Labor für bauphysikalische Messungen und Materialuntersuchungen Vermessung thermischer Materialeigenschaften

Die Wärmeleitfähigkeit von plattenförmigen Isolationsmaterialien und Baustoffen läßt sich durch eine stationäre kalorimetrische Messung sehr genau bestimmen. Zu diesem Zweck wurde eine Einplattenapparatur nach DIN 52612 für einen Temperaturbereich von -10° C bis 60° C und Materialien mit Wärmeleitfähigkeiten von 5 W/(mK) bis zu 0,001 W/(mK) entwickelt.

Das Herzstück der Anlage bildet eine 100 cm² große quadratische Meßplatte, die in eine heizbare Schutzzone mit 40 cm Kantenlänge eingelassen ist. Eine Kühlplatte gleicher Größe ist notwendig, um einen eindimensionalen Wärmestrom senkrecht zu den Platten durch die Probe zu erreichen. Dabei müssen die jeweiligen Platten dicht an der Probe anliegen und zueinander parallel sein. Des weiteren muß die Temperatur der Platten konstant sein, wobei Meß- und Schutzzone auf gleichem Temperaturniveau gehalten werden.

Nur wenn diese Voraussetzungen erfüllt sind, wird ein eindimensionaler stationärer Wärmestrom durch die Proben fließen und kann die Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit mit diesem Verfahren fehlerfrei erfolgen.

Für eine konstante Temperatur der Kühlplatte sorgt ein Thermostat. Die Einkopplung der Leistung in die jeweiligen Heizplatten geschieht auf elektrischem Wege, so daß der Wärmestrom durch die Probe über die zugeführte Leistung der Meßplatte mittels eines vorgeschalteten Präzisionswiderstandes direkt gemessen werden kann.

Die Ermittlung der jeweiligen Plattentemperaturen erfolgt durch Widerstandsthermometer, die an bzw. in den Platten eingebracht sind. Die entsprechenden Widerstandswerte werden über einen Meßstellenumschalter abgefragt und von einem Digitalmultimeter ausgelesen. Die Verarbeitung der Werte erfolgt durch einen PC, der auch die Regelung der jeweiligen Netzgeräte übernimmt.

Schließlich wird die Dicke der eingebrachten Probe über mehrere Mikrometerschrauben gemessen.

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