TP02热导率传感器
TP02热导率传感器介绍
TP02热导率传感器是一款非稳定状态探头—热导率测量，在针式热导率传感器的设计上，Hukseflux是目前市场上的领导者。这些针式传感器中有一些比较大的型号用于现场测试，也有一些小的型号用于小样本热导率测量，可以用一些比较短但是很牢固的放射性材料测量海边土壤的热导率。
TP02热导率传感器可以快速准确的测量出介质的热导率(或热阻)，可以以最高的精度来插入。该探头依从ASTM D 5334-00，D 5930-97和IEEE 442-1981标准，标准的TP02探头在土壤、热回填材料，沉淀物、食品、粉末、 污泥、油漆、胶水以及其它各种材料中已经被证明具有非常好的稳定性。非稳定状态探头(NSSP)测量方法 (众所周知的瞬时线性源，热针，热脉冲和热线技术)有一些基本的有利条件，这些条件可以使得采样快速、绝对。Hukseflux特定于NSSP设计，特殊的型号已经开发用于现场实验。为了永久性的安装在土壤里面，设计了一个专注的型号——TP01。TP02的设计和测试都是和瓦格宁根大学的应用物理小组一起合作完成。
ASTM的表尊和IEEE的标准描述证明了测量材料热导率的方法。ASTM D 5334-00和D 5930-97，以及IEEEStd 442-1981 "标准测试方法"特殊用于非稳定状态探头NSSP，并且已经在各种领域得到应用。一个NSSP由加热导线，完美线源，一个温度传感器组成，温度传感器用于测量这个源的温度。NSSP的原理是独立依赖与一个线源：短时温度上升期间，?T，仅依赖于加热器功率，Q，以及介质热导率λ:
?T = (Q / 4 π λ) (ln t + B)
?T单位是K，Q单位是W/m，λ单位是W/mK，t是时间，单位是s和B是一个常数，在测量加热期间，加热温度的时间可以计算出来(对于TP02，典型为2分钟)，λ也可以被计算出来。没有限定采样尺寸，在针的周围，最大20mm半径可以被覆盖范围。
为了测量Q，t和 ?T，可以分别直接测量功率，时间和温度。完成这些测量不需要参考材料，因此TP02的测量是绝对的。
TP02作为一个单独的探头，可以和用户的其它测量和控制系统一起工作，可以和CampbellScientific的CR1000数据采集器一起工作。
Hukseflux的TP02设计可以用于非常宽的应用范围，设计考虑了一下因素：
● 最佳精度：TP02包含2个热电偶，外形为针式，输出为电压信号，U，和?T成比例。一个尖不能被加热，只是作为一个参比。
开始测量之前，这个电压总是很小，独立于介质温度。设计在针中仅一个传感器，信号Ｕ降出现在最大信号上。
两个热电偶设计有着非常高级别的精度，尤其是在测量高温和低温时。
此外，针中的参比结和加热结，介质温度变化的灵敏度已经被最小化。
● 基本温度传感器：传感器基于Pt1000铂电阻，作为一个冷结测量建立了绝对的介质温度Ｔ。（需要ASTM）。这个用于温度热电偶灵敏度校正，也可以在整个量程范围内提供高级别的精度。
● 温度和水分抵抗性：TP02上所有的材料都很高的温度抵抗性，针全部由不锈钢制作，焊接尖的保等级为IP68，压缩热塑电缆的保护等级为IP67，整个针100%防水。
● 标准电缆和连接器：在底部装如Pt1000铂电阻温度传感器，使用铜芯电缆和连接器，可以用普通的电缆延长TP02的电缆。
● 长期稳定性：全部密封的结构可以在实质上保护内部不会受到侵蚀，长时间的维持传感器的稳定性。
● 数据处理：从TP02获得的数据可以用电子表格程序进行直接处理。
标定/ISO 9000
探头稳定性的确认可以通过在甘油中的重复（每年）测试，而且更适合在多个温度条件下。标定参比筒(CRC)可溯源至NPL，标定参比筒可以从Hukseflux公司购买。TP02适合在ISO标定实验室中使用。
建议使用：土壤和软石研究；食品、塑料和粉末研究
可选项
● 标准：ASTM标准可以在http://www.astm.org上获得
● 比较设计：Hukseflux特定指向NSSP设计，比较模型，比如更小，更牢固，温度抵抗性更强
● 土壤的永久性安装：TP01专门设计用于长期监测
● 测量和控制解决方案：详见TP02手册
● 手册：可以通过Email索取
为了更高精度的标定，CRC标定参比筒可以使用
为了插入硬度很高的土壤，GT系列导深管可以使用
技术性能参数
测试方法：ASTM D 5334-00和D 5930-97 IEEE Std 442-1981
针长：150 mm
可溯源：NPL
范围(λ)： 0.1—6 W/（m.K）
灵敏度(?T)：K型热电偶，ANSI MC96.1-1982
温度范围：-55—+180℃
精度(@ 20℃)：±(3%+0.02) W/mK
温度依赖性精度：±0.02 %/K (附加)
测量循环周期：200 s (典型)
供电需求(开关)：3 V，1 Watt (最大)
介质/采样需求：颗粒状材料，粉末，泥浆，凝胶，糊状物，某些采样需要预先钻孔
采样尺寸：最小20 mm半径
更小采样：咨询HUkseflux
注意：请参阅手册获得更加详细的信息
针和基部保护等级：IP 68
整个传感器保护等级：IP 67