Fox 314

Técnica de medición

Las muestras se colocan entre dos placas en el estante de pruebas y se coloca un gradiente térmico sobre el espesor del material. Las placas pueden colocarse a un espesor definido por el usuario o con AutoThickness, opción con la que el instrumento se mueve de manera automática para establecer contacto con la muestra. El espesor de la muestra in situ se mide mediante cuatro codificadores ópticos, uno en cada esquina del plato, que proporcionan mediciones estables a hasta 0,025 mm.

Medición de flujo de calor avanzada

En el centro de la medición se encuentra el transductor de flujo de calor LaserComp, diseñado y fabricado de manera específica y exclusiva para mediciones de conductividad térmica. El transductor de flujo de calor se integra sobre toda el área activa (75 mm x 75 mm) con el fin de brindar una medición realmente representativa del flujo de calor total. El espesor general del transductor es menor a 1 mm, lo que evita la distorsión del flujo de calor. Una termocupla de tipo E se encuentra unida al centro de cada transductor y ambos se sellan para garantizar una precisión constante durante la vida útil del instrumento. Como cada termocupla se ubica a 0,1 mm de la superficie de la muestra, proporcionan lecturas del flujo de calor y la temperatura de la superficie de la muestra (resolución ± 0,01 °C) verdaderamente representativas. Las mismas termocuplas también se usan para el control de la temperatura del plato.

Con la opción de termocupla externa, es posible colocar termocuplas directamente sobre las superficies de la muestra, a fin de aumentar la exactitud de una sola medición en casos de muestras con alta conductividad térmica. Los instrumentos con esta opción incluyen salidas auxiliares para las termocuplas.

Control de la temperatura preciso

Los medidores del flujo de calor de la serie FOX logran un equilibrio térmico estable y preciso de manera rápida mediante una combinación de medición cercana de la temperatura de la muestra, elementos en estado sólido de poca masa y control de la temperatura electrónico avanzado.

El control de la temperatura del plato se basa en las mismas termocuplas con respuesta en contacto cercano con la muestra que se usan para la medición del flujo de calor de la muestra. Un algoritmo de control de la temperatura avanzado monitorea las temperaturas del plato 20 veces por segundo y, con rapidez, lleva al sistema al estado de prueba de equilibrio seleccionado. Un procesador de señal digital controla la temperatura del plato hasta 0,01 °C. Un algoritmo PID multietapas garantiza un control de la temperatura estable que responde y previene el sobrepaso del punto de referencia. Para lograrlo, la salida de energía de calentamiento de los elementos en estado sólido se ajusta cada 0,5 s.

Tanto las placas superiores como las inferiores pueden calentarse o enfriarse, lo que permite realizar pruebas de aumento y descenso del flujo de calor. El diseño de masa térmica baja de las placas junto con la potencia del procesador digital de señales (DSP, Digital Signal Processing) y el tablero de salida de energía posibilitan el alcance de los puntos de referencia con extrema rapidez.

Solución de conductividad térmica completa

Los medidores del flujo de calor de la serie FOX pueden operarse como instrumentos únicos o junto con una PC que disponga las configuraciones de las pruebas y el almacenamiento de los datos. El paquete de software WinTherm es una herramienta orientada al usuario para establecer parámetros experimentales, ver los resultados de las pruebas en tiempo real y analizar los datos. En cualquiera de sus modos operativos, la parte electrónica del instrumento detecta el equilibrio según las condiciones definidas y, una vez que se obtiene un valor final, procede de manera automática a la siguiente medición de la temperatura programada. También se encuentran disponibles mediciones de calor específicas, con recolección de datos y cálculos dirigidos por el software WinTherm.

Alimentador de muestras automático

El alimentador de muestras automático (ASF, Automatic Sample Feeder) se encuentra montado a la parte trasera del instrumento y se controla directamente mediante el software de control de instrumentos WinTherm. El ASF carga y descarga de manera automática hasta 20 muestras de tamaño estándar (con una altura de estante de 500 mm). Es posible añadir muestras adicionales durante el curso de una prueba.

Kit de termocupla externa

Las termocuplas se ajustan directamente a las superficies de las muestras, lo cual elimina el efecto de la resistencia de la interfaz y mejora la precisión de las mediciones en muestras de alta conductividad térmica (hasta 2,5 W/m K). Las termocuplas externas se colocan en contacto con la muestra o en ranuras marcadas en muestras rígidas. Los instrumentos configurados para esta opción presentan salidas auxiliares para las termocuplas externas.

Protección mediante gradiente lineal

El medidor FOX 304 es una configuración especializada del FOX 314 que incluye una protección mediante gradiente lineal. Esto proporciona un sistema de protección térmica activa en los cuatro lados del plato, lo que evita distorsiones en los resultados provocadas por la pérdida o el aumento de calor en los bordes al analizar muestras gruesas. Esto minimiza la dependencia del factor de calibración en función del espesor, disminuye el tiempo hasta el equilibrio térmico y mejora la exactitud de las pruebas en muestras muy gruesas.