce sempre nella direzione della temperatura più bassa.conduttività termica del materiale. Queste informazioni sono fondamentali per valutare le proprietà isolanti dei materiali utilizzati nell'edilizia, nell'elettronica e in varie altre applicazioni in cui il trasferimento di calore è un problema.

Tabella di confronto della conduttività termica che mostra vari materiali, dall'isolamento sottovuoto al diamante, con l'indicazione dei rispettivi valori di conduttività.
Schema di una configurazione di test di conducibilità termica, con i dettagli dei componenti come i dissipatori di calore, i sistemi Peltier e la direzione del campione di prova.

L'HFM è uno strumento preciso, veloce e facile da usare per misurare la bassa Conduttività termicaLa conducibilità termica (λ con unità di misura W/(m-K)) descrive il trasporto di energia - sotto forma di calore - attraverso un corpo di massa come risultato di un gradiente di temperatura (vedi fig. 1). Secondo la seconda legge della termodinamica, il calore fluisce sempre nella direzione della temperatura più bassa.conduttività termica λ dei materiali isolanti.

In un misuratore di flusso di calore (HFM), il campione di prova è posto tra due piastre riscaldate, regolate a una temperatura media del campione e a un gradiente di temperatura definiti dall'utente, per misurare il calore che fluisce attraverso il campione. Lo spessore del campione L viene misurato da uno spessimetro interno. In alternativa, l'utente può inserire e pilotare lo spessore desiderato, che è di particolare interesse per i campioni comprimibili. Il flusso di calore Q attraverso il campione è misurato da due trasduttori di flusso termico calibrati che coprono un'area large di entrambi i lati del campione.

Dopo aver raggiunto l'equilibrio termico, la prova viene eseguita. L'uscita del trasduttore di flusso termico viene calibrata utilizzando uno standard di riferimento. Per il calcolo della Conduttività termicaLa conducibilità termica (λ con unità di misura W/(m-K)) descrive il trasporto di energia - sotto forma di calore - attraverso un corpo di massa come risultato di un gradiente di temperatura (vedi fig. 1). Secondo la seconda legge della termodinamica, il calore fluisce sempre nella direzione della temperatura più bassa.conduttività termica λ e della resistenza termica R, si utilizzano il flusso di calore medio Q/A, lo spessore del campione L e il gradiente di temperatura ΔT, in conformità alla legge di Fourier (vedere le formule a destra). La trasmittanza termica, nota anche come valore U, è il reciproco della resistenza termica totale. Più basso è il valore U, migliore è la capacità isolante.

Parametro del materiale Conduttività termica

  • Qual è il carico di riscaldamento/raffreddamento di un edificio?
  • Come cambia con il tempo e come si può migliorare?
  • Come si può ottimizzare il trasferimento di calore da un componente elettronico?
  • Come si progetta un sistema di scambiatori di calore per ottenere l'efficienza richiesta e quali sono i materiali migliori da utilizzare?

Per rispondere a domande come queste, è necessario conoscere le proprietà dei materiali, come la Diffusività termicaLa diffusività termica (a con unità di misura mm2/s) è una proprietà specifica del materiale per caratterizzare la conduzione termica instabile. Questo valore descrive la velocità con cui un materiale reagisce a una variazione di temperatura.diffusività termica e la Conduttività termicaLa conducibilità termica (λ con unità di misura W/(m-K)) descrive il trasporto di energia - sotto forma di calore - attraverso un corpo di massa come risultato di un gradiente di temperatura (vedi fig. 1). Secondo la seconda legge della termodinamica, il calore fluisce sempre nella direzione della temperatura più bassa.conduttività termica. NETZSCH offre diversi strumenti di prova della Conduttività termicaLa conducibilità termica (λ con unità di misura W/(m-K)) descrive il trasporto di energia - sotto forma di calore - attraverso un corpo di massa come risultato di un gradiente di temperatura (vedi fig. 1). Secondo la seconda legge della termodinamica, il calore fluisce sempre nella direzione della temperatura più bassa.conduttività termica che coprono quasi tutte le applicazioni e gli intervalli di temperatura possibili.

Per l'analisi di materiali a bassa conducibilità, come gli isolamenti in fibra o i pannelli isolanti sottovuoto, NETZSCH si distingue per i vari tipi di misuratori di flusso di calore (HFM) per diverse dimensioni di campione e intervalli di temperatura.

Sezione di un modello di test termico che mostra piastre calde e fredde, elementi di Peltier e trasduttori di flusso di calore per il controllo della temperatura.
Modello trasversale
Termocoppie montate su un elegante dispositivo di test nero e oro su un vivace sfondo verde acqua, ideale per la misurazione della temperatura.
Termocoppie
Il Dr. Ragy Ragheb, specialista tecnico, sorride con sicurezza in un ambiente professionale, evidenziando la competenza nella caratterizzazione dei materiali.
Le termocoppie sono posizionate al centro del provino

Il ruolo più importante è svolto dal parametro di conducibilità termica del materiale (quantità di calore al secondo che attraversa uno strato di materiale di 1 metro di spessore e di 1 m² di superficie quando la differenza di temperatura è di 1 K). Più spesso è lo strato di materiale attraverso il quale scorre il calore, maggiore è la resistenza termica (valore R) che lo strato di materiale presenta alla quantità di calore da trasportare. Il valore reciproco della resistenza termica è la trasmittanza termica (valore U), solitamente specificata per i componenti strutturali.

Sia che si tratti di polistirene espanso (EPS), polistirene estruso (XPS), schiuma rigida PU, lana minerale, perlite soffiata o vetro espanso, sughero, vello o materiali in fibra naturale - sia che si tratti di materiali da costruzione contenenti materiali a cambiamento di fase, aerogel, calcestruzzo, gesso o polimeri o anche di materiali isolanti ad alte prestazioni come i pannelli isolanti sottovuoto (VIP) - il nuovo HFM 446 Lambda Eco-Line dispone di un nuovo metodo standardizzato per la misurazione della conduttività termica, applicabile sia in ricerca e sviluppo che nel controllo qualità.

Un gradiente di temperatura viene impostato tra due piastre attraverso il materiale da misurare. Per mezzo di due sensori di flusso di calore altamente precisi nelle piastre, viene misurato il flusso di calore rispettivamente verso il materiale e verso il materiale. Se viene raggiunto lo stato di equilibrio del sistema e il flusso di calore è costante, la conduttività termica può essere calcolata con l'aiuto dell'equazione di Fourier, purché siano noti l'area di misurazione e lo spessore del campione.

Il sistema HFM 446 Lambda Medium eccelle nelle misure di conduttività termica su una vasta gamma di materiali, tra cui isolanti, polimeri, materiali a cambiamento di fase, aerogel e tessuti non tessuti.

Con due opzioni di misura flessibili, gli utenti possono collegarsi a un computer tramite il nostro software SmartMode oppure optare per l'uso indipendente con una stampante integrata. L'impostazione è semplice e veloce, grazie alla calibrazione in fabbrica con materiali di riferimento certificati (NIST SRM 1450d).

Lo strumento offre misure rapide, fino al 40% in più rispetto alle versioni precedenti, con l'ulteriore vantaggio di una modalità Eco-Mode per ridurre il consumo energetico. Le camere di prova chiuse garantiscono condizioni di prova ottimali, riducendo al minimo le influenze ambientali e i rischi di condensa.

Le caratteristiche innovative includono la misurazione dello spessore del campione e del parallelismo mediante un inclinometro a due assi, un'elevata produttività facilitata dal movimento motorizzato della piastra e dello sportello e la possibilità di estendere l'intervallo di conducibilità termica utilizzando termocoppie esterne.

Funzionalità avanzate come la funzione "Drive-to-thickness" e il trasduttore di flusso termico (HFT) MultiCalibration migliorano l'accuratezza e la precisione. La documentazione QA completa e la conformità agli standard sono garantite dalla gestione della configurazione di stabilità.

Una migliore gestione dello strumento e la compatibilità con diversi sistemi operativi e lingue rendono il nostro dispositivo facile da usare e accessibile a tutti. Inoltre, è supportata la misura della Capacità termica specifica (cp)La capacità termica è una grandezza fisica specifica del materiale, determinata dalla quantità di calore fornita al campione, divisa per l'aumento di temperatura risultante. La capacità termica specifica è correlata all'unità di massa del campione.capacità termica specifica (cp) basata sul metodo a gradini, che offre funzionalità complete di analisi termica.

La serie HFM 446 Lambda si basa su vari standard pertinenti, ad esempio ASTM C518, ISO 8301, JIS A1412, DIN EN 12664* e DIN EN 12667.

* non per HFM 446 Lambda Large

Specifiche tecniche

HFM 446 Lambda Medium
NormeASTM C518, ISO 8301, JIS A1412, DIN EN 12667, DIN EN 12664
TipoStand-alone, con stampante integrata
Intervallo di conducibilità termica

0.da 002 a 2 W/(m-K)**

Small e Medium: 2,0 W/(m-K) ottenibile con il kit di strumentazione opzionale, consigliato per materiali duri e con conducibilità termica più elevata

Dati sulle prestazioni:

  • Precisione: ± 1% - 2%
  • Ripetibilità: ± 0,25
  • Riproducibilità: ± 0,5%

→ Tutti i dati sulle prestazioni sono verificati con il NIST SRM 1450 D (spessore 25 mm)

Intervallo di temperatura della piastra-da 20° a 90° C, opzionale per le piastre HFM 446 Lambda Medium-30° a 90°C
Sistema a tenuta d'ariaVano campioni con possibilità di introdurre gas di spurgo
Area di misurazione del flusso di calore trasduttore102 mm x 102 mm
Sistema di raffreddamentoEsterno; setpoint di temperatura costante nell'intervallo di temperatura della piastra
Controllo della temperatura della piastraSistema Peltier
Movimento della piastraMotorizzato
Termocoppie della piastraTre termocoppie su ogni piastra, tipo K (due termocoppie extra con kit di strumentazione)
Risoluzione delle termocoppie± 0.01°C
Numero di setpointFino a 99
Dimensioni dei campioni (max.)305 mm x 305 mm x 105 mm
Carico variabile/Forza di contatto

da 0 a 1930 N (21 kPa su 305 x 305 mm²)

Regolazione a forza controllata della forza di contatto o dello spessore desiderato, e quindi della densità, dei materiali comprimibili

Determinazione dello spessore
  • Misura automatica dello spessore medio del campione
  • Determinazione dello spessore su quattro angoli tramite inclinometro
  • Conformità alle superfici non parallele del campione
Caratteristiche del software

** Nota bene: nell'intervallo di conducibilità termica molto basso, l'accuratezza dei valori di Lambda (λ) può essere limitata

Accessori e altro ancora:

Il sistema HFM viene fornito calibrato con uno standard di riferimento certificato NIST o IRRM di conduttività termica nota. In questo modo si stabilisce una correlazione precisa tra il segnale emesso dai trasduttori e il flusso di calore effettivo. La resistenza termica e la conduttività termica vengono determinate una volta soddisfatti i criteri di stabilità definiti dall'utente. Naturalmente, il cliente può anche utilizzare i propri materiali di riferimento. Per i campioni di riferimento sopra citati, è possibile ottenere facilmente un'accuratezza di ± 1%.

Primo piano di un ripiano all'interno di un pannello acustico verde, caratterizzato da uno strato di schiuma gialla per l'assorbimento acustico.
Inserimento del materiale di riferimento; è possibile utilizzare diversi materiali di riferimento

Il design della camera di prova della serie HFM 446 Lambda minimizza le influenze dell'ambiente e riduce gli effetti della condensa all'interno della camera di prova e sulle superfici delle piastre. Opzionalmente, la camera di prova può essere spurgata con gas secco.

Software

Tutti i punti salienti del software in un colpo d'occhio

I risultati dei test di conducibilità termica vengono visualizzati sul software NETZSCH e su un rapporto stampato, che mostra i grafici e i dati delle misure.

Massima usabilità

SmartMode è l'interfaccia utente del software HFM Proteus®, facile da usare e scorrevole. È caratterizzata da una struttura logica che fornisce rapidamente una chiara panoramica dello stato di misura corrente e offre varie possibilità di report e di esportazione. Dopo aver completato il test, tutti i risultati rilevanti possono essere stampati direttamente dalla stampante integrata oppure è possibile creare un report dal software quando è collegato un PC.

Calibrazione in pochissimo tempo

Ai fini della calibrazione, i valori di conduttività termica dei più comuni materiali di riferimento certificati, come il NIST SRM 1450d, sono già memorizzati nel software. Tuttavia, AutoCalibration offre anche la possibilità di creare curve di calibrazione per qualsiasi materiale definito dall'utente sulla base di un massimo di 99 temperature liberamente selezionabili.

Grafico della velocità di taglio apparente (γ̇app) in funzione del raggio capillare inverso (1/R) che dimostra il comportamento del polimero in condizioni diverse.

Per saperne di più:

Il pulsante "Wizards" consente l'inserimento manuale dei parametri, mentre il pulsante "User Methods" richiama i set di parametri definiti in precedenza dall'utente. Tali "Metodi utente" possono anche essere trasferiti nei "Preferiti" per un accesso più rapido se vengono utilizzati di frequente.

Il pulsante "Rapporti" consente di generare rapporti in modo rapido e semplice, consentendo l'accesso a vari modelli; uno di questi modelli soddisfa tutti i requisiti previsti dalla norma ASTM C518. Ogni rapporto può essere adattato all'identità aziendale del cliente. Inoltre, i dati possono essere facilmente esportati in formato Word o Excel con pochi clic del mouse. Il pulsante di esportazione "Full" esporta dati, grafici e risultati in un unico file. I dati di misura vengono memorizzati in formato binario e sono quindi completamente a prova di manomissione.

Il valore λ90/90 è la base per la determinazione del valore dichiarato della conduttività termica nell'ambito delle dichiarazioni CE dei materiali da costruzione. Viene calcolato sulla base di una serie di almeno 10 misurazioni e indica quali valori di conducibilità termica, con una probabilità del 90%, possono essere raggiunti per il 90% del volume di produzione. Il report integrato calcola il valore λ90/90 con un semplice clic del mouse. Il calcolo si basa sulle vostre misurazioni; non sono necessari ulteriori documenti e calcoli.

Qualsiasi misura può essere avviata utilizzando i parametri predefiniti dello strumento (compresi numero e posizione delle termocoppie, criteri di stabilità, ecc.) Tuttavia, gli utenti esperti che desiderano applicare i propri set di parametri possono definirli in "Setup & Control".

E-Learning

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A red racing car is in a pit stop with crew members in red uniforms preparing for a fast tire change during a formula racing event.

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