不仅是咖啡豆:PTB 创新性的方法为工业领域测量开辟了新途径

节能咖啡的生产和 HBM 极微小的温度传感器

在德国每年有数十亿n kWh 的电力被用于烘焙咖啡豆,坚果等。在过程中寻找 最佳的温度持续效应节能 的最佳途径。现在 德国国家度量衡协会 (PTB), 采用 HBM 极小的温度传感器 开发了 一套测量极小物体热导率和热扩散系数的新方法 例如,咖啡豆。

直到现在, 咖啡机的热容量 只能通过 研磨咖啡豆 来测定。而对于材料常数来说,其是和材料结构相关的。 因此只能采用 足够数量 的未磨制的咖啡豆来测量,但是由于咖啡豆太小了,导热系数和热扩散只 能粗略估计

温度传感器 TT-3/100 – 极小但功能强大

TT-3/100 温度传感器 只有 50 µm 厚, 测量表面 3.1 mm x 3.0 mm。这些尺寸使其非常接近一个 点状传感器, 并且其具有更宽的应用温度范围,从 -50 °C 到 +180 °C ,因此其非常适合 冷冻干燥烘焙咖啡豆

德国国家计量院 (PTB) 创新性的测量方法

通过 TT-3/100, 德国国家计量院开发了一套获取咖啡豆热性能创新性的测量方法。这个方法包括以下几个步骤:首先 咖啡豆被分成两半,保持接触面平滑。将传感器放置其中(无需黏贴,只需用夹具夹紧)。

因为使用的电源只有 8 到 10 mA, 并且放置在咖啡豆内部,因此非常容易测量 温度 的变化量,快速且灵敏。

仅需数分钟,咖啡豆的 热扩散系数 和 热导率 就可测量获得。并且可以测定咖啡豆的 热容量,因为只需要通过 阿基米德定律 就可测量出咖啡豆的密度。不仅是热导率,咖啡豆的湿度也能进行测量。

准确可靠的测量结果

这种方法的可靠性已经获得证明,从 参考样本 到已知的热传输特性。从单个咖啡豆的测量值和研磨的咖啡豆相比,匹配非常密切。

多种应用的高效测量方法

PTB 的 Ulf Hammerschmidt 博士深信这种新方法能够应用于 各种不同的应用。材料的热导率和热扩散率远远不限于食品工业。该方法可以用于 测试和监控新型材料, 并且在数分钟内就可提供精确的测量结果。并且可以用于现场测量。

合作是创新的基础

PTB 与 HBM 的合作已有多年的历史了。Ulf Hammerschmidt 博士评价道:“我们喜欢和 HBM 合作,因为其 高品质的的产品 能够满足我们的需要,并且其可以提供创新性的产品。

客户: PTB

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