CHF-FHF06
高温用薄膜熱流センサー(CHF-FHF06)

薄膜熱流センサーCHF-FHFシリーズは、組み込まれた対象物または取り付けられた対象物を通過する熱流束を計測し、W/m²(ワット毎平方メートル)の単位で表します。内部の受感部はサーモパイル(熱電堆=熱電対の集まり)でできており、センサーの裏と表の温度差により発生する小さな電圧出力から、センサー固有の係数を掛けることで熱流へと変換します。

CHF-FHF06も従来モデルのCHF-FHF05と同様に柔軟性があり、T型熱電対が一体になっており、熱伝導率への依存を減らすためのサーマルスプレイダー*を備えています。

また、CHF-FHF06は接着剤を使わずにすべてポリイミドで構成する設計により従来のCHF-FHF05モデルの継続使用可能温度上限120℃を大きく上回る250℃までの環境での継続使用を実現しました。これまでより様々な分野での活用が見込まれ、薄膜熱流センサーCHF-FHFシリーズは熱流計測を検討している方々にとって、さらに最適なセンサーとなっています。

*スプレイダーの詳細については技術資料をごらんください。

熱流センサはそれ自身を通過する熱流束を計測します。熱流束はW/m²の単位で表現されます。CHF-FHFシリーズはセンサが貼り付けられた場所の代表的な熱量を出力します。

CHF-FHFシリーズの感部はサーモパイル(熱電錐=熱電対の集まり)でできています。サーモパイルはセンサの表と裏の温度差を計測します。CHF-FHFシリーズは電源を必要としないパッシブセンサであり、表と裏の温度差は通常非常に小さいために小さな電圧出力となります。センサには固有の係数がつけられていて、出力された電圧に係数を掛けることで熱流へ変換できます。

異種金属で構成される熱電対が大量に埋め込まれています(①、②)。一つの熱電対はセンサの表と裏にある温接点と冷接点の温度差に従った電圧を発生します(④、⑤)。直列接続された熱電対により信号が増幅されます。定常状態では熱流束(⑥)はセンサの表と裏の温度差とセンサ本体の熱伝導率(③)と比例関係になります。

CHF-FHFシリーズは高い柔軟性を持ち、半径7.5mmまで曲げることができます。

正しい計測のために計測対象とセンサ間には空気が入らないようにしてください。
①熱伝導性両面テープを用いて取り付ける。
②熱伝導性グリスを塗り、上から熱伝導性テープで固定する。
のいずれかをおすすめします。熱伝導性テープはガードバンド部分にのみ最低限の量を貼り付けるようにしてください。また、お使いの条件に合わせて適切な製品を選択してください。

*温度計測不確かさ:± 2.5 or 0.0075 × T °C　詳細はマニュアル参照
**-160℃以下でお使いの場合お問い合わせください
***継続的な水中での使用は推奨いたしません
****ケーブルやコネクタブロックのないセンサー単体であれば、真空での使用が可能な場合があります。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　CHF-FHF06外形図
　　　　　　　　　　　　　　　　　　①感部面(スプレイダー付)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　②ガード
　　　　　　　　　　　　　　　　　　③温度センサー(T熱電対)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　④ドット(表面表示)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　⑤コネクタブロック
　　　　　　　　　　　　　　　　　　⑥ケーブル(標準2m)

スプレイダーについて

熱流計の共通の問題点として校正時に使用するヒートシンクの素材以外での使用時に感度係数が変わってしまう短所が知られています。スプレイダーはこの感度係数の問題を可決する機能になります。

校正はヒートシンクに熱流計を張り付けその上部に決まった出力するヒータをのせヒートシンクに伝わる熱流を計測して個々の感度係数を決定します。通常校正用ヒートシンクはアルミが使用されています。アルミへの熱流を計測する場合は問題はありませんが、アルミ以外では計測素材の熱抵抗の違いから計測誤差が大きくなる可能性があります。

熱流計CHF-FHF05及びCHF-FHF06にはスプレイダーが搭載されております。スプレイダーは熱伝堆の上下に熱伝堆を挟み込むように薄膜の金属を配置しています。熱流は一度この金属の薄膜を通過(吸収)することによりアルミ以外の計測対象物に対しても、感度の変化を最小限に抑える事が可能になっています。

下記はHukseflux社のFHFシリーズのスプレイダー有と他社製のスプレイダーなしでのアルミ、ガラス、プラスティックでの計測における不確かさのグラフになります。FHFシリーズ(青)はガラス、プラスティックでの不確かさに比べ、他社製は不確かさは大きくなっていることがわかります。

HIOKI 熱流ロガー LR8432

• 熱流センサで熱の量と流れを測定
• 温度・電圧も測定可能
• 測定データをUSBメモリに記録し、手軽にPCに持っていくことができます!長期間に渡る測定は、信頼のCFカードに安心記録!
• アナログ入力10ch絶縁、最高感度10mV
• 全チャネルで10msの最高サンプリングが可能
• 生波形と演算後の波形を2つ同時に記録(熱貫流率などの波形演算)
• ダブルゲージで2本の目盛りを表示可能

HIOKI メモリハイロガー LR8450-01 (無線LAN搭載モデル)

• 無線LAN搭載モデル/直結ユニット,無線ユニット増設で最大330ch
• 圧力など各種センサーの出力電圧を1msサンプリングで測定
• ひずみゲージを直接接続して最速1msサンプリングで測定
• インバータなど高電圧・高周波周辺でも安定測定、ノイズの影響を大幅に低減
• 無線ユニットを使えば信号線の配線長を最短にでき、トラブルを防止
• 無線LAN搭載のロガーを使えば、離れた場所のデータをPCで観測可能

■熱流センサ概要

■CHF-FHFシリーズの取り付けと動作の様子