Fox 314

Technique de mesure

Les échantillons sont placés entre deux plaques sur la première pile de test et un gradient de température est établi sur l’épaisseur du matériau. Les plaques peuvent être positionnées soit à une épaisseur définie par l’utilisateur, soit avec la fonction AutoThickness (épaisseur automatique), qui déplace automatiquement l’instrument pour que celui-ci entre en contact avec l’échantillon. L’épaisseur des échantillons sur place est mesuré à l’aide de quatre encodeurs optiques, situés chacun à un angle de la plaque, ce qui fournit des mesures stables, à 0,025 mm près.

Mesure avancée du flux thermique

Au cœur de la mesure se trouve le transducteur de flux thermique LaserComp, conçu et fabriqué spécifiquement et exclusivement pour les mesures de conductivité thermique. Ce transducteur est intégré sur toute la zone active (75 mm x 75 mm) pour fournir une mesure vraiment représentative du flux thermique total. L’épaisseur globale du transducteur est inférieure à 1 mm, ce qui exclut la déformation du flux thermique. Un thermocouple de type E est lié au centre de chaque transducteur et ils sont scellés ensemble pour garantir une précision constante durant toute la durée de vie de l’instrument. Comme tous les thermocouples sont placés à moins de 0,1 mm de la surface de l’échantillon, ils fournissent des relevés vraiment représentatifs de la température de surface de l’échantillon (résolution + 0,1 °C) et du flux thermique. Les mêmes thermocouples sont utilisés pour contrôler la température de la plaque.

L’option de thermocouple extérieur permet de fixer des thermocouples directement aux surfaces des échantillons, pour une précision améliorée en un seul passage, pour les échantillons à conductivité thermique supérieure. Sur l’instrument, des prises auxiliaires sont proposées pour les thermocouples avec cette option.

Contrôle de température de précision

Les débitmètres thermiques de la série FOX permettent d’obtenir rapidement un équilibre précis et stable grâce une combinaison de mesures de la température des échantillons approfondies, d’éléments statiques à faible masse et d’une électronique de contrôle de la température avancée.

Le contrôle de la température des plaques repose sur les mêmes thermocouples réactifs, placés en contact direct avec les échantillons, que ceux utilisés pour mesurer le flux thermique des échantillons. Un algorithme avancé de contrôle de la température détermine la température 20 fois par seconde et place rapidement le système dans la condition test d’équilibre sélectionnée. La température de la plaque contrôlée est mesurée à 0,01 °C près par un processeur de signal numérique. Un algorithme PID à plusieurs étapes garantit que le contrôle de température est réactif, stable, et évite le dépassement de consigne. Pour ce faire, la puissance de sortie du dispositif de chauffage dégagée par les éléments statiques est ajustée toutes les 0,5 seconde.

Les plaques inférieures et supérieures peuvent être réchauffées ou refroidies, ce qui permet de tester le flux thermique ascendant ou descendant. La conception à faible masse thermique des plaques, combinée à l’alimentation du DSP et à la carte de sortie permettent d’atteindre les consignes très rapidement.

Solution complète pour la conductivité thermique

Les débitmètres thermiques de la série FOX peuvent être utilisés soit en tant qu’instruments autonomes, soit associés à un ordinateur, à des fins de configuration des tests et de stockage des données. Le pack logiciel WinTherm est un outil convivial qui permet de définir des paramètres d’expérimentation, d’afficher les résultats des tests en temps réel, de stocker et d’analyser les données. Quel que soit le mode d’exploitation, le système électronique de l’instrument détecte l’équilibre selon des conditions définies, et procède automatiquement à la mesure de température programmée suivante après qu’une valeur finale est collectée. Des mesures thermiques spécifiques sont également disponibles, pour lesquelles la collecte et le calcul des données sont guidés par le logiciel WinTherm.

Passeur automatique d’échantillons

Le passeur automatique d’échantillons (ASF) est installé à l’arrière de l’instrument et il est contrôlé directement par le logiciel de contrôle d’instrument WinTherm. L’ASF peut charger et décharger automatiquement jusqu’à 20 dimensions standard d’échantillons (hauteur de pile de 500 mm). Des échantillons supplémentaires peuvent être ajoutés lorsqu’un test est en cours.

Kit de thermocouples externes

Les thermocouples sont directement fixés sur la surface des échantillons, ce qui supprime l’incidence de la résistance d’interface, et qui améliore la précision de la mesure, pour les échantillons à conductivité thermique supérieure (jusqu’à 2,5 W/m K) Les thermocouples externes sont placés au contact de l’échantillon ou sur des rainures usinées sur les échantillons rigides. Les instruments configurés pour cette option sont équipés de prises auxiliaires pour les thermocouples externes.

Protection de gradient linéaire

Le FOX 304 est une configuration spécialisée du FOX 314, qui inclut une protection de gradient linéaire. Cette solution apporte un système de protection thermique actif sur les quatre côtés des plaques, ce qui exclut les distorsions des résultats dues à la perte ou au gain de chaleur aux extrémités lors du test d’échantillons épais. Cela minimise la dépendance au facteur d’étalonnage de l’épaisseur, diminue la durée nécessaire pour atteindre l’équilibre thermique et améliore la précision des résultats pour les échantillons très épais.