Wärmeleitfähigkeit Messtechnik für die Dämmstoff-Produktion
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Messverfahren

 

Messverfahren der Wärmeübertragungseigenschaften

Die qualitative Beurteilung von plattenförmigen Isolier- und Dämmstoffmaterialien im stationären Zustand erfolgt mit zwei Wärmeübertragungseigenschaften:

Dem Wärmedurchlasswiderstand R
dem Übertragungsfaktor T bzw. der Wärmeleitfähigkeit λ

Mit

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errechnet sich:

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Mit der europäischen Norm EN12667:2001 sind Prüfverfahren für Produkte mit hohem und mittlerem Wärmedurchlasswiderstand (³ 0,5 m²*K/W) festgelegt, die allgemein gültige Angaben sowie alle vorgeschriebenen Einschränkungen der Konstruktion und Funktion entsprechender Messgeräte enthalten. Sie unterscheidet zwei Apparaturen:

⇒ das Plattengerät gemäß ISO8302:1991 und EN1946-2:1999
⇒ das Wärmestrommessplatten-Gerät gemäß ISO8301:1991 und EN1946-3:1999

 

Beim Plattengerät sind zwei Ausführungen zu unterscheiden:

1. Einplattengerät mit einem Probekörper
2. Zweiplattengerät für zwei Probekörper mit einer zentralen Heizplatte

Bei beiden Varianten erfolgt die Ermittlung des Wärmestromes absolut durch direkte Messung der Spannung und des Stromes an den Klemmen einer thermisch isolierten Heizplatte. Nachteil beim Zweiplattengerät: Beide zu messenden Proben müssen absolut „identisch“ sein.
Die Norm schreibt einen stationären Zustand von mindestens 24 Stunden vor. Konstruktiv sehr aufwendig werden diese früher als Poensgen-Apparate bezeichneten Geräte in klimatisierten Laborräumen installiert und kommen mit ihren langen Messzeiten hauptsächlich in bauaufsichtlich zugelassenen Prüfstellen wie den MPA bzw. dem FIW in München zum Einsatz. Die Messgenauigkeit bei Raumtemperatur muss 2 % betragen.

 

probekoerperEine Messgenauigkeit von ± 3 % spezifiziert die ISO8301 für Geräte mit Wärmestrommesser.
Die Messgeräte für einen Probekörper werden heute ausschließlich als symmetrische Anordnung mit je einem Wärmestromsensor an beiden Probenseiten gebaut.
Diese Konstruktion verwendet HESTO für seine Wärmeleitfähigkeits-Messgeräte HLC. Der Abgleich erfolgt mittels Referenzmaterial des akkreditierten Fremdüberwachers (FIW, EMPA, LNE, Materialprüfanstalten) und kompensiert alle die Messung beeinflussenden, individuellen Geräte-Toleranzen. Dass ein HLC noch richtig misst, ist jederzeit einfach durch Nachmessen einer mitgelieferten, langzeitstabilen Testprobe sicherzustellen.
Manche Wettbewerber beeindrucken mit einer Messgenauigkeit von 1 % oder besser. Die oben dargestellten Gleichung zeigt, dass sich die Wärmeleitfähigkeit aus den vier physikalischen Größen Länge, Temperatur, elektrischer Strom und Spannung errechnet. Für Messtechniker sind 1 % Genauigkeit unter solche Voraussetzungen so real wie die Verbrauchsangaben der Kfz-Hersteller. Mit dem Urmeter gibt es bei der Länge eine Maßverkörperung, eine solche Referenz fehlt aber für die Wärmeübertragungseigenschaften. Der „wahre“ λ-Wert ist also eine hypothetische Größe, dem sich die Zertifizierungsstellen (Überwachungsorgane für die Dämmstoff-Industrie) mittels Ringmessungen bestmöglich annähern.

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Im industriellen Anwendungsbereich der Produktionskontrolle sind die HLC-Geräte mit zwei Wärmestrommessern entsprechend ISO8301 ein schnelles, genaues und kostengünstiges Analysesystem. Mit der unkomplizierten und schnellen Bestimmung werden die HLC-Geräte insbesondere auch für kurzfristige Prozesskorrekturen eingesetzt.
Gegenüber den Plattengeräten ist die Konstruktion wesentlich einfacher, die Messzeit durch die symmetrische Anordnung in der Regel meist kürzer; die Messergebnisse stimmen mit dem Zertifizierer überein und sind nicht vermeintlich besser.

HLC-Geräte benötigen je nach Probendicke und Material nur 20 bis etwa 200 Minuten Messzeit. Die Reproduzierbarkeits-Toleranz unter gleichen Wiederholungsbedingungen liegt in der Praxis weit unter ± 1 %, womit eine vergleichsweise hervorragende Sicherheit und Genauigkeit bei wartungsfreiem Betrieb gewährleistet ist.
In den vergangenen 30 Jahren entwickelte sich HESTO bei Dämmstoff-Herstellern nicht nur in Europa zum Standard beim Thema Eigenüberwachung in der Produktion. Mit immer engem persönlichen Support und Standzeiten von bis über 20 Jahren entstand mit Zuverlässigkeit und Kompetenz höchstes Vertrauen.

 

 

lambda-viewFür die europäische Industrie ist mit ISO9001 bzw. EFQM ein standardisiertes Qualitätsmanagement entstanden. Für die Auditierung ist der Nachweis einer zyklischen Überprüfung der verwendeten Messgeräte eine elementare Voraussetzung (ISO 9001:2008-12 Kapitel 7.6). Auf diese Anforderungen ausgerichtet bieten wir für unsere Geräte einen Prüfservice mit rückführbarem Test-Protokoll an.

Zentrales Qualitätsmanagement-Element ist die Dokumentation der selbst durchgeführten Messungen. Diese Aufgabe erfüllt die zum Lieferumfang gehörende Software WinHLT#, die auf jedem beliebigen WINDOWS-PC installierbar ist. Mit dem Programm wird das HLC-Gerät bedient, es stellt Messprofile grafisch dar, speichert diese, erstellt automatische Prüfberichte (wählbar zusätzlich mit PDF-Kopie) und speichert am Ende jeder Messung automatisch die Ergebnisse in einer Datenbank auf der Festplatte ab.
Auf Wunsch kann im Prüfbericht oben auch das Firmenlogo eingebaut werden.
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