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HotDisk
Wärmeleitfähigkeitsmessung - schnell, flexibel, genau!
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Messprinzip
Die HotDisk-Technik wird auch als "Transient Plane Source" (TPS)-Technik bezeichnet und in der ISO 22007-2:2008 beschrieben. Die Methode arbeitet instationär dynamisch und ist dadurch sehr schnell. Der flächige Sensor dient als Wärmequelle und als Temperaturfühler zugleich. Er wird bei Standardmessungen zwischen zwei, vom Material her identische, Probenstücke gelegt. Aus dem Verlauf der Temperaturänderung über die Zeit während eines Heizimpulses wird die Temperaturleitfähigkeit und die Wärmeleitfähigkeit der Probe ermittelt. Aus dem Verhältnis dieser beiden Größen wird die volumenbezogene, spezifische Wärmekapazität bestimmt. Der Thermische Kontaktwiderstand (Grenzfläche Sensor - Probe) bleibt bei der Auswertung unberücksichtigt, so dass bei Feststoffen lediglich plane aber durchaus rauhe oder poröse Oberflächen als Proben verwendet werden können. Durch die individuelle Auswahl der Sensoren und Anpassung der Messparameter wie z.B. Heizstrom und Messzeit können nahezu alle Messaufgaben zur Wärmeleitfähigkeit gelöst werden. So sind auch Messungen an Pulvern, Schüttgut, Flüssigkeiten oder dünnen Schichten und Filmen möglich.
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Vorzüge der HotDisk-TPS Technologie:
- Poröse oder transparente Proben sind einfach zu messen ohne besondere Vorarbeiten.
- Oberflächenrauhigkeiten oder die Farbe der Probe beeinflusst nicht das Messergebniss.
- Der Anpressdruck zwischen Sensor und Probenoberfläche beeinflusst nicht das Messergebniss.
- Die Methode ist zerstörungsfrei.
- Minimale oder gar keine Probenpräparation notwendig (Single-sided Test).
- Schnelle und simultane Bestimmung von drei thermischen Transporteigenschaften, der Wärmeleitfähigkeit, der Temperaturleitfähigkeit sopwie der Spezifischen Wärmekapazität aus einer einzigen Messung.
- Sofortige und konsistente Ergebnisse.
- Keine Kalibrierung oder Referenzprobe für die Messung notwendig - die HotDisk- Messtechnik ist eine absolute Methode.
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Der HotDisk Sensor
Der Sensor stellt das Herz der Methode dar und besteht aus einer doppelten Ni-Spirale, die zwischen elektrisch isolierende Schichten (z.B. aus Kapton) eingebettet ist. Während der Messung erhitzt ein exakt definierter Strom durch eine Spirale den gesamten Sensor, die Wärme fließt über die Probe ab. Gleichzeitig mißt die zweite Spirale den Temperaturanstieg im Sensor, der von der Wärmeleitfähigkeit der Probe abhängt. Der Temperaturanstieg in der Probe liegt typischerweise bei 2 Kelvin
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HotDisk Geräte TPS 500, TPS 1500 und TPS 2500S
Drei verschiedene Gerätetypen stehen zur Verfügung - das TPS 500, das TPS 1500 und das TPS 2500S. Die Geräte unterscheiden sich in Elektronik und Spezifikationen hinsichtlich Messzeit und Auflösung. Bei der Auswahl des für Sie geeigneten Systems hängt von Ihren Applikationen ab. Gerne unterstützen wir Sie bei der Auswahl.
Applikationen
- Standardmessungen an festen Proben wie Metalle, Polymere, Legierungen, Baustoffe, Isoliermaterialien, Textilien, etc.
- Messungen an Pulvern und Schüttgut
- Messungen an Gelen, Pasten, Flüssigkeiten, etc.
- Messung an dünnen Schichten/Folien (0.01 - 2mm) - Thin Film Modul
- Anisotropiemessungen
- Messung an dünnen Blechen (0.2 - 8mm) - Slab Modul
- Hochgenaue cp-Bestimmungen
Weitere Informationen zur Produktgruppe Wärmeleitfähigkeit können Sie als Download abrufen.
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