Fox 801

Messverfahren

Die Proben werden zwischen zwei Platten im Versuchsaufbau platziert und es wird ein Temperaturgradient entsprechend der Materialdicke bestimmt. Der Benutzer kann entweder eine definierte Dicke für die Platten vorgeben, oder mit der AutoThickness-Funktion die Position automatisch solange verstellen, bis die Probe berührt wird. Die Probendicke wird vor Ort mit vier optischen Wegaufnehmern gemessen (einem für jede Ecke der Platte), sodass sich stabile Messungen im Bereich 0,025 mm ergeben.

Moderne Wärmestrommessung

Die wesentlichste Voraussetzung für die Messung ist der LaserComp-Wärmestromwandler, der speziell und ausschließlich für Wärmeleitfähigkeitsmessungen entwickelt und modifiziert wurde. Der Wärmestromwandler integriert die gesamte aktive Fläche (75 mm x 75 mm) und erlaubt eine repräsentative Messung des Gesamtwärmestroms. Die Gesamtwandlerdicke beträgt weniger als 1 mm, sodass eine Verfälschung des Wärmestroms ausgeschlossen wird. In der Mitte jedes Wandlers ist ein Thermoelement Typ E angeschlossen und versiegelt, sodass die Präzision über die gesamte Nutzungsdauer des Messgeräts konsistent bleibt. Da jedes Thermoelement 0,1 mm von der Probenoberfläche entfernt positioniert ist, liefern diese Thermoelemente repräsentative Messungen der Probenoberflächentemperatur (± 0,01 K Auflösung) sowie des Wärmestroms. Die gleichen Thermoelemente werden außerdem zur Temperaturregelung der Platte verwendet.

Bei Verwendung des externen optionalen Thermoelements lassen sich die Thermoelemente direkt auf der Probenoberfläche anbringen, sodass sich eine höhere Genauigkeit bei Einzelläufen mit Proben höherer Wärmeleitfähigkeit ergibt. Für diese Option besitzt das Messgerät zusätzliche Anschlüsse für die Thermoelemente.

Präzisionstemperaturregelung

Die FOX Serie der Wärmestrommessgeräte erreicht ein exaktes, stabiles Wärmegleichgewicht schnell durch die Kombination einer genauen Probentemperaturmessung, die geringe Masse der Halbleiterelemente und die moderne elektronischen Temperaturregelung.

Zur Plattentemperaturegelung werden die gleichen Thermoelemente verwendet, sie haben engen Kontakt mit der Probe und messen den Probenwärmestrom. Ein ausgefeilter Temperaturregelalgorithmus kontrolliert die Plattentemperaturen 20-mal pro Sekunde und stellt schnell das ausgewählte Wärmegleichgewicht des Systems ein. Die Plattentemperatur wird durch digitale Signalverarbeitung mit einer Genauigkeit von 0,01 K geregelt. Mehrstufiger PID-Algorithmus gewährleistet eine responsive, stabile Temperaturregelung ohne Überschreitung des Sollwerts. Dazu wird die Wärmeausgangsleistung der Halbleiterelemente alle 0,5 Sekunden angepasst.

Sowohl die obere als auch die untere Platte können gekühlt oder erwärmt werden, sodass sich der Wärmestrom nach oben und unten prüfen lässt. Durch die niedrige thermische Masse der Platten sowie die Funktionen des DSP und der Leistungsausgangskarte lassen sich die Sollwerte extrem schnell erreichen.

Optionales Schwenksystem

Das Wärmestrommessgerät FOX 600 kann mit dem innovativen Schwenksystem von LaserComp konfiguriert werden. Um das komplexe Zusammenwirken der Wärmeübertragungsmechanismen bei Installationen vor Ort besser zu verstehen, kann mit dem Schwenksystem die effektive Wärmeleitfähigkeit unter Bedingungen gemessen werden, die der Ausrichtung bei der Installation entsprechen. Das robuste System gestattet eine motorgesteuerte Schwenkung des Prüfsystems in einem benutzerdefinierten Winkel zwischen 0° und 90°. Auf diese Weise ist eine exakte, repräsentative Simulation der Bedingungen in Dächern, Mauern, Dachfenstern usw. möglich.

Komplettlösung für die Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit

Die FOX Serie der Wärmestrommessgeräte kann entweder als eigenständiges Messgerät betrieben oder mit einem PC gekoppelt werden, um die Daten zu speichern und Versuche über den PC zu konfigurieren. Die WinTherm-Software ist ein benutzerfreundliches Tool zur Definition von Versuchsparametern, zur Anzeige der Versuchsergebnisse in Echtzeit sowie zum Speichern und Analysieren der Daten. In jedem Betriebsmodus erkennt die Geräteelektronik das Gleichgewicht anhand definierter Bedingungen und setzt automatisch mit der nächsten programmierten Messtemperatur fort, sobald ein Endwert erfasst ist. Es sind auch spezifische Wärmemessungen möglich, wobei die Datenerfassung und Berechnung über die WinTherm-Software erfolgt.

Automatische Probenzuführung

Die automatische Probenzuführung (ASF) ist an der Rückseite des Geräts montiert und wird direkt über die WinTherm-Gerätesteuerungssoftware gesteuert. Die ASF lädt und entlädt automatisch bis zu 20 Proben in Standardgrößen (Stapelhöhe 500 mm). Bei einem laufenden Versuch können zusätzliche Proben eingesetzt werden.

Externer Thermoelementesatz

Thermoelemente werden direkt an den Probenoberflächen angebracht, sodass der Einfluss der Grenzflächen-Hitzebeständigkeit entfällt und sich die Messgenauigkeit bei Proben mit höherer Wärmeleitfähigkeit verbessert (bis 2,5 W/m K). Externe Thermoelemente werden in Kontakt mit der Probe montiert oder in Nuten eingelegt, die in starren Proben eingearbeitet sind. Für diese Option konfigurierte Instrumente besitzen zusätzliche Anschlüsse für die externen Thermoelemente.

Schwenksystem

Das Wärmestrommessgerät FOX 801 kann mit dem innovativen Schwenksystem konfiguriert werden. Dieses Sonderzubehör erlaubt die Messung der Wärmeleitfähigkeit unter Bedingungen, die der Ausrichtung beim Einbau entsprechen. Das robuste Motorsystem kann in einem Winkel zwischen 0° und 90° geschwenkt werden.