TP02土壤熱導率探頭

　　非穩(wěn)定狀態(tài)探頭——熱導率測量

　　在針式熱導率傳感器的設計上，Hukseflux是目前市場上的。這些針式傳感器中有一些比較大的型號用于現(xiàn)場測試，也有一些小的型號用于小樣本熱導率測量，可以用一些比較短但是很牢固的放射性材料測量海邊土壤的熱導率。

　　TP02可以快速準確的測量出介質的熱導率(或熱阻)，可以以*高的精度來插入。該探頭依從ASTM D 5334-00，D 5930-97和IEEE 442-1981標準，標準的TP02探頭在土壤、熱回填材料，沉淀物、食品、粉末、 污泥、油漆、膠水以及其它各種材料中已經(jīng)被證明具有非常好的穩(wěn)定性。非穩(wěn)定狀態(tài)探頭(NSSP)測量方法 (眾所周知的瞬時線性源，熱針，熱脈沖和專線技術)有一些基本的有利條件，這些條件可以使得采樣快速、-概。　　　Hukseflux特定于NSSP設計，特殊的型號已經(jīng)開發(fā)用于現(xiàn)場實驗。為了長久性的安裝在土壤里面，設計了一個專注的型號——TP01。TP02的設計和測試都是和瓦格寧根大學的應用物理小組一起合作完成。

　　通常情況下，TP02連接在Campbell Scientific公司的CR1000數(shù)據(jù)采集器上。

　　ASTM的表尊和IEEE的標準描述證明了測量材料熱導率的方法。ASTM D 5334-00和D 5930-97，以及IEEE Std 442-1981 " 標準測試方法"特殊用于非穩(wěn)定狀態(tài)探頭NSSP，并且已經(jīng)在各種領域得到應用。一個NSSP由加熱導線，上乘線源，一個溫度傳感器組成，溫度傳感器用于測量這個源的溫度。NSSP的原理是獨立依賴與一個線源：短時溫度上升期間，?T，僅依賴于加熱器功率，Q，以及介質熱導率λ:  

?T = (Q / 4 π λ) (ln t + B)

　　?T單位是K，Q單位是W/m，λ單位是W/mK，t 是時間，單位是s和B是一個常數(shù)，在測量加熱期間，加熱溫度的時間可以計算出來(對于TP02，典型為2分鐘)，λ也可以被計算出來。沒有限定采樣尺寸，在針的周圍，*大20ｍｍ半徑可以被覆蓋范圍。

　　為了測量Q，t和 ?T，可以分別直接測量功率，時間和溫度。完成這些測量不需要參考材料，因此TP02的測量是-概的。

　　TP02作為一個單獨的探頭，可以和用戶的其它測量和控制系統(tǒng)一起工作，可以和Campbell Scientific的CR1000數(shù)據(jù)采集器一起工作。

Hukseflux的TP02設計可以用于非常寬的應用范圍，設計考慮了一下因素：

● *佳精度：TP02包含2個熱電偶，外形為針式，輸出為電壓信號，U，和?T成比例。一個尖不能被加熱，只是作為一個參比。

　　開始測量之前，這個電壓總是很小，獨立于介質溫度。設計在針中僅一個傳感器，信號Ｕ降出現(xiàn)在*大信號上。

　　兩個熱電偶設計有著非常上等別的精度，尤其是在測量高溫和低溫時。

　　此外，針中的參比結和加熱結，介質溫度變化的靈敏度已經(jīng)被*小化。

●　基本溫度傳感器：傳感器基于Pt1000鉑電阻，作為一個冷結測量建立了-概的介質溫度Ｔ。（需要ASTM）。這個用于溫度熱電偶靈敏度校正，也可以在整個量程范圍內提供上等別的精度。

● 溫度和水分抵抗性：TP02上所有的材料都很高的溫度抵抗性，針全部由不銹鋼制作，焊接尖的保等級為IP68，壓縮熱塑電纜的保護等級為IP67，整個針防水。

● 標準電纜和連接器：在底部裝如Pt1000鉑電阻溫度傳感器，使用銅芯電纜和連接器，可以用普通的電纜延長TP02的電纜。

● 長期穩(wěn)定性：全部密封的結構可以在實質上保護內部不會受到侵蝕，長時間的維持傳感器的穩(wěn)定性。

● 數(shù)據(jù)處理：從TP02獲得的數(shù)據(jù)可以用電子表格程序進行直接處理。

標定/ISO 9000

　　探頭穩(wěn)定性的確認可以通過在甘油中的重復（每年）測試，而且更適合在多個溫度條件下。標定參比筒(CRC)可溯源至NPL，標定參比筒可以從Hukseflux公司購買。TP02適合在ISO標定實驗室中使用。

建議使用：

※       土壤和軟石研究

※       食品、塑料和粉末研究

可選項

※       標準：ASTM標準可以在http://www.astm.org上獲得

※       比較設計：Hukseflux特定指向NSSP設計，比較模型，比如更小，更牢固，溫度抵抗性更強

※       土壤的長久性安裝：TP01專門設計用于長期監(jiān)測

※       測量和控制解決方案：詳見TP02手冊

※       手冊：可以通過Email索取

為了更高精度的標定，CRC標定參比筒可以使用

為了插入硬度很高的土壤，GT系列導深管可以使用

技術性能參數(shù)

測試方法：ASTM D 5334-00和D 5930-97 IEEE Std 442-1981

針長：150 mm

可溯源：NPL

范圍(λ)： 0.1——6 W/m.K

靈敏度(?T)：K型熱電偶，ANSI MC96.1-1982

溫度范圍：-55——180℃

精度(@ 20 °C)：±(3%+0.02) W/mK

溫度依賴性精度：±0.02 %/K (附加)      

測量循環(huán)周期：200 s (典型)

供電需求(開關)：3 V，1 Watt (*大)

介質/采樣需求：顆粒狀材料，粉末，泥漿，凝膠，糊狀物，某些采樣需要預先鉆孔

采樣尺寸：*小20 mm半徑

更小采樣：咨詢HUkseflux

注意：請參閱手冊獲得更加詳細的信息

針和基部保護等級：IP 68

整個傳感器保護等級：IP 67