GG01
ガードンゲージ水冷式 高熱流センサー
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- 水冷式
- 高熱流束
- サーモパイル
- フルメタルハウジング
ガードンゲージ水冷式 高熱流センサー
GG01は最大 1000 ×10³ W/m2までの非常に高い熱流束を測定する水冷式熱流センサーです。高い熱伝導率を有する銅と銅合金で構成されています。この熱流センサーは他の熱流センサーが焼損してしまうような高い熱流 束レベルでも測定できま す 。 オプションのサファイアウィンドウを装着すると放射熱流束のみ(対流熱流束を除外)測定できます。GG01 はK型サーモパイルを内蔵し、様々な目的に合わせた範囲で測定ができます。より小さい範囲ではSBG01の製品をご覧ください。
- 水冷式
- 高熱流束
- サーモパイル
- フルメタルハウジング
仕様
| 測定範囲 | (250, 500, 1000) x 10³ W/m² |
| センサー技術 | ガードン |
| 波長範囲 | (0 to 50) x 10⁻⁶ m |
| 定格測定レンジごとの公称応答時間（63%）： | |
| – 250 x 10³ W/m² | 250 x 10⁻³ s |
| – 500 x 10³ W/m² | 200 x 10⁻³ s |
| – 1000 x 10³ W/m² | 100 x 10⁻³ s |
| 全視野角 | 180 ° |
すべての仕様
| 測定対象 | 熱流束 |
| SI単位系測定対象 | 放射照度 W/m² |
| センサー技術 | ガードン |
| 水冷式流量* | > 50 l/h (0.014 l/s) |
| 測定範囲 | (250, 500, 1000) x 10³ W/m² |
| 定格測定レンジごとの公称応答時間（63%）： | |
| – 250 x 10³ W/m² | 250 x 10⁻³ s |
| – 500 x 10³ W/m² | 200 x 10⁻³ s |
| – 1000 x 10³ W/m² | 100 x 10⁻³ s |
| 測定範囲限界 | 測定範囲150% |
| 出力信号 | DC電圧 |
| 出力信号範囲 | > 4 x 10⁻³ V (測定範囲) |
| 波長範囲 | (0 to 50) x 10⁻⁶ m |
| 全視野角 | 180 ° |
| 校正トレーサビリティ | ITS-90 |
| 校正ラボ（校正試験所） | |
| – マネジメントシステム認証 | ISO 9001 |
| – 認定 | 未認定 |
| – 校正方法 | ISO 14934-3 に準拠した二次校正方法 |
| 標準ケーブル長 | 2 m (オプション参照) |
| 標準注文コード | GG01/測定範囲/ケーブル長 |
| オプション | |
| – 長尺ケーブル：5 m または 10 m | |
| – サファイアウィンドウ（GG01-250 のみ） | |
| *詳細はユーザーマニュアルをご覧ください | |
設計
GG01 は250～1000×10³ W/m²範囲における熱流束を測定 出来るガードンゲージ熱流センサです。 熱流センサは強放射熱源からの熱流束を測定できる用に黒 体吸収体を備え水冷式で設計されています。
よく見落とされがちですが、開放型検知器を使用したGG01は 対流熱流束にも感知します。
GG01ガードンゲージ熱流センサは流入熱流束に比例し出 力電圧を発電します。 K型サーモパイルは本体温度を測定します。このセンサは通常は水道水によって冷却され放射熱源が1000℃以上であっても比較的低温に保ちます。
GG01の3つのバージョンがあり、それぞれ測定範囲、感度、反応時間がことなります。放射強度範囲はGG01-250, GG01 500, GG01-1000で (250, 500, と1000) x 10³ W/m²となって いて、それぞれ簡単な取り付け用フランジを備え付けられている。GG01-250はサファイアウィンドウの取り付けが可能で す。
ガードンゲージ技術
GG01 は高い熱伝導率をもつ純銅とニッケルの合金薄箔で 製造されています。この熱流センサは発明者のロバートガードンにちなんで”ガーデンゲージ”と呼ばれています。こ の 技 術の利点は高熱流束に耐えうることです。
GG01の強み:
- 高熱流束に耐久性があります。
- 優れた反応性
- 本体温度を測るためのK型サーモパイル装着
- 真空環境下での使用が可能
- 実用的な保護キャップによる保管と輸送の安全性の確保
製造と試験
Hukxは新しい製造試験設備をガードンゲージ生産のため投資しました。 センサ毎に最大1000 x 10³ W/m²とする範囲で試験されています。 すべてのGG01は10 barの冷却水運転圧力耐久試験がされ ています。
サファイアウィンドウ
GG01-250にはオプションとしてサファイアウィンドウを装着 (GG01-250-SW)。ユーザーは対流による熱流束を除いた放 射成分のみを測定できます。
推奨用途
GG01は高熱流束を測定できるに最適な熱流センサで、主な 用途は以下の通りです。
- 太陽集光装置
- 炎の研究
- 流動層
- ロケットエンジンの排気炎
耐火試験
BS EN 1634-1:2014 + A1:2018 は、開口部を有するドア・シャッター・窓・建築金物などの耐火性能を評価するための試験方法を規定した欧州規格です。 この規格は、これらの構成要素が火災にどれだけ耐えられるかを評価し、火災の進展を抑制し、延焼を防ぎ、避難経路を保護することを目的としています。
試験中の熱暴露を正確かつ信頼性高く測定するために、Hukx の水冷式熱流束センサーが広く使用されています。 これらのセンサーは、下の動画に示すような極めて過酷な火災環境でも動作するよう特別に設計されています。
動画提供：United Kingdom Testing and Certification (UKTC)
よくある質問
問い合わせ
熱流束はどのように測定するのですか？
熱流束センサーは、表面に入射または表面を通過するエネルギー流束を [W/m²] の単位で測定します。 熱流束の発生源には、以下のようなものがあります。
- 伝導（conduction）
- 放射（radiation）
- 対流（convection）
対流および伝導による熱伝達は、温度差に起因します。熱は常に高温側から低温側へ、つまり熱源から熱シンクへと流れます。対流および伝導による熱流束は、この熱をセンサー内部へ流入させることで測定します。一方、放射による熱流束は、黒色吸収体を備えた熱流束センサーを使用して測定します。吸収体は放射エネルギーを吸収し、それを伝導エネルギーへと変換します。Hukx は 1993 年に、土壌や壁面の熱流束測定用センサーの開発からスタートしました。その後、多様な用途に対応するため、特殊センサーやシステムを数多く追加してきました。
Hukx の熱流束センサーは、用途に応じて最適化されています：
- 使用温度範囲
- 測定可能な熱流束範囲
- 感度
- 応答速度
- 化学的耐性、安全要件
- サイズ、形状、分光特性
Hukx は熱流束測定における世界的なマーケットリーダーです。熱流束センサーを用いた測定の基礎を簡潔に説明したホワイトペーパーを用意しています。測定時に注意すべき一般的なポイントや、意外な応用例についても紹介しています。ぜひ当社のホワイトペーパーをご覧ください。
熱流束センサーで測定を行う際に最も重要となるのは何か？
- 時間的・空間的な代表性：平均化
熱流束センサーは特定の位置で測定を行います。その位置は、あなたが測定したい対象を代表しているでしょうか。可能であれば、小型センサーよりも比較的大きなセンサーを使用し、複数のセンサーを併用することを検討してください。熱的プロセスはしばしば大きな時定数を持つため、瞬間的な測定は誤解を招く可能性があります。全体像を把握するために平均化を行ってください。 - 光学特性
熱流センサーが放射も測定する場合、表面の色に注意してください。必要に応じてセンサー表面を塗装します。光沢のある金属表面は赤外線と可視光の両方を反射することに注意してください。塗料は可視域では異なる色を持つ場合がありますが、遠赤外域では一般的に「黒色」吸収体として機能します。 - センサーの熱抵抗
熱流束センサーは局所的な熱流を歪めます。この影響を最小限に抑えるためには、可能な限り熱抵抗の低いセンサーを使用してください。 - エッジ効果
熱流束センサーは局所的に熱流パターンを歪め、特にセンサーの縁付近で顕著です。エッジ効果による誤差を避けるためには、センサーの周囲に非感応部（パッシブガード）を設けることが不可欠です。
その他にも重要な特性があります。熱流束の基礎と応用に関する当社のホワイトペーパーをご覧ください。また、「熱流束センサーの設置方法」に関するノートも参考になります。
表面エネルギー流束を測定するには、どのセンサーを使用すればよいですか？
Hukx は、表面エネルギー流束の測定用にさまざまなセンサーを製造しています。いずれも高い信頼性が実証されています。
これらの最先端センサーは、世界の fluxnet コミュニティ向けに設計されています。
- NR01 は、市場をリードする 4 成分ネット放射計です。
- HFP01 と HFP01SC は、地中熱流束を測定します。
- STP01 は、正確な温度プロファイル測定を提供します。
- TP01 は、土壌の熱伝導率測定における代表的なセンサーです。
Hukx 製のセンサーは、一般的な多くのデータロガーモデルと互換性があるように設計されています。多くのモデル向けに、サンプルプログラムや配線図も用意しています。
建物の断熱性能（R値）と熱伝達率（U値）を測定する方法は？
建物の研究では、現場で 断熱性能（R値） を測定することがよく行われます。代わりに、その逆数である熱コンダクタンス（Λ値）や、周囲空気の境界層熱抵抗を含む 熱伝達率（U値） を測定する方法もあります。 R値の測定は、熱流束 Φ と温度差 ΔT を同時に時間平均して測定することに基づいています（壁の両側にそれぞれ 2 つの温度センサーを使用）。
R = ΔT/Φ
Hukx は、建物のエネルギーバジェット測定や建材の特性評価に使用される、さまざまなセンサーおよび測定システムを提供しています。
HFP01 熱流束センサーと TRSYS20 測定システムは、建築物理において、壁、窓、その他の建築要素の現場測定に広く使用されています。
-HFP01 は、ISO 9869、ASTM C1046、ASTM 1155 の規格に従って、建物外皮の 断熱性能（R値） および 熱伝達率（U値） の現場測定に使用できます。HFP01 は、土壌だけでなく、壁や建物外皮を通過する熱流束測定において、世界で最も広く使用されているセンサーです。HFP01 は、取り付けられた対象物を通過する熱流束を W/m² で測定します。
-TRSYS20 は、建物外皮の 断熱性能（R値）、熱コンダクタンス（Λ値）、熱伝達率（U値） を現場で高精度に測定するためのシステムです。TRSYS20 は主に、ISO 9869 および ASTM C1155 / C1046 の標準手法に従った測定に使用されます。高精度の電子機器、HFP01 センサー 2 個、マッチングされた熱電対 2 組を備え、2 箇所での測定により高い信頼性を確保します。特に壁の温度差が非常に小さい場合でも測定を継続できる高精度が特徴です。
完全な熱流束測定システムはどこで見つけることができますか？
Hukx は、熱流束測定のマーケットリーダーとして、センサーとシステムの両方を提供しています。
これらの測定システムには通常、測定・制御ユニットと、熱流束のほか温度や湿度などの他の測定項目を測定するための 1 つ以上のセンサーが含まれます。例として、TCOM01 センサーを含む TCOMSYS01 Hot Cube 熱的快適性測定システム、2 つの HFP01 熱流束センサーと 2 組のマッチングされた熱電対を組み込んだ TRSYS01 測定システムがあります。
「センサーのみ」はこちらでご覧いただけます。完全な測定システムは、別ページに掲載されています。
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