Thiết bị đo độ dẫn nhiệt Measurement Platform MP-2
Thiết bị MP-2 là một máy đo tiên tiến cho phép kết hợp với nhiều loại cảm biến Transient Thermal conductivity sensor khác nhau (THW, TLS & EFF) cho nhiều ứng dụng khác nhau, tập trung vào các phép đo chính. Các cảm biến độ dẫn nhiệt nhanh có chung nguyên lý hoạt động. Dây cảm biến được làm nóng bằng cách sử dụng nguồn dòng điện không đổi (q) và sự gia tăng nhiệt độ được ghi lại bằng cách theo dõi sự thay đổi điện trở của dây (THW và EFF) hoặc bằng thiết bị đo nhiệt độ điện trở (TLS). Đối với các mẫu có độ dẫn nhiệt cao thì độ dốc càng thấp; đối với các mẫu có độ dẫn nhiệt thấp thì độ dốc càng cao.
Bộ điều khiển MP-2 tự động phát hiện cảm biến được kết nối và tải các thông số thử nghiệm tương ứng. Các phép đo được thực hiện dễ dàng với phần mềm thông minh trên bo mạch và được chuyển sang máy tính bằng phần mềm tiện ích Windows Utility đi kèm.
Hình 1: Thiết bị đo độ dẫn nhiệt MP-2
Cảm biến THW-L3
Hình 2: Cảm biến THW-L3 và buồng mẫu
Cảm biến THW-L3 là một trong nhiều cảm biến được cung cấp với thiết bị Thermtest MP-2. Cảm biến này cung cấp các phép đo đơn giản nhưng chính xác của chất lỏng, bột nhão và bột từ 0,01 đến 1.0 W/(m·K) thông qua phương pháp dây nóng gia nhiệt nhanh và có dải nhiệt độ 10° – 40°C. THW-L3 tuân thủ tiêu chuẩn ASTM D7896-19. THW-L3 có độ chính xác 5% và độ lặp lại 2% của phép đo mang tới cho thiết bị sự chính xác cao khi đo độ dẫn nhiệt của chất lỏng, bột nhão và bột.
THW-L3 có cài đặt xác định dòng đo để xác định lượng dòng điện thích hợp để áp dụng dựa trên phép đo thử nghiệm. Bằng cách đọc kết quả của phép đo thử nghiệm, một dòng điện sẽ được thiết lập dẫn đến độ tăng nhiệt tối ưu của mẫu trong quá trình thử nghiệm. Do kích thước nhỏ gọn của cảm biến THW-L3, nó có thể được lắp trực tiếp vào ô lấy mẫu (15 ml), giúp việc thiết lập mẫu trở nên rất đơn giản. Một phương pháp thay thế để đo độ dẫn nhiệt của mẫu chất lỏng là đưa THW-L3 trực tiếp vào bình chứa mẫu.
Hình 3: Thiết bị MP-2 và cảm biến THW-L3 được cắm vào buồng mẫu
Động học lắng hạt: Boron Nitride lơ lửng trong Ethylene Glycol
Boron nitride là một loại bột trắng mịn có nhiều ứng dụng, bao gồm trong ngành mỹ phẩm, ô tô và hàng không vũ trụ. Để kiểm tra ảnh hưởng của sự lắng xuống của hạt đối với độ dẫn nhiệt, huyền phù của boron nitride trong ethylene glycol đã được thử nghiệm trong 75 phút với cảm biến Thermtest THW-L3. Một gam bo nitrua được thêm vào 40mL etylen glicol, sau đó lắc cho đến khi đồng nhất. Sau đó, hỗn hợp được đổ vào một ô chứa cảm biến THW-L3. Bắt đầu ngay lập tức, phép đo một giây được thực hiện cứ sau 5 phút trong khi các hạt boron nitride lắng xuống. Ethylene glycol tinh khiết cũng được đo trong 75 phút như một đối chứng.
Hình 4: Thiết lập được sử dụng để đo boron nitride lơ lửng trong ethylene glycol khi bắt đầu thí nghiệm (trái) và sau 75 phút (phải).
Hình 5: Kết quả đo độ dẫn nhiệt (W/m*K) của huyền phù boron nitride hòa trong ethylene glycol trong 75 phút.