TLS-100是一款用於測量各種樣品(包括:土壤、岩石、混凝土和聚合物)的熱導率和熱阻率的便攜式儀表。只需按下按鈕即可進行測試,並立即顯示結果。第二代TLS-100具有多項升級功能,如自動識別感測器、自動加載測試參數等。
瞬態線熱源(TLS)儀表遵循ASTM D5334和IEEE 442-2017標準。其感測器密封在150mm、100mm或50mm的鋼管中,由細加熱線和溫度感應器所組成,並可完全插入待測樣品中,利用固定的電流源將熱量傳遞給樣品,並在時間段內自動記錄升溫數值。熱導率(k)採用溫度上升與時間的對數圖,其線段的斜率(a)來計算,斜率越低,樣品熱導率越高;斜率越高,樣品熱導率越低。
Method | TLS-100 (Included) | TLS-50 | TLS-150 | TLS-100 vCp |
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Materials | Soils, pastes, powders and solids | Concrete, rocks and polymers | Soils, pastes, powders and solids | Soil, solids, pastes, and powders |
Thermal conductivity (W/m·K) | 0.1 to 5 | 0.3 to 5 | 0.1 to 3 | N/A |
Thermal resistivity (mK/W) | 0.2 to 10 | 0.2 to 3.3 | 0.3 to 10 | N/A |
Volumetric specific heat (MJ/m³K) | N/A | N/A | N/A | Up to 2.5 |
Smallest sample size (mm) | 100 length, 50 diameter | 50 length, 50 diameter | 150 length, 50 diameter | 100 length, 50 diameter |
Largest sample size (mm) | Unlimited | Unlimited | Unlimited | Unlimited |
Test time (minutes) | 3 | 3 | 3 | N/A |
Accuracy (Thermal conductivity) | 5% | 5% | 5% | 15%* |
Repeatability (Thermal conductivity) | 2% | 2% | 2% | 2% |
Temperature range (°C) | -40 to 100 | -40 to 100 | -40 to 100 | -40 to 100 |
Standard | ASTM D5334-22a, IEEE 442-1981 | N/A | ASTM D5334-14, IEEE 442-2017 | N/A |
*Specific heat
每台TLS-100配備了標準的100 mm感測器,用於測試土壤、軟性材料、聚合物和易鑽孔材料。只需將針式感測器完全插入恆溫樣品中,按下按鈕便可進行測量,180秒後即可顯示熱導率和熱阻率結果。測試結果也可以透過應用軟體和USB連線導入電腦,相當方便。
透過測量「飽和狀態到乾燥」的樣品,其在不同水分含量下的熱導率,來得出土壤的熱乾燥曲線。典型的乾燥方法包括「在較高的溫度下加熱土壤」、「取出樣品、秤重、並以不同的時間間隔測量熱導率」,直到完全乾燥。
50 mm感測器專為測試硬質樣品(如岩石和混凝土)而設計。使用配備的鑽頭可以在硬質樣品中輕鬆鑽出一個直徑4mm x 深50mm的插入孔。當測試這種樣品時,需使用導熱潤滑膏來增加感測器和樣品之間的接觸。
選配的150 mm感測器根據IEEE 442-2017的標準,適用於室內和現場,進行土壤與軟性材料的測試應用。只需將針完全插入恆溫樣品中,按下按鈕便可進行測量,180秒後即可顯示熱導率和熱阻率結果。