上海精虹海科公司代理的荷兰Hukseflux公司MTN02热导率/电阻率的多功能热针系统测量产品简介:
MTN02用于热导率/电阻率测量的多用途热针系统
一、介绍
MTN02是一种热针测量系统,可用于土壤热导率的实验室和现场测量。测量方法基于使用 “热探针”。这种方法在针中使用加热丝和温度传感器。MTN02测量系统由安装在插入工具IT03上的TP07 型热针以及控制和读出装置CRU02组成。MTN02很好用。针插入土壤中。用户从手持CRU02执行测量的控制和读出。测量结果由CRU02根据加热间隔期间的温度和加热功率的时间序列的分析立即产生。
二、MTN02 设计和优势
适用于实验室测量:MTN02主要用于实验室测量。型号为TP07的针头相对较细,因此可以使用普通样本(芯样)。IT03可以安装在机械车间常用的杠杆上,用它可以将针垂直插入样品。
适用于现场测量:如果土壤相对较软,MTN02可用于现场测量。如果土壤较硬或测量深度较大,我们建议使用更坚固的针和喷枪(如FTN02系统)或导管(见下文)。MTN02作为独立装置进行测量。
适用于硬土壤和混凝土:将MTN02与GT03导管结合使用 (每套5个单独订购)。使用这些管,可以通过将水泥和热回填物(重粘土)和干燥土壤浇铸成样品来测量坚硬材料。
易于数据处理:CRU02可立即显示最终结果,并显示测量的可靠性。它可以存储50个测量值。ASTM和IEEE要求对最终结果进行目视检查和重新计算。这通常是在对电子表格中测量数据的后续分析过程中完成的。CRU02通过USB连接到PC。
本地校准/符合性评估:测量系统的准确性可以在调查之前通过在甘油中进行测量来验证。对于具有正式可追溯性的 参考材料的高精度验证,可单独购买CRC04校准参考缸。
MT优选可用于多种目的,热针系统,可以快速的测量土壤的热阻或热导率。传感器经过了特殊的设计,相当的牢固,就有非常好的精度,因此既适用于实验室测量,也适用于土壤热性能测量。
传感器是一个非稳定状态探头(NSSP),TP07安装在一个插入工具上,IT02,系统操作使用一个手持控制的读表CRU01。
测量方法是基于所谓的非稳定状态探头(NSSP)技术,其使用了一个探头(也叫做热性能传感器或热针),其中有一个加热导线和一个温度传感器,探头深入到土壤中。从加热步骤到土壤的热阻(或者叫相反值,热导率)都可以被计算出来。测量使用MTN,经过了IEEE认证,对于土壤热阻测量(IEEE标准442-1981)也依从ASTM D 5334-92标准,标准测试方法用于土壤和软石的热导率测量。MTN的主要应用用于分析实验室土壤采样,以及野外相对比较软的土壤分析。
总的来说,NSSP由一个加热导线,一个线源,一个温度传感器组成,温度传感器可以测量这个源的温度。探头插入到土壤中进行测量,NSSP原理依赖于独立的线源特性:温度短暂上升周期内,∆T,仅依赖于加热功率,Q,以及介质热导率,λ:
∆T = (Q / 4 π λ) (ln t + B)
∆T单位是K,Q单位是W/m,λ单位是W/mK,t是时间,单位是s和B是一个常数,通过测量加热功率,及时的追踪温度(MTN在5分钟内,典型的),λ可以被计算出来。
设计
适合用于实验室测量:MTN起初的目的在于实验室测量,TP07的针是相对比较细的,因此可用于一些普通的采样。IT02可以安装在操作杆上,因此针也可以垂直插入到样品中。
适合野外现场测量:MT优选可以用于一些相对比较柔软的土壤中,这样也就可以在野外进行测量。万一遇到比较硬的土壤,或者测量深度需要跟深一些(1.5米),我们就可以使用更长针的(如TP09)探头,和一个长矛(如系统中的FT优选)。MT优选可以不使用外接电源进行测量,系统非常的强大,可以手动插入到大部分普通的土壤中。系统作为一个独立的运行单位,在CRU中通过电池供电,通过12VDC电源完成充电;也可以使用一个汽车电池,用一个CA01汽车电源适配器;或者使用220/110 VAC电源,需要一个WSA01插座电源适配器。以连接至PC,移开一个盖子(3),使用一根RS-232电缆连接起来(4),通过ASTM查阅可视数据。
自动处理:CRU01自动处理测量数据,给出一个结果和一个测量质量指示,CRU01可以存储30个测量。为了查阅,结果更适合检查并重新计算,通过电子表格软件(如EXCEL)或一个数据程序分析测量数据。
本地标定:整个系统稳定性的确认可以在甘油中重复测试完成,这个测试也可以在野外现场完成
为了更高精度的标定,可以选择一个CRC标定参比筒
为了插入更硬的土壤,可以选择GT系列导深管
建议使用
l实验室测量
l软石研究
比较设计:Hukseflux特定于NSSP设计,可选择的型号,比如实验室使用,都适用于Hukseflux。建议参阅FTN和TNS的系统说明,和TPSYS一样,有更好的精度,但是没有更坚实的针。
规格
技术参数:
被测量 | -热导率-热阻率-温度 |
测量范围 | 0.1 to 6 W/(m·K) (所有普通土壤) |
额定使用温度范围 | 0 to + 50 °C |
测量方法 | 根据ASTM D5334-14 和IEEE 442-1981 (03)进行绝对测量 |
数据分析 | CRU进行初步分析,使 用存储的数据在PC上对 测量结果进行最终审查 (ASTM要求) |
不确定度(at 20 °C) | ± (6 % + 0.04) W/ (m·K) |
加热间隔 | 300 s (典型) |
数据存储容量 | 50 次测量 |
TP07尺寸 | 0.12 m3.5 x10-3m |
数据通讯 | USB |
使用建议
· 土壤样本的实验室分析 · 靠近地表的现场测量 · 现场测量扩展(见TNS02)
其他
(1)现场测量的系统扩展
对于现场(野外)使用,该系统可以扩展为安装在喷枪上的传感器。参见系统TNS02。
(2)标准
适用标准为IEEE 442-1981(03)土壤热阻率测量指南和测定土壤和软岩热导率的ASTM D5334-14标准试验方法。
其他资料另请见
Hukseflux专门从事热针设计。其他型号,例如实验室使用的型号,可在Hukseflux公司获得。请查阅补充系统 FTN02和TNS02的手册。也请大家看一下TPSYS02,精度更高,但指针不那么坚固;GT03导管,用于硬土壤/ 水泥)和CRC04校准参考圆筒。
我们还为沉积物芯样测量和大深度(低至3000米)的离岸测量提供单独的解决方案,如有兴趣和需求,请联系上海精虹海科公司技术工程部!