THE STANDARD DIN EN ISO 22007-2

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The hot disk measurement technique is described in detail in this ISO standard - you can find out what is important here

The official title of this standard is „Plastics - Determination of thermal conductivity and thermal diffusivity - Part 2: Transient plane heat source (hot disc) method (ISO 22007-2:2015); German version EN ISO 22007-2:2015“ - it can be purchased from the Beuth Verlag at the following link

www.beuth.de/de/norm/din-en-iso-22007-2/229451565

Die Norm legt ein Verfahren zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit und Temperaturleitfähigkeit und somit der spezifischen Wärmekapazität je Volumeneinheit von Kunststoffen fest.

Die experimentelle Anordnung kann so ausgeführt werden, dass Messungen an Probekörpern verschiedener Größe möglich sind. Die Messungen können in gasförmigen Umgebungen und unter Vakuum bei verschiedenen Temperaturen und verschiedenem Druck durchgeführt werden. Dieses Verfahren eignet sich für die Prüfung von homogenen und isotropen Werkstoffen sowie von anisotropen Werkstoffen mit einer einachsigen Struktur. (Auszug Einführungsbeitrag Beuth)

Das Verfahren wird auch als transientes Flächenquellenverfahren oder Hot Disk Verfahren bezeichnet.

Welche Anforderungen werden nun an Messgerät und Sensorik gestellt damit diese Norm zu 100% erfüllt ist?

Die wesentlichen „Bausteine“ einer ISO konformen Messtechnik sind:

• die spezielle Sensorgeometrie in Form einer bifilaren Spirale aus Nickel in Kreisform

• eine spezielle elektrische Messbrückenan­ordnung zur Realisierung der hochempfindlichen Messung einer Transientenkurve in Abhängigkeit kleinster Widerstandsänderungen im Sensor sowie

• die dafür notwendigen elektronischen Komponenten wie Präzisionspotentiometer und Konstantstromquelle mit minimalen Messungenauigkeiten

Aufgrund der hohen Anforderungen an die o.g. Messelektronik und die notwendigen verbauten hochpreisigen Komponenten erfüllen ausschließlich die folgenden Hot Disk Messgeräte die DIN EN ISO 22007-2:2015 in vollem Umfang:

• Hot Disk TPS 3500

• Hot Disk TPS 2500 S

• Hot Disk TPS 2200

• Hot Disk TPS 1500

• Hot Disk TPS 1000

Folgende Hot Disk Messgeräte arbeiten lediglich ähnlich der Norm DIN EN ISO 22007-2:2015, erfüllen die Anforderungen an die Norm aber nicht in vollem Umfang.

• Hot Disk TPS 500 S

• Hot Disk TPS 500

• Hot Disk M1

Betreiber von Hot Disk Geräten sollten diese Informationen z.B. beim Erstellen von Datenblättern oder auch Veröffentlichungen im Sinne von „guter Laborpraxis“ in den Angaben zur eingesetzten Messtechnik berücksichtigen.

Wer sich näher mit den Grundlagen zur DIN EN ISO 22007-2 beschäftigen möchte – diese basiert auf den folgenden Referenzen:

  1. ”Transient plane source techniques for thermal conductivity and thermal diffusivity measurements of solid materials”; Silas E. Gustafsson; Rev. Sci. Instrum., 62 (3), 797-804 (1991).
  2. ”Thermal conductivity, thermal diffusivity, and specific heat of thin samples from transient measurements with Hot Disk sensors”; Mattias Gustavsson, Ernest Karawacki and Silas E. Gustafsson; Rev. Sci. Instrum. 65 (12), 3856 (1994).
  3. ”On the Use of Transient Plane Source Sensors for Studying Materials with Direction Dependent Properties”; Mattias Karl Gustavsson and Silas E. Gustafsson; Proceedings of the 26th International Thermal Conductivity Conference, Massachusetts, Cambridge, 6–8 August 2005, edited by R. Dinwiddie (Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee, 2004), p. 367–377.
  4. On the Use of the Hot Disk Thermal Constants Analyser for Measuring the Thermal Conductivity of Thin Samples of Electrically Insulating Materials”; J.S. Gustavsson, Mattias Karl Gustavsson and Silas E. Gustafsson; Thermal Conductivity 24, Eds. P.S. Gaal, D. E. Apostolescu (Lancaster, MA: Technomic), p. 116-122 (1997).

Die Norm selbst erhalten Sie kostenpflichtig beim Beuth Verlag unter:

https://www.beuth.de/de/norm/din-en-iso-22007-2/229451565

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