熱流センサーとは？熱流計・熱流板の種類（薄板・土壌埋設・曲面用）と選び方

熱流センサーとは

熱の流れを横切って置いた薄い板の、両面の温度差を測るセンサーです。江藤電気の解説では、多数の熱電対を直列につないだサーモパイルで、0.001℃以下の温度差でも測れます。出力は電圧なので、感度定数や検定値を使って1㎡あたりの熱流に直します。

温度センサーは今の温度を測り、熱流センサーは通り抜ける熱の量を測ります。材料の熱伝導率と温度差から計算する方法に比べ、熱を直接測れます。

熱流センサーの種類

• 薄板形は、ガラスエポキシの薄い板を使う型です。英弘精機のHF-30sは300×300×0.5mm、江藤電気のM55Aは熱流と温度を同時に測れます。
• 小型プレート形は、土の中や壁に使う小さな板です。英弘精機のHF-01SGは土壌・地中埋設に特化したIP67の型で、プリードのPHF-02は地中にも壁面にも使えます。
• 柔軟形は、シリコンで覆った柔らかい型です。プリードのPHF-100Lは最小曲げ半径が約R15mmで、壁面や窓の測定に使えます。

選ぶときに見る点

選ぶときは「測る面の形」「使う場所」「感度の書き方」の3つを先に決めます。

• 測る面の形は、平らな広い面なら薄板形、曲面なら柔軟形です。
• 使う場所は、屋内か土の中かで分けます。HF-30sは防水機能がなく屋内用で、HF-01SGはIP67です。
• 使用温度は、HF-30sとPHF-100Lが上は+120℃まで、M55Aは+100℃まで、HF-01SGのセンサ部は+80℃までです。
• 感度は、HF-30sの0.1mV/(W/m²)のようにW/m²あたりの出力で書く型と、PHF-100Lの約100W/m²/mVのようにmVあたりの熱流で書く型があります。向きをそろえて比べます。

取り付けの注意

• 貼る面はなるべく平らにし、接着剤やペースト、薄い両面テープでしっかり固定します。
• 接着部に空気が入ると、測定値の誤差やふらつきにつながります。
• センサーは温度勾配に直交させて置きます。
• 露出面では伝導・輻射・対流のすべてを熱流として測るので、センサー面と周りの面を同じ仕上げにそろえます。

価格

ここに載せた3社5製品は、公式に価格を出していません。型番、本数、ケーブルの長さを伝えて、各社に見積もりを取ります。