TP02土壤热导率探头

TP02是荷兰hukseflux公司生产的可以对以很高精度水平插入介质的用于导热系数（或热阻）进行实际和快速的测量的仪器。它符合ASTM D 5334-00，D 5930-97和IEEE 442-1981标准。标准TP02探头已经证明适用于土壤，热回填材料，沉积物，食品，粉末，污泥，油漆，胶水和各种其他材料。非稳态探头（NSSP）测量方法（也称为瞬态线源，热针，热针，热脉冲和热线技术）具有快速和很好的基本优势，而样品尺寸不是危急。Hukseflux专注于NSSP设计。已经开发了用于原位现场实验的特殊模型。对于土壤中的长期安装，可以使用专用型号TP01。TP02与瓦赫宁根大学应用物理小组合作设计和测试。

美国材料与试验协会（ASTM）和电气与电子工程师协会（IEEE）的标准描述了确定材料导热系数的成熟方法。ASTM D 5334-00和D 5930-97以及IEEE Std 442-1981“标准测试方法”规定了在各种应用中使用非稳态探针（NSSP）。通常，NSSP由代表完美线源的加热线和能够测量该源温度的温度传感器组成。将探针插入研究的培养基中。NSSP原理依赖于线源的独特属性：在短暂的瞬态过后，温度上升ΔT仅取决于加热器功率，Q和中等热导率，λ：

ΔT=（Q /4πλ）（ln） t + B）

K为ΔT，W / m为Q，W / mK为λ，t为秒，B为常数。通过测量加热器功率并及时追踪温度（对于TP02通常加热100s），可以计算λ。样本量并不重要。Q，t和ΔT的测量值分别是功率，时间和温度的直接测量值。无需参考材料即可完成。TP02的测量是固定的。TP02可以作为单独的探针测量，以结合到用户的测量和控制系统中。它适用于Campbell Scientific CR1000系列以及以上采集器。

TP02设计优势：

● 精度：TP02在针头中包含2个热电偶接头，产生电压输出U，与ΔT成比例。尖端的那个没有加热。主信号是长度为1/3的热接头与尖端的冷接头之间的差分信号。在这种配置中，开始测量之前的电压总是很小，与介质温度无关。在针中仅有一个传感器的设计中，信号U将出现在较大信号的顶部。在高温和低温下测量时，两种结设计具有极高的精度。另外，通过在针中具有冷结和热结，对介质的温度变化的敏感性被zui小化。

● 底座中的温度传感器：底座中的参考温度传感器（Pt1000）用作建立固定介质温度T的“冷端”测量。这是ASTM要求的。

● 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，整体防水。

● 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。

TP02标定追溯标准（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也可以适合在ISO标定实验室中使用作为标定参比。

TP02应用领域：

土壤和软石研究

食品、塑料和粉末研究

技术性能参数：

l   测试方法：ASTM D 5334-00和D 5930-97 IEEE Std 442-1981

l   针长：150 mm

l   可溯源：NPL

l   范围(λ)： 0.1~6 W/m.K

l   灵敏度(?T)：K型热电偶，ANSI MC96.1-1982

l   温度范围：-55~180℃

l   精度(@ 20 °C)：±(3%+0.02) W/mK

l   温度依赖性精度：±0.02 %/K (额外)      

l   测量循环周期：200 s (典型)

l   供电需求(开关)：3 V，1 Watt (zui大)

l   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

l   采样尺寸：最小20 mm半径

l   针和基部保护等级：IP68

l   整个传感器保护等级：IP67