Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından geliştirilen “ASTM C177-19 Korumalı sıcak plaka aparatı aracılığıyla sabit durum ısı akısı ölçümleri ve ısıl iletim özellikleri için standart test yöntemi” standardında, yüzeyleri sabit sıcaklıklarda tutulan katı, paralel sınırlarla temas halindeyken düz, homojen numunelerden geçen sabit durum ısı akısının laboratuvar ölçümü için kriterler açıklanmaktadır.
Bu amaç için tasarlanan test cihazı, korumalı-sıcak-plaka cihazı olarak bilinir ve birincil (veya mutlak) bir yöntemdir. Bu test yöntemi, ISO 8302 standardı test yöntemi ile karşılaştırılabilir, ancak aynı değildir.
Bu test yöntemi, tatmin edici bir korumalı-sıcak-plaka cihazı imal etmek ve çalıştırmak için gerekli genel tasarım gereksinimlerini ortaya koyar. Çok çeşitli cihaz yapılarını, test koşullarını ve çalışma koşullarını kapsar. Bu test yöntemine uygun ayrıntılı tasarımlar verilmemiştir, ancak genel gereksinimlerin kısıtlamaları dahilinde geliştirilmelidir. Korumalı-sıcak-plaka aygıtının tasarımında, yapımında, kalibrasyonunda ve çalıştırılmasında kullanılan analiz araçları, kavramlar ve prosedürlere ilişkin örnekler standart içinde yer almaktadır (Kaynaklar).
Bu test yöntemi hem tek taraflı hem de çift taraflı ölçüm modlarını kapsar. Hem dağıtılmış hem de hat kaynaklı korumalı ısıtma plakası tasarımlarına izin verilir. Kullanıcı, bu ısıtıcı tasarımları hakkında daha fazla ayrıntı için ASTM C1044 ve ASTM C1043 standartlarına başvurmalıdır.
Korumalı sıcak plaka aparatı, dikey veya yatay ısı akışı ile çalıştırılabilir. Ancak, numuneler içinde konvektif ısı akışı meydana gelirse, iki yönelimden elde edilen test sonuçlarının farklı olabileceği konusunda kullanıcı uyarılır.
Korumalı sıcak plaka üzerinde ölçülebilen numune iletkenliğinin büyüklüğü için kesin bir üst sınır verilemese de pratik nedenlerden dolayı numune iletkenliği standart içinde verilen değerden az olmalıdır.
Bu test yöntemi, opak katılardan gözenekli veya şeffaf malzemelere kadar çok çeşitli numunelerin ve uç sıcaklıklarda ve çeşitli gazlar ve basınçlarla yapılan ölçümler dahil olmak üzere çok çeşitli çevre koşullarının ölçümüne uygulanabilir.
Katmanlı yapılar gibi ısı akışı yönüne dik homojensizlikler, bu test yöntemi kullanılarak başarıyla değerlendirilebilir. Ancak, ısı akışı yönünde homojensizlikleri olan numunelerin test edilmesi, termal köprülü bir yalıtım sistemi gibi, konuma özgü sonuçlar verebilir ve bu tür bir cihazla denenmemelidir. Bu sistemleri test etmede ASTM C1363 standardı geçerlidir.
Bu yöntem kullanılarak yapılan ölçümlere dayalı ısı iletim özelliklerinin hesaplanması ASTM C1045 standardına uygun olarak yapılmalıdır.
Beklenen hassasiyet ve doğruluk düzeyini sağlamak için, bu standardı uygulayan kişiler termal ölçümler ve test uygulamalarının gereklilikleri ve termal yalıtım malzemeleri ve sistemleriyle ilgili ısı transferi teorisinin pratik uygulaması hakkında bilgi sahibi olmalıdır. Tasarım şemaları ve elektrik çizimleri dahil olmak üzere ayrıntılı işletim prosedürleri, testlerin bu test yöntemine uygun olduğundan emin olmak için her bir cihaz için mevcut olmalıdır. Ayrıca, cihaza bağlı otomatik veri toplama ve işleme sistemleri doğrulukları açısından doğrulanmalıdır. Bu, kalibrasyon ve bilinen sonuçlarla ilişkili veri kümelerinin bilgisayar programlarına girilmesiyle yapılabilir.
Bu tür bir test yönteminin, ısı akışı teorisi, sıcaklık ölçümleri ve genel test uygulamaları konusunda teknik bilgisi olmayan bir kişi için zorluk yaratabilecek tüm olasılıkları kapsayacak şekilde tasarım ve yapım ayrıntılarını ve prosedürleri belirlemesi pratik değildir. Kullanıcı ayrıca cihazı onarırken veya değiştirirken, temel anlayış ve dikkatli deneysel teknik taleplerinin daha büyük olduğu bir tasarımcı veya üretici veya her ikisi birden olmayı gerekli görebilir. Bu test yönteminin standardizasyonu, yeni veya geliştirilmiş cihaz veya prosedürlerin gelecekteki gelişimini hiçbir şekilde kısıtlamak için tasarlanmamıştır.
Bu test yöntemi, cihazın çalışması için gerekli tüm ayrıntıları belirtmez. Örnekleme, numune seçimi, ön koşullandırma, numune montajı ve konumlandırma, test koşullarının seçimi ve test verilerinin değerlendirilmesi ile ilgili kararlar, geçerli ASTM test yöntemleri, kılavuzları, uygulamaları veya ürün spesifikasyonlarını veya yasal düzenlemeleri takip etmelidir. Uygulanabilir bir standart yoksa, kabul edilen ısı transferi ilkelerini yansıtan sağlam mühendislik yargısı kullanılmalı ve belgelenmelidir.
Bu test yöntemi, belirli ölçüm sorunlarının gereksinimlerini karşılamak için geniş bir cihaz tasarımı ve tasarım doğruluğu aralığının kullanılmasına olanak tanır. Bu test yöntemine uyum, raporda bildirilen her değişkenin belirsizliğinin bir beyanını gerektirir.
Standart içinde verilen şekilde, idealize edilmiş sistemin ana bileşenleri gösterilmektedir: iki izotermal soğuk yüzey tertibatı ve korumalı-sıcak plaka. Bazı aparatların birden fazla koruması olması mümkündür. Korumalı-sıcak plaka, belirli bir ayırma veya boşlukla eş merkezli birincil koruyucudan termal olarak izole edilmiş ölçülü bir bölümden oluşur. Bazı aparatların birden fazla koruması olabilir. Test numunesi, bu üç ünite arasına sıkıştırılmıştır. Çift taraflı ölçüm modunda, numune aslında iki parçadan oluşur. Bu durumda ölçüm, iki parçanın ortalaması olan bir sonuç üretir ve bu nedenle iki parçanın birbirine çok yakın olması önemlidir. Tek taraflı ölçüm modunun kullanımında ASTM C1044 standardı geçerlidir. Bir hat kaynağı ısıtıcısının kullanımını içeren korumalı-sıcak plakanın kullanımında ise ASTM C1043 standardı geçerlidir.
Korumalı sıcak plaka, ölçüm için güç (birim zaman başına ısı akışı) sağlar ve gerçek test hacmini, yani numunenin gerçekte ölçülen kısmını tanımlar. Korumalı sıcak plaka aparatının birincil korumasının ve varsa ek eş düzlemli korumasının işlevi, aparat içindeki yanal ısı akışını azaltmak için test hacmi içinde uygun termal koşulları sağlamaktır. Uygun (idealize edilmiş) koşullar, şekilde numune içindeki izotermal yüzeylerin ve sabit ısı akışı hatlarının konfigürasyonuyla gösterilmiştir.
İdealize edilmiş konfigürasyondan sapmalar şunlardan kaynaklanır: numune homojensizlikleri, ölçülen bölüm ile koruma arasındaki sıcaklık farkları (boşluk dengesizliği) ve tertibatın dış kenarı ile çevreleyen kontrollü ortam arasındaki sıcaklık farkları (kenar dengesizliği).
Üç ısıtma / soğutma tertibatı, ölçümlü kesit içindeki numunelerin yüzeylerinde izotermal yüzeyler oluşturmak üzere tasarlanmıştır. Soğuk yüzey tertibatları olarak belirlenen iki yüzey, çift taraflı çalışma modu için aynı sıcaklığa ayarlanır. Uygulamada, plakalar ve numuneler sonlu boyutlarda olduğundan ve harici kontrollü ortam genellikle ölçümlü kesitin kenarından farklı bir sıcaklıkta olduğundan, bir miktar yanal ısı akışı meydana gelir. Korumalı sıcak plaka için birincil koruma, ölçümlü kesitteki yanal ısı akışının büyüklüğünü sınırlar. Birincil korumanın etkinliği, kısmen, yanal boyutunun ölçümlü kesitin boyutuna ve numune kalınlığına oranıyla belirlenir.
Bu test yöntemine uygunluk şunları gerektirir: sabit durum koşullarının oluşturulması ve ölçülü bölümdeki tek yönlü ısı akışının, ölçülü bölüm alanının, numune boyunca sıcaklık gradyanının, sıcak yüzeyin sıcaklığı ve soğuk yüzeyin sıcaklığı (veya eşdeğer olarak, iki yüzey arasındaki sıcaklık) cinsinden ölçülmesi, her numunenin kalınlığı ve ölçülü bölüm ile birincil koruma arasındaki koruma dengesinin ölçülmesi.
Yıllardır çok geniş bir yelpazede gerçekleştirdiği test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları ile her sektörden işletmelere destek olmaya çalışan kuruluşumuz, bilim ve teknoloji alanında dünyada yaşanan gelişmeleri yakından takip eden ve sürekli kendini geliştiren güçlü bir çalışan kadrosuna sahiptir. Bu çerçevede işletmelere “ASTM C177-19 Korumalı sıcak plaka aparatı aracılığıyla sabit durum ısı akısı ölçümleri ve ısıl iletim özellikleri için standart test yöntemi” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.
Randevu almak, daha detaylı bilgi edinmek yada değerlendirme talep etmek için formumuzu doldurarak size ulaşmamızı isteyebilirsiniz.
EUROLAB , raporlama ve belgelendirme faaliyetlerini, United Accreditation Foundation (UAF), Türk Akreditasyon Kurumu (TÜRKAK), Enterprise Accreditation Foundation (EAF) kuruluşundan sağladığı akreditasyona dayanarak sürdürmektedir. Enterprise Accreditation Foundation (EAF), aynı zamanda Birleşmiş Milletler (UN GLOBAL COMPACT) imzacısıdır.
