Назначение
Измерители теплофизических параметров твердых тел LFA (далее _ измерители), предназначены для измерения температуропроводности твердых материалов в широком интервале температур.
Описание
Принцип работы измерителей основан на импульсном методе измерения, который состоит в следующем: передняя сторона плоскопараллельного образца твердого испытываемого тела нагревается коротким лазерным импульсом. Выделившееся на поверхности образца тепло распространяется через образец и вызывает увеличение температуры на его задней поверхности. Возрастание температуры измеряется в зависимости от времени с помощью температурного ИК-детектора. Анализ полученной температурной кривой позволяет определить температуропроводность образца
Измерители модификаций LFA 447, LFA 457 представляют собой единый настольный модуль, содержащий печь и электронный блок управления и измерения. Модификация LFA 427 выполнена в виде 3-х напольных блоков, включающих измерительную часть с печью, блока управления и электропитания измерительной части и системы сбора и обработки информации. В измерителях используется воздушное охлаждение печи. Рабочий диапазон может быть расширен в область низких или высоких температур за счет комплектования сменными печами.
Измерители полностью автоматизированы и позволяют осуществлять контроль и управление процессом измерения, а также анализировать и выводить результаты измеренных и вычисленных параметров на дисплей.
Внешний вид измерителей LFA изображен на рисунках 1-3.
Рисунок 2 - Внешний вид измерителя модификации LFA 447.
Рисунок 3 - Внешний вид измерителя модификации LFA 457.
Программное обеспечение
Измеритель имеет встроенное программное обеспечение.
Встроенное программное обеспечение измерителя разработано изготовителем специально для решения задач измерения теплофизических параметров и идентифицируется при включении измерителя путем вывода на экран версии программного обеспечения. Программное обеспечение осуществляет функции сбора, передачи, обработки и представления измерительной информации. Конструктивно измеритель имеет защиту встроенного программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных изменений, реализованную изготовителем на этапе производства путем установки системы защиты
микроконтроллера от чтения и записи.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (Идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| «NETZSCH-Proteus» (EPROM) | «NETZSCH-Proteus» (EPROM) | v 6 | *) | |
*) - Контрольная сумма не может быть рассчитана, так как ПО зашивается в измеритель на стадии изготовления. Идентификация осуществляется только по номеру версии.
Нормирование метрологических характеристик проведено с учетом того, что встроенное программное обеспечение является неотъемлемой частью измерителя.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010 - метрологически значимая часть ПО СИ и измеренные данные
достаточно защищены с помощью специальных средств.
Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение характеристики для модификаций |
| LFA 427 | LFA 447 | LFA 457 |
| Диапазон измерений температуропроводности, м2/с при температуре, °С | (от 1,0 до 40) 10-7 от минус 70 до 800 | (от 1,0 до 40) 10-7 от 20 до 300 | (от 1,0 до 40) 10-7 от минус 120 до 800 |
| Диапазон показаний температуропроводности, м2/с при температуре, °С | (от 0,1 до 10000)10-7 от минус 70 до 2000 | (от 0,1 до 10000)10-7 от 20 до 300 | (от 0,1 до 10000)10-7 от минус 120 до 1100 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений температуропроводности, % | ±8 |
| Источник света: Длина волны, нм Энергия импульса, Дж | Лазер Nd-GGG 1064 0-20 | Лампа Xe 150-2000 0-20 | Лазер Nd-GGG 1064 0-20 |
| Ширина импульса, мс | переменная, <1 | 100-700 | 0,33 |
| Условия эксплуатации: Температура окружающего воздуха, °С Диапазон атмосферного давления, кПа Относительная влажность воздуха, % | 20 ± 5 от 84 до 106,7 65 ± 15 |
| Напряжение питания переменного тока, В; частота, Гц | 230(115); 50 |
| Потребляемая мощность не более, кВ •А | 5,0 | 3,3 | 3,5 |
| Габаритные размеры (длина, ширина, высота), мм, не более: управляющего блока измерительного блока | 600,1200,700 600,1700,700 | 610,560,430 600,1700,700 | 570,550,880 600,1700,700 |
| Масса, не более, кг | 600 | 18 | 80 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом и на корпус измерителя любым способом, обеспечивающим сохранность знака утверждения типа в течение всего срока службы измерителя.
Комплектность
- измеритель 1 шт.
- руководство по эксплуатации 1 шт.
- калибровочные образцы теплофизических свойств 1 компл.
- мини - предохранители 3 шт.
- кабель эл. питания 1 шт.
- кабель для компьютера 1 шт.
- методика поверки МП 2413-0017-2009 1 экз.
По требованию:
- расходомер для газа продувки печи с игольчатым регулятором;
- блок автоматического контроля газов для продувки печи в ходе эксперимента;
- изоляция измерительной ячейки и интракулер для низкотемпературных измерений;
- система охлаждения жидким азотом;
- система вакуумной откачки
- различные держатели (по выбору)
Поверка
осуществляется в соответствии с документом МП 2413-0017-2009 «Измерители
теплофизических параметров твердых тел LFA. Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева» в июле 2009 года.
Основные средства измерений, необходимые для поверки:
- рабочие эталоны теплопроводности по ГОСТ 8.140-2009, границы относительной погрешности ±(3-5) %;
- рабочие эталоны удельной теплоемкости по ГОСТ 8.141-75, границы относительной погрешности ±0,5 %.
Сведения о методах измерений
приведены в документе «Измерители теплофизических параметров твердых тел LFA модификаций LFA 427, LFA 447, LFA 457. Руководство по эксплуатации»
Нормативные документы
ГОСТ 8.141-75 ГСИ. Государственный первичный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений удельной теплоемкости твердых тел в диапазоне температур от 273,15 до 700 К.
ГОСТ 8.140-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений теплопроводности твердых тел в диапазоне от 0,02 до 20 Вт/(м^К) при температуре от 90 до 1100 К.
Техническая документация фирмы «NETZSCH-Geratebau GmbH», Германия.
Рекомендации к применению
- при выполнении работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов, установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
- при осуществлении мероприятий государственного контроля (надзора).
