حسگر شار گرمایی مطابق با روش استاندارد STM C1041-10 برای اندازه گیری درجا (این تصویر مدل IHF01 را نشان می دهد)
**اندازه گیری شار گرمایی عایق حرارتی** در محیط های آزمایشگاهی و صنعتی برای به دست آوردن اندازه گیری خواص حرارتی یک ماده عایق استفاده می شود. عایق حرارتی با استفاده از تکنیک‌ آزمایش غیرمخرب با تکیه بر حسگرهای شار حرارتی آزمایش می‌شود. رویه‌ها و الزامات برای اندازه‌گیری‌های درجا در استاندارد ASTM C1041 با عنوان «روش استاندارد برای اندازه‌گیری درجای شار گرمایی در عایق حرارتی صنعتی با استفاده از مبدل‌های شار حرارتی» بیان شده‌است.

روش های آزمایشگاهی
------------------

روش های درجا
------------

 اندازه گیری عایق حرارتی به صورت درجا طبق استاندارد ASTM C0141، استفاده از حسگر شار گرمایی بر روی دیواره یک دیگ بخار
اندازه‌گیری‌های شار حرارتی به صورت درجا، بیشتر برای آزمایش خواص انتقال حرارتی برای مثال لوله‌ها، مخازن، اجاق‌ها و دیگ‌ها با محاسبه شار گرمایی *q* یا رسانایی گرمایی ظاهری *{\displaystyle \lambda }* متمرکز است. افزایش یا تلفات انرژی تحت شرایط شبه حالت پایدار با حداقل عوامل مزاحم، توسط مبدل شار حرارتی (HFT) اندازه‌گیری می‌شود. این روش در محل فقط برای سطوح صاف (غیر لوله) است.

### روش اندازه گیری

* قرار دادن حسگر شار گرمایی:
	+ سنسور باید روی ناحیه ای از عایق قرار گیرد که نمایانگر کلیت سیستم تحت پایش باشد. به عنوان مثال، نباید آن را بسته به ورودی یا خروجی دیگ بخار یا نزدیک المان های گرمایش قرار داد.
	+ سنسور را از سایر منابع شار گرمایی که به اندازه گیری مربوط نیستند، به عنوان مثال تابش خورشید، محافظت کنید.
	+ اطمینان حاصل کنید که حسگر از طریق خمیر حرارتی یا سایر مواد رسانا به سطح عایق متصل است. انتشار حرارتی بر روی حسگر باید تا حد امکان با تابش سطح مطابقت داشته باشد. هوا یا مواد دیگر بین حسگر و سطح اندازه گیری می تواند منجر به خطاهای اندازه گیری شود.
* پیش اندازه گیری:
	+ ضخامت ماده عایق را با دقت میلی متر اندازه گیری کنید.
	+ در صورت لزوم شرایط آب و هوایی محیط را ثبت کنید. رطوبت، حرکت هوا و بارندگی ممکن است برای تفسیر نتایج مهم باشد.
	+ دمای سطح عایق نزدیک حسگر و دمای داخل ماده عایق یعنی سطح فرآیند را اندازه گیری کنید.

پس از انجام موفقیت آمیز این آماده سازی ها، حسگر را به دیتالاگر یا ولت متر متصل کنید و منتظر بمانید تا حالت پایدار به دست آید. توصیه می‌شود که میانگین قرائت‌ها را در یک دوره زمانی کوتاه، زمانی که حالت پایدار مشاهده می شود، انجام دهید. این اندازه‌گیری ولتاژ، اندازه‌گیری نهایی است، اما برای اندازه‌گیری خوب، این مراحل باید در چندین مکان مشابه بر روی عایق اعمال شوند.

### محاسبه و دقت

شار گرما {\displaystyle q} را می توان از ولتاژ به صورت زیر محاسبه کرد:

{\displaystyle q={\frac {V}{S}}}
*V* ولتاژ اندازه گیری شده توسط حسگر (اندازه گیری شده بر حسب ولت) است.
*S* حساسیت حسگر است (بر حسب ولت/وات بر متر مربع اندازه گیری می شود {\displaystyle {\frac {Vm^{2}}{W}}} )
هدایت حرارتی ظاهری را می توان از فرمول زیر محاسبه کرد:

{\displaystyle \lambda ={\frac {qD}{t\_{1}-t\_{2}}}}
*q* شار حرارتی محاسبه شده از حسگر است (بر حسب وات بر متر مربع اندازه گیری می شود، {\displaystyle {\frac {W}{m^{2}}}} )
*D* ضخامت ماده عایق (بر حسب میلی متر)
*{\displaystyle t\_{1}}* دمای سطح فرآیند، داخل مواد عایقی
*{\displaystyle t\_{2}}* دمای سطح در نزدیکی حسگر، بیرون از مواد عایقی
تفسیر و دقت نتایج بستگی به صحت اندازه گیری، انتخاب حسگر و شرایط بیرونی دارد. سلامت حسگر شار گرمایی و اندازه‌گیری صحیح، برای یک نتیجه خوب برای سنجش درجا اهمیت دارد و باید بر اساس توصیه‌های سازنده، تجربه های گذشته و بررسی دقیق منطقه آزمایش باشد.

استانداردها
-----------

ASTM C1041: روش استاندارد برای اندازه‌گیری درجای شار گرمایی در عایق حرارتی صنعتی با استفاده از مبدل‌های شار حرارتی (Standard Practice for In-Situ Measurements of Heat Flux in Industrial Thermal Insulation Using Heat Flux Transducers)

منابع
-----

1. ↑  "ASTM C1041 - 10 Standard Practice for In-Situ Measurements of Heat Flux in Industrial Thermal Insulation Using Heat Flux Transducers (Withdrawn 2019)". Archived from the original on 2018-05-16. Retrieved 2018-05-15.

کتابشناسی - فهرست کتب
---------------------

* Johannesson، G.، "اندازه گیری جریان گرما، مترهای ترموالکتریک، اصول عملکرد، و منابع خطا"، بخش فناوری ساختمان، موسسه فناوری لوند، گزارش TUBH-3003، Lund،

سوئد، 1979. (پیش نویس ترجمه، مارس 1982، سپاه مهندسین ارتش ایالات متحده)

* Poppendiek، HF، "چرا شار گرما را مستقیماً اندازه گیری نکنیم؟"، فصلنامه محیطی 15، شماره 1، 1 مارس 1969.
* گیلبو، سی اف، «رساناها، ساخت و استفاده از آنها»، بولتن ASTM شماره 212، فوریه 1956.