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科学研究与传热测量

科学研究与传热测量

科学研究与传热测量
科学研究与传热测量

许多工程研究都涉及热量传递的测量。理解并观测传热机理,对于掌握其背后的物理规律与传输特性至关重要。Hukx 自 1993 年起开始生产热通量传感器,已为众多研究项目设计并提供专用传感器。我们的产品应用于多种环境,包括汽车工业、材料科学、航空航天、高炉、真空舱、低温环境、涡度相关观测塔、海底管道以及其他众多场景。在工业热通量与传热测量领域,Hukx 拥有深厚的技术积累和广泛的行业认可度。

为什么要测量传热?

热量与传热测量可应用于多个领域,例如:

  • 分析系统的能量平衡
  • 推导材料特性参数
  • 表征化学反应与相变过程
  • 确定热量的吸收或释放量
  • 监测流动状态的变化

在很多情况下,传热测量采用对比方式进行:即在相同热流条件下开展两组测量,一组针对待测材料的温度响应,另一组针对参考材料。通过对比两组结果,即可确定被测材料的传热特性。更精准的热通量测量方式,是采用热通量传感器进行直接测量,获取绝对值数据。

传热机理

传热特性可通过热通量传感器进行表征。热通量定义为入射或穿过某一表面的能量通量,单位为 W/m²,该表面即传感器的有效感应区域。

物体表面的传热主要通过以下三种方式实现:

  • 热传导:热量在静止、无流动的介质内部传递
  • 热辐射:热量以电磁波形式传输,常见于可见光或红外波段
  • 热对流:热量通过流动的液体或气体进行传递

任何形式的传热均由温差驱动,热量始终从高温区域向低温区域传递。

在固体表面,总热通量通常是传导、辐射与对流共同作用的结果。对流与传导热通量可通过让热流穿过传感器表面进行测量;辐射热通量则可在传感器表面粘贴黑色吸收膜片来测量,该配件可将辐射能转化为传导能。反之,也可在传感器上方加装辐射反射片来屏蔽辐射通量。

我们的热通量传感器

Hukx 开发了系列化热通量传感器,可适配各类专用场景。我们应用最广泛、通用性较强的传感器采用专利型热电堆薄膜技术,适用于通用热通量测量。这类超薄薄膜传感器可嵌入或贴附在被测物体上,测量其内部热通量。薄膜表面的均热结构可保证传感器灵敏度不受测量环境影响。

薄膜热通量(FHF)系列主要包括:

FHF05 系列:该系列包含五种型号,尺寸与灵敏度各有不同,可在 -70℃ 至 120℃ 环境下连续工作,厚度仅 0.4mm。

FHF06 系列:在 FHF05 的基础上拓展了高温适用范围,可在 -70℃ 至 250℃ 环境下连续工作,适合超出 FHF05 温度上限的高温热通量测量。

除薄膜型传感器外,我们还提供适用于极端环境的产品,包括防火测试、工业现场及其他严苛工况。借助我们的传感器,可有效提升研究与测试水平。

产品优势

选择 Hukx 热通量传感器,即可获得高精度的测量数据。我们还具备多项优势:

专业技术积淀:Hukx 自 1993 年起设计热通量传感器,多年来持续拓展产品线,在行业内形成了突出的技术实力与市场口碑。

全球服务支持:Hukx 在全球主要经济体均配备专业技术人员。

校准服务:我们在全球范围内提供传感器校准服务,热通量传感器统一在荷兰代尔夫特总部完成校准。

量值溯源:所有传感器的校准结果均可正式溯源至国际标准。

相关产品

涵盖常见热通量测量应用的五种模型

其他信息

被测对象

热通量、温度

温度传感器

T型热电偶,IEC 60584-1 2级

热扩散器

包含

额定弯曲半径

≥7.5 x 10⁻³ m

电缆额定载荷

≤1.6kg

带防护罩的箔片外部尺寸(宽x宽),10⁻³ m

(10 x 10)、(15 x 30)、(50 x 50)、(15×85)、(85×85)

传感器热阻

11 x 10⁻⁴ K/(W/m²)

传感器厚度

0.4 x 10⁻³ m

校准不确定度

±5%(k=2)

测量范围

(-91至+91)x 10³W/m²

–10X10:

1 x 10⁻⁶ V/(W/m²)

–15X30:

3×10⁻⁶ V/(W/m²)

–50X50:

13 x 10⁻⁶ V/(W/m²)

–15X85:

7 x 10⁻⁶ V/(W/m²)

–85X85:

50 x 10⁻⁶ V/(W/m²)

不对称性

<2%

温度范围:连续使用

-70至+120°C

温度范围:短间隔使用

-160至+150°C

IP防护等级

IP67

标准电缆长度

2米

选项

–5或10米电缆长度
–分开电缆
–无电缆
–BLK黑色贴纸,GLD金色贴纸

两个带有热扩散器和加热器的自校准箔片热通量传感器

其他信息

被测对象

热通量、温度

温度传感器

T型热电偶,IEC 60584-1 2级

热扩散器

包含

在线功能测试

自检,包括自校准

额定弯曲半径

≥15 x 10⁻³ m

额定负载电缆

≤1.6kg

带防护罩的箔片外形尺寸

(50 x 50)x 10⁻立方米,(85 x 85)x 10⁻³ m

传感器热阻

24 x 10⁻⁴ K/(W/m²)

传感器厚度

0.7 x 10⁻³ m

校准不确定度

±5%(k=2)

测量范围

(-10至+10)x 10³W/m²

温度范围:连续使用

-40至+120°C

温度范围:短间隔

-160至+150°C

IP防护等级

IP67

标准线长

2米

–50X50

120Ω (标称)

–85X85

40Ω (标称)

加热器电源

12 VDC

****

只有传感器箔(没有电缆和电缆连接块)可以在真空中使用。

适用于高达250°C温度的高温箔式热通量传感器

其他信息

被测对象

热通量、温度

温度传感器

T型热电偶,IEC 60584-1 2级

热扩散器

包含

额定弯曲半径

≥7.5 x 10⁻³ m

电缆额定载荷

≤1.6kg

带防护罩的箔片外形尺寸(宽x宽)

(25 x 50)x 10⁻³ m

传感器热阻

12 x 10⁻⁴ K/(W/m²)

传感器厚度

0.38 x 10⁻³ m

校准不确定度

±5%(k=2)

测量范围

(-191至+191)x 10³W/m²*

灵敏度

5 x 10⁻⁶ V/(W/m²)

不对称性

<2%

温度范围:连续使用

-70至+250°C

电缆

-70至+250°C

连接块

-70至+250°C

电缆末端的标签

-40至+120°C

IP防护等级

IP67

额定工作压力范围

可达25 bar

标准电缆长度

2米

选项

–5或10米电缆长度
–分开电缆
–无电缆

自校准热通量传感器™

其他信息

测量对象

热通量

在线功能测试

自检,包括自校准

感应区域

8 x 10⁻⁴ m³

传感器热阻

81 x 10⁻⁴ K/(W/m²)

测量范围

-2000至2000 W/m²

灵敏度

60 x 10⁻⁶ V/(W/m²)

额定工作温度范围

-30至+70°C

IP防护等级

IP67

薄膜加热器电阻

100Ω ± 10 %

薄膜加热器额定电源

9至15 VDC

自检间隔6小时加热间隔持续时间

180秒

日平均功耗

0.02W

标准电缆长度

2 x 5 m

选项

–更长的电缆长度(10、15、20、30、40米)

相关应用说明

选择热通量传感器

不该做的事

如何安装热通量传感器

充分利用热通量测量的技巧和窍门

热通量传感器技术:

印刷热电堆导体与蚀刻电镀导体

热通量传感器技术:

为何要使用低热阻且带有散热片的传感器

热通量测量的基本原理与应用

热通量传感器测量基本原理

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