
标准“EN ISO 8990 隔热 - 稳态热导率测定 - 校准和保护热箱”基于欧洲标准,后来由国际标准化组织(ISO)发布,描述了设备设计原则和测定建筑部件和类似工业用部件的实验室稳态热导率必须满足的最低要求。然而,它没有指定具体的设计,因为要求各不相同,特别是在尺寸方面,在操作条件方面也有所不同。

该标准还描述了设备、测量技术和所需的数据报告。特殊组件(例如窗户)需要本标准未包括的额外程序。同样被排除的是测量水分传递或再分配对热流的影响,但在设备的设计和操作中应该考虑水分传递对测试结果的准确性和相关性的可能影响。可以测量的性质有热导率和热阻。
该标准包括两种替代方法:校准热箱法和保护热箱法。两种方法均适用于墙壁等垂直样品和天花板、地板等水平样品。该设备足够大,可以检查全尺寸组件。这些方法主要用于大型非均质样品的实验室测量,但当然也可以测试均质样品,并且需要进行校准和验证。
按照该标准对均质样品进行测试时,经验表明,一般可以达到正负5%的精度。然而,每台仪器的准确度都是通过参考热导率超出仪器测量范围的均质样品来估算的。非均匀样品的准确度评估更为复杂,涉及对所测试的特定类型的非均匀样品中的热流机制的分析。此类分析不在本标准的范围之内。
本标准不提供涉及测试过程中样品质量转移的测量指南。
就本标准而言,适用以下定义:
这两种类型的设备,即屏蔽热箱和校准热箱,通常设计用于重现两种大气流体之间样品的常规边界条件,每种流体的温度都是均匀的。将样品放置在已知环境温度的冷室和热室之间。测量是在空气和表面温度以及输送到热侧室的功率稳定状态下进行的。根据这些测量结果,计算出样品的热传递特性。测试样品组件表面的热交换既是对流的,也是辐射的。前者取决于空气温度和空气速度,后者取决于样品表面和测试样品表面所见表面的温度以及总半球发射率。对流和辐射传热的影响结合在环境温度和表面传热系数的概念中。
热传递率定义在两个环境温度之间,因此需要适当的温度测量才能确定。这对于热阻较低的试样尤其重要,因为表面传热系数占总阻力的很大一部分。对于具有中等至高热阻的测试样本,如果可以证明测试样本两侧的空气温度和辐射温度之间的差异足够小以满足精度要求,则仅记录测试期间的空气温度就足够了。
当热箱在样品热侧附近有一个辐射板作为热源时,就会出现一种特殊情况。在这种情况下,辐射成分在向样品表面传递热量的过程中占据更主导地位。这种利用辐射板的方法可用于测量样品的热阻,但不适合直接测量常规表面系数的热透射率。
在屏蔽热箱中,测量箱被屏蔽箱包围,屏蔽箱中的环境受到控制,以最大限度地减少流入样品的横向热流和通过测量箱壁的热流。理想情况下,当在装置中安装均质样品,并且测量箱内外温度均匀时,并且当冷侧温度和表面传热系数均匀时,测量箱内外空气的温度平衡意味着样品表面的温度平衡,反之亦然。通过样品的总热通量等于输入测量箱的热量。
校准热箱周围有一个温控区域,该区域的温度与测量箱内的空气温度不同。通过采用高热阻结构,可以降低通过箱壁的热量损失。总功率输入必须根据壁面损耗和侧面损耗进行校正。图中显示了侧面热流路径,显示了样品和样品框架以及相邻的热侧箱壁和冷侧箱壁的细节。箱壁损耗和侧面损耗的校正是通过对已知热阻的校准样品进行测试来确定的。对于侧损校准,校准样品应覆盖与被测样品相同的厚度和热阻范围以及预期使用温度范围。
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