TP08 小型非定常プローブ

TP08　仕様
テスト法 ASTM D 5334-00 and D 5930-97 IEEE Std 442-1981
ニードルの長さと直径 70 mm、　∅1.2mm
トレーサビリティ NPL
測定範囲 (λ) 0.1 to 6 W/m.K
感度(ΔT) サ－モカップル K, ANSI MC96.1-1982
作動温度範囲 -55 to +180 °C　（ ケーブルを含むセンサー全体)
精度 (@ 20 °C) ± (3% + 0.02) W/mK
温度依存性の精度 ± 0.02 %/K (additional)
測定サイクル持続時間 200 s (typical)
所要電源 (switched) 3V, 1 Watt (max)
測定対象物 / 試料の条件

半径20mm以上、80ml 以下。
顆粒状の物質、粉末、粘土状・ゲル状・ぺ-スト状の物質、試験前にドリルで穴を開ける必要がある場合もあります。
*さらに少量の試料についてはご相談下さい。
*詳細についてはマニュアルをご覧下さい。

ニードルと本体の保護規格 IP 68
センサー全体の保護規格 IP 67

図1： TP08 小型非定常プローブ: このプローブ (3)は 単一のサーもカップルジャンクション(6)と ヒーティングワイヤ－(5)から成ります。このプローブを試料に差し込みます。本体部分(2)には温度センサー(4)が内蔵されています。　　　　　　　　

図 2： TP02 のシグナルはログ計算で補正された時間のグラフになっています。 (ln(t)). このグラフはあるポイントから直線に変わります。この直線勾配は熱伝導率：λに反比例します。.

TP08は試料の熱伝導率(または熱抵抗)を高精度レベルで実用的にかつ迅速に測定することができるプローブです。
このプローブはASTM規格－ D 5334-00/ D 5930-97、 IEEE規格－ 442-1981 に準じています。TP02はTP02の　
小型バージョンです。TP08はTP02よりもニードルの長さが短いため、少量の試料を測定することが出来ます。
標準タイプのTP08は　土壌、沈殿物、食品、粉末物、塗料、接着料、など様々な物質の測定に適してることが証明されています。非定常プローブ測定法/ Non-Steady-State Probe (NSSP＝またはトランシエントラインソース, サーモニードル, 熱ニードル,ヒートパルス、ホットワイヤーテクニックとしても知られています) の基本的な利点は、試料のサイズを問わず、迅速にかつ的確に計測できることです。 Hukseflux社 は NSSP規格の設計を専門としており、屋外における現場測定用の特殊モデルも開発されています。土壌に半永久的に設置できる専用モデルとしては、TP01があります。
TP08 は Wageningen 大学の応用物理学グループとの共同開発によって設計された測定器です。

 

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概要

ここではthe American Society for Testing and Materials (ASTM) と Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)に基づいた熱伝導率 測定法を記述します。

ASTM D 5334-00、D 5930-97 及び IEEE Std 442-1981 の　" 標準テスト法" によって非定常プローブ/Non-Steady-State Probes (NSSP) の様々なアプリケーションが特定されています。一般的にNSSPはワイヤー状のヒーターとその温度を測定することのできる温度センサーによって構成されています。そしてこのプローブを 試料に差し込みます。NSSP の原理はこのヒーターのユニークな特長によるものです。　

一時的な準備段階後の温度上昇：∆T、 ヒーターの出力：Q、試料の熱伝導率：λ、で表記されています。

ΔT = (Q / 4 π λ) (ln t + B)

∆T はK、 Qは W/m、 λ は W/mK, t は時間 s、  B は常数です。ヒーターの出力の測定と毎時間の温度をトレースすることによって(TP08　では通常2分), λ の値が算出されます。針の周囲半径20mmまでが試料でカバーされていれば、試料の大きさ自体は問題ではありません。

Q、 t 及び ∆T の測定は全て出力、時間、温度の直接的な測定です。これらの測定にはリファレンス用の試料は必要ありません。 TP08 においての測定は絶対測定です。

TP08 はユーザーの持っている測定器やコントロールシステムを補足するものとして使用することができます。TP02　の
使用に際してはCampbell Scientific社のCR10Xが最適です。

TP08の設計

Hukseflux社は非定常プローブの設計を専門に行っており、 TP02を主要製品としています。このTP02はその特性によって最高の測定精度を提供していますが、試料の大きさによってはTP02のニードルの長さや直径が大きすぎることがあります。

このような状況に対応するためにTP08が設計されました。

ニードルの長さは70mm、直径は1.2ｍｍ、ジャンクションの位置はニードル先端から17mm、という設計によって約80ml、35mmの深さまでの試料を測定することが可能になりました。場合によってはもう少し少量の試料の測定も可能です。（正規代理店/ミューロッツ社にご相談下さい。）　　　　　　　　　　

TP08ではサーモカップルのリファレンスジャンクションが本体に内蔵されています。TP08において高精度な測定に欠かせないのは試料だけでなく, 本体自体の温度が(出来れば同じ温度で)安定しているという条件です。

この条件を満たすには試料が入っている容器と同じ金属物で本体部分がしっかりと密着されている必要があります。

キャリブレーション/ ISO 9000

プローブの安定性の立証は国立物理研究所（NPL）に認定されているキャリブレーションリファレンスシリンダー（CRC）を使って毎年テストすることが出来ます。CRCはHukseflux が所有しています。TP08はグリセリン（出来ればいくつかの異なる温度で）テストされることが望ましいです。
TP08はISO公認のラボでの使用に適しています。

適応例

  • 海洋における沈殿物の研究
  • 少量の試料
  • 高額な試料

オプション

  • 測定用専門容器：TP08の本体と試料の温度均衡がTP08を使った測定では重要な要素であるため、ステンレス製の専門容器をオプションで注文することが出来ます。 （マニュアルのP．13をご覧下さい）
  • 別途設計：　NSSP（非定常プローブ）の設計はHuksefluxの専門の専門分野です。また小型化、耐久性・耐熱性の強化など　異なる要望に沿ったプローブの製作も可能です。
  • 半永久設置型：　TP01は長期測定用に設計されています。別途にカタログがありますのでそちらをご覧ください。

追加資料　

  • 測定とコントロールの解決法: TP08 のマニュアルを参照していただくかまたはHuksefluxにお尋ね下さい。Campbell Scientific 社のCR10Xに対応するプログラムも入手可能です。
  • ターンキーシステムの要請も承ります： TPSYSのカタログをご覧下さい。

比較製品

外部リンク

  • 詳細：　非定常プローブ　サイエンス
  • 規格：　ASTM 規格は http://www.astm.org.　を参照下さい。

 

[　英語原文　ｖ0616｝