Standarden ”ASTM C177-19 Standardtestmetod för mätning av värmeflöde i stationärt tillstånd och termisk ledningsförmåga med hjälp av skyddad varmplatta” som utvecklats av American Society for Testing and Materials (ASTM) beskriver kriterier för laboratoriemätning av värmeflöde i stationärt tillstånd genom plana, homogena prover vid kontakt med fasta, parallella gränser vars ytor hålls vid konstanta temperaturer.
Testapparaten som är avsedd för detta ändamål är känd som en skyddad varmplattasapparat och är en primär (eller absolut) metod. Denna testmetod är jämförbar med, men inte identisk med, ISO 8302-standardtestmetoden.
Denna testmetod fastställer de allmänna konstruktionskrav som är nödvändiga för att tillverka och använda en tillfredsställande anordning med skyddad värmeplatta. Täcker ett brett spektrum av enhetsstrukturer, testförhållanden och driftsförhållanden. Detaljerade konstruktioner lämpliga för denna testmetod tillhandahålls inte, men måste utvecklas inom ramen för de allmänna kraven. Exempel på analysverktyg, koncept och procedurer som används vid design, konstruktion, kalibrering och drift av en anordning med skyddad värmeplatta ingår i standarden (Resurser).
Denna testmetod täcker både ensidiga och dubbelsidiga mätlägen. Både distribuerade och nätbaserade skärmade värmeplattor är tillåtna. Användaren bör hänvisa till standarderna ASTM C1044 och ASTM C1043 för mer information om dessa värmarkonstruktioner.
Den avskärmade värmeplattan kan drivas med vertikalt eller horisontellt värmeflöde. Användaren varnas dock för att om konvektiv värmeströmning uppstår i proverna kan testresultaten som erhålls från de två orienteringarna skilja sig åt.
Även om ingen absolut övre gräns kan ges för storleken på provets konduktivitet som kan mätas på den skyddade värmeplattan, bör provets konduktivitet av praktiska skäl vara mindre än det värde som anges i standarden.
Denna testmetod är tillämplig på mätning av en mängd olika prover, från ogenomskinliga fasta ämnen till porösa eller transparenta material, och en mängd olika miljöförhållanden, inklusive mätningar vid extrema temperaturer och med olika gaser och tryck.
Inhomogeniteter vinkelräta mot värmeflödesriktningen, såsom skiktade strukturer, kan utvärderas framgångsrikt med denna testmetod. Att testa prover med inhomogeniteter i värmeflödets riktning, såsom ett termiskt bryggat isoleringssystem, kan dock ge platsspecifika resultat och bör inte försökas med denna typ av anordning. ASTM C1363-standarden är giltig för testning av dessa system.
Beräkning av värmeöverföringsegenskaper baserade på mätningar gjorda med denna metod bör göras i enlighet med ASTM C1045-standarden.
För att säkerställa den förväntade nivån av precision och noggrannhet måste de som tillämpar denna standard vara kunniga om kraven för termisk mätning och provningsmetoder och den praktiska tillämpningen av värmeöverföringsteori i relation till värmeisoleringsmaterial och system. Detaljerade driftsprocedurer, inklusive konstruktionsscheman och elektriska ritningar, måste finnas tillgängliga för varje enhet för att säkerställa att testerna överensstämmer med denna testmetod. Dessutom bör automatiserade datainsamlings- och bearbetningssystem som är anslutna till enheten valideras för deras noggrannhet. Detta kan göras genom att mata in datamängder associerade med kalibrering och kända resultat i datorprogram.
Det är opraktiskt för en sådan testmetod att specificera design- och konstruktionsdetaljer och procedurer som täcker alla eventualiteter, vilket skulle vara svårt för en person utan teknisk kunskap om värmeflödesteori, temperaturmätningar och allmänna testmetoder. Användaren kan också finna det nödvändigt att vara konstruktör eller tillverkare, eller båda, vid reparation eller byte av enheten, där kraven på grundläggande förståelse och noggrann experimentell teknik är större. Standardiseringen av denna testmetod är inte avsedd att på något sätt begränsa framtida utveckling av nya eller förbättrade apparater eller procedurer.
Denna testmetod specificerar inte alla detaljer som krävs för att enheten ska fungera. Beslut gällande provtagning, provval, förkonditionering, provmontering och placering, val av testförhållanden och utvärdering av testdata måste följa tillämpliga ASTM-testmetoder, riktlinjer, praxis eller produktspecifikationer eller myndighetsföreskrifter. Om ingen tillämplig standard finns tillgänglig bör sund teknisk bedömning som återspeglar accepterade principer för värmeöverföring användas och dokumenteras.
Denna testmetod möjliggör användning av ett brett spektrum av instrumentdesigner och designnoggrannheter för att uppfylla kraven för specifika mätproblem. För att denna testmetod ska kunna följas krävs en redogörelse för osäkerheten för varje variabel som rapporteras i rapporten.
Figuren som ges i standarden visar huvudkomponenterna i det idealiserade systemet: två isotermiska kalla ytaggregat och en skyddad värmeplatta. Det är möjligt för vissa enheter att ha mer än ett skydd. Den skyddade värmeplattan består av en mätsektion som är termiskt isolerad från det koncentriska primärskyddet genom en specificerad separation eller ett gap. Vissa enheter kan ha mer än ett skydd. Testprovet är inklämt mellan dessa tre enheter. I dubbelsidigt mätläge består provet faktiskt av två delar. I detta fall ger mätningen ett resultat som är medelvärdet av de två delarna och det är därför viktigt att de två delarna ligger mycket nära varandra. Vid användning av ensidig mätning gäller ASTM C1044-standarden. För användning av en skyddad värmeplatta som inkluderar användning av en nätvärmare gäller ASTM C1043.
Den avskärmade värmeplattan tillhandahåller effekten (värmeflöde per tidsenhet) för mätningen och definierar den faktiska testvolymen, dvs. den del av provet som faktiskt mäts. Funktionen hos den primära avskärmningen av den avskärmade värmeplattsapparaten och eventuell ytterligare koplanär avskärmning, om sådan finns, är att tillhandahålla lämpliga termiska förhållanden inom testvolymen för att minska värmeflödet i sidled inuti apparaten. De idealiserade förhållandena visas i figuren genom konfigurationen av isotermiska ytor och linjer med konstant värmeflöde inom provet.
Avvikelser från den idealiserade konfigurationen orsakas av: provinhomogeniteter, temperaturskillnader mellan den uppmätta sektionen och skyddet (obalans i mellanrummet) och temperaturskillnader mellan enhetens ytterkant och den omgivande kontrollerade miljön (obalans i kanterna).
Tre värme-/kylanordningar är utformade för att skapa isotermiska ytor på provernas ytor inom det uppmätta tvärsnittet. De två ytorna som betecknas som kalla ytaggregat är inställda på samma temperatur för dubbelsidigt driftläge. I praktiken uppstår ett visst lateralt värmeflöde eftersom plattorna och proverna har en ändlig storlek och den externa kontrollerade miljön vanligtvis har en annan temperatur än kanten av den uppmätta sektionen. Primärskyddet för den avskärmade värmeplattan begränsar storleken på det laterala värmeflödet i det uppmätta tvärsnittet. Primärskyddets effektivitet bestäms delvis av förhållandet mellan dess laterala dimension och storleken på den uppmätta sektionen och provkroppens tjocklek.
Överensstämmelse med denna testmetod kräver: etablering av stationära förhållanden och mätning av det enkelriktade värmeflödet genom den mätta sektionen, den mätta sektionsarean, temperaturgradienten över provet i termer av temperaturen på den heta ytan och temperaturen på den kalla ytan (eller motsvarande, temperaturen mellan de två ytorna), tjockleken på varje prov och balansen i skyddet mellan den mätta sektionen och det primära skyddet.
Vår organisation, som i åratal har försökt stödja företag från alla sektorer med ett brett utbud av test-, mät-, analys- och utvärderingsstudier, har en stark personalstyrka som noggrant följer utvecklingen i världen inom vetenskap och teknik och ständigt förbättrar sig. I detta sammanhang tillhandahålls även testtjänster till företag i enlighet med standarden ”ASTM C177-19 Standardtestmetod för mätning av värmeflöde i steady-state och värmeledningsegenskaper med hjälp av en skyddad varmplatta”.
Du kan be oss fylla i vårt formulär för att få en tid, för att få mer detaljerad information eller för att begära en utvärdering.
