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THASYS热导率传感器
中级会员第2年
代理商北京华益瑞科技有限公司自 2007 年以来一直从事生态气象、空气质量、水文水质、物候及植被指数、土壤监测、风沙监测、遥感观测、工业与新能源等领域的方案咨询、系统集成、产品研发、售后安装及技术培训等。向广大客户提供系统的完整解决方案以及技术服务的专业化企业。
工作地点设有:北京总部,西安技术服务中心,大连办事处,长沙办事处。目前公司经营职能部门比较齐全:设有:销售部、市场部、研发部、售前部、采购部、生产加工部、测试部、技术野外安装部、运维保障部、仓储物流部、项目实施中心、财务部、外贸部、行政人力部等。
我公司目前代理世界生态气象及环境观测行业生产厂商的前沿科技产品,如:美国 Campbell、美国 Stardot、美国Stevenswater、美国 Spectrum、美国 Apogee、 荷兰 Kipp&Zonen、荷兰 Hukseflux、 英国 Gill、奥地利 Sommer、 挪威 Geonor、德国 Lufft 等。并拥有自主研发产品(采集器、气象类、土壤类等)。
我公司总员工人数80余人,拥有一支成熟有经验的技术团队。15年以上系统集成经验的技术工程师,熟悉使用各种数据采集器及各种传感器。对设备的特性与用户的需求有深刻的理解,可以非常贴近客户的需求设计他们所需要的系统。具有监测维护各种观测仪器的丰富经验,对许多研究机构和使用单位进行过多次系统的培训,我们始终强调对系统的稳定设计,为用户提供准确的数据,方便的操作维护。
我们先后为中国生态系统研究网络(CERN),中国森林生态系统定位研究网络(CFERN)和科技部 973/985 项目提供了先进的野外观测设备及售后技术服务,参与了中国通量网 China Flux 项目的建设,同时与以下单位保持密切的合作:中国科学院、中国林科院、中国农科院、中国气象局、国家海洋局、清华大学、同济大学等国家重点高校及其他研究所等。
自 2002 年以来开始建设 Chinaflux 网络的 8 个通量站(长白山站,千烟洲站,禹城站,鼎湖山站,海北高原草甸站,锡林浩特草原站,西双版纳站,拉萨当雄站)以来,到 2018 年年底为止,我公司累计总共参与建设了 200 套以上的涡动协方差观测系统;我们为中国生态系统研究网络(CERN)分别于 2013 年第一期和 2016 年第二期土壤温湿盐自动观测系统项目总计提供了 267 套自动观测设备。
我们的专长在于创造性地将相关领域的仪器设备与客户在野外的观测需求结合起来,为其提供合理解决方案。我们向客户提供现场安装、技术培训、日常运维等便捷的一站式服务,在过去些年中,我们在不同的监测领域积累了大量经验和技术,使得我们不仅在产品供应方面有强大的优势,而且在技术设计、支持和维护方面也可以提供高水平的服务,包括从初设、最终设计到安装调试。我们的专长在于创造性地将我们的核心仪器与实际中的自动观测起来,为用户实现合理化的配置。向客户提供现场安装、培训、调试、维护等满意的一站式服务。
这已成为我公司标准的业务服务模式,并得到了广大客户的认可。我们为从事科学研究的人群提供精准的仪器设备,并为他们提供技术服务。
我们始终坚信人才是企业发展的动力,在一群志同道合的年轻人共同努力下,我们定会为生态环境保护和国家的基础科学研究工作尽我们的一份力量。我们全体华益瑞人坚持“精准可靠,超越自我”,力争为广大科研人员提供更好的观测项目解决方案。
THASYS提供热导率测量或塑料、复合材料、电子绝缘材料/界面材料的总热阻。THASYS工作依据ASTM 1114-98标准,提供了一个的、快速的、简单的、-概的测量。传感器由一个薄片加热器(THA01)和一个测量控制单元(MCU)组成,采用了一个特殊设计的高精度热电堆传感器。THA01是一个可以手持的薄片材料制作的(一般情况下只有0.1——6 mm厚,但是有点时候也可以做到0.01mm厚),依照ASTM D5470,考虑到程序和方法。在一个气候室内,即使有比较大的温度范围也可以被覆盖,进行有规律的间隔测量。THASYS全部是由PC控制,为了用在有更高热导率的环境中,可以使用一个薄的金属材料制作出一个不同的型号,比如THISYS。
为了测量材料的热导率,我们使用各种不同类型的设备,各种证明方法都在ASTM(American Society for Testing and Materials)里面有描述。
ASTM C 1114-98 对于“薄片加热器”的“标准测试方法”已经成为一个相对比较新的标准(1998),可以提供高精度、高速度的测量,而且贯穿了一个非产大的温度范围。
THA原理依赖于薄片加热器有可忽略的横向热流这个事实,和一个非常薄的加热器相比,两个薄厚相对类似的加热器和两个厚度相对类似的加热槽可以产生一个相同性质的热区域,在热通量采样上,这种方法非常杰出。
通过测量通量φ(起源于加热源),贯穿样本的不同温度,∆Tamp,以及有效的样本厚度,Heff,即可以简单的计算出热导率λ:
λ = φ Heff / ∆Tamp
φ,Heff和∆Tamp都是可以直接测量出来的,通过直接测量功率、尺寸和温度。这个和诸如“热板”的方法相反,热板需要参比材料或标定的热通量传感器。THA是一个-概的测量仪器。
THA01
在技术上是新颖的,传感器是一个薄的热电堆(Hukseflux 专有的设计),在温度差∆T温度测量上具有非常好的精度和超级灵敏度,实际测量是浸泡在甘油中,减少了THA操作中的接触热阻。
通常情况下使用的是象ASTM D 5470 – 01的方法,该方法在接触热阻上显示出非常高的灵敏度, THASYS提供了这个问题的解决方案。
THA01可以为0.01——6 mm 的厚度工作,典型的样本是平板材料,尺寸为70——100mm。
测量精度依赖样本的总热阻,对于比较薄的样本(0.01mm),测量精度可以“叠加”进行改善。比如使用四个或更多的样本代替通常情况的两个样本。
测量的本质就是测量THA01的温度,把THA01整体放入一个气候室内,改变温度是必须的,当仪器温度变化到需要的温度时执行测量。热电堆附着在加热槽的冷端,它的热结点在薄片加热器内,样本被放置在热槽和加热器之间,由于通常情况下使用了液体甘油,因此由于接触热阻草成的误差被*小化,测量由一个加热循环和一个测量∆T组成。
MCU01
MCU的测量和控制功能和数据存储功能一样好,通过PC来操作,使用Windows软件软件。参数的循环时间,样本的厚度和加热区域都已经被输入,从屏幕上开始实验。
标定
稳定性的确认可以通过重复(一年一次)的Pyrex 7740样本测试完成,购买时包含这些样本。标定可以溯源至NPL. THASYS,适合使用在ISO认证的实验室里面。
建议使用:塑料和复合材料的热性能分析;电子设备材料