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土壤导热系数选型指南

按需选用适配检测仪器

Hukx拥有多款材料特性检测设备,可测定土壤导热系数及其倒数热阻系数。全系配套热针式检测系统,产品均符合ASTM D5334-14、D5930-97及IEEE 442-1981相关标准。热针探头可反复插入各类试样与原状土壤开展检测。

设备主要分为三类:

  • 高精度检测设备:搭载TP02、TP08热针探头,配套TPSYS02检测系统
  • 野外加固型设备:兼顾现场耐用性,精度略有取舍,包含FTN02、MTN02、TNS02系统,适配TP09、TP07探头
  • 长期监测专用设备:TP01薄膜式传感器

表 1 土壤导热系数检测设备汇总

检测参数导热系数、热阻系数
产品类型单体传感器、整套检测系统
适用材质土壤、混凝土、导热回填材料
执行标准美国材料与试验协会标准、电气和电子工程师协会标准
服务形式设备采购、设备租赁、委托材料检测、专业技术培训

图 1 硬质土壤与脱水试验专用导向管

热针式检测设备品类

在售检测系统分类:

  • FTN02:纯野外作业设备
  • MTN02:野外与实验室两用设备
  • TPSYS02:科研级设备,多用于实验室,也可适配松软沉积物、土壤脱水试验

TP07、TP08、TP02探头可搭配不锈钢导向管使用。将导向管预埋试样内部,便可对水泥、重型黏土回填土、干结土壤等硬质介质完成检测。

全系设备均可配套标准校准圆柱试样,保障数据溯源性。同时可定制重载、耐压机型,满足野外及海上作业需求。

高精度检测设备

TP02与TP08主打实验室场景,检测精度优异。

两款探头虽以室内检测为主,规范操作下也可外出现场实测。松软沉积物可直接插入检测,硬质土壤需预先钻孔或加装导向管。探头可单独采购,也可选购成套TPSYS02一体化设备,常规实验室检测电路均可配套驱动使用。

选型参考:TP02为标准款,抗外界干扰能力强,高低温环境下检测表现稳定,精度最优。若试样高度无法适配TP02常规尺寸,可选用尺寸更短的TP08,操作方式与前者一致。该型号配有专用试样容器,也常用于海底沉积物岩芯检测,可从岩芯侧面插入探测。

野外耐用型检测设备

FTN02、MTN02、TNS02专为野外工况设计,探头结构坚固,可穿透软硬不同土质。

FTN02适用于野外勘测,常用于高压电缆周边土质检测,常规探测深度可达地下1.5米。设备配备1.4米加长探杆,端头搭载大直径坚固探头,无需开挖沟渠,有效节省作业时长。

MTN02兼顾室内试验与野外勘测,搭配小型插入机具使用。

TP07、TP09结构强度优于高精度探头,但检测精度相对偏低。

图 2 高精度热针探头 TP08

图 3 整套坚固型 FTN02 检测系统,配备 1.4 米长探杆 LN02

相关产品

用于热阻率/电导率测量的现场热针系统

其他信息

被测对象

热导率、热阻率

测量范围

0.1至6 W/(m·K)(所有常见土壤)

额定工作温度范围

0至+50°C

测量方法

绝对测量符合ASTM D5334-14和IEEE标准442-1981(03)

数据分析

CRU的初步分析,PC上测量的最终审查(ASTM要求)

不确定度(20°C时)

+/-(读数的6%+0.04)W/(m•K)

加热间隔

300秒(典型值)

容量

50次测量

长度LN02喷枪

1.4m

长度TP09针

0.17 m

TP09直径

6.3 x 10⁻³ m

数据通信

USB

用于热导率/电阻率测量的多功能热针系统

其他信息

被测对象

热导率、热阻率、温度

测量范围

0.1至6 W/(m·K)(所有常见土壤)

额定工作温度范围

0至+50°C

测量方法

绝对测量符合ASTM D5334-14和IEEE 442-1981(03)

数据分析

CRU的初步分析,使用存储的数据在PC上对测量进行最终审查(ASTM要求)

不确定度(20°C时)

±(读数的6%+0.04)W/(m·K)

加热间隔

300秒(典型)

数据存储容量

50次测量

TP07长度

0.12米

TP07直径

3.5 x 10⁻³ m

数据通信

USB

用于热导率测量的非稳态探头

其他信息

试验方法

ASTM D5334-14和D5930-97 IEEE Std 442-1981

针长

150毫米

可追溯性

NPL

范围(λ)

0.1至6 W/m.K

灵敏度(ΔT)

热电偶K,ANSI MC96.1-1982

温度范围(包括电缆在内的总传感器)

-55至+180°C

精度(@20°C)

±(3%+0.02)W/mK

精度的温度依赖性

±0.02%/K(附加)

加热循环持续时间

100秒(典型)

电源要求(开关)

3V,1瓦(最大)

介质/样品要求

颗粒材料、粉末、浆料、凝胶、糊状物。有些样品需要预钻。样品尺寸:最小半径20mm。小样本:请咨询Hukseflux。注意:有关更多详细信息,请参阅产品手册。

防护针和底座

IP68

防护总传感器

IP67

选项

替代设计:Hukseflux专门从事NSSP设计。可根据要求制造替代型号,例如更小(见型号TP08)、更坚固或耐温的型号。土壤中的永久性安装:专用型号TP01专为长期监测而设计。可提供单独的手册。测量和控制解决方案:请参阅TP02手册或向Hukx咨询。Campbell Scientific CR10X的程序可用。交钥匙系统可供出售:见TPSYS。

用于热导率测量的小尺寸非稳态探头

其他信息

试验方法

ASTM D5334-14和D5930-97以及IEEE Std 442-1981

针长

70毫米

可追溯性

NPL

范围(λ)

0.1至6 W/m.K

灵敏度(ΔT)

热电偶K,ANSI MC96.1-1982

温度范围(总传感器,包括电缆)

总传感器-55至+180°C,包括电缆

精度(@20°C)

±(3%+0.02)W/mK

精度的温度依赖性

±0.02%/K(附加)

加热循环持续时间

200秒(典型)

电源要求(开关)

3V,1瓦(最大)

介质/样品要求

颗粒材料、粉末、浆料、凝胶、糊状物。一些样品需要预钻。样品尺寸:最小半径20mm。最小容量为80毫升。较小的样本:请咨询Hukseflux。注意:有关更多详细信息,请参阅产品手册。

保护针和底座

IP68

防护总传感器

IP67

选项

容器TP08:由于基底和样品之间热平衡的相对重要性,可以订购TP08的可选容器。替代设计:Hukseflux专门从事NSSP设计。根据要求,已经制造了替代型号,例如更小、更坚固或耐温的型号。土壤中的永久性安装:专用型号TP01专为长期监测而设计。可提供单独的手册。

更多应用说明

岩土工程

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