測量不同濃度糖水溶液的熱導率

測量不同濃度糖水溶液的熱導率

MP-2是一款先進的儀表,具有獨特的瞬態熱導率傳感器選擇,適用於各種應用,側重於初級測量。 瞬態熱導率傳感器具有相似的工作原理。 使用恆流源 (q) 加熱傳感器線,並通過監測線的電阻變化(THW 和 EFF)或電阻溫度檢測器設備 (TLS) 記錄溫升。 對於高導熱性的樣品,電阻隨著時間的推移增加得更慢; 對於低熱導率的樣品,電阻隨時間增加得更快。

圖1. MP-2手持式多功能分析儀

MP-2 用戶受益於使用主要測試方法時獲得的便利性和準確性。 MP-2控制器自動檢測連接的傳感器並加載相應的測試參數。 使用智能機載軟件可以輕鬆執行測量,並使用隨附的 Windows 實用程序將其傳輸到計算機。

THW-L3 感測器

THW-L3 Sensor transient hot wire
圖 2. 用於 MP-2的THW-L3 傳感器

THW-L3 感測器是 Thermtest 便攜式測量平台 (MP-2) 提供的眾多傳感器之一。 該傳感器通過瞬態熱線法對液體、糊狀物和粉末進行簡單而準確的測量,測量範圍為 0.01 至 1 W/m·K,溫度範圍為 10°C 至 40°C。 THW-L3 符合國際公認的測試標準,符合 ASTM D7896-19。 THW-L3 具有 5% 的準確度和 2% 的測量重現性,使其成為測量液體、糊狀物和粉末的熱導率的高精度儀器。

THW-L3 具有檢測電流設置,可根據測試測量確定要應用的適當電流量。 通過讀取測試測量的結果,將設置一個電流,以在測試期間使樣品達到最佳溫升。 隨附的樣品架可以裝滿約 15 毫升的任何液體樣品,隨後可以將傳感器插入樣品架。 另一種測量液體樣品熱導率的方法是將 THW-L3 直接插入裝有樣品的容器中。

糖水溶液的熱導率

糖水溶液或糖水是許多軟飲料、果汁和其他食品的主要成分。 糖水的導熱係數因濃度而異,在加工、運輸和儲存方面了解這一點很重要。 巴氏殺菌是一種溫和的熱處理過程,許多食品和飲料都經過該過程以延長其保質期。 在此過程中,食品的熱導率很重要,以便預測和控制食品將如何受到影響。 本應用表將使用 Thermtest THW-L3 傳感器測量不同濃度糖水的熱導率。

對於這個實驗,測量了五個不同濃度的糖水溶液樣品。 第一個樣品是純 DIUF 水,或 0% 糖水。 第五個樣品是 100% 濃縮糖水。 第二、第三和第四個樣品分別是 25%、50% 和 75% 的糖水。 將每種混合物倒入 THW-L3 樣品池中,然後將傳感器插入樣品池中。 然後可以高精度地測量每個樣品的熱導率。

Thermal Conductivity of Aqueous Sugar Solutions
圖 3: 不同濃度的糖水溶液樣品。 從左到右,0%(純DIUF水); 25%; 50% ; 75% ; 100% 飽和
Results of measuring varying concentrations of aqueous sugar solutions
圖4: 使用 THW-L3 在室溫下測量不同濃度糖水溶液的結果。

 

1: 使用 THW-L3 在室溫下測量不同濃度糖水溶液的結果。