top of page

Urządzenia do testów termicznych i IR

Thermal & IR Test Equipment

Wśród wielu URZĄDZENIA DO ANALIZY TERMICZNEJ, zwracamy uwagę na popularne w przemyśle, a mianowicie DIFFERENTIAL SKANOWANIE KALORYMETRYCZNE ( DSC ), TERMO- ANALIZA - ANALIZY MECHANICZNE ( TMA ), DYLATOMETRIA, DYNAMICZNE ANALIZY MECHANICZNE ( DMA ), RÓŻNICOWE ANALIZY TERMICZNE ( DTA ). Nasz SPRZĘT DO TESTÓW NA PODCZERWIEŃ obejmuje INSTRUMENTY TERMICZNE, TERMOGRAFY PODCZERWIENI, KAMERY NA PODCZERWIEŃ.

 

Niektóre zastosowania naszych przyrządów termowizyjnych to inspekcja systemów elektrycznych i mechanicznych, inspekcja komponentów elektronicznych, uszkodzenia korozyjne i rozrzedzenie metalu, wykrywanie wad.

RÓŻNICOWE KALORYMETRY SKANOWANIA (DSC) : Technika, w której różnica w ilości ciepła wymaganego do zwiększenia temperatury próbki i wzorca jest mierzona jako funkcja temperatury. Zarówno próbka, jak i odniesienie są utrzymywane w prawie tej samej temperaturze przez cały czas eksperymentu. Program temperaturowy dla analizy DSC ustala się tak, aby temperatura uchwytu próbki wzrastała liniowo w funkcji czasu. Próbka referencyjna ma dobrze określoną pojemność cieplną w zakresie temperatur, które mają być skanowane. Eksperymenty DSC dostarczają w rezultacie krzywą strumienia ciepła w funkcji temperatury lub w funkcji czasu. Różnicowe kalorymetry skaningowe są często używane do badania tego, co dzieje się z polimerami po ich podgrzaniu. Za pomocą tej techniki można badać przemiany termiczne polimeru. Przemiany termiczne to zmiany zachodzące w polimerze po podgrzaniu. Przykładem jest topienie polimeru krystalicznego. Zeszklenie jest również przejściem termicznym. Analiza termiczna DSC jest przeprowadzana w celu określenia termicznych zmian fazowych, temperatury zeszklenia termicznego (Tg), temperatur topnienia kryształów, efektów endotermicznych, efektów egzotermicznych, stabilności termicznych, stabilności termicznej formuły, stabilności oksydacyjnych, zjawisk przejściowych, struktur w stanie stałym. Analiza DSC określa temperaturę zeszklenia Tg, temperaturę, w której polimery amorficzne lub amorficzna część polimeru krystalicznego przechodzą ze stanu twardego, kruchego do stanu miękkiego gumowatego, temperatura topnienia, temperatura topienia polimeru krystalicznego, Hm pochłonięta energia (dżule /gram), ilość energii pochłanianej przez próbkę podczas topienia, punkt krystalizacji Tc, temperatura, w której polimer krystalizuje podczas ogrzewania lub chłodzenia, uwolniona energia Hc (dżule/gram), ilość energii uwalnianej przez próbkę podczas krystalizacji. Różnicowe kalorymetry skaningowe mogą być używane do określania właściwości termicznych tworzyw sztucznych, klejów, uszczelniaczy, stopów metali, materiałów farmaceutycznych, wosków, żywności, olejów, smarów i katalizatorów… itd.

RÓŻNICOWE ANALIZATORY TERMICZNE (DTA): Alternatywna technika do DSC. W tej technice to przepływ ciepła do próbki i odniesienia pozostaje taki sam, a nie temperatura. Gdy próbka i odniesienie są ogrzewane identycznie, zmiany fazowe i inne procesy termiczne powodują różnicę temperatury między próbką a odniesieniem. DSC mierzy energię wymaganą do utrzymania zarówno wzorca, jak i próbki w tej samej temperaturze, podczas gdy DTA mierzy różnicę temperatur między próbką a wzorcem, gdy obie są umieszczone w tym samym cieple. Więc są to podobne techniki.

ANALIZATOR TERMOMECHANICZNY (TMA) : TMA ujawnia zmianę wymiarów próbki w funkcji temperatury. Można uznać TMA za bardzo czuły mikrometr. TMA to urządzenie, które umożliwia precyzyjne pomiary położenia i może być kalibrowane względem znanych standardów. Próbki otacza system kontroli temperatury składający się z pieca, radiatora i termopary. Oprawy kwarcowe, inwarowe lub ceramiczne trzymają próbki podczas testów. Pomiary TMA rejestrują zmiany spowodowane zmianami wolnej objętości polimeru. Zmiany w wolnej objętości są zmianami objętości polimeru spowodowanymi absorpcją lub uwolnieniem ciepła związanego z tą zmianą; utrata sztywności; zwiększony przepływ; lub przez zmianę czasu relaksacji. Wiadomo, że swobodna objętość polimeru jest związana z lepkosprężystością, starzeniem się, penetracją rozpuszczalników i udarnością. Temperatura zeszklenia Tg w polimerze odpowiada rozszerzeniu wolnej objętości, co pozwala na większą ruchliwość łańcucha powyżej tego przejścia. Postrzegana jako przegięcie lub zgięcie krzywej rozszerzalności cieplnej, ta zmiana w TMA obejmuje zakres temperatur. Temperaturę zeszklenia Tg oblicza się uzgodnioną metodą. Doskonała zgodność nie jest od razu widoczna w wartości Tg podczas porównywania różnych metod, jednak jeśli dokładnie przeanalizujemy uzgodnione metody przy określaniu wartości Tg, zrozumiemy, że w rzeczywistości istnieje dobra zgodność. Poza wartością bezwzględną, szerokość Tg jest również wskaźnikiem zmian materiału. TMA to stosunkowo prosta technika do przeprowadzenia. TMA jest często używany do pomiaru Tg materiałów, takich jak silnie usieciowane polimery termoutwardzalne, w przypadku których trudno jest używać różnicowego kalorymetru skaningowego (DSC). Oprócz Tg, z analizy termomechanicznej uzyskuje się współczynnik rozszerzalności cieplnej (CTE). CTE oblicza się z liniowych odcinków krzywych TMA. Innym użytecznym wynikiem, jaki może nam dostarczyć TMA, jest ustalenie orientacji kryształów lub włókien. Materiały kompozytowe mogą mieć trzy różne współczynniki rozszerzalności cieplnej w kierunkach x, y i z. Rejestrując CTE w kierunkach x, y i z, można zrozumieć, w którym kierunku włókna lub kryształy są głównie zorientowane. Do pomiaru rozszerzalności materiału można użyć techniki o nazwie DILATOMETRY . Próbkę zanurza się w płynie, takim jak olej silikonowy lub proszek Al2O3 w dylatometrze, przeprowadza się w cyklu temperaturowym, a rozszerzenia we wszystkich kierunkach są przekształcane w ruch pionowy, który jest mierzony przez TMA. Nowoczesne analizatory termomechaniczne ułatwiają to użytkownikom. Jeśli używa się czystej cieczy, dylatometr jest wypełniony tą cieczą zamiast oleju silikonowego lub tlenku glinu. Korzystając z diamentowej TMA, użytkownicy mogą wykonywać krzywe naprężenia odkształcenia, eksperymenty z relaksacją naprężeń, odzyskiwanie pełzania i dynamiczne mechaniczne skanowanie temperatury. TMA jest niezastąpionym sprzętem testowym dla przemysłu i badań.

ANALIZATORY TERMOGRAWIMETRYCZNE (TGA) : Analiza termograwimetryczna to technika, w której monitoruje się masę substancji lub próbki w funkcji temperatury lub czasu. Próbka jest poddawana programowi kontrolowanej temperatury w kontrolowanej atmosferze. TGA mierzy masę próbki podczas jej ogrzewania lub chłodzenia w piecu. Przyrząd TGA składa się z szalki na próbki, która jest podtrzymywana przez precyzyjną wagę. Ta miska znajduje się w piecu i jest podgrzewana lub chłodzona podczas badania. Podczas badania monitoruje się masę próbki. Środowisko próbki jest oczyszczane gazem obojętnym lub reaktywnym. Analizatory termograwimetryczne mogą określać ilościowo utratę wody, rozpuszczalnika, plastyfikatora, dekarboksylację, pirolizę, utlenianie, rozkład, % wag. materiału wypełniacza i % wag. popiołu. W zależności od przypadku informacje można uzyskać po podgrzaniu lub schłodzeniu. Typowa krzywa termiczna TGA jest wyświetlana od lewej do prawej. Jeśli krzywa termiczna TGA opada, oznacza to utratę wagi. Nowoczesne TGA są zdolne do przeprowadzania eksperymentów izotermicznych. Czasami użytkownik może chcieć użyć reaktywnych gazów do oczyszczania próbki, takich jak tlen. Używając tlenu jako gazu oczyszczającego, użytkownik może chcieć podczas eksperymentu zmienić gaz z azotu na tlen. Ta technika jest często używana do identyfikacji procentowej zawartości węgla w materiale. Analizator termograwimetryczny może być używany do porównywania dwóch podobnych produktów, jako narzędzie kontroli jakości w celu zapewnienia zgodności produktów ze specyfikacjami materiałowymi, zapewnienia zgodności produktów z normami bezpieczeństwa, określenia zawartości węgla, identyfikacji podrobionych produktów, identyfikacji bezpiecznych temperatur roboczych w różnych gazach, usprawnić procesy formułowania produktów, aby dokonać inżynierii wstecznej produktu. Na koniec warto wspomnieć, że dostępne są kombinacje TGA z GC/MS. GC jest skrótem od chromatografii gazowej, a MS jest skrótem od spektrometrii masowej.

DYNAMICZNY ANALIZATOR MECHANICZNY (DMA) : Jest to technika, w której małe odkształcenie sinusoidalne jest stosowane cyklicznie do próbki o znanej geometrii. Następnie badana jest reakcja materiałów na naprężenia, temperaturę, częstotliwość i inne wartości. Próbkę można poddać kontrolowanemu naprężeniu lub kontrolowanemu odkształceniu. W przypadku znanego naprężenia próbka odkształci się o pewną wartość, w zależności od jej sztywności. DMA mierzy sztywność i tłumienie, które są określane jako moduł i tangens delta. Ponieważ przykładamy siłę sinusoidalną, możemy wyrazić moduł jako składnik w fazie (moduł zachowawczy) i składnik poza fazą (moduł stratności). Moduł zachowawczy, E' lub G', jest miarą elastycznego zachowania próbki. Stosunek strat do magazynowania to delta tan i nazywa się tłumieniem. Jest uważany za miarę rozpraszania energii materiału. Tłumienie zmienia się w zależności od stanu materiału, jego temperatury i częstotliwości. DMA jest czasami nazywane DMTA standing for DYNAMIC MECHANICZNY ANALIZATOR TERMICZNY. Analiza termomechaniczna przykłada stałą siłę statyczną do materiału i rejestruje zmiany wymiarów materiału wraz ze zmianą temperatury lub czasu. Z drugiej strony DMA przykłada do próbki siłę oscylacyjną z ustaloną częstotliwością i zgłasza zmiany sztywności i tłumienia. Dane DMA dostarczają nam informacji o module, podczas gdy dane TMA dają nam współczynnik rozszerzalności cieplnej. Obie techniki wykrywają przejścia, ale DMA jest znacznie czulsze. Wartości modułu zmieniają się wraz z temperaturą, a przejścia w materiałach można zaobserwować jako zmiany krzywych E' lub tangens delta. Obejmuje to zeszklenie, topnienie i inne przejścia zachodzące na szklistym lub gumowatym płaskowyżu, które są wskaźnikami subtelnych zmian w materiale.

INSTRUMENTY OBRAZOWANIA TERMICZNEGO, TERMOGRAFY NA PODCZERWIEŃ, KAMERY NA PODCZERWIEŃ : Są to urządzenia, które tworzą obraz za pomocą promieniowania podczerwonego. Standardowe kamery codziennego użytku tworzą obrazy przy użyciu światła widzialnego w zakresie długości fali 450-750 nanometrów. Kamery na podczerwień działają jednak w zakresie długości fal podczerwieni do 14 000 nm. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższa temperatura obiektu, tym więcej promieniowania podczerwonego jest emitowane jako promieniowanie ciała doskonale czarnego. Kamery na podczerwień działają nawet w całkowitej ciemności. Obrazy z większości kamer na podczerwień mają jeden kanał koloru, ponieważ kamery zazwyczaj wykorzystują czujnik obrazu, który nie rozróżnia różnych długości fal promieniowania podczerwonego. Aby rozróżnić długości fal, czujniki obrazu kolorowego wymagają złożonej konstrukcji. W niektórych przyrządach testowych te monochromatyczne obrazy są wyświetlane w pseudokolorze, w którym do wyświetlania zmian sygnału wykorzystywane są zmiany koloru, a nie zmiany natężenia. Najjaśniejsze (najcieplejsze) części obrazu są zwyczajowo zabarwione na biało, temperatury pośrednie są koloru czerwonego i żółtego, a najciemniejsze (najchłodniejsze) części są koloru czarnego. Skala jest zwykle wyświetlana obok obrazu w fałszywych kolorach, aby powiązać kolory z temperaturami. Kamery termowizyjne mają znacznie niższe rozdzielczości niż kamery optyczne, osiągając wartości zbliżone do 160 x 120 lub 320 x 240 pikseli. Droższe kamery termowizyjne mogą osiągnąć rozdzielczość 1280 x 1024 pikseli. Istnieją dwie główne kategorie kamer termowizyjnych: COOLED INFRRARED IMAGE DETECTOR SYSTEMS and UNRAREDCOOLED SYSTEM INDEKS. Chłodzone kamery termowizyjne mają detektory umieszczone w szczelnej obudowie próżniowej i są chłodzone kriogenicznie. Chłodzenie jest niezbędne do działania zastosowanych materiałów półprzewodnikowych. Bez chłodzenia czujniki te zostałyby zalane własnym promieniowaniem. Kamery termowizyjne z chłodzeniem są jednak drogie. Chłodzenie wymaga dużo energii i jest czasochłonne, wymaga kilku minut chłodzenia przed rozpoczęciem pracy. Chociaż urządzenie chłodzące jest nieporęczne i drogie, chłodzone kamery na podczerwień oferują użytkownikom lepszą jakość obrazu w porównaniu z kamerami niechłodzonymi. Lepsza czułość chłodzonych kamer pozwala na stosowanie obiektywów o większej ogniskowej. Do chłodzenia można użyć azotu w butlach. Niechłodzone kamery termowizyjne wykorzystują czujniki działające w temperaturze otoczenia lub czujniki ustabilizowane w temperaturze zbliżonej do temperatury otoczenia za pomocą elementów kontrolujących temperaturę. Niechłodzone czujniki podczerwieni nie są chłodzone do niskich temperatur, a zatem nie wymagają dużych i drogich chłodnic kriogenicznych. Ich rozdzielczość i jakość obrazu jest jednak niższa w porównaniu z detektorami chłodzonymi. Kamery termowizyjne dają wiele możliwości. Miejsca przegrzewania się linii energetycznych można zlokalizować i naprawić. Można zaobserwować obwody elektryczne i niezwykle gorące punkty mogą wskazywać na problemy, takie jak zwarcie. Kamery te są również szeroko stosowane w budynkach i systemach energetycznych do lokalizowania miejsc, w których występują znaczne straty ciepła, dzięki czemu można w tych miejscach rozważyć lepszą izolację cieplną. Przyrządy termowizyjne służą jako sprzęt do badań nieniszczących.

Aby uzyskać szczegółowe informacje i podobny sprzęt, odwiedź naszą stronę internetową poświęconą sprzętowi: http://www.sourceindustrialsupply.com

bottom of page