4 اصل
4.1 دستگاه
هر دو دستگاه صفحه داغ محافظتشده و دستگاه اندازهگیری شار حرارتی برای ایجاد چگالی شار حرارتی یکجهته، ثابت و یکنواخت درون نمونههای آزمون همگن با سطوح تخت و موازی و بهشکل صفحات طراحی شدهاند. بخشی از دستگاه که این فرایند در آن با دقت قابلقبول انجام میشود، در اطراف مرکز آن قرار دارد؛ بنابراین دستگاه به یک بخش اندازهگیری مرکزی، که اندازهگیریها در آن انجام میشوند، و یک بخش محافظ پیرامونی تقسیم میشود.
4.2 اندازهگیری چگالی شار حرارتی
با برقراری حالت پایدار در بخش اندازهگیری، چگالی شار حرارتی، q، از اندازهگیری نرخ شار حرارتی، “phi”، و مساحت اندازهگیری، A، که شار حرارتی از آن عبور میکند، تعیین میشود.
4.3 اندازهگیری اختلاف دما
اختلاف دما در دو سوی نمونههای آزمون، Delta(T)، بهوسیله حسگرهای دمایی نصبشده روی سطوح دستگاه در تماس با نمونه آزمون و/یا سطوح خود نمونههای آزمون، حسب مورد، اندازهگیری میشود.
4.4 استخراج مقاومت حرارتی یا ضریب انتقال
مقاومت حرارتی، R، در صورت تحقق شرایط مناسب مندرج در A.3.2، با استفاده از مقادیر q، A و Delta(T) محاسبه میشود. با دانستن ضخامت، d، نمونه آزمون، ضریب انتقال، T، محاسبه میشود.
5.2 دستگاه صفحه داغ محافظتشده
5.2.1 کلیات
در دستگاه صفحه داغ محافظتشده، نرخ شار حرارتی از اندازهگیری توان ورودی به واحد گرمایش در بخش اندازهگیری بهدست میآید. ویژگیهای کلی دستگاه با نمونههای آزمون نصبشده در شکل 1 نشان داده شده است.
دو نوع دستگاه صفحه داغ محافظتشده وجود دارد که با اصل اساسی تشریحشده در بند 4 مطابقت دارند:
الف) دارای دو نمونه آزمون (و یک واحد گرمایش مرکزی)؛
ب) دارای یک نمونه آزمون.
5.2.2 دستگاه دارای دو نمونه آزمون
در دستگاه دارای دو نمونه آزمون [شکل 1a را ببینید]، مجموعه صفحه تخت مرکزیِ گرد یا مربعی، متشکل از یک گرمکن و صفحات سطحی فلزی که واحد گرمایش نامیده میشود، بین دو نمونه آزمون تقریباً یکسان قرار میگیرد. نرخ شار حرارتی از طریق نمونههای آزمون به مجموعههای تخت، همدما، گرد یا مربعی و مجزایی به نام واحدهای سرمایش منتقل میشود.
5.2.3 دستگاه دارای یک نمونه آزمون
در دستگاه دارای یک نمونه آزمون [شکل 1b را ببینید]، یکی از نمونههای آزمون با ترکیبی از یک قطعه عایق و یک صفحه محافظ جایگزین میشود. سپس اختلاف دمای صفر در دو سوی این ترکیب برقرار میگردد. مشروط بر آنکه تمامی الزامات قابلاعمال این استاندارد رعایت شده باشد، با استفاده از این نوع دستگاه میتوان اندازهگیریهای دقیق را انجام داد و نتایج را مطابق این روش گزارش کرد؛ بااینحال، در گزارش آزمون باید به اصلاح صفحه داغ معمولی دارای دو نمونه آزمون، بهطور خاص اشاره شود.
5.2.4 واحد گرمایش
واحد گرمایش از یک بخش اندازهگیری مرکزی مجزا تشکیل شده است که در آن میتوان چگالی شار حرارتی یکجهته، ثابت و یکنواخت را ایجاد کرد. این بخش با یک شکاف باریک از بخش محافظ پیرامونی جدا میشود.
5.2.5 مساحت اندازهگیری
مساحت اندازهگیری، ناحیه مرکزی نمونه آزمون است که با خط مرکزی شکاف واحد گرمایش محدود میشود.
این تعریف که در اصل فقط برای نمونههای آزمون ضخیم کاربرد دارد، برای تمامی نمونههای آزمونی که مطابق این استاندارد آزمون میشوند حفظ شده است؛ بهدلیل این تقریب، ضخامت نمونه آزمون باید حداقل ده برابر عرض شکاف باشد.
5.2.6 عایق لبه و محافظهای کمکی
بهویژه هنگام کار در دماهای بالاتر یا پایینتر از دمای اتاق، به عایق لبه اضافی و/یا بخشهای محافظ کمکی نیاز است؛ به پیوست B استاندارد EN 1946-2:1999 مراجعه کنید.
5.2.7 واحدهای سرمایش
ابعاد واحدهای سرمایش باید حداقل بهاندازه ابعاد واحد گرمایش، شامل گرمکن(های) محافظ، باشد. این واحدها باید از صفحات فلزی تشکیل شوند که در دمایی ثابت و یکنواخت نگه داشته میشوند.
6 نمونههای آزمون
6.1 کلیات
آزمون را میتوان به آمادهسازی نمونه آزمون، مطابق توضیحات زیر، و اندازهگیریهای واقعی، مطابق بند 7، تقسیم کرد.
هنگام آغاز آزمون باید درباره برخی تصمیمات مربوط به خواص قابلاندازهگیری انتقال حرارت، آمادهسازی نمونه آزمون و شرایط آزمون تصمیمگیری شود؛ به A.5 مراجعه کنید. برای این تصمیمات فقط باید به این استاندارد و/یا استاندارد محصول مربوطه که برای نمونه آزمون مورد آزمون کاربرد دارد، مراجعه شود.
6.2 انتخاب و اندازه
با توجه به نوع دستگاه، یک یا دو نمونه آزمون از هر نمونه انتخاب میشود (برای دستگاه صفحه داغ محافظتشده، به 5.2.2 یا 5.2.3، و برای دستگاه اندازهگیری شار حرارتی، به 5.3.1 مراجعه کنید). نمونه آزمون یا نمونههای آزمون باید الزامات کلی تشریحشده در A.3 و A.4 را برآورده کنند. هنگامی که دو نمونه آزمون موردنیاز است، باید تا حد امکان یکسان باشند و اختلاف ضخامت آنها کمتر از 2 % باشد. اندازه نمونه آزمون یا نمونههای آزمون باید بهگونهای باشد که سطوح واحد گرمایش، شامل بخش محافظ، را بهطور کامل بپوشاند، بدون آنکه از ابعاد خطی کلی واحد گرمایش یا دستگاه اندازهگیری شار حرارتی بیش از 3 % بزرگتر باشد. ضخامت نمونهها باید مطابق استاندارد محصول مربوطه باشد و علاوه بر آن، رابطه میان ضخامت نمونه آزمون مورد استفاده و ابعاد واحد گرمایش باید بهگونهای محدود شود که مجموع خطای عدمتعادل (فقط در دستگاه صفحه داغ محافظتشده) و خطاهای اتلاف حرارت لبه به 0,5 % محدود شود؛ به حدود ضخامت در جدول A.1 در A.3 مراجعه کنید. برای حداقل ضخامت نمونه آزمون، به A.3.4 و جداول A.1 و A.2 مراجعه کنید.
7 روش آزمون
7.1 کلیات
روش آزمون مجموعه کامل عملیات برای تعیین خاصیت انتقال حرارت موردنظر است که روی نمونه آزمون آمادهشده مطابق 6.3 انجام میشود. این عملیات را میتوان به آمادهسازی، تشریحشده در 7.2، و عملیات باقیمانده برای اجرای آزمون با دستگاه صفحه داغ محافظتشده یا دستگاه اندازهگیری شار حرارتی، تشریحشده در 7.3، تقسیم کرد.
7.2 آمادهسازی
پس از تعیین جرم نمونه آزمون یا نمونههای آزمون، آنها باید مطابق استانداردهای محصول مربوطه تا رسیدن به جرم ثابت آمادهسازی شوند.
یادداشت: آمادهسازی، برای مثال، شامل خشککردن در آون تهویهشده یا خشککردن و سپس رساندن نمونه به تعادل با هوای آزمایشگاه است؛ برای جلوگیری از مهاجرت رطوبت به نمونه آزمون یا از آن در طول آزمون، میتوان خود نمونه آزمون را در یک پوشش نفوذناپذیر نسبت به بخار قرار داد.
کاهش نسبی جرم از جرم تعیینشده پیش و پس از خشککردن محاسبه میشود.
برای کاهش زمان آزمون، نمونه آزمون یا نمونههای آزمون را میتوان بلافاصله پیش از قرار دادن در دستگاه، در میانگین دمای آزمون آمادهسازی کرد.
7.3 اندازهگیریها
7.3.1 جرم
درست پیش از نصب نمونه آزمون یا نمونههای آزمون در دستگاه، جرم آن را با دقتی بهتر از 0,5 % تعیین کنید.
7.3.2 ضخامت و چگالی
ضخامت نمونه آزمون یا ضخامت تعیینشده با قرار دادن واحد گرمایش و واحد سرمایش است، یا ضخامت نمونه آزمون یا نمونههای آزمون است که در آغاز آزمون اندازهگیری میشود؛ همانگونه که در استانداردهای محصول مربوطه بیان شده است.
یادداشت: برای مواد بهشکل رول یا mat، استانداردهای محصول معمولاً ضخامت مورد استفاده برای آزمون را مشخص میکنند.
ضخامت نمونه آزمون یا نمونههای آزمون را میتوان در دستگاه، در دما و شرایط تراکم موجود آزمون، یا خارج از دستگاه با ابزارهایی اندازهگیری کرد که فشار واردشده بر نمونه آزمون در طول آزمون را بازتولید کنند؛ همانگونه که در استانداردهای محصول مربوطه بیان شده است.
برای اندازهگیری ضخامت در دستگاه، باید از نقاط اندازهگیری یا زائدههای اندازهگیری استفاده شود که بهطور اختصاصی در چهار گوشه بیرونی واحد سرمایش (یا واحدهای گرمایش و سرمایش در دستگاه دارای یک نمونه آزمون) یا در امتداد محورهای عمود بر واحدها و در مرکز آنها نصب شدهاند. ضخامت نمونه آزمون از میانگین اختلاف فاصله بین نقاط اندازهگیری، هنگامی که نمونه آزمون یا نمونههای آزمون در دستگاه قرار دارند و هنگامی که در جای خود قرار ندارند، تعیین میشود؛ در هر دو حالت، نیروی یکسانی برای فشردن واحدهای دستگاه به سمت یکدیگر بهکار میرود.
با استفاده از ابعاد نمونه آزمون، ضخامت اندازهگیریشده به روش فوق و جرم نمونه آزمون آمادهسازیشده که مطابق 7.3.1 تعیین شده است، میتوان چگالی نمونه در حالت آزمون را محاسبه کرد.
7.3.3 انتخاب اختلاف دما
اختلاف دما را مطابق A.3.8 و استاندارد محصول مربوطه انتخاب کنید.
7.3.4 شرایط محیطی
هنگامی که خواص انتقال حرارت برای شرایطی موردنظر است که نمونه آزمون در هوا (یا گاز دیگری) احاطه شده باشد، رطوبت جو پیرامون واحدهای دستگاه را در طول آزمون بهگونهای تنظیم کنید که دمای نقطه شبنم حداقل 5 K پایینتر از دمای واحد سرمایش باشد. هنگامی که برای جلوگیری از مهاجرت رطوبت به نمونه آزمون یا از آن، نمونه آزمون در یک پوشش نفوذناپذیر نسبت به بخار قرار میگیرد، شرایط آزمون باید بهگونهای باشد که روی بخش پوشش در تماس با سمت سرد نمونه آزمون، چگالش آب رخ ندهد.
7.3.5 اندازهگیریهای نرخ شار حرارتی
7.3.5.1 نرخ شار حرارتی در دستگاه صفحه داغ محافظتشده
توان الکتریکی متوسط تأمینشده به مساحت اندازهگیری را با دقت +-0,1 % اندازهگیری کنید.
نوسانات یا تغییرات دماهای سطوح واحد گرمایش در طول دوره آزمون که در اثر نوسانات یا تغییرات تصادفی در توان ورودی آنها ایجاد میشوند، نباید از 0,3 % اختلاف دما بین واحدهای گرمایش و سرمایش بیشتر باشند.
توان ورودی بخش محافظ را، ترجیحاً با کنترل خودکار، تنظیم و حفظ کنید تا درجه تعادل دمایی بین بخش اندازهگیری و بخش محافظ بهدست آید؛ بهگونهای که مجموع خطاهای عدمتعادل و اتلاف حرارت لبه در محدوده 0,5 % باقی بماند (به 6.2 مراجعه کنید).
8.2 خواص انتقال حرارت
8.2.1 کلیات
برای انجام تمامی محاسبات، از مقادیر متوسط دادههای حالت پایدار مشاهدهشده استفاده کنید. مجموعه مشاهدات تشریحشده در 7.3.8 باید در محاسبات بهکار رود؛ سایر مجموعههای مشاهدات در طول حالت پایدار نیز قابل استفاده هستند، مشروط بر آنکه خواص انتقال حرارت بهدستآمده از هر یک از این مجموعهها، بیش از 1 % با خواص بهدستآمده از مجموعههای تشریحشده در 7.3.8 اختلاف نداشته باشند.
8.2.2 اندازهگیریهای دستگاه صفحه داغ محافظتشده
مقاومت حرارتی R را با استفاده از معادله زیر محاسبه کنید:
یا ضریب انتقال T را با استفاده از معادله زیر محاسبه کنید:
که در آن:
دستگاه آزمون هدایت حرارتی مطابق EN 12667 ـ دستگاه دارای یک نمونه آزمون
- اتصال به درگاه USB رایانه
- نرمافزار همراه دستگاه ارائه میشود
- گزارش نرمافزار در قالب MS WORD
- محاسبه شار حرارتی بر اساس اندازهگیری توان الکتریکی
- محاسبه شار حرارتی در نرمافزار
- محدوده اندازهگیری 10-40 C
- کاهش دمای صفحه سرد از دمای اتاق تا 10 C
- چیلر صفحه سرد همراه دستگاه ارائه میشود
- افزایش دمای صفحه داغ از دمای اتاق تا 50 C
- مطابق EN 12667 ـ دستگاه دارای یک نمونه آزمون
- حداکثر ضخامت نمونه 50mm
- کابین بسته برای افزایش دقت اندازهگیریها
- اندازه نمونه تا 200*200 mm (اندازههای دیگر بنا به درخواست)
- حداکثر ضخامت نمونه 50 mm (اندازههای دیگر بنا به درخواست)