THISYS熱導(dǎo)率傳感器

THISYS是一個(gè)的，快速的，簡(jiǎn)單的熱導(dǎo)率傳感器，主要用在測(cè)量高熱導(dǎo)率材料中，樣本的厚度比較薄。比較典型的材料就是單片金屬、合金，以及高電導(dǎo)率塑料和各種填充材料。對(duì)于金屬材料，比較理想的厚度為０.１ｍｍ或者更薄；對(duì)于塑料材料，典型的厚度為６ｍｍ。THISYS由一個(gè)薄片采樣儀器(THI01)和一個(gè)測(cè)量控制單元(MCU)組成。測(cè)量的本質(zhì)是在加熱過(guò)程中，測(cè)定出通過(guò)樣本的一個(gè)溫度梯度，主要的位置是在樣本平面上。采用了一個(gè)高精度熱電堆傳感器設(shè)計(jì)，即THI01，該傳感器可以應(yīng)對(duì)非常薄的樣本材料（小于0.01——6mm），而且通常情況下熱導(dǎo)率在200 W/mK范圍內(nèi)。通過(guò)這種方法，就可以避免接觸熱阻的問(wèn)題。相對(duì)于傳統(tǒng)的ASTM D5470方法的弱點(diǎn)，這種測(cè)量方法是非常好的。使用一個(gè)大的氣候室，可以覆蓋比較寬的溫度范圍，在有規(guī)律的間隔里測(cè)量。THISYS整體由PC控制，對(duì)于使用在低熱導(dǎo)率材料中的傳感器型號(hào)，我們采用THASYS傳感器。

測(cè)量厚度比較薄，熱導(dǎo)率相對(duì)比較高的材料是一個(gè)傳統(tǒng)的問(wèn)題。通常情況下使用的方法有ASTM D 5470 – 01 (Standard Test Method for Thermal Transmission Properties of Thin Thermally Conductive Solid Electrical Insulation Materials)，而且也顯示出有很高的接觸熱阻靈敏性，但是都不適用于高熱導(dǎo)率材料，THISYS為這個(gè)問(wèn)題提供了一個(gè)解決方案。

當(dāng)把樣本固定在一個(gè)絕緣性能非常好的腔體中時(shí)，THISYS本質(zhì)上就是在測(cè)量通過(guò)樣本從中心到邊緣的溫度梯度。

通過(guò)測(cè)量通量φ (由加熱器功率決定)，通過(guò)樣本的溫度差，?Tamp，樣本的厚度，H，就可以直接計(jì)算出相對(duì)熱導(dǎo)率λrel：

λrel ~ φ / H ?Tamp

測(cè)量需要一個(gè)相對(duì)非常好的參比材料

THI01

Hukseflux的THI01使用了兩個(gè)鋁制“加熱槽"，每個(gè)里面都包含有一個(gè)加熱器，固定后放置在填充滿空氣的絕緣腔體中，樣本放在腔體中。

結(jié)果是測(cè)量出溫度梯度（中心到邊緣），通過(guò)這些新的設(shè)計(jì)，技術(shù)是在使用一個(gè)薄熱電堆（Hukseflux一家設(shè)計(jì)），這樣就可以獲得一個(gè)的，超級(jí)靈敏的溫度差?T測(cè)量，實(shí)際的測(cè)量過(guò)程都是浸泡在甘油中。

THI01可以測(cè)量厚度小于0.01——6 mm的樣本，尺寸大小在70——100mm的單層材料。

參比材料是5 mm Pyrex 7740，單層平面上的熱導(dǎo)率，H.λ，大約在4 10-3 m2K/W，樣本的H.λ值非常接近于理想值。

測(cè)量實(shí)際上就是在測(cè)量THI01的溫度，把THI01整體放入一個(gè)可以改變溫度氣候室中，當(dāng)通過(guò)需要區(qū)域的溫度變化時(shí)測(cè)量出來(lái)即可。簡(jiǎn)單的描述，測(cè)量的由一個(gè)加熱循環(huán)和一個(gè)?T評(píng)估組成。THI01溫度可以通過(guò)一個(gè)Pt100溫度傳感器測(cè)量，溫度校正依賴于熱電堆的靈敏度。

MCU01

MCU可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量和控制，同時(shí)還可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)PC來(lái)操作。軟件在Windows 系統(tǒng)環(huán)境下工作，系統(tǒng)包含有軟件。循環(huán)時(shí)間，樣本厚度，加熱面積，都可以在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前輸入到軟件中。

標(biāo)定

依賴于樣本分析，提供的多種參比樣本，通常情況下是使用Pyrex 7740，Pyrex樣本的熱導(dǎo)率可以溯源至NPL，THISYS適合在ISO認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室中使用。

建議使用：高熱導(dǎo)率單層材料；金屬合金；高熱導(dǎo)率復(fù)合材料