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HFP01SC

Sensor de fluxo de calor com auto-calibração™

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HFP01SC self-calibrating heat flux sensor for use in the soil, featuring an integrated film heater for online sensitivity verification.
  • uso prolongado
  • auto-calibrado
  • robusto & estável
  • IP67

Sensor de fluxo de calor com auto-calibração

O sensor de fluxo de calor auto-calibrado HFP01SC é um sensor de fluxo de calor destinado ao uso no solo. Ele oferece a melhor precisão disponível e garantia de qualidade da medição. O auto-teste on-line verifica o desempenho estável e o bom contato térmico de sensores que estão enterrados e não podem ser inspecionados visualmente ou levados ao laboratório para recalibração. O auto-teste também inclui auto-calibração, que compensa erros de medição causados pela condutividade térmica do solo circundante (que varia com o teor de umidade do solo), pela instabilidade do sensor e pela dependência da temperatura.

  • uso prolongado
  • auto-calibrado
  • robusto & estável
  • IP67

Especificações

range de medição -2000 a 2000 W/m²
faixa de temperatura de operação nominal -30 a +70 °C
teste de funcionalidade online auto-teste incluindo auto-calibração
parâmetro fluxo de calor
área sensora 8 x 10⁻⁴ m³
sensibilidade (nominal) 60 x 10⁻⁶ V/(W/m²)
resistência térmica do sensor 81 x 10⁻⁴ K/(W/m²)
classificação ambiental IP67

Todas as especificações

parâmetro fluxo de calor
teste de funcionalidade online auto-teste incluindo auto-calibração
área sensora 8 x 10⁻⁴ m³
resistência térmica do sensor 81 x 10⁻⁴ K/(W/m²)
range de medição -2000 a 2000 W/m²
sensibilidade (nominal) 60 x 10⁻⁶ V/(W/m²)
faixa de temperatura de operação nominal -30 a +70 °C
classificação ambiental IP67
resistência do aquecedor em filme 100 Ω ± 10 %
alimentação nominal do aquecedor em filme 9 a 15 VDC
intervalo entre auto-testes: 6 h; duração do aquecimento 180 s
consumo de energia médio diário 0.02 W
comprimento padrão do cabo 2 x 5 m
options
– longer cable length (10, 15, 20, 30, 40 m)

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Vamos conversar sobre o seu projeto e os dados de desempenho que você precisa. Estamos aqui para orientá-lo na escolha da solução adequada.

HFP01SC sensor head showing the ceramics-plastic composite body designed for high-accuracy soil heat flux measurement.

Precisão e garantia de qualidade incomparáveis

O HFP01SC mede o fluxo de calor do solo em W/m². Ele é utilizado quando se exige o mais alto nível de garantia de qualidade e elevada precisão de medição. Essencialmente, o HFP01SC é uma combinação de sensor de fluxo de calor e aquecedor em filme. A saída do sensor de fluxo de calor é um sinal de tensão proporcional ao fluxo de calor que atravessa o sensor. Em intervalos regulares, o aquecedor em filme é ativado para realizar um auto-teste (ver Figura 4). O auto-teste resulta na verificação do contato do sensor com o solo e na determinação de uma nova sensibilidade válida para as condições naquele momento, chamada de auto-calibração. Implicitamente, também são testados a conexão do cabo, a aquisição de dados e o processamento dos mesmos. O resultado é uma precisão e garantia de qualidade muito superiores às medições realizadas com sensores convencionais, como o modelo HFP01.

Sensores de fluxo de calor do solo são preferencialmente deixados no solo pelo maior tempo possível, para que as propriedades do solo se tornem representativas das condições locais. Com o auto-teste, o usuário não precisa mais levar os sensores ao laboratório para verificar seu desempenho estável. Um local de medição típico é equipado com 2 ou mais sensores para garantir uma boa média espacial.

HFP01SC self-calibrating heat flux sensor for use in the soil, featuring an integrated film heater for online sensitivity verification.

Caracteristicas e Beneficios

  • Baixa resistência térmica
  • Grande área de proteção (exigida pela norma ISO 9869)
  • Baixa resistência elétrica (reduz a captação de ruído elétrico)
  • Alta sensibilidade (boa relação sinal/ruído em ambientes de baixo fluxo)
  • Robustez, incluindo cabo resistente (essencial para sensores instalados permanentemente)
  • Grau de proteção IP: IP67 (essencial para aplicação externa)
  • Aquecedor em filme incorporado para autoteste

Uso sugerido

  • Medição científica de alta precisão do fluxo de calor do solo, com elevado nível de garantia de qualidade dos dados
     

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Dúvidas frequentes

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Como medir fluxo de calor?

Sensores de fluxo de calor medem o fluxo de energia que incide sobre ou atravessa uma superfície, expresso em [W/m²].

A origem do fluxo de calor pode ser:

• condução
• radiação
• convecção

A transferência de calor por convecção e condução está associada a uma diferença de temperatura. O calor sempre flui de uma fonte para um sumidouro, ou seja, de um ambiente mais quente para um mais frio. O fluxo de calor convectivo e condutivo é medido permitindo que esse calor atravesse o sensor. Já o fluxo radiativo é medido por sensores de fluxo de calor com absorvedores pretos, que convertem a energia radiativa em energia condutiva.

A Hukx iniciou suas atividades em 1993 com sensores para medição de fluxo de calor em solos e paredes. Ao longo dos anos, foram adicionados sensores e sistemas especializados para muitas outras aplicações.

Os sensores de fluxo de calor fabricados pela Hukx são otimizados para atender às exigências de diferentes aplicações, considerando:

• faixa de temperatura nominal
• faixa de fluxo de calor nominal
• sensibilidade
• tempo de resposta
• resistência química e requisitos de segurança
• tamanho, formato e propriedades espectrais

A Hukx é líder mundial em medições de fluxo de calor. Preparamos um white paper que explica de forma sucinta os fundamentos da medição com sensores de fluxo de calor. O material também apresenta orientações gerais sobre pontos de atenção e algumas aplicações, possivelmente surpreendentes, desses sensores. Consulte nossos white papers.

O que é mais importante ao medir com um sensor de fluxo de calor?
  • Representatividade no tempo e no espaço: média
    Um sensor de fluxo de calor mede em um ponto específico. Esse ponto é representativo do que você precisa medir? Sempre que possível, utilize um sensor relativamente grande em vez de um sensor pequeno e considere o uso de múltiplos sensores. Processos térmicos geralmente apresentam constantes de tempo elevadas; medições instantâneas podem ser enganosas. Utilize médias para obter uma visão completa.
  • Propriedades ópticas
    Quando os sensores de fluxo de calor também medem radiação, é importante considerar a cor da superfície. Se necessário, pinte a superfície do sensor. Observe que superfícies metálicas brilhantes refletem tanto a radiação infravermelha quanto a visível. Tintas podem apresentar cores diferentes na faixa visível, mas geralmente atuam como absorvedores “pretos” no infravermelho distante.
  • Resistência térmica do sensor
    Um sensor de fluxo de calor altera localmente o fluxo de calor. Para minimizar esse efeito, utilize um sensor com a menor resistência térmica possível.
  • Efeitos de borda
    Um sensor de fluxo de calor distorce localmente o padrão de fluxo de calor, especialmente nas bordas do sensor. Um guarda passivo, ou seja, uma parte não sensível ao redor do sensor, é essencial para evitar erros causados por efeitos de borda.

Existem outras características importantes a serem consideradas. Consulte nosso white paper sobre fundamentos e aplicações de fluxo de calor. Você também pode acessar nossa nota Como instalar um sensor de fluxo de calor para dicas e boas práticas.

Quais sensores usar para medição do fluxo de energia na superfície?

A Hukx fabrica uma linha de sensores para medições de fluxo de energia na superfície. Todos possuem confiabilidade comprovada.
Esses sensores de última geração foram desenvolvidos para a comunidade global do FLUXNET:

NR01 é um saldo radiômetro de 4 componentes, líder de mercado.
HFP01 e HFP01SC medem o fluxo de calor no solo.
STP01 oferece medições precisas de perfil de temperatura.
TP01 é o sensor líder para medição da condutividade térmica do solo.

Os sensores fabricados pela Hukx são projetados para serem compatíveis com a maioria dos modelos comuns de data loggers. Para muitos desses modelos, disponibilizamos programas de demonstração e diagramas de conexão.

Como medir o valor R e o valor U de edificações?

Medições in situ da resistência térmica, R, são frequentemente aplicadas em estudos de edificações. Como alternativa, pode-se medir o seu valor inverso, a condutância térmica, conhecida como valor Λ, ou a transmitância térmica, que inclui a resistência térmica da camada limite do ar ambiente, o valor U.

As medições de R são baseadas na medição simultânea e em média temporal do fluxo de calor Φ e da diferença de temperatura ΔT, utilizando dois sensores de temperatura, um em cada lado da parede.

R = ΔT/Φ

A Hukx oferece uma linha de sensores e sistemas de medição para uso na avaliação do balanço de energia de edificações e na caracterização de materiais de construção.

O sensor de fluxo de calor HFP01 e o sistema de medição TRSYS20 são amplamente utilizados em medições in situ em paredes, janelas e outros elementos construtivos na física das edificações.

O HFP01 pode ser utilizado para medições in situ da resistência térmica da envoltória do edifício (valor R) e da transmitância térmica (valor H), de acordo com as normas ISO 9869, ASTM C1046 e ASTM 1155.

- O HFP01 é o sensor mais utilizado no mundo para medições de fluxo de calor, tanto no solo quanto através de paredes e envoltórias de edificações. O sensor mede o fluxo de calor que atravessa o objeto no qual está incorporado ou sobre o qual está montado, em W/m².

Mais informações podem ser encontradas na página do produto HFP01

-O TRSYS20 é um sistema de alta precisão para medições in situ da resistência térmica (R), da condutância térmica (valor Λ) e da transmitância térmica (valor U) de envoltórias de edificações. O TRSYS20 é utilizado principalmente em medições realizadas de acordo com as práticas normativas ISO 9869 e ASTM C1155 / ASTM C1046.

O sistema é equipado com eletrônica de alta precisão, dois sensores de fluxo de calor modelo HFP01 e dois pares de termopares correspondentes. Os dois pontos de medição oferecem redundância, resultando em um alto nível de confiabilidade nos resultados obtidos.

A elevada precisão dos sensores de fluxo de calor e das medições de diferença de temperatura garante que o TRSYS20 continue operando mesmo quando outros sistemas deixam de apresentar desempenho adequado, especialmente em situações com diferenças de temperatura muito baixas através da parede.

Onde posso encontrar sistemas completos de medição de fluxo de calor?

A Hukx, líder de mercado em medição de fluxo de calor, oferece tanto sensores quanto sistemas completos.

Esses sistemas de medição normalmente incluem uma Unidade de Medição e Controle e um ou mais sensores para medição de fluxo de calor, bem como de outras grandezas, como temperatura e umidade. Exemplos incluem o sistema de medição de conforto térmico TCOMSYS01 Hot Cube, que incorpora um sensor TCOM01, e o sistema de medição TRSYS01, que integra dois sensores de fluxo de calor HFP01 e dois pares de termopares pareados.

A opção “apenas sensores” pode ser encontrada aqui. Os sistemas completos de medição estão disponíveis aqui, em uma página separada.

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