TC3000L系列热线法液体导热系数仪，基于流体导热系数研究领域中公认**好的瞬态热线法，具有测量准确、快速、操作简单等优点，可广泛应用于润滑油、冷冻机油、冷冻液、纳米流体、纯水等流体导热系数的检测、标定、计量、科学研究等。

★测量快速：2秒钟获得结果；

★测量准确：专门针对液体导热系数的高精度测量，标准样品的测量准确度优于1%；

★适用广泛：适用于各种极性和非极性流体；

★可拓展应用：可配备-30℃到250℃温区温度模块，0~15MPa压力模块。

产品简介：

国际公认**好的方法

TC 3000L系列采用瞬态热线法测量液体的导热系数，热线法技术也是目前国际导热系数研究领域内公认的测量液体**好的方法，可以应用于除稀薄气体和临界区域外的一切极性和非极性流体。国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）发布的流体物理化学性质推荐表中，以甲苯（toluene）、纯水作为液体导热系数测量的一级标准物质，而这些物质的一级导热系数数据均以热线法获得，测量准确度为1%甚至更好（小于0.5%），因此瞬态热线法也被推荐作为液体导热系数测量的一级测量方法（Primary Method）。2010以来美国国家标准技术局（NIST）发布了包括Methanol、Ethanol、n-Heptane、n-Hexane、Benzene、Toluene等十余种物质在宽广温度和压力范围内的导热系数实验数据和拟合方程，其数据筛选依据中非常重要的一条便是实验测量必须采用一级测量方法，而且这些物质的一级数据来源也大部分是采用热线法获得。

热线法技术的起源距今已经有300多年的历史，**早可追溯到1780年美国科学家Joseph Priestley首次开展实验测量空气的热传导能力；1931年，St?lhane和Pyk首次将瞬态热线法用于测量固体和粉末以及液体的导热系数；1971年之后，随着电子信息和计算机技术的发展，国际导热系数研究领域内对于热线法装置、信号采集与处理部分的技术更加成熟和多样化了，测试精度也越来越高，所用的热丝的直径达到10个微米以下，应用范围也拓展到了气体、固体、液体和金属熔融状态，目前**好的热线法技术在液体、气体和固体测量中的不确定度小于1%，纳米流体和熔融盐测量的不确定度小于2%。

JTherno的研发人员经过不断的努力，成功的将十多年的科研成果转化为高精度、高稳定性的热线法液体导热系数仪产品。TC 3000L系列采用25微米的热线，热线的长径比超过1000，充分满足了热线无限细的长径比要求，同时，特定结构设计可以有效降低端部效应，使得仪器能够与理想模型吻合的很好，保证了测试准确度。上海普简仪器有限公司测试中心长期的检测和实验证明，TC 3000L系列测试标准样品甲苯的准确度**好可以达到0.5%之内；用户的使用也表明，该系列液体导热系数仪分辨液体导热系数微小差异的能力和可靠的性能，可以为科研院校和企业质检部门或研发部门的研究人员提供有效的导热系数测量方案，使其能更专注于改善液体材料导热系数的技术和工艺等研究活动。

热线法测量原理

瞬态热线法的理想模型为无限大介质中的径向一维非稳态导热问题：在无限大的均匀介质中置入长度无限长的线热源，当二者处于热平衡时，用阶跃恒热流对线热源进行加热，线热源及其周围的被测介质就会产生温升，根据线热源的温升就可以得到被测介质的导热系数，其示意图如图示。

图1 热线法测量原理示意图

其基本的工作方程为：

从上式中可以看到，导热系数与温升和时间对数成线性关系，典型的温升与时间曲线图以及温升与时间对数曲线图如图2和图3。

  由于自然对流，相比于固体材料，流体的导热系数测量更加困难；而瞬态热线法**大的优点在于测量时间短，在自然对流换热方式还没有出现时测量就已经结束，所以能够避免自然对流造成的影响，因此特别适用于流体导热系数测量。图4是流体导热系数的温升与时间的典型关系图，当温升停止增长甚至出现负增长时，代表了自然对流的出现，所以热线法可以清楚的看到自然对流对于测量结果的影响，并通过选择合理的测试时间，避开自然对流的影响。

主要特点：

测量准确

      TC 3000L系列热线法液体导热系数仪具有多项国家发明专利，保证了测试准确度。在采用标准试样甲苯对仪器进行检验后，证明TC 3000L系列热线法液体导热系数仪的分辨率高达0.0005W/(m˙K)，准确度**好可以达到0.5%之内，全量程范围内小于3%，因此能很好的保证科学研究的需要。

测试快速

      采用特定设计的高速度采集系统，TC 3000L系列充分发挥了热线法测量快速的特点，热线升温时间一般在2秒钟之内；同时，配合面向用户设计的进样系统和简单的软件操作界面，使得从开始准备测试到获得结果非常快捷。通常，一组典型的测量过程，从连接仪器、准备试样、点击软件，到**后获得数据，一般只需要2~3分钟；

      在试样已注入和仪器已连接的前提下，还可以采用软件中的自动多次采集功能，用户可以不必一直守在仪器旁边，只需要在测试结束后导出数据即可，因此可以大大的节省用户的测试时间和精力。

样品用量少

      TC 3000L导热系数仪对检测样品基本无要求，试样不需要特殊处理，只需保证样品容量不小于25 ml即可进行实验，并且由于加热时间只有2秒钟，温升为2~4K，所以整个测试过程不会破坏样品，因此可以为企业和科研单位显著降低测试成本。

操作简单

      简易的充排液操作方式、极少的样品用量、USB接口方式及简单的软件界面操作，使得用户在无任何专业知识的前提下均能准确的进行操作，获得可靠的导热系数实验数据。

广泛适用

      TC 3000L系列的热线经过绝缘处理，因此可以同时适用于极性流体和非极性流体；仪器壳体全部采用不锈钢，可以在弱酸碱环境中使用，因此也可以适用于某些离子液体；

      TC 3000L系列可以研究不同温度（-150~200度）、不同压力下（高达15MPa）的样品的导热系数系数，配备自动控温环境时，选择自动多次测量，软件中还可以获得导热系数随温度的变化趋势曲线；

      由于仪器轻便、测量快速、操作简单，TC 3000L系列热线法导热系数仪不仅仅适合科研实验室和企业质量控制部门，也适用于产品的在线检测，以保证随时控制产品质量。

技术参数

可选配件及选配指南

      TC 3000L系列包括TC 3000L、TC 3100L、TC 3200L、TC 3300L四款，主要差异在于适用的温度范围;

其中，TC 3000L主要用于常温测量，可满足科研院校或企业的一般测试需求；TC 3100L、TC 3200L、TC 3300L分别适用于中温区（-30~100℃）、高温区（室温+10℃～250℃）、低温区（-150~0℃）的液体导热系数测量；

      同时，TC 3000L系列均可拓展压力测量范围，  JThermo为用户提供可选的压力控制系统(0~15MPa);

      如需要其他温度和压力环境，请联系我们的销售工程师。

测量软件

参考标准

      ASTM D2717 - 95(2009) Standard Test Method for Thermal Conductivity of Liquids。

典型应用

 TC 3000L广泛适用于石油、化工、生物、制药、能源、动力工程等领域内工质流体的导热系数测量，包括纳米流体、润滑油、航空煤油、冷冻液、盐溶液等各种流体。更多更详细的测量案例，请见液体导热系数测量服务。

纳米流体

      在纳米流体的研究工作中，添加不同纳米颗粒后流体的导热系数测量是重要研究内容之一。相对于其他物性，添加了纳米颗粒的流体的导热系数相对于基础流体而言会有显著提高，因此纳米流体的导热系数是传热学研究的热点问题之一。随着纳米流体的研究进展，将纳米颗粒引入制冷剂，利用纳米颗粒的特殊性质提高制冷系统的能效和可靠性也已经引起关注。

      TC 3000L系列能够帮助用户省事省力的获得被研究纳米流体的导热系数，使得用户将研究精力放在研究纳米颗粒种类、颗粒粒径、颗粒浓度、基液种类、分散剂种类以及机理模型等研究方面。

替代燃料

      世界石油资源的日益短缺和环境污染的加剧，使越来越多的国家开始寻找新的替代燃料或燃料添加剂。在甄选替代燃料过程中，导热系数是一个重要参数，因为导热系数对内燃机燃烧效率的研究是十分重要的，所以对于任何一种提出的新型替代燃料或添加剂，其导热系数是必须确定的热物性之一。

      TC 3000L系列能够帮助用户快速获得所提出的新型替代燃料或添加剂的导热系数，使得用户将研究精力放在研究替代燃料或添加剂种类、不同的添加剂配比等研究方面。

替代制冷剂

      由于现有制冷剂引起的臭氧层问题和温室效应，新型制冷剂的研究一直以来也广受关注。在替代制冷剂的选择中，除ODP、GWP、COP等参数外，替代制冷剂的导热系数因为会直接影响到制冷系统的换热性能，因此也是一项重要的热物性指标。TC 3000L系列能够帮助用户提供所需的实验数据，从而将研究精力放在寻找优质的替代制冷剂种类本身。

其他

      如汽车冷冻液（发动机冷却系统散热）、各种润滑油（协助机械系统散热）、导热油、血液、离子液体等液体的导热系数测量，采用TC 3000L系列热线法液体导热系数仪，都可以帮助用户快速、准确的获得所需要的实验数据，为企业和研究人员节省时间和成本，帮助企业提高经济效益。

检定方法

      到目前为止，在我国1996年颁布的《计量测试技术手册》系列中的国家计量基准和副基准简表中，均没有关于导热系数测量相关基准和传递标准的明确说明，但明确在四种量值传递方式（实物标准逐级传递、计量保证方案、发放标准物质、发播标准信号）中，理化分析领域可以使用发放标准物质（CRM）的方式进行量值传递，而这也是目前国际计量领域和科学研究领域的通用做法，即采用标准物质对某种特定的方法或者设备进行检测，或者采用标准物质在全球范围内的实验室或相关机构进行测量比对，并将测试结果与标准物质的标准数据进行比较，以此确定被检测的方法或者设备的测量准确度。

      国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）发布的流体物理化学性质推荐表中，以甲苯（toluene）、纯水作为液体导热系数测量的一级标准物质，并推荐了这些物质的导热系数标准数据（其一级数据来源均以热线法获得）。为了检验仪器的准确度及可靠性，上海普简仪器有限公司利用243～383 K温度区间的饱和液相甲苯的导热系数对仪器进行了检验。标定中所使用的液相甲苯是美国TEDIA公司生产的，纯度99.9 %。

检定结果

      下表列出了利用TC 3100L热线法液体导热系数仪获得的饱和液相甲苯测试结果。表中Tr为导热系数对应的实验温度，标准值λcal根据文献Standard reference data for the thermal conductivity data of liquids（C. A. Nieto de Castro, S. F. Y. Li, A. Nagashima, R. D. Trengove, and W. A. Wakeham. J. Phys. Chem. Ref. Data, 1986, 15(3):1073-1086）提供的甲苯导热系数关系式求出；λexp为实验结果，(λexp-λcal)/λcal /%为实验值与文献值间的偏差。可以看出，TC 3100L热线法液体导热系数仪对于标准样品的测量准确度在±0.5%之内。

表1饱和液相甲苯导热系数测量数据

      除饱和液相甲苯外，纯水也是IUPAC推荐的另一标准物质，利用TC 3100L测量了纯水的导热系数，并与NIST的REFRPOP 8.0提供的数据进行了比较，从下图可知，其测量偏差都在1%之内，且具有良好的复现性

图1 纯水导热系数测量值与推荐值的偏差分布图

用户检测方法

      对送到用户手中的每台仪器，  JThermo都会在出厂前用标样对其进行全温度范围内的检测，并出具测试报告，用户对仪器进行检测时，可以依据出厂检验报告对仪器性能进样验证；

      此外，  JThermo自行开发的热线法液体导热系数测试软件Hotwire 3.0中，同时提供了多种标样的导热系数参数数据（来源于美国NIST的REFRPOP 8.0 提供的数据或者公式），用户可随时用标样对仪器进行测试，并与标准数据比较，以检测仪器的性能