Hukx 在热针式热传导率传感器领域拥有深厚的行业积累与市场口碑。这类传感器主要用于测量土壤的热传导率与热阻率。
我们的产品主要分为两大系列：
一是科研级测量系统，包括热针型号 TP02、TP08 及配套系统 TPSYS02；
二是以坚固耐用为设计导向的应用型系统，包括 FTN02、MTN02 和 TNS02。
欢迎观看我们的产品视频，了解土壤热传导率测量系统的实际应用。
土壤热路径勘察
在基础设施设计中，土壤的热物性参数往往具有重要影响。热传导率是一项材料特性指标，用于表征材料在稳态条件下的导热能力。
土壤热传导率对以下工程设计尤为关键：
- 高压电缆输电工程
- 热油输送管道工程
- 地热能供暖系统
在项目设计阶段，通常需要对线路全线或关键点位的土壤热物性进行测量。
测量参数
测量量为热传导率，单位：W/(m·K)，业内也常称之为K值。部分用户会关注热阻率，该数值为热传导率的倒数，单位：m·K/W。
土壤热传导率测量常用标准包括：
- ASTM D5334‑14 采用热针探头测定土壤与软岩热传导率的标准试验方法
- IEEE Std 442‑1981（2003 年再确认）土壤热阻率测量指南
两种方法均采用热针式探头，将探针插入土壤完成测量。
测量方式可分为：
- 现场原位测量，在目标点位按实际工况直接测试
- 实验室测量，采用现场采集土样，并尽可能还原现场环境条件
- 实验室测量，采用现场采集土样，分别进行饱和与干燥处理
采样过程中通常同步记录以下参数：
- 土壤密度
- 土壤类型
测量完成后，尤其在实验室测试中，一般还会测定：
- 干密度
- 通过现场密度与干密度计算样品采集时的含水率
- 部分场景下，测量极端状态（干燥 / 饱和）的热传导率
- 部分场景下，依据 IEEE P 1254 评估土壤热稳定性
在高压电缆工程设计中，核心要求是确保塑料绝缘层温度低于 80 ℃。因此需要重点评估最不利工况，即干燥土壤条件下的热传导率。
技术说明
关于土壤热传导率的关键特性：
- 土壤热传导率取决于土质、密度及含水率
- 温度影响较小，变化幅度约为 0.1 %/K
- 干燥状态下，含水率在质量占比 0～10% 区间内提升时，热传导率变化显著；超过该区间后变化趋于平缓
- 砂土热传导率随含水率变化幅度最大，黏土较小，壤土介于两者之间，这与颗粒导热特性及形状相关
- 含碎石与细颗粒的混合土质，采用热针法测量难度较大；多数坚硬岩石的热传导率高于饱和土壤，常规测量结果通常偏低
- 单次测量耗时约 10 分钟
表 1 为常见土壤类型对应的热传导率参考值，单位：W/(m·K)。
| 颗粒土所有报告值的范围 | 0.15 ~ 4 |
| 饱和土壤 | 0.6 ~ 4 |
| 沙子完全干燥 | 0.15 ~ 0.25 |
| 沙土湿润 | 0.25 ~ 2 |
| 砂饱和 | 2 ~ 4 |
| 粘土干燥至湿润 | 0.15 ~ 1.8 |
| 黏土饱和 | 0.6 ~ 2.5 |
| 含有机质的土壤 | 0.15 ~ 2 |
| 坚硬的岩石 | 2 ~ 7 |
| 凝灰岩（多孔火山岩） | 0.5 ~ 2.5 |
热针测量须知
热针测量基于阶跃恒定功率加热模式，通过实时监测插入土壤中探针的温度随时间的瞬态变化实现测量。在隔热性较强的土壤中，温度上升速度会快于导热性较好的土壤。
热针法最适用于颗粒尺寸小于探针直径（<6mm）的均质土壤。
探针需与土壤紧密接触且保持固定，不可发生位移。
测量应采用低功率加热，避免土壤中水分局部蒸发。
针对硬质土壤、混凝土或水泥等场景，可使用导向管等专用配件辅助作业。
典型的现场测量日，需先在标准校准材料上进行测试，以验证测量精度。
现场测量的精度通常在10%左右，实验室环境下可获得更优结果。
根据标准要求，必须对测量数据进行目视分析。测量系统给出的标准差仅作参考。
传感器与测量系统选型
常见选型参考项如下：
- 应用场景：现场、实验室或两用
- 精度要求：高精度或常规精度
- 测量方式：原位测点、现场取样测试或实验室测试
- 作业环境：陆地或海上
- 测量深度
- 特殊实验需求：如干燥实验、沉积物岩芯测试、移动式测量等
- 样品可用尺寸
- 测量温度范围
- 其他需同步测量的参数，如密度、热容等
我们的服务与产品
Hukx在土壤热传导率测量传感器与系统设计领域拥有二十余年经验。多年来，我们持续丰富产品线，同时提供测量服务与设备租赁支持。
我们提供以下测量系统：
- FTN02：纯现场型测量仪器
- MTN02：现场/实验室两用型
- TPSYS02：科研级测量系统，多用于实验室，也适用于软质沉积物与干燥实验
针对TP07（用于MTN02）、TP08与TP02型热针，我们提供不锈钢导向管，可用于水泥、导热回填材料（重黏土）、干燥土壤等硬质介质，也可将其预埋在试样中使用。
所有型号均配备校准标准圆柱，提供可溯源的标准参考物质。我们还可根据现场或海洋工程需求，提供定制化型号（重载型、耐压型）。
我们的业务包括：
- 销售标准系列热测量传感器与系统
- 系统租赁及数据分析支持
TP02与TP08主要面向实验室环境，可实现较高的测量精度。虽为室内设计型号，在操作谨慎的前提下也可用于室外原位测试，在软土（如沉积物）中使用较为便捷；在硬质土壤中则需预先钻孔或搭配导向管使用。
TP02与尺寸更小的TP08可单独采购探针，也可选购成套系统TPSYS02。二者均可使用多数实验室通用的标准采集设备运行。
选型时建议综合考量：标准款为TP02，精度表现更优，受外部环境影响更小，高低温环境下性能更稳定。若样品尺寸无法满足TP02安装（通常高度需150mm），可选用TP08。
TP08长度更短，工作原理与TP02一致，配套专用样品容器TP08CO。该型号也常用于海洋工程中的沉积物岩芯分析，多从岩芯侧面插入。
针对现场实验，我们提供FTN02、MTN02及组合式TNS02系统。这类重载型设备配备坚固的热针，可穿透软土及较硬质土壤。
FTN02专为现场勘测设计，多用于高压电缆线路勘察（非运行状态），典型测量深度为地表以下1.5米。系统配备1.4米长探针杆（LN02），顶端装有耐用型热针TP09（直径6.3mm），采用探杆方式无需开挖沟槽，可节省作业时间。
MTN02系统适用于实验室与现场两用，直径3.5mm的TP07热针安装在小型插入工具IT03上。
TP07与TP09相比TP02/TP08更坚固耐用，但可实现的测量精度相对更低。
热传导率测量服务申请流程
1.查阅选型指南
2.阅读样品要求文档
3.填写申请表格
热传导率测量系统租赁
目前我们已停止所有系统的租赁服务。
选择优势
Hukx在热传导率测量领域拥有扎实的技术积累与行业经验，可为您提供：
- 专业选型支持，匹配适用的传感器或系统
- 成熟可靠的产品性能，覆盖多数应用场景
- 全球技术支持，在主要经济体均配备专业人员
- 符合IEEE、ASTM等行业标准
- 优异的性价比
- 测量结果可正式溯源至国际计量标准
- 专业培训服务
