MY-207 열전도율계 기술 검토: 과도 평면 열원법이 열전도율 측정 시대를 "5초 수준"으로 이끈 방법
열전도율 계수는 재료의 열전도 성능을 정량화하는 기본적인 물리량이며, 전자 열 방출 설계, 건물 에너지 효율 평가, 신에너지 재료 연구 개발과 같은 분야에서 제품 결정에 직접적인 영향을 미칩니다. 전통적인 정상 상태 방법(예: 보호판법)은 단일 측정 완료에 몇 시간이 걸리고 시료 준비에 엄격한 요구 사항을 부과합니다. MY-207 열전도율계는 과도 평면 열원 기술(TPS)을 사용하여 단일 측정을 5~160초로 압축하면서 0.0001~300 W/(m·K)의 매우 넓은 범위를 포괄합니다. 따라서 단일 테스트로 열전도율 계수와 열 확산율을 동시에 제공할 수 있습니다. 이 검토는 기술 매개변수, 테스트 절차, 방법론 비교 및 실제 구현 과제의 네 가지 차원에서 장치를 검토합니다.
I. 기술 매개변수 및 프로브 시스템
MY-207의 핵심 측정 범위는 절연 재료(0.0001 W/(m·K))에서 열전도율이 높은 금속(300 W/(m·K))까지 6개의 자릿수를 차지하며, 서로 다른 직경의 세 가지 프로브를 통해 분할된 범위를 달성합니다. 전체 기술 사양은 다음과 같습니다.
| 매개변수 항목 | 자격 | 설명 |
|---|---|---|
| 테스트 사양 | 0.0001 ~ 300 W/(m·K) | 절연 재료에서 고전도성 금속까지 |
| 정확도 | 0.005~300 | 최적 조건에서 ±0.5% 달성 가능 |
| 반복성 오류 | ≤3% | 동일 시료의 여러 측정의 일관성 |
| 측정 시간 | 수십 분 | 재료 특성에 따라 구성 가능 |
| 시료 온도 상승 | ≤15℃ | 비파괴 테스트; 시료 재사용 가능 |
| 총 전력 | ≤500W | |
| 소스 | AC 220V | |
| 온도 범위 | -20°C ~ 200°C | 외부 온도 제어 장치를 선택하고 구성해야 합니다. |
3중 프로브 범위 일치 솔루션
장비의 광범위한 적용 범위는 세 가지 유형의 프로브를 분할하여 일치시키는 데 달려 있습니다. 프로브 선택의 기본 논리는 다음과 같습니다. 열전도율이 낮은 재료에는 작은 프로브를 사용하고(열이 집중되어 온도가 높아짐), 열전도율이 높은 재료에는 큰 프로브를 사용합니다(열이 빠르게 퍼져 더 큰 가열 면적이 필요함).
| 프로브 | 직경 | 적용 가능한 재료 | 단일 시료 크기 요구 사항 | 최대 전력 |
|---|---|---|---|---|
| 프로브 No.1 | 7.5mm | 저열전도율 얇은 재료(단열 보드, 폼 등) | ≥15×15×3.75mm | < 0.4W |
| 프로브 No.2 | 15mm | 범용(플라스틱, 고무, 광석 등) | ≥30×30×7.5mm | < 14W |
| 프로브 No.3 | 30mm | 고열전도율 재료(금속, 세라믹 등) | ≥60×60×20mm | < 7W |
[기술 노트] TPS 프로브는 전도성 합금으로 에칭하여 제작하고 이중 절연 보호층으로 코팅한 연속 이중 나선 구조의 얇은 시트로 구성됩니다. 프로브는 열원 및 온도 센서 역할을 동시에 수행합니다. 합금의 열 저항 계수는 온도와 선형 관계를 가지므로, 저항 변화를 측정함으로써 외부 온도 센서 없이 온도 변화를 추론할 수 있습니다. 이 "열원 자체를 센서로 사용하는" 설계는 TPS 방법의 핵심 혁신입니다.
II. 테스트 절차: 시료 준비부터 데이터 판독까지
MY-207의 테스트 절차는 기존 정상 상태 방법에 비해 훨씬 간소화되었습니다. 핵심 단계는 "두 개의 시료가 하나의 프로브 사이에 고정되는" 샌드위치 구성입니다. 전체 작동 절차는 다음과 같습니다.
1단계: 프로브 선택 및 시료 준비
열전도율의 대략적인 크기를 기준으로 프로브 모델을 선택합니다. 지정된 요구 사항을 충족하는 두 개의 시료를 준비합니다. 각 시료는 프로브 직경의 최소 두 배 길이와 너비를 가져야 하며, 표면은 비교적 평평하고 매끄러워야 합니다. 특별한 연마나 가공은 필요하지 않습니다. 벌크 고체의 표면이 비교적 매끄러우면 충분합니다. 표면이 매끄럽고 점도가 높은 시료의 경우, 필요한 두께를 충족하기 위해 여러 개의 얇은 시료를 쌓을 수 있습니다.
2단계: 프로브 설치 및 시료 고정
선택한 프로브를 두 개의 시료 사이에 놓아 샌드위치 구성을 만듭니다. 시료 스테이지의 조정 메커니즘을 사용하여 시료를 고정하고 프로브와 두 시료 표면 사이에 좋은 접촉을 보장합니다. 이 접촉의 품질은 측정 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다. 프로브에서 생성된 열은 시료에 의해 완전히 흡수되어야 합니다. 간격이 있으면 열 손실과 측정 편향이 발생합니다.
3단계: 매개변수 구성 및 시작 테스트
컬러 LCD 터치스크린에서 가열 전력 및 테스트 시간을 설정합니다. 전력 설정은 프로브 모델과 재료의 열전도 특성에 따라 달라집니다. 저열전도율 재료에는 낮은 전력을 사용하고(온도 상승이 15°C 상한선을 초과하지 않도록), 고열전도율 재료에는 높은 전력을 사용하여 충분한 온도 응답 신호를 보장합니다. 테스트 시간은 5~160초 중에서 선택할 수 있습니다. 저열전도율 재료의 경우, 완전한 온도 응답 곡선을 얻기 위해 일반적으로 더 긴 테스트 시간을 사용합니다. 시작 후 ARM 마이크로프로세서는 데이터 수집 칩을 제어하여 실시간으로 고해상도로 프로브 저항(즉, 온도)을 지속적으로 기록하며, 시간이 지남에 따라 과도하게 변화합니다.
4단계: 데이터 계산 및 결과 출력
테스트 완료 후 핵심 알고리즘은 프로브에서 수집된 과도 온도-시간 데이터에 대해 수학적 모델 피팅을 수행합니다. 단계별로 가열된 디스크 열원이 무한 매질에서 과도하게 반응하는 이론에 따라 TPS 방법은 시료 밀도를 입력할 필요 없이(레이저 방법과 다름) 모델 피팅을 통해 열전도율과 열 확산율이라는 두 가지 매개변수를 직접 결정할 수 있습니다. 결과는 터치스크린에 표시되며, 보고서 처리를 위해 컴퓨터로 통신 인터페이스를 통해 내보낼 수도 있습니다.
[기술 노트] 레이저 방법(플래시 방법)과 비교: 레이저 방법은 열 확산율과 비열을 직접 측정합니다. 열전도율은 시료 밀도를 추가로 입력한 후에 계산해야 합니다. 반면에 TPS 방법은 단일 단계에서 열전도율을 직접 제공하므로 중간 변환으로 인한 오류 소스를 줄입니다. 또한 레이저 방법은 시료 준비에 엄격한 요구 사항을 부과합니다(시료는 디스크 모양이어야 하며 지정된 두께를 가져야 함). 반면에 TPS 방법은 시료 모양에 특별한 요구 사항을 부과하지 않습니다.
III. 응용 시나리오 개요
MY-207은 금속 및 세라믹과 같은 고열전도율 고체부터 폼 플라스틱 및 미네랄 울과 같은 저열전도율 단열 재료에 이르기까지 매우 광범위한 테스트 재료를 제공합니다. 또한 분말 및 입자, 액체, 콜로이드 및 페이스트와 같은 물질도 테스트할 수 있습니다. 다음은 다섯 가지 일반적인 응용 분야입니다.
건축 에너지 절약 재료의 열 성능 평가
시멘트 벽, 미네랄 울, 시멘트-폴리스티렌 보드, 샌드위치 콘크리트, 유리 섬유 강화 플라스틱 패널 복합 패널과 같은 건축 자재에 대한 열전도율 테스트를 수행하여 건물 에너지 효율 설계에 필요한 열 매개변수를 제공합니다. 프로브 No.2(15mm)는 대부분의 건축 자재에 대한 일상적인 테스트에 적합하며, 프로브 No.3(30mm)는 시멘트 콘크리트와 같은 대형 시료에 적합합니다.
전자 패키징 및 열 인터페이스 재료 선택
열 실리콘 시트, 열 그리스(페이스트), 상변화 재료, 열 패드와 같은 열 인터페이스 재료의 열전도율을 측정하여 전자 장치의 열 방출 설계를 위한 재료 선택 데이터를 제공합니다. 페이스트 및 콜로이드 재료는 TPS 방법의 고유한 장점을 나타냅니다. 레이저 방법과 보호판 방법은 이러한 형태의 시료를 처리하는 데 적합하지 않습니다.
폴리머 및 복합 재료의 연구 개발
폴리머 매트릭스 복합 재료, 유리 섬유 강화 플라스틱, 종이 벌집 패널, 직물과 같은 재료에 대한 열 및 물리적 특성 특성화를 수행하여 재료 배합 최적화 및 공정 개선을 지원합니다. 비파괴 테스트 기능을 통해 동일 배치에서 얻은 시료를 후속 기계적 테스트 또는 기타 분석에 재사용할 수 있어 시료 소비를 줄입니다.
신에너지 재료의 열 관리 검증
배터리 분리막, 상변화 에너지 저장 재료, 단열층 재료를 포함한 신에너지 관련 재료에 대한 열전도율 평가를 수행합니다. 0.0001 W/(m·K)의 하한 측정 기능을 통해 에어로겔 펠트와 같은 초단열 재료의 테스트 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
분말 및 입상 재료의 품질 관리
생산 배치 중 품질 관리를 위해 분말 원료 및 입상 충전재에 대한 빠른 열전도율 측정을 수행합니다. 5~160초의 테스트 시간으로 인라인 샘플링 검사가 가능합니다. 전통적인 정상 상태 방법에서 요구하는 몇 시간의 측정 주기와 비교하면 효율성이 수십 배 증가합니다.
IV. 일반적인 테스트 과제 및 솔루션
TPS 방법은 테스트 프로세스를 단순화하지만, 실제 구현 시에는 적절한 처리가 필요한 몇 가지 문제가 여전히 발생합니다. 다음은 자주 발생하거나 어려운 문제 8가지와 해당 해결책을 요약한 것입니다.
과제 01: 프로브와 시료 간의 접촉 불량으로 인한 측정값 과소평가
근본 원인 | 사용 설명서에는 "테스트 중인 시료의 표면이 매끄럽고 평평하며 접착력이 있는 경우 시료를 쌓을 수 있습니다"라고 명시되어 있습니다. 그러나 쌓으면 층간 접촉 열 저항이 발생합니다. 각 두 층 사이에 미세한 공기 간극이 형성되어 일련의 열 저항층을 형성합니다. TPS 방법 자체는 프로브-시료 접촉 열 저항에 영향을 받지 않지만(이것이 장점), 시료 층 간의 접촉 열 저항은 제거할 수 없습니다. 프로브에서 측정된 값은 층간 열 저항을 포함한 "등가 열전도율"이며, 이는 재료의 고유 값보다 낮습니다.관찰 | 동일한 시료의 열전도율이 두 테스트 간에 5% 이상 차이가 나고(반복성 지표 ≤ 3%), 측정값이 체계적으로 낮습니다. 프로브와 시료 사이에 약간의 간격이 보입니다.
근본 원인 | TPS 방법의 측정의 기본 전제는 프로브에서 생성된 모든 열이 시료에 의해 완전히 흡수된다는 것입니다. 접촉 불량으로 인해 열의 일부가 공기 간극을 통해 전도됩니다(공기의 열전도율은 0.026 W/(m·K)에 불과함). 이는 프로브와 시료 사이에 직렬로 열 저항층을 삽입하는 것과 같으며, 실제 값보다 낮은 열전도율 값을 측정하게 됩니다. 주요 원인으로는 시료 표면이 고르지 않거나, 시료 스테이지의 고정력이 부족하거나, 시료 두께가 고르지 않아 프로브의 한쪽 면이 지지되지 않는 경우 등이 있습니다.
대응책 | ① 시료 표면이 비교적 평평하고 돌출부나 움푹 들어간 부분이 없는지 확인합니다(거울 광택은 필요하지 않지만, 표면은 매끄럽고 버가 없어야 함). ② 시료 스테이지의 고정 메커니즘을 조정하여 프로브가 시료 양면에 고르게 눌리도록 합니다. 프로브 가장자리와 시료 사이의 간격을 확인하기 위해 0.02mm 게이지를 사용합니다(게이지가 통과할 수 없을 정도로 간격이 작아야 함). ③ 표면이 단단한 시료의 경우, 프로브와 시료 사이에 매우 얇은 층의 열 그리스를 도포하여 미세한 간극을 채웁니다(그리스 층의 두께는 매우 얇아야 함. 그렇지 않으면 그리스 자체가 열 저항층이 됨).
과제 02: 프로브 모델 선택 오류로 인한 신호 강도 부족 또는 과도한 온도 상승
근본 원인 | 데이터 통신 링크는 세 단계로 구성됩니다. 데이터 수집 칩 → ARM 마이크로프로세서 → 터치스크린/USB 플래시 드라이브. 통신 오류는 다음으로 인해 발생할 수 있습니다. ① USB 플래시 드라이브 파일 시스템의 비호환성(장치는 FAT32 형식과 가장 잘 호환됨. exFAT 또는 NTFS는 쓰기 오류를 유발할 수 있음). ② USB 플래시 드라이브의 접촉 불량 또는 장치의 지원 용량을 초과하는 용량. 또는 ③ 테스트 중 전력 변동으로 인해 ARM 마이크로프로세서와 데이터 수집 칩 간의 데이터 전송이 중단됨.관찰 | 프로브 No.2(15mm)를 사용하여 열전도율이 매우 높은 금속(예: 순수 구리, 약 400 W/(m·K))을 테스트할 때 온도 응답 신호가 매우 약하고, 피팅 곡선에 상당한 노이즈가 나타나며, 결과가 10% 이상 벗어납니다. 또는 프로브 No.1(7.5mm)을 사용하여 열전도율이 낮은 폼을 테스트할 때 온도 상승이 15°C 상한선을 초과하여 보호 메커니즘이 작동합니다.
근본 원인 | 프로브 선택의 기본 원리는 일치입니다. 열전도율이 낮은 재료에서는 열이 느리게 확산되므로 작은 프로브(7.5mm)로 열을 집중시켜 충분한 온도 상승 신호를 생성할 수 있습니다. 열전도율이 높은 재료에서는 열이 빠르게 확산되므로 더 큰 프로브(30mm)로 충분한 가열 면적과 전력을 제공해야 합니다. 부적절한 프로브를 선택하면 신호 대 잡음비가 부족하거나 온도 상승이 제어되지 않을 수 있습니다.
완화 조치 | ① 테스트 전에 재료의 열전도율 대략적인 크기를 추정합니다. 값이 ≤ 0.1 W/(m·K)이면 프로브 No.1을 사용하고, 0.1에서 50 사이이면 프로브 No.2를 사용하고, 50보다 크면 프로브 No.3을 사용합니다. ② 값이 불확실한 경우, 먼저 프로브 No.2(범용 프로브)를 사용하여 시험 측정을 수행한 다음, 온도 상승 및 신호 품질에 따라 설정을 조정합니다. ③ 각 프로브의 최대 전력 제한을 엄격하게 준수합니다(프로브 No.1: <0.4W; 프로브 No.2: <14W; 프로브 No.3: <7W). 과부하로 인한 프로브 손상을 방지합니다.과제 03: 시료 크기 부족으로 인한 경계 효과 간섭높은 빈도
관찰 | 테스트 결과가 시료 크기에 따라 달라집니다. 시료 크기가 증가하면 측정값이 상승하고 안정화됩니다. 작은 시료의 경우 측정값이 체계적으로 낮습니다.
근본 원인 | 사용 설명서에는 "테스트 중인 시료의 표면이 매끄럽고 평평하며 접착력이 있는 경우 시료를 쌓을 수 있습니다"라고 명시되어 있습니다. 그러나 쌓으면 층간 접촉 열 저항이 발생합니다. 각 두 층 사이에 미세한 공기 간극이 형성되어 일련의 열 저항층을 형성합니다. TPS 방법 자체는 프로브-시료 접촉 열 저항에 영향을 받지 않지만(이것이 장점), 시료 층 간의 접촉 열 저항은 제거할 수 없습니다. 프로브에서 측정된 값은 층간 열 저항을 포함한 "등가 열전도율"이며, 이는 재료의 고유 값보다 낮습니다.완화 조치 | ① 최소 크기 요구 사항을 엄격하게 준수합니다. 프로브 No.1의 경우 시료는 ≥15×15mm, 프로브 No.2의 경우 ≥30×30mm, 프로브 No.3의 경우 ≥60×60mm여야 합니다. ② 열전도율이 높은 재료(열이 빠르게 확산되는 재료)의 경우, "무한" 가정을 완전히 충족하기 위해 시료 크기를 프로브 직경의 3~4배로 늘리는 것이 좋습니다. ③ 시료 두께도 중요합니다. 프로브 한쪽 면의 시료 두께는 프로브 반경을 초과해야 합니다. 시료가 너무 얇으면 여러 시료를 쌓을 수 있습니다.
과제 04: 액체 시료 테스트 중 프로브 침강 또는 기포 부착
어려움
현상 | 액체의 열전도율을 측정할 때 프로브가 자체 무게로 인해 액체에 가라앉거나, 프로브 표면에 작은 기포가 부착되어 측정 결과에 비정상적인 변동이 발생합니다.
근본 원인 | TPS 방법은 프로브 가열을 통해 온도 상승을 유도하여 열 응답을 측정합니다. 지침에는 시료 온도 상승이 ≤15°C여야 한다고 명시되어 있습니다. 상변화 온도(일반적으로 20~60°C 범위)를 갖는 상변화 에너지 저장 재료 또는 저융점 재료의 경우, 15°C의 온도 상승은 상변화 또는 연화를 유발하기에 충분합니다. 이때 재료 자체의 열 특성이 변경되며, 측정 결과는 대상 온도에서의 재료의 실제 열전도율을 나타내지 않습니다.완화 조치 | ① 전용 액체 테스트 용기를 사용하고 프로브를 용기 중앙에 고정하여 침강 또는 이동을 방지합니다. ② 프로브를 담그기 전에 보풀 없는 천을 같은 종류의 액체 소량에 적셔 프로브 표면을 적셔 기포 부착을 줄입니다. ③ 담근 후 프로브를 30초 동안 그대로 두어 기포가 자연스럽게 빠져나가도록 한 다음, 용기 벽을 부드럽게 두드려 기포 배출을 돕습니다. ④ 점도가 낮은 액체의 경우, 더 안정적인 평균 신호를 얻기 위해 테스트 시간을 적절히 연장할 수 있습니다.
과제 05: 잘못된 테스트 시간 구성으로 인한 큰 피팅 잔차
어려움
관찰 | 테스트 시간을 최소 5초로 설정하면 피팅 잔차가 비교적 크고(잔차 곡선이 무작위 분포를 따르지 않고 체계적인 추세를 보임), 열전도율 데이터가 불안정해집니다. 시간을 60초로 연장하면 결과가 크게 개선됩니다.
근본 원인 | TPS 방법은 프로브 가열을 통해 온도 상승을 유도하여 열 응답을 측정합니다. 지침에는 시료 온도 상승이 ≤15°C여야 한다고 명시되어 있습니다. 상변화 온도(일반적으로 20~60°C 범위)를 갖는 상변화 에너지 저장 재료 또는 저융점 재료의 경우, 15°C의 온도 상승은 상변화 또는 연화를 유발하기에 충분합니다. 이때 재료 자체의 열 특성이 변경되며, 측정 결과는 대상 온도에서의 재료의 실제 열전도율을 나타내지 않습니다.권장 사항 | ① 테스트 시간 설정 원칙: 열전도율이 낮은 재료(열 확산이 느림)의 경우 테스트 시간을 길게(60~160초) 설정하고, 열전도율이 높은 재료(열 확산이 빠름)의 경우 테스트 시간을 짧게(5~30초) 설정합니다. ② 피팅 잔차 곡선을 관찰합니다. 잔차는 0 주변에서 무작위로 분포해야 합니다. 체계적인 추세가 있으면 테스트 시간을 조정하고 다시 테스트합니다. ③ 재료를 처음 테스트할 때는 2~3가지 다른 테스트 시간으로 비교 측정을 수행하고, 피팅 잔차가 최소화되고 결과가 수렴된 값을 선택하는 것이 좋습니다.
과제 06: 다층 중첩 시료의 접촉 열 저항이 측정 정확도에 미치는 영향
높은 빈도
관찰 | 치수 요구 사항을 충족하기 위해 여러 개의 얇은 시료를 쌓으면 측정값이 낮고 반복성이 떨어집니다. 쌓인 층의 수가 많을수록 편차가 커집니다.
근본 원인 | 사용 설명서에는 "테스트 중인 시료의 표면이 매끄럽고 평평하며 접착력이 있는 경우 시료를 쌓을 수 있습니다"라고 명시되어 있습니다. 그러나 쌓으면 층간 접촉 열 저항이 발생합니다. 각 두 층 사이에 미세한 공기 간극이 형성되어 일련의 열 저항층을 형성합니다. TPS 방법 자체는 프로브-시료 접촉 열 저항에 영향을 받지 않지만(이것이 장점), 시료 층 간의 접촉 열 저항은 제거할 수 없습니다. 프로브에서 측정된 값은 층간 열 저항을 포함한 "등가 열전도율"이며, 이는 재료의 고유 값보다 낮습니다.완화 조치 | ① 쌓는 것을 피하기 위해 치수 요구 사항을 충족하는 단일 완전한 시료를 우선적으로 사용합니다. ② 쌓는 것이 필요한 경우, 표면이 매끄럽고 평평도가 높은 시료를 선택하고 층 사이에 매우 얇은 층의 열 그리스를 도포합니다. ③ 쌓인 층의 수는 프로브당 한 면에 두 개를 초과해서는 안 됩니다. ④ 보고서에 쌓기 테스트 조건을 명시하고, 측정값이 재료의 고유 특성이 아닌 "층간 열 저항을 포함한 등가 열전도율"을 나타낸다고 명시합니다.
과제 07: 과도한 온도 상승으로 인한 시료 특성 변화
어려움
현상 | 열에 민감한 재료(예: 상변화 재료 및 저융점 합금)를 테스트할 때 프로브를 가열하면 시료의 국부 온도가 상변화점 또는 연화점을 초과하여 테스트 전후의 시료 외관이 변경됩니다.
근본 원인 | TPS 방법은 프로브 가열을 통해 온도 상승을 유도하여 열 응답을 측정합니다. 지침에는 시료 온도 상승이 ≤15°C여야 한다고 명시되어 있습니다. 상변화 온도(일반적으로 20~60°C 범위)를 갖는 상변화 에너지 저장 재료 또는 저융점 재료의 경우, 15°C의 온도 상승은 상변화 또는 연화를 유발하기에 충분합니다. 이때 재료 자체의 열 특성이 변경되며, 측정 결과는 대상 온도에서의 재료의 실제 열전도율을 나타내지 않습니다.완화 조치 | ① 가열 전력을 줄이고 온도 상승을 2~5°C 이내로 유지합니다(신호는 약해지지만 재료 특성 변화는 방지됨). ② 테스트 시간을 단축하여 총 열 입력을 줄입니다. ③ 상변화 온도가 알려진 재료의 경우, 상변화 온도보다 충분히 낮은 온도에서 테스트를 수행합니다. ④ 상변화 온도 근처의 열전도율을 측정해야 하는 경우, 외부 온도 제어 장치를 사용하여 시료를 대상 온도로 미리 설정한 다음 최소 전력으로 테스트를 수행합니다.
과제 08: 데이터 수집 이상 - 터치스크린 디스플레이 통신 오류 또는 데이터 손실
일반적
문제 | 테스트 완료 후 터치스크린에 "통신 오류" 또는 "데이터 수집 이상"이 표시됩니다. 결과가 표시되지 않으며 USB 드라이브로 내보낸 데이터 파일이 비어 있거나 손상되었습니다.
근본 원인 | 데이터 통신 링크는 세 단계로 구성됩니다. 데이터 수집 칩 → ARM 마이크로프로세서 → 터치스크린/USB 플래시 드라이브. 통신 오류는 다음으로 인해 발생할 수 있습니다. ① USB 플래시 드라이브 파일 시스템의 비호환성(장치는 FAT32 형식과 가장 잘 호환됨. exFAT 또는 NTFS는 쓰기 오류를 유발할 수 있음). ② USB 플래시 드라이브의 접촉 불량 또는 장치의 지원 용량을 초과하는 용량. 또는 ③ 테스트 중 전력 변동으로 인해 ARM 마이크로프로세서와 데이터 수집 칩 간의 데이터 전송이 중단됨.완화 조치 | ① FAT32 형식으로 포맷된 소용량 USB 플래시 드라이브(8GB 미만 권장)를 사용합니다. exFAT 또는 NTFS 형식은 사용하지 마십시오. ② USB 플래시 드라이브가 완전히 삽입되었는지 확인하고 테스트 중에는 만지지 마십시오. ③ 통신 오류가 발생하면 즉시 다시 테스트하지 마십시오. 장치를 껐다가 다시 시작한 다음 시스템 자체 진단 프로세스가 정상적으로 작동하는지 확인합니다. ④ 통신 오류가 자주 발생하는 경우, 멀티미터를 사용하여 AC220V 전원 공급 장치의 안정성을 확인합니다. 필요한 경우 전압 조정기를 설치합니다. ⑤ 제조업체에 문의하여 최신 버전의 실험 소프트웨어를 얻고 USB 드라이브 드라이버를 업데이트합니다.
V. TPS 방법과 다른 열전도율 테스트 방법 비교
TPS 방법의 기술적 장점을 객관적으로 평가하기 위해 세 가지 주요 열전도율 테스트 방법과 비교합니다.
비교 차원
TPS 방법(본 장치)
| 레이저 방법 | 핫라인 방법 | 보호판법 | 측정 원리 | 불안정 상태 |
|---|---|---|---|---|
| 불안정 상태 | 매개변수 획득 | 매개변수 획득 | 매개변수 획득 | 열전도율 + 열 확산율 |
| 열 확산율 + 비열 | 열전도율 | 열전도율 | 고체/액체/분말/페이스트/겔/입자 | 고체/액체/분말/페이스트/겔/입자 |
| 고체만 | 고체/액체 | 특별한 요구 사항 없음 | 시료 준비 | 특별한 요구 사항 없음 |
| 복잡한 시료 준비 | 특정 요구 사항 적용 | 대형 | 최적 정확도 | ±0.5% |
| ±10% | ±5% | ±3% | 열전도율 범위 | 0.005~300 |
| 10~500 | 0.005~10 | 0.005~5 | 테스트 시간 | 5~160초 |
| 몇 분 | 수십 분 | 몇 시간 | [기술 노트] TPS 방법은 적용 범위(고체, 액체, 분말, 페이스트, 접착제 및 입자 전체 포함), 시료 준비 난이도(특별한 요구 사항 없음), 테스트 시간(5~160초)의 세 가지 차원에서 포괄적인 장점을 제공합니다. 유일한 한계는 순수 구리 및 다이아몬드와 같은 초고열전도율 재료(>300 W/(m·K)) 측정에는 레이저 방법으로 보완해야 한다는 것입니다. 그러나 일반적인 엔지니어링 재료(0.005~300 W/(m·K))의 경우 TPS 방법이 전반적으로 최적의 선택입니다. | 검토 결론 |
MY-207 열전도율계는 TPS 과도 평면 열원 기술을 기반으로 합니다. 0.0001~300 W/(m·K)의 넓은 범위에서 ±3%(최적 ±0.5%)의 측정 정확도를 달성합니다. 단일 테스트는 5~160초만 필요합니다. 시료 형상에 대한 특별한 요구 사항이 없으며, 비파괴적이고 반복 가능합니다. 3중 프로브 시스템과 이중 나선 프로브 설계는 광범위한 적용 범위를 위한 기술적 기반을 형성합니다. 실제 작동에서 적절한 프로브 선택 및 일치, "무한" 가정을 충족하는 시료 치수, 보장된 접촉 품질 및 올바르게 설정된 테스트 시간은 데이터 신뢰성을 보장하는 네 가지 핵심 제어 지점입니다. 페이스트, 콜로이드, 액체 및 분말과 같이 기존 방법으로 처리하기 어려운 시료 형태에 대해 TPS 방법은 적용성 측면에서 대체 불가능한 장점을 제공합니다.