CHF-FHF05
薄膜熱流センサー(FHF05)

概要

FHF05は熱流計測を検討している方にとって最適なセンサーです。FHF05シリーズは5種のサイズおよび感度係数の違うモデルがあり、目的に応じて選択いただけます。すべてのモデルは柔軟性があり、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。定格温度範囲は–70〜+120°Cです。 FHF05は、伝導、放射、対流からの熱流を測定します。オプションで、5つのモデルすべてに黒のBLKステッカーと金のGLDステッカーを使用して、輻射と対流による熱輸送を個別に決定できます。

計測原理

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。FHF05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。
FHF05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。FHF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。

センサの模式図

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。

取付例

FHF05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。

取り付け方法

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。
製品例

熱伝導性テープ(Z5008)
熱伝導性グリス
熱伝導性テープ(フッ素樹脂テープ)

仕様

スクロールすることができます

計測項目1 熱流
計測項目2 温度
温度計 タイプT熱電対*
サーマルスプレイダー 付属
最小曲げ半径 7.5mm
ケーブル耐荷重量 <1.6kg
感部サイズ(wxb)

FHF05-SS:10mm x 10mm
FHF05-S:15mm x 30mm
FHF05-M:50mmx50mm
FHF05-LG:15mmx85mm
FHF05-L:85mmx85mm

センサ熱抵抗 11×10-4 K/(W/m²)
センサ厚さ 0.4×10-3 m
校正の不確かさ ±5%(k=2)
計測範囲 (-10 to 10) x 10³ W/m²
各モデルの感度係数(典型値) FHF05-SS:1 x 10-6 V/(W/m²)
FHF05-S:3 x 10-6 V/(W/m²)
FHF05-M:13 x 10-6 V/(W/m²)
FHF05-LG:7 x 10-6 V/(W/m²)
FHF05-L:50 x 10-6 V/(W/m²)
非対称性 <2%
温度範囲 継続使用:-70 to +120℃
短時間使用:-160 to +150℃**
IP等級 IP67***
ケーブル長 2m
オプション 5or10mケーブル
黒ステッカー
金ステッカー

*温度計測不確かさ:読み値の5% ℃ 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

センサー結線

スクロールすることができます

線色 出力 測定
+熱流出力 電圧
-熱流出力
+熱電対温度 T熱電対(CC)
-熱電対温度
シールド  

大きさ、構成

FHF05-S/M/L外形図
①受感面(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)

FHF05-SS/LG外形図
①受感面(スプレイダー付)
②ガード
③温度センサー(T熱電対)
④ステッカー(S/N、感度)
⑤コネクタブロック
⑥ケーブル(標準2m)

推奨ロガー

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

オプションステッカー

放射計測、対流計測

熱流測定はの常に放射、伝導、対流の影響を受けています。放射及び対流測定を別々に計測したい場合、「黒」「金」ステッカーオプションを使用することにより個々に計測することが可能になります。
「黒」は放射および対流に反応します。
「金」は放射を反射す為、対流のみに反応します。よって下記の計算が成り立ちます。
放射測定 + 対流測定 = 黒
対流測定 = 金
放射測定 = 黒 ― 金
各ステッカーは標準の熱流センサに後から貼ることも可能です、ご注文時に指定いただければ貼付して出荷も対応できます。

注意

粗面、低熱伝導率物への取付は校正条件とは異なるので要注意
校正条件(20°C 1350W/m2)と著しく異なる高温、低温環境、日射、熱放射を受ける面での使用にも注意。別の熱放射、対流の影響がある場合、オプションの「黒」「金」ステッカーにより放射、対流による熱流の切り分けが可能。

Q&A

スクロールすることができます

テープやグリスは販売していますか? 販売可能ですが、取り付け対象によりどういった方法が適しているかはお客様の方で判断をお願いします。
センサに圧力をかけても問題ありませんか? 4.8barまでは問題ございません。
温度補正は必要ですか? 熱流の計測に温度補正は必要ありません。
温度計はどこにありますか? サーマルスプレイダー下部、センサ裏面にあります。
防爆対応品でしょうか?

ATEXおよびJPExには非対応です。
CHF-IHF01,CHF-IHF02,CHF-HF05についてはATEX対応品となっておりますのでそちらをご検討ください。

校正証明書は付属しますか? メーカーの校正証明書が付属します。構成はASTM C1130 – 21に従ったトレーサブルな機器を使って工場にて行われております。
貼り付けた場所に温度ムラがある場合の出力はどうなりますか? その場所の平均的な熱流量が出力されます。
推奨ロガー以外に適合するロガーはどのようなものがありますか? 熱電対およびミリボルト単位の電圧が計測可能なロガーであれば特に条件はありません。センサのモデルと想定される熱量、許容できる分解能を考慮してお客様の方でご判断ください。
半導体タイプの熱流センサとの違いは何ですか? 半導体タイプは計測素材による差が大きくなっています。
また、FHFシリーズは半導体タイプより耐久性が高いことが実験で示されています。これはセンサを曲げた時に顕著で、本来曲げ角にかかわらず内部抵抗の変化がないものが理想ですが、半導体タイプは曲げ角により内部抵抗が変化するものがあるためと考えられます。

校正の推奨頻度は?

2年が推奨です。弊社までセンサを送り返していただいてからメーカー(オランダHukseflux社)での校正となります。センサの状況によってはお受けできない可能性もありますので、営業担当へお問い合わせください。

自分で校正することは可能ですか? 校正済みのセンサを校正対象のセンサと並べて計測することで比較校正が可能です。同じ型式のセンサを使い、200W/m2以上の熱量で24時間以上かけて校正することをお勧めします。詳細は取扱説明書を参照ください。
デモ品はありますか? デモ品はございますが、数に限りがありますので詳細はお問い合わせフォームよりご連絡ください。
レンタル品はありますか? レンタル品はございません。

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