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THISYS 用于测量薄片样品的热导率的仪器
THI01性能指标: |
测试方法 实验室安全隐患 | 薄片样本分析法 |
温度范围 | -30 到 +120 °C |
精度 (λref) (取决于样品) | 取决于参考样本, 当H. λ 约为 4 10-3 m2K/W时，一般为 +/- 6% @ 20 °C |
重复性 (λref) | +/- 2% @ 20 °C |
总的测量时间 | 3000 s (典型值) |
电源需求(可开关) | 15 V, 0.8 Watt (典型值) |
加热器 (电阻, 直径) | 50 Ω, 80mm |
对样品的要求 | H 最大为 6 mm
面积为 70 x 50 mm
H.λ = 1 到 5 10-3 m2K/W |
样品面积 | 建议：70x110 mm, 最小 > 50x50 mm |
温度传感器 Pt100 | B 级, IEC 751:1983 |
校准样本的可追溯性 | NPL （英国国家物理实验室） |
MCU01的性能指标: |
温差读出 | 0.5 μV @ 0 - 30 °C |
即兴演讲技巧Pt100 读出 | 鹏的诗句+/- 0.2 °C @ 20 °C |
春秋战国历史简介电压输入/输出 | 220-110 VAC / 15 VDC |
通讯 | RS232 |
| |
图2 THI01 几何图: 散热块(7, 9). 样品材料 (8), 充气腔 (17), 加热器(4). 加热器产生的热量首先在样品的表面流动，然后再流向散热块（14）
图 3.使用THISYS分析填充塑料的几个样本分析。图形代表的是加热开始时的信号，信号的幅度大小与热导率λ乘以厚度H的积成反比例。
THISYS是一个精确的，快速的，简单的热导率传感器，主要用在测量高热导率材料中，样本的厚度比较薄。比较典型的材料就是单片金属、合金，以及高电导率塑料和各种填充材料。对于金属材料，比较理想的厚度为0.1mm或者更薄；对于塑料材料，典型的厚度为6mm，复合材料的厚度应在两者之间。THISYS由一个薄片采样仪器 (THI01)和一个测量控制单元(MCU)组成。测量的本质是在加热过程中，测定出通过样本的一个温度梯度，主要的位置是在样本平面上。采用了一个高精度热电堆传感器设计，即THI01，该传感器可以应对非常薄的样本材料（小于0.01——6mm），而且通常情况下热导率在200 W/mK范围内。通过这种方法，就可以避免接触热阻的问题。当传统的ASTM D5470方法无法测量时，这种测量方法是一个非常好的替代方法。使用一个大的气候腔，可以用通常的温度步距来测量比较宽的温度范围，THISYS完全由PC控制，对于低热导率材料的测量，我们可以提供另一种型号的传感器THASYS。
下载有关产品说明手册
简介
测量厚度比较薄，热导率相对比较高的材料是一个传统的问题。通常情况下使用的方法是
ASTM D 5470 - 01 (Standard Test Method for Thermal Transmission Properties of Thin Thermally Conductive Solid Electrical Insulation Materials) 这种方法对接触热阻非常敏感，而且不适用于高热导率材料，THISYS为这个问题提供了一个解决方案。
图1，THISYS由一个薄片仪(THI01)(1)，和一个测量控制单元(MCU)组成(2)，PC通过RS-232(4,5)来控制系统，系统中不包含PC，测量结果可以自动显示在显示屏幕上；THI01的包括两个浸泡在甘油中的加热槽，在槽的顶部有一个插入样品的槽，加热器在样品的两边对样品进行加热。加热器中的一个含有热电堆传感器的热结点。通过边上的一个螺丝，将样本、加热器和散热块挤压在一起，创建了一个完美的对称设置。液体甘油可以消除接触热阻的问题。
当把样本固定在一个绝热性能非常好的腔体中，并且用一个已知的均匀的热通量加热时，THISYS本质上就是在测量通过样本从中心到边缘的温度梯度。
通过测量通量φ (由加热器功率决定)，通过样本的温度差∆Tamp，样本的厚度H，就可以直接计算出相对热导率λrel:
λrel ~ φ / H ΔTamp
测量是通过和已知热导率的参照材料相比较而得出结果的。
THI01 的设计
Hukflux的THI01的THI01使用了两个铝制“加热槽”，每个里面都包含有一个加热器，固定后放置在填充满空气的绝热腔体中，样本放在腔体中。
由此产生的温度梯度（中心到边缘）可以测量出。除了这一新的设计，创新技术的关键是使用了一个薄热电偶热电堆设计（Hukflux独家设计），这样就可以进行一个精确的，超级灵敏的温度差∆T测量，实际的测量过程都是浸泡在甘油中。
THI01 可以测量厚度从小于0.01mm到6 mm厚的样本，样品一般为大小约为70x100mm的片状材料。
参照材料是5mm厚的Pyrex 7740，在样品平面上的热导率H.λ大约为4x10-3 m2K/W，理想的样品应该具有与此近于的H.λ值。
实际上，测量时的温度就是THI01的温度。如果需要，可以把THI01整体放入一个可以改变温度的“气候腔”中，在需要测量的温度范围内，一边调整“气候腔”的温度，一边进行测量。简单的描述，测量的由一个加热周期，和对一个由此产生的∆T的测量过程组成。THI01温度是由Pt100温度传感器来测量的，由此可以对热电堆灵敏度的温度效应进行修正。
MCU01 的设计
MCU具有测量和控制的功能，同时还可以存储数据，通过PC来操作。软件在Windows 操作系统下工作，系统中包含有软件。循环时间，样本厚度，加热面积等参数都可以在实验开始前输入，试验从屏幕开始。
校准
根据需要分析的样本，提供的多种参照样本，通常情况下是使用Pyrex 7740，Pyrex样本的热导率可以溯源至NPL，THISYS适合在ISO认证的实验室中使用。
贷款利率下调
建议使用领域
∙ 高热导率片状材料
∙ 金属合金
∙ 高热导率的复合材料
更多信息
职业选择分析∙ 请参阅THISYS的使用手册了解THISYS的全部性能指标。这本手册的PDF版本可以通过电子邮件免费获得。对于低热导率的材料可以使用我们的另一个型号THASYS。
Version 0817
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