Прибор для измерения теплопроводности с горячей охранной зоной

Lambda-Meter EP500е (Версия А, Lambda-Meßtechnik GmbH, Германия)

Прибор для измерения теплопроводности с горячей охранной зоной (GHP) Lambda-Meter EP500e, предназначен для измерения теплопроводности различных материалов методом контролируемых пластин и отвечает требованиям стандартов ISO 8302, EN 1946-2, EN 12667, EN 12664, EN 12939, ASTM C177, (DIN 52612), ГОСТ 7076, ГОСТ 31925.

   

Основные технические характеристики

Температура измерений: любая в диапазоне от 10 до 40 °С;

Разность температур: любая в диапазоне от 5 до 15 К;

Зона измерений: 200х200 мм, расположена в центре рабочей зоны прибора.

Диапазон измерений:

  • термического сопротивления R: от 0,25 до 14 м2К/Вт;
  • теплопроводности λ: от 1 до 250 мВт/(м·К).

Оптимальная температура окружающего воздуха: (23 ± 5) °С.

Размер испытываемых образцов:

  • стандартный размер 500х500 мм;
  • могут быть испытаны образцы произвольной длины;
  • минимальный размер образцов равен зоне измерений.

Толщина образцов: от 10 до 120 мм.

Окончание измерений: автоматическое.

Класс защиты, не хуже: IP20.

Габариты прибора: 630х630х880 мм, масса не более 85 кг.

Потребляемая мощность не более 400 Вт.

Прибор имеет маркировку CE.

Прибор внесен в Госреестр СИ РФ. После поставки прибора при проведении пуско-наладочных работ осуществляется первичная поверка с последующей выдачей свидетельства о поверке (для заказчиков в РФ).

 

 

Управление прибором

Управление прибором осуществляется через сенсорный дисплей с цветным графическим интерфейсом. Интерфейс русифицирован. В процессе измерения отображаются текущее значение теплопроводности и отклонение измеренного значения в течение последних 15 минут измерения. Также отображаются результаты всех измерений, если задано измерение более одной температурной точки.

Прибор оснащен подъемным механизмом с электроприводом для перемещения средней части прибора (верхней измерительной пластины), позволяющим производить измерение толщины установленного образца при заданной номинальной нагрузке, либо перемещаться на заданную номинальную толщину в случае, когда производятся измерения образцов с очень низкой плотностью. При опускании верхней измерительной пластины непосредственно перед моментом контакта с образцом скорость хода замедляется. Измерение толщины образца проводится согласно требованиям стандартов DIN 18164 и DIN 18165. Подъемный механизм автоматически отключается, если достигнуты нужное для испытаний давление на поверхность образца или номинальная толщина.

Диапазон регулировки давления на поверхность образца, кН/м2 (кПа): 0,05..2,5.

Разрешение измерения толщины образца, мм, не более: 0,01.

Погрешность измерения толщины образца, мм, не более: 0,05.

 

Конструкция прибора

Конструкция прибора обеспечивает возможность проведения измерения образца без предварительного термостатирования, а также без использования внешних систем охлаждения и систем продувки рабочего пространства газами. Устранение торцевых стоков тепла обеспечено тремя охранными зонами, состоящими из двух зон нагревательных элементов, а также зоны, состоящей из 12 элементов Пельтье с воздушным охлаждением, окружающими зону измерений с размерами 200х200 мм, расположенную в центре рабочей зоны прибора. Измерение температуры пластин проводится интегрально.

 

Важная информация

Даже если Вы всерьёз рассматриваете покупку HFM-прибора, предназначенного для измерения теплового потока в соответствии с ISO 8301, Вам необходимо отдать предпочтение GHP-прибору, производящему измерения теплопроводности в соответствии с ISO 8302 (ASTM C177). В то время, как наш прибор имеет схожую с измерителями теплового потока скорость измерения теплопроводности, он однозначно имеет значительно более высокую точность измерения, заложенную в ином принципе измерения.

Помимо того, что HFM-приборы не обеспечивают длительной стабильности измерений, эти приборы должны подвергаться регулярной калибровке и требуют наличие сертифицированного образца со значениями теплотворности, близкими к значениям, получаемым в ходе измерения основных материалов (подробнее в EN 12667 Параграф 9q – Тестовый протокол). И даже для стандарта, используемого для калибровки, точные значения испытаний не могут быть определены. При этом следует учитывать тот факт, что калибровочные образцы также имеют собственную погрешность. Таким образом, погрешность измерения складывается из погрешности калибровочного образца и собственной погрешности прибора.

GHP-приборы, такие, как Прибор для измерения теплопроводности с горячей охранной зоной Lambda-Meter EP500е, определяют теплопроводность путем отдельного измерения каждого из параметров – энергии, разности температур и толщины образца. Все эти параметры определяются отдельно с одинаково высокой точностью. В процессе измерения в центральной по сечению плоскости образца Прибором создаётся реальная заданная температура измерения. При этом НЕ требуется проведения калибровки прибора перед измерением теплопроводности исследуемых материалов.

Теплопроводность в методе HFM определяется путем измерения электрического напряжения – функции теплового потока при заданной разнице температур, проникающего через образец заданной толщины. Полученное значение напряжения используется для расчета скорости теплового потока. Зачастую HFM-приборы измеряют параметры напряжения на нагревателях не при заданной температуре испытания, а в «удобном» для прибора диапазоне, например, от примерно 40 до примерно 60 градусов С, вычисляя зависимость теплопроводности образца от температуры измерения. В последствии происходит вычисление теплопроводности материала при заданной температуре, например, при 10 градусах С. Таким образом, полученное значение теплопроводности также является расчетным. Калибровка HFM-прибора должна производиться по нескольким точкам в интервале значений теплопроводности образца ввиду отсутствия линейной зависимости между измеренным напряжением, теплопроводностью и толщиной образца. Поэтому, помимо теплопроводности, калибровочный образец должен также иметь толщину, близкую к той, которую имеет исследуемый образец. Кроме того, калибровку необходимо производить в том же температурном диапазоне, в котором производятся измерения образца.

Чем больше различий между калибровочным и исследуемым образцами (по толщине, плотности, теплопроводности), тем ниже точность измерения!

В отличие от прибора Lambda-Meter EP500e, большинство HFM-приборов не имеет возможности фактического измерения толщины образца и установки толщины образца по нагрузке на поверхность. Толщина образца в них устанавливается номинально, а ведь всего 1 мм отклонения заданной толщины от фактической для образца толщиной, например, 20 мм, даст погрешность измерения в 5%!

Большинство измерителей теплового потока могут измерять образцы с заданными размерами, например, 250х250 мм или 300х300 мм. Образец при этом размещается в закрытой измерительной камере, а непосредственно зона измерения занимает площадь 100х100 мм или менее. Прибор для измерения теплопроводности с горячей охранной зоной Lambda-Meter EP500е может измерять образцы с произвольными размерами, имея ограничение лишь по ширине до 500 мм при длине до нескольких метров. Возможен заказ специальных версий прибора для измерений образцов произвольной длины с шириной до 800 мм или до 1200 мм. Минимальный размер образцов должен иметь размеры зоны измерений (стандартно 200х200 мм).

Измерители теплового потока зачастую имеют меньшую стоимость по сравнению с нашим прибором, однако, если Вы решите произвести измерение какого-либо другого материала, отличного от тех, что Вы измеряете в основном, то обязательно столкнётесь с получением неудовлетворительных результатов. Обычно производители измерителей теплового потока предлагают в качестве калибровочного образец из экструдированного полистирола или минеральной ваты. При этом значение теплопроводности таких образцов может многократно или значительно отличаться от теплопроводности, например, вакуумных изоляционных панелей (VIP), корундовой керамики или материалов типа тяжелого бетона. Поставщики измерителей теплового потока, конечно же, будут пытаться убедить Вас в обратном, но Вы должны понимать, что для измерения теплопроводности других материалов потребуются сертифицированные калибровочные образцы схожего состава и плотности, что и эти материалы. Мы же убеждены, что в Вашей работе высокая точность измерения теплопроводности имеет главенствующий характер.

Очень важными преимуществами, которым мы уделяем особое внимание при разработке прибора Lambda-Meter EP500е, являются лёгкость работы с ним, быстрая подготовка измерения, быстрая установка образца и превосходный дизайн.

Открытая конструкция прибора также позволяет применять Модуль для автоматизации измерений теплопроводности твёрдых изоляционных материалов.

 

Описание дополнительных возможностей приборов

 

1. РАСШИРЕНИЕ ДО

 

Прибор для измерения теплопроводности с горячей охранной зоной Lambda-MeterEP500е. Версия С (ОПЦИЯ)

Версия C Прибора для измерения теплопроводности с горячей охранной зоной Lambda-Meter EP500е по своим характеристикам аналогична прибору в базовой Версии А. Исключением является наличие дополнительного измерительного диапазона, предназначенного для испытания образцов с очень высоким уровнем теплопроводности. Во время работы в данном режиме активируется только часть измерительной поверхности размером 150х150 мм. Данное расширение необходимо также для проведения измерений при отрицательных температурах. Активация дополнительного диапазона измерений происходит автоматически.

Дополнительный измерительный диапазон:

Термическое сопротивление:

R = 0,025..0,25 м2·К/Вт

Теплопроводность:

λ = 0,25..2,0 Вт/м·К

 

Расширение рабочего диапазона прибора для проведения измерений образцов с толщиной менее 10 мм (ОПЦИЯ)

Опция возможна только для прибора Версии C, поскольку минимальная толщина образца ограничена диапазоном измерения теплового сопротивления.

 

Набор для верификации второго измерительного диапазона Версии С (ОПЦИЯ)

Используется для верификации точности измерений прибора, а также подтверждения стабильности референтных образцов в процессе эксплуатации, в том числе при сертификации по ISO 9000, состоит из:

- референтный образец в прочном деревянном ящике для хранения – плита из оргстекла 150х150 мм (имеет чрезвычайно гладкие поверхности), с протоколом измерения теплопроводности при температурах 10°C, 25°C и 40°C, выполненного производителем;

- рамка для измерения референтного образца, толщина 25 мм, материл – полиэстер, внешние размеры 500х500 мм, окно в центре размером 150 х150 мм;

- компенсационный мат из мягкой резины, 500 х 500 мм, толщина 0,5 мм.

 

Рамка для позиционирования образца, Версия С (ОПЦИЯ)

Рамка из прозрачного поликарбонатного стекла, внешний размер 563 х 563 мм, толщина около 1 мм, для точного позиционирования образца размером 150 х 150 мм в центре измерительной поверхности в приборах Версии С

 

Рамка для измерения теплопроводности твёрдых образцов, Версия С (ОПЦИЯ)

Рамка для образцов из мягкого вспененного полиуретана размером 500 х 500 мм с вырезом размером 150 х 150 мм в центре, предназначена для установки образов размером 150 х 150 мм, измерения которых проводятся в приборах Версии С, толщина на выбор: 20, 30, 40 или 50 мм

 

Рамка для измерения теплопроводности сыпучих материалов и образцов теплоизоляции насыпного типа, Версия С (ОПЦИЯ)

Рамка для образцов из пенополистирола высокой плотности, внешний размер 500 х 500 мм, толщина 80 мм, окно в центре размером 150 х 150 мм, полиэтиленовая мембрана на нижней стороне для загрузки образцов сыпучих материалов и образцов теплоизоляции насыпного типа, для проведения измерений на приборах Версии С

 

Модификация для измерения образцов толщиной до 200 мм (ОПЦИЯ)

Температура измерений: 23, 24 или 25 °С для образцов толщиной свыше 120 мм

Разность температур: 30 °C для образцов толщиной свыше 120 мм

Система также вычислит λ10 в случае, если известен коэффициент теплопроводности. Коэффициент теплопроводности может быть определен ранее по нескольким температурным точкам при измерении аналогичного материала с толщиной образца менее 120 мм.

 

Референтный образец для верификации прибора с сертификатом производителя (ОПЦИЯ)

Образец выполнен из пенополистирола высокой плотности, имеет размеры 500х500х50 мм и упакован в специальный бокс, обеспечивающий его безопасную транспортировку и хранение. Образец сопровождается протоколом измерений теплопроводности при температурах 10°C, 25°C и 40°C, выполненных производителем, и предназначается для верификации прибора при последующей эксплуатации.

Образец предназначен для верификации точности измерений. Он также может быть использован для подтверждения долгосрочной стабильности показаний прибора, необходимого при сертификации по ISO 9000 (см. также опцию «Конфигурация ISO 9000).

 

Конфигурация ISO 9000 (ОПЦИЯ)

В некоторых случаях органы сертификации по стандартам качества ISO не принимают протоколы измерений референтных образцов в качестве подтверждения долгосрочной стабильности показаний прибора. Если это известно заранее, прибор может быть заказан в специальной «Конфигурации ISO 9000». Данная опция позволяет пользователю проверить точность измерения прибором каждого из параметров, используемых при определении теплопроводности. Полученные результаты подтверждают, что измерения проводятся с постоянной высокой точностью. Одновременно с этим у прибора имеется возможность

проведения специального «измерения по ISO 9000». В процессе измерения на дисплее прибора отображаются текущее значение температуры сенсорных пластин, тепловые потоки через образец в направлении противоположной нагревательной пластины, а также текущие значения напряжение и тока нагрева. Измерители каждого параметра соединены с цветными разъемами на задней панели Прибора для измерения теплопроводности с горячей охранной зоной Lambda-Meter EP500е для проведения верификации. Данный режим позволяет пользователю измерять контрольное напряжение каждого из сигналов, используя сертифицированный цифровой мультиметр, имеющий необходимую точность, и сравнивать получаемые результаты со значениями, отображаемыми на дисплее прибора. Сила тока нагрева может быть верифицирована косвенно, при внешнем (на панели) снятии значения напряжения на внутреннем прецизионном резисторе (0,1%, температурный коэффициент: 1).

Верификация измеренных температур осуществляется путём сравнения отображаемых значений температур на дисплее прибора со значениями на графике зависимости температуры от напряжения, поставляемом вместе с приборов в «Конфигурации ISO 9000».

 

Конфигурация '800' для измерения вакуумных панелей и стеклопакетов (ОПЦИЯ)

Опоры с одной стороны прибора перемещены, что позволяет проводить измерения больших образцов, таких как вакуумные изоляционные панели или стеклопакеты, которые не вмещаются в прибор в стандартном исполнении и при этом не могут быть обрезаны. Возможность проведения измерений образцов толщиной до 55 мм и шириной до 800 мм, длина образца не ограничена.

 

Конфигурация '1250' для измерения вакуумных панелей и стеклопакетов (ОПЦИЯ)

Опоры с обеих сторон прибора перемещены, что позволяет проводить измерения больших образцов, таких как вакуумные изоляционные панели или стеклопакеты, которые не вмещаются в прибор в стандартном исполнении и при этом не могут быть обрезаны. Возможность проведения измерений образцов толщиной до 85 мм и шириной до 1250 мм, длина образца не ограничена.

 

2. РАСШИРЕНИЕ НИЖНЕГО ПРЕДЕЛА диапазона рабочих температур до -10 °C (ОПЦИЯ)

Максимальная толщина образца: 85 мм

Разность температур при температурах измерений ниже 5 °C: фиксированная, 10 К

 

3. РАСШИРЕНИЕ ВЕРХНЕГО ДИАПАЗОНА измерения теплопроводности для прибора Версии А (ОПЦИЯ)

Позволяет тестировать образцы с высокими значениями теплопроводности.

Дополнительный измерительный диапазон:

Термическое сопротивление:

R = 0,125..0,5 м2·К/Вт

Теплопроводность:

λ = 0,002..0,5 Вт/м·К

 

Температурные сенсорные пленки (ОПЦИЯ)

Размер 500x500 мм,

Предназначены для использования с компенсирующими матами различной толщины 2, 3, 5 мм (ОПЦИЯ), для предотвращения воздушных зазоров между пластинами прибора и образцом во время испытания, например, жестких, недеформируемых образцов или образцов с неровной поверхностью.

 

Статистический модуль GSH-EPS для программного обеспечения EP500 eControl Software (ОПЦИЯ)

Статистический модуль GSH-EPS для программного обеспечения EP500e Control Software разработан совместно с Обществом контроля качества при производстве жестких пеноматериалов (Güteschutzgemeinschaft-Hartschaum e.V., GSH, Quality Control Committee for the Production of Hard Foams) специально для производителей пенополистиролов (EPS, XPS, ППС) с целью оптимизации расходования сырья при производстве. Получение и дальнейшее применение результатов, полученных с помощью данного модуля, возможно в случаях, когда имеется достаточное количество данных о соотношении теплопроводности материалов и их плотности, а также их зависимости от расхода сырья и других условий производственного процесса. Имея все необходимые данные, с помощью данного модуля можно рассчитать минимальную объемную массу (плотность), необходимую для производства изделия с заданным номинальным значением теплопроводности λ. Для работы данного модуля необходима программа Microsoft Excel 2010 или более поздней версии.

 

Сканер баркодов для минимизации действий оператора при подготовке и запуске измерений (ОПЦИЯ)

Если на Вашем предприятии используются внутренние базы данных продукции и образцов, такие как MySQL, MSSQL, Access или даже Excel-таблицы, то Вы можете импортировать и экспортировать данные о материалах, образцах, параметрах и результатах измерений. Данный процесс может быть реализован при помощи баркод-сканера (мобильного или стационарного), принтера этикеток, а также модуля для быстрого программирования серии измерений образца, с полностью автоматизированным контролем серии измерений и последующим экспортом/импортом данных с подключением к защищённой SQL-базе данных (MySQL, MSSQL, Access).

 

Интеллектуальная система оповещения о завершении процесса измерения ("Светосигнальная стойка") (ОПЦИЯ)

Данная опция является новейшей разработкой. Прибор оснащается новейшим интеллектуальным программным обеспечением и трёхцветной Светосигнальной стойкой, позволяющей точно определить наиболее оптимальное время завершения измерения для таких материалов, как EPS, XPS, ПУ, ВИП, минеральная вата, строительные блоки, бетон и т.д., вне зависимости от предварительной подготовки образца. Данная функция позволяет избежать негативного влияния неправильного подбора исходных параметров измерения образца, также получить максимально быструю скорость измерения при наиболее точном результате.

«Светосигнальная стойка» проинформирует о следующих состояниях процесса измерения:

  • Измерение запущено, равновесие не достигнуто
  • Температуры измерительных поверхностей близки к равновесному состоянию
  • Равномерность температурного поля внутри образца не достигнута
  • Температурное поле внутри образца близко равновесному состоянию
  • Температурное поле внутри образца находится в равновесном состоянии, но пока недостаточно длительное время
  • Измерение завершено с наивысшей точностью и оптимальным временем измерения, образец может быть заменён

Прибор может быть настроен таким образом, чтобы при достижении «зелёного» состояния измерение завершалось вне зависимости от выбранных ранее критериев завершения измерения.

 

Модуль для автоматизации измерений теплопроводности твёрдых изоляционных материалов на Приборах Lambda-Meter EP500(e) (ОПЦИЯ)

Модуль для автоматизации измерений теплопроводности твёрдых изоляционных материалов позволяет полностью автоматизировать процесс измерения образцов путём выполнения программы автоматизированного измерения и устройства для подачи образов в прибор.

 

EP500 eControl Software Программное обеспечение для проведения измерений, обработки результатов, подготовки отчетов и ведения архива измерений, Русский язык

  1. Управление прибором для проведения измерений осуществляется с помощью персонального компьютера с установленным программным обеспечением, которое обеспечивает следующие возможности:
  2. Создание испытания для проведения измерения теплопроводности как при одной заданной температуре, так и для серии из двух или трех измерений при различных температурах.
  3. Сопровождение данных об измерении любыми дополнительными сведениями, необходимыми пользователю для идентификации данного измерения (например, тип материала, условия подготовки образца, технология изготовления материала, результаты других испытаний и т.п.).
  4. Установка критерия завершения измерения, которым является предельное отклонение измеренного значения теплопроводности образца в течение заданного времени.
  5. Отображение в режиме реального времени текущей зависимости лямбда от времени проведения измерения в виде графика.
  6. Отображение текущего значения теплопроводности образца и отклонения в течение последних 15 минут текущего измерения.
  7. Отображение температуры верхней и нижней сенсорных пластин.
  8. Просмотр графиков и результатов предыдущих измерений, в т.ч. уже завершенных в текущей серии измерений, непосредственно в процессе измерения.
  9. Сохранение результатов и графиков проведенных измерений в архиве и возможность их последующего просмотра и печати.
  10. Конвертация данных процесса измерения в формат .CSV для последующей обработки с помощью общераспространенных программ работы с электронными таблицами (например, Microsoft Excel).
  11. Возможность автоматической коррекции эффекта толщины при измерении теплопроводности таких материалов, как пенополистирол, в соответствии с EN 13163, приложение B. При этом отображаются как оригинальные данные, полученные при измерении, так и полученные после коррекции с помощью программного обеспечения.
  12. Создание и печать протоколов по результатам измерения. Создание протокола, содержащего данные как по одному измерению в серии, так и по нескольким результатам. Также в протокол могут быть включены данные об образце, указанные оператором перед запуском испытания. Протокол содержит график зависимости теплопроводности материала от температуры измерения, теплопроводность в заданных точках, тепловое сопротивление. Возможность встраивания логотипа пользователя в верхний колонтитул протокола.
  13. Программное обеспечение обеспечивает проведение самодиагностики прибора и создание протокола диагностики для последующей его отправки производителю с целью получения консультаций и рекомендаций по обслуживанию прибора и устранению возможных неисправностей.