熱流測定の基礎と応用

Hukx は熱流測定分野における世界的な市場リーダーです。本ホワイトペーパーでは、熱流センサーを用いた測定の基礎を簡潔に説明するとともに、注意すべき一般的なポイントや、場合によっては意外な応用例についても紹介します。さらに詳しい情報をご希望の場合は、ぜひ Hukx までお問い合わせください。

熱流センサーは、表面に入射する、あるいは表面を通過するエネルギー流束を [W/m²] の単位で測定する装置である。熱は、伝導、放射、または対流によって運ばれる。すべての熱移動は温度差によって駆動され、高温側から低温側へと流れる。対流および伝導による熱流は、熱がセンサー内部を通過することで測定される。放射による熱流は、黒色吸収体を備えた熱流センサーを用いて測定され、吸収体が放射エネルギーを伝導エネルギーへと変換する。Hukx は 1993 年に熱流センサーの設計を開始した。

Hukx が製造する熱流センサーは、用途ごとの要求に合わせて最適化されている。特に重要となる変数は次のとおりである。

• 定格温度範囲
• 定格熱流範囲（冷却の有無を含む）
• 感度
• 応答時間
• 耐薬品性、安全要件
• サイズ、形状、柔軟性、および分光特性

Hukx の熱流センサーは、一般的にサーモパイルを使用している。サーモパイルは、熱側と冷側の温度差によって信号を発生させ、その信号は熱流に比例する。サーモパイルは受動型センサーであり、電源を必要としない。出力は通常、数ミリボルト程度の小さな電圧信号である。