ISO 2581:1975
(Main)Rigid cellular plastics — Determination of apparent thermal conductivity by means of a heat-flow meter
Rigid cellular plastics — Determination of apparent thermal conductivity by means of a heat-flow meter
Plastiques alvéolaires rigides — Détermination de la conductivité thermique apparente au moyen d'un fluxmètre thermique
Penjeni polimerni materiali - Trde pene - Določevanje "navidezne" toplotne prevodnosti z merilniki toplotnega toka
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
,ex*
INTERNATIONAL STANDARD @ 2581
'axe
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION *MEYjlYHAPOnHAR OPïAHM3AUWR no CïAHnAPTA3AUAM .ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Plastics - Rigid cellular materials - Determination of
"apparent" thermal conductivity by means of
a heat-flow meter
Matières plastiques - Matériaux alvéolaires rigides - Détermination de la conductivité thermique
((apparenten au moyen d'un fluxmètre thermique
First edition - 1975-11 -15
~ ~~ ~
-~ ~
Ref. No. IS0 2581 -1975 (E)
UDC 678.5/.8-496 : 536.21
Descriptors : plastics, cellular materials, cellular plastics, thermal conductivity, tests, thermal tests, thermal measurement.
7 pages
Price based on
---------------------- Page: 1 ----------------------
FOREWORD
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation
standards institutes (IS0 Member Bodies). The work of developing
of national
International Standards is carried out through IS0 Technical Committees. Every
Member Body interested in a subject for which a Technical Committee has been set
up has the right to be represented on that Committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
Draft International Standards adopted by the Technical Committees are circulated
to the Member Bodies for approval before their acceptance as International
Standards by the IS0 Council.
International Standard IS0 2581 was drawn up by Technical Committee
ISO/TC 61, Plastics, and circulated to the Member Bodies in February 1974.
It has been approved by the Member Bodies of the following countries :
Belgium Germany Romania
Brazil Hungary Spain
Bu Iga r ia India Sweden
Canada Israel Switzerland
Italy Turkey
Chile
Czechoslovakia Japan United Kingdom
Egypt, Arab Rep. of Mexico U.S.A.
Finland Netherlands
France New Zealand
The Member Body of the following country expressed disapproval of the
document on technical grounds :
South Africa, Rep. of
O International Organization for Standardization, 1975
Printed in Switzerland
---------------------- Page: 2 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD IS0 2581-1975 (E)/ERRATUM
Published 1981 - 12- 15
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. MEXAYHAPOAHAR OPrAHM3AL@Wi fl0 CTAHAAPTM3AuMM. ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Plastics - Rigid cellular materials - Determination of
"apparent" thermal conductivity by means of
a heat-flow meter
ERRATUM
Cover page
Replace the title by the following :
##Rigid cellular plastics - Determination of apparent
thermal conductivity by means of a heat-flow meterrr
and the sub-title by the following :
"Plastiques alvéolaires rigides - Détermination de la conductivité thermique apparente au mo yen d'un fluxmètre thermique"
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Replace the title by the following :
##Rigid cellular plastics - Determination of apparent
thermal conductivity by means of a heat-flow metertl
---------------------- Page: 3 ----------------------
INTE RNATl ON AL STAN DARD
IS0 2581-1975 (E)
b
Plastics - Rigid cellular materials - Determination of
"apparent" thermal conductivity by means of
a heat-flow meter
3 SCOPE AND FIELD OF APPLICATION 1.5 The long-term reproducibility of measurements
obtained with apparatus constructed and used in
1.1 This International Standard specifies a method for the
accordance with this method can be better than 3 %, as
determination of the "apparent" thermal conductivity of
many previous experiments have already shown.
rigid cellular plastic materials.
NOTE - In cellular plastics an important part of the heat transfer is
due to passage of heat radiation through their structure. This results
in values of thermal conductivity being measured which are not
2 REFERENCE
independent of the thickness of specimen tested. Therefore the term
"apparent" thermal conductivity should be used.
ISO/R 291, Plastics - Standard atmospheres for con-
ditioning and testing.
The method, which is comparatively rapid, is based on pre-
liminary and routine calibration of the apparatus by the use
of test specimens the "apparent" thermal conductivity of
which has been determined in a standard apparatus of the
3 DEFINITIONS
guarded hot-plate type.
3.1 heat flow rate : The quotient of the quantity of heat
Two arrangements of the apparatus are given both of which
flowing through a surface and the time.
have been widely used with satisfactory results :
a) the arrangement shown in figure 1 (symmetrical 3.2 density of heat flow rate through a surface: The
arrangement - method S), in which the heat-flow meter quotient of the heat flow rate through a surface and the
is placed centrally between two identical test specimens; area of that surface.
b) the arrangement shown in figure 2 (asymmetrical
3.3 thermal conductivity : The quotient of the density of
arrangement - method AS), in which the heat-flow
heat flow rate through a surface and the temperature
meter is placed alongside the single test specimen.
gradient. (This is a fundamental property of a material,
independent of the thickness of specimen tested.)
NOTE - Test results obtained using this International Standard are
not comparable internationally between countries where different
types of guarded hot-plate are used as calibration standards.
3.4 thermal conductance : The quotient of the density of
the heat flow rate and the temperature difference which
1.2 For practical purposes, this International Standard maintains this heat flow under steady-state conditions.
applies to specimens having a thermal conductance of not
more than 2,5 W/(m2.K) (method S) or 5 W/(m2.K)
3.5 apparent thermal conductivity : The quotient of the
(method AS).
heat flow rate, inclusive of any heat transmitted through
the specimen by radiation, through unit area and the
temperature gradient in the direction perpendicular to the
1.3 For ordinary purposes, the suggested limiting
surface of the test specimen. (This is not a fundamental
temperatures of the surfaces in contact with the heat-flow
property of the material and is dependent on the thickness
meter are -50°C and + 100°C. These limits may be
of the specimen tested which should always be quoted in
extended in both directions, subject to appropriate
conjunction with the value.)
precautions being taken in relation to the materials of
construction, the calibration procedure and the condyct of
the test.
4 PRINCIPLE
1.4 Experience has shown that the results obtained by this
From two isothermal surfaces at constant upper and lower
method agree satisfactorily with those obtained with a
temperatures, a heat flow is established through a single test
guarded hot-plate apparatus for temperature gradients
specimen (method AS) or through a pair of test specimens
ranging between 4 "C/cm and 10 "C/cm across the test
specimen, subject to a minimum temperature difference (method S) of identical shape and equal thickness and
test.
between the hot and cold plates of 15 OC (see 8.1). density, cut from the cellular material under
1
---------------------- Page: 4 ----------------------
IS0 2581-1975 (E)
A steady state (thermal equilibrium) having been 5.2.6 In the case of method AS, a suitable device shall be
established, the electromotive force generated in a heat-
employed for measuring the average temperature of the
flow meter inserted between the two test specimens face of the heat-flow meter nearer the test specimen.
(method S) or between the plate at lower temperature and
the single specimen (method 'AS) is measured.
5.3 Hot and cold plates
The thermal conductivity of the cellular material is
5.3.1 The working surfaces of the hot and cold plates shall
calculated from the value of this electromotive force, the
consist of a metal of high thermal conductivity, such as
thickness of the test specimen(ç) and the calibration
copper, aluminium or steel, and shall be smoothly finished
constant of the apparatus. This calibration constant
to conform to a true plane to within 0,5 mm/m. These
depends on the upper and lower temperatures selected for
working surfaces shall be painted or otherwise treated to
the test and on the sensitivity of the heat-flow meter.
have a total emittance of at least 0,8 qt operating
temperatures.
5 APPARATUS
5.3.1.1 METHOD S
The linear dimensions of the plates shall be at least the
5.1 General
same as those of the heat-flow meter.
5.1.1 Method S
5.3.1.2 METHOD AS
The assembly of apparatus and test specimens shall consist
The linear dimensions of the hot plate shall be at least the
essentially of a cold plate, one of the test specimens, a
heat-flow meter, the second test specimen and a hot plate, same as those of the heat-flow meter, those of the cold
plate being at least as large as those of the hot plate.
assembled in that order (see figure 1).
5.3.2 A groove or grooves shall be machined into the
5.1.2 Method AS
surfaces of the hot and cold plates to allow one or more
The assembly of apparatus and test specimen apparatus
temperature-sensing devices to be embedded in the surface
shall consist essentially of a cold plate, a heat-flow meter, a
of each plate.
test specimen and a hot plate, assembled in the same order
as that for calibration (for example see figure 2).
5.3.3 Each plate shall be provided with a means of
maintaining its temperature at the required level by, for
5.2 Heat-flow meter (for method S or method AS)
example, the circulation of heated or refrigerated fluid, or a
combination of refrigeration and direct electrical heating.
5.2.1 This shall consist of a round or square thermopile of
The degree of control required is such that the temperature
linear dimensions not less than IOOmm, mounted in a
Th or T, of the surface in contact with the test specimen
round or square support and having flat parallel faces.
does not vary by more than 0.2 "C during the period of
test. Individual temperature readings of the sensing devices
The linear dimensions of the thermopile shall be not greater
during the test period should not differ by more than
than and preferably equal to half the linear dimensions of
0.4 "C.
the heat-flow meter. The linear dimensions of the heat-flow
meter shall be not less than four times the thickness of the
(pair of) specimen(s) (see clause 7).
5.4 Mounting
5.2.2 The material of the thermopile support shall be 5.4.1 A means shall be provided to ensure that
test the hot and cold plates can be
isotropic, non-hygroscopic and thermally stable under the1 throughout the
conditions of test. maintained parallel to each other and to the heat-flow
meter to within 0.5 mm, and remain in intimate contact
with the test specimen(s1.
5.2.3 The faces of the heat-flow meter shall be painted
(black mat finish) or otherwise treated to have a total
emittance of at least 0,8 at operating temperatures.
5.4.2 A means shall also be provided to enable the
heat-flow meter and the pair of test specimens to be
centred accurately on the axis of symmetry of the hot and
5.2.4 Taking into account the requirement of 5.5.1, it is
cold plates.
recommended that the calibration constant of the
heat-flow meter be such that the electromotive force
generated under all test conditions is not less than 0,5 mV. 5.4.3 The apparatus may be arranged vertically or
horizontally.
5.2.5 In the case of method S, the thermal conductance of
the heat-flow meter shall be such that the difference in 5.4.4 Spacers of low conductance may be positioned
between the plates and the heat-flow meter along the outer
temperature between its faces is not greater than 2 % of
that existing between the hot and cold plates, under all test perimeter to prevent any distortion of the test specimenb)
conditions. due to compression.
2
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IS0 2581-1975 (E)
Constant temperature and
--
1
r--
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
Measurement
@ Cold plate
I
@ Test specimen
I
I
I
I
@ Heat-flow meter
I
I
@ Hot plate
I
I
I
I
@ Cold plate surface
I I
thermocouple
h
I
I
(6) Thermopile output
I
O 000 @
I
@ Hot plate surface
thermocouple
FIGURE 1 - Heat-flow meter apparatus with two test specimens (method S)
Constant temperature and
humidity enclosure
- - . - - - - - - -
I
I
I
I
I
I
I
I
@Cold plate
I
I
@ Heat-flow meter
Measurement
surfaces
@ Test specimen
@) Hot plate
@ Cold plate surface
thermocouple
@Thermopile output
@ Thermopile surface
thermocouple
I O0
@ Hot plate surface
I
thermocouple L-- -- ---------- ----- -- -1
FIGURE 2 - Heat-flow meter apparatus with single test specimen (method AS)
3
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IS0 2581-1975 (E)
5.5 Measuring devices The minimum thickness Lmin of the pair of specimens
(method S) or specimen (method AS) depends on the
5.5.1 A potentiometer or other measuring device having a
maximum thermal conductance permitted (see 1.2).
capability of measuring to f. 0,5 % or better shall be used
for measurements of all thermocouple and thermopile
Method S Method AS
electromotive forces.
103 x 103 x
NOTE - Thermocouples, if used, shall be constructed from
L. =- L. =-
mm
mm min
min
calibrated thermocouple wire of diameter about 0.2 mm or
5
25
preferably less.
It also depends on the maximum temperature gradient and
5.5.2 Means shall be provided to measure the thickness of
the minimum temperature difference
...
SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 2581:1996
01-januar-1996
3HQMHQLSROLPHUQLPDWHULDOL7UGHSHQH'RORþHYDQMHQDYLGH]QHWRSORWQH
SUHYRGQRVWL]PHULOQLNLWRSORWQHJDWRND
Rigid cellular plastics -- Determination of apparent thermal conductivity by means of a
heat-flow meter
Plastiques alvéolaires rigides -- Détermination de la conductivité thermique apparente au
moyen d'un fluxmètre thermique
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 2581:1975
ICS:
83.100 Penjeni polimeri Cellular materials
SIST ISO 2581:1996 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
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SIST ISO 2581:1996
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SIST ISO 2581:1996
,ex*
INTERNATIONAL STANDARD @ 2581
'axe
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"apparent" thermal conductivity by means of
a heat-flow meter
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((apparenten au moyen d'un fluxmètre thermique
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7 pages
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IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation
standards institutes (IS0 Member Bodies). The work of developing
of national
International Standards is carried out through IS0 Technical Committees. Every
Member Body interested in a subject for which a Technical Committee has been set
up has the right to be represented on that Committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
Draft International Standards adopted by the Technical Committees are circulated
to the Member Bodies for approval before their acceptance as International
Standards by the IS0 Council.
International Standard IS0 2581 was drawn up by Technical Committee
ISO/TC 61, Plastics, and circulated to the Member Bodies in February 1974.
It has been approved by the Member Bodies of the following countries :
Belgium Germany Romania
Brazil Hungary Spain
Bu Iga r ia India Sweden
Canada Israel Switzerland
Italy Turkey
Chile
Czechoslovakia Japan United Kingdom
Egypt, Arab Rep. of Mexico U.S.A.
Finland Netherlands
France New Zealand
The Member Body of the following country expressed disapproval of the
document on technical grounds :
South Africa, Rep. of
O International Organization for Standardization, 1975
Printed in Switzerland
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Published 1981 - 12- 15
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"apparent" thermal conductivity by means of
a heat-flow meter
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thermal conductivity by means of a heat-flow meterrr
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thermal conductivity by means of a heat-flow metertl
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b
Plastics - Rigid cellular materials - Determination of
"apparent" thermal conductivity by means of
a heat-flow meter
3 SCOPE AND FIELD OF APPLICATION 1.5 The long-term reproducibility of measurements
obtained with apparatus constructed and used in
1.1 This International Standard specifies a method for the
accordance with this method can be better than 3 %, as
determination of the "apparent" thermal conductivity of
many previous experiments have already shown.
rigid cellular plastic materials.
NOTE - In cellular plastics an important part of the heat transfer is
due to passage of heat radiation through their structure. This results
in values of thermal conductivity being measured which are not
2 REFERENCE
independent of the thickness of specimen tested. Therefore the term
"apparent" thermal conductivity should be used.
ISO/R 291, Plastics - Standard atmospheres for con-
ditioning and testing.
The method, which is comparatively rapid, is based on pre-
liminary and routine calibration of the apparatus by the use
of test specimens the "apparent" thermal conductivity of
which has been determined in a standard apparatus of the
3 DEFINITIONS
guarded hot-plate type.
3.1 heat flow rate : The quotient of the quantity of heat
Two arrangements of the apparatus are given both of which
flowing through a surface and the time.
have been widely used with satisfactory results :
a) the arrangement shown in figure 1 (symmetrical 3.2 density of heat flow rate through a surface: The
arrangement - method S), in which the heat-flow meter quotient of the heat flow rate through a surface and the
is placed centrally between two identical test specimens; area of that surface.
b) the arrangement shown in figure 2 (asymmetrical
3.3 thermal conductivity : The quotient of the density of
arrangement - method AS), in which the heat-flow
heat flow rate through a surface and the temperature
meter is placed alongside the single test specimen.
gradient. (This is a fundamental property of a material,
independent of the thickness of specimen tested.)
NOTE - Test results obtained using this International Standard are
not comparable internationally between countries where different
types of guarded hot-plate are used as calibration standards.
3.4 thermal conductance : The quotient of the density of
the heat flow rate and the temperature difference which
1.2 For practical purposes, this International Standard maintains this heat flow under steady-state conditions.
applies to specimens having a thermal conductance of not
more than 2,5 W/(m2.K) (method S) or 5 W/(m2.K)
3.5 apparent thermal conductivity : The quotient of the
(method AS).
heat flow rate, inclusive of any heat transmitted through
the specimen by radiation, through unit area and the
temperature gradient in the direction perpendicular to the
1.3 For ordinary purposes, the suggested limiting
surface of the test specimen. (This is not a fundamental
temperatures of the surfaces in contact with the heat-flow
property of the material and is dependent on the thickness
meter are -50°C and + 100°C. These limits may be
of the specimen tested which should always be quoted in
extended in both directions, subject to appropriate
conjunction with the value.)
precautions being taken in relation to the materials of
construction, the calibration procedure and the condyct of
the test.
4 PRINCIPLE
1.4 Experience has shown that the results obtained by this
From two isothermal surfaces at constant upper and lower
method agree satisfactorily with those obtained with a
temperatures, a heat flow is established through a single test
guarded hot-plate apparatus for temperature gradients
specimen (method AS) or through a pair of test specimens
ranging between 4 "C/cm and 10 "C/cm across the test
specimen, subject to a minimum temperature difference (method S) of identical shape and equal thickness and
test.
between the hot and cold plates of 15 OC (see 8.1). density, cut from the cellular material under
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IS0 2581-1975 (E)
A steady state (thermal equilibrium) having been 5.2.6 In the case of method AS, a suitable device shall be
established, the electromotive force generated in a heat-
employed for measuring the average temperature of the
flow meter inserted between the two test specimens face of the heat-flow meter nearer the test specimen.
(method S) or between the plate at lower temperature and
the single specimen (method 'AS) is measured.
5.3 Hot and cold plates
The thermal conductivity of the cellular material is
5.3.1 The working surfaces of the hot and cold plates shall
calculated from the value of this electromotive force, the
consist of a metal of high thermal conductivity, such as
thickness of the test specimen(ç) and the calibration
copper, aluminium or steel, and shall be smoothly finished
constant of the apparatus. This calibration constant
to conform to a true plane to within 0,5 mm/m. These
depends on the upper and lower temperatures selected for
working surfaces shall be painted or otherwise treated to
the test and on the sensitivity of the heat-flow meter.
have a total emittance of at least 0,8 qt operating
temperatures.
5 APPARATUS
5.3.1.1 METHOD S
The linear dimensions of the plates shall be at least the
5.1 General
same as those of the heat-flow meter.
5.1.1 Method S
5.3.1.2 METHOD AS
The assembly of apparatus and test specimens shall consist
The linear dimensions of the hot plate shall be at least the
essentially of a cold plate, one of the test specimens, a
heat-flow meter, the second test specimen and a hot plate, same as those of the heat-flow meter, those of the cold
plate being at least as large as those of the hot plate.
assembled in that order (see figure 1).
5.3.2 A groove or grooves shall be machined into the
5.1.2 Method AS
surfaces of the hot and cold plates to allow one or more
The assembly of apparatus and test specimen apparatus
temperature-sensing devices to be embedded in the surface
shall consist essentially of a cold plate, a heat-flow meter, a
of each plate.
test specimen and a hot plate, assembled in the same order
as that for calibration (for example see figure 2).
5.3.3 Each plate shall be provided with a means of
maintaining its temperature at the required level by, for
5.2 Heat-flow meter (for method S or method AS)
example, the circulation of heated or refrigerated fluid, or a
combination of refrigeration and direct electrical heating.
5.2.1 This shall consist of a round or square thermopile of
The degree of control required is such that the temperature
linear dimensions not less than IOOmm, mounted in a
Th or T, of the surface in contact with the test specimen
round or square support and having flat parallel faces.
does not vary by more than 0.2 "C during the period of
test. Individual temperature readings of the sensing devices
The linear dimensions of the thermopile shall be not greater
during the test period should not differ by more than
than and preferably equal to half the linear dimensions of
0.4 "C.
the heat-flow meter. The linear dimensions of the heat-flow
meter shall be not less than four times the thickness of the
(pair of) specimen(s) (see clause 7).
5.4 Mounting
5.2.2 The material of the thermopile support shall be 5.4.1 A means shall be provided to ensure that
test the hot and cold plates can be
isotropic, non-hygroscopic and thermally stable under the1 throughout the
conditions of test. maintained parallel to each other and to the heat-flow
meter to within 0.5 mm, and remain in intimate contact
with the test specimen(s1.
5.2.3 The faces of the heat-flow meter shall be painted
(black mat finish) or otherwise treated to have a total
emittance of at least 0,8 at operating temperatures.
5.4.2 A means shall also be provided to enable the
heat-flow meter and the pair of test specimens to be
centred accurately on the axis of symmetry of the hot and
5.2.4 Taking into account the requirement of 5.5.1, it is
cold plates.
recommended that the calibration constant of the
heat-flow meter be such that the electromotive force
generated under all test conditions is not less than 0,5 mV. 5.4.3 The apparatus may be arranged vertically or
horizontally.
5.2.5 In the case of method S, the thermal conductance of
the heat-flow meter shall be such that the difference in 5.4.4 Spacers of low conductance may be positioned
between the plates and the heat-flow meter along the outer
temperature between its faces is not greater than 2 % of
that existing between the hot and cold plates, under all test perimeter to prevent any distortion of the test specimenb)
conditions. due to compression.
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SIST ISO 2581:1996
IS0 2581-1975 (E)
Constant temperature and
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I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
Measurement
@ Cold plate
I
@ Test specimen
I
I
I
I
@ Heat-flow meter
I
I
@ Hot plate
I
I
I
I
@ Cold plate surface
I I
thermocouple
h
I
I
(6) Thermopile output
I
O 000 @
I
@ Hot plate surface
thermocouple
FIGURE 1 - Heat-flow meter apparatus with two test specimens (method S)
Constant temperature and
humidity enclosure
- - . - - - - - - -
I
I
I
I
I
I
I
I
@Cold plate
I
I
@ Heat-flow meter
Measurement
surfaces
@ Test specimen
@) Hot plate
@ Cold plate surface
thermocouple
@Thermopile output
@ Thermopile surface
thermocouple
I O0
@ Hot plate surface
I
thermocouple L-- -- ---------- ----- -- -1
FIGURE 2 - Heat-flow meter apparatus with single test specimen (method AS)
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SIST ISO 2581:1996
IS0 2581-1975 (E)
5.5 Measuring devices The minimum thickness Lmin of the pair of specimens
(method S) or specimen (method AS) depends on the
5.5.1 A potentiometer or other measuring device having a
maximum thermal conductance permitted (see 1.2).
capability of measuring to f. 0,
...
NORME INTERNATIONALE @ 2581
'*=e
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION aMEXnYHAPOnHAR OPrAHM3AUMR Il0 CTAHnAPTW3AUMM.ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
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Détermination de la conductivité thermique (( apparente))
au moyen d'un fluxmètre thermique
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a heat-flow meter
Première édition - 1975-11 -15
CDU 678.5/.8-496 : 536.21 Réf. no : IS0 2581-1975 (FI
Descripteurs : matière plastique, matériau alvéolaire, produit alvéolaire rigide, conductivité thermique, essai, essai thermique, mesurage ther-
mique.
Prix basé sur 7 pages
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AVANT-PROPOS
L'ISO (Organisation Internationale de Normalisation) est une fédération mondiale
d'organismes nationaux de normalisation (Comités Membres ISO). L'élaboration de
Normes Internationales est confiée aux Comités Techniques ISO. Chaque Comité
a le droit de faire partie du Comité Technique
Membre intéressé par une étude
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I'ISO, participent également aux travaux.
Les Projets de Normes Internationales adoptés par les Comités Techniques sont
soumis aux Comités Membres pour approbation, avant leur acceptation comme
Normes Internationales par le Conseil de I'ISO.
La Norme Internationale IS0 2581 a été établie par le Comité Technique
ISO/TC 61, Matières plastiques, et soumise aux Comités Membres en février 1974.
Elle a été approuvée par les Comités Membres des pays suivants :
Allemagne France Roumanie
Belgique Hongrie Royaume-Uni
Brésil Inde Suède
Bulgarie Israël Suisse
Canada Italie Tchécoslovaquie
Chili Japon Turquie
Egypte, Rép. arabe d' Mexique U.S.A.
Nouvelle-Zélande
Espagne
Finlande Pays-Bas
Le Comité Membre du pays suivant a désapprouvé le document pour des
raisons techniques :
Afrique du Sud, Rép. d'
O Organisation Internationale de Normalisation, 1975 0
Imprimé en Suisse
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NORME INTERNATIONALE IS0 291-1975 (F)/ERRATUM
Publié 1981 - 12- 15
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANOARDIZATION - MEXAYHAPOAHAR OPrAHM3AuMfl no CTAHfiAPTM3AuMM * ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Matières plastiques - Matériaux alvéolaires rigides -
Détermination de la conductivité thermique «apparente»
au moyen d'un fluxmètre thermique
ERRATUM
Page de couverture
Remplacer le titre existant par le titre suivant :
((Plastiques alvéolaires rigides - Détermination de la
conductivité thermique apparente au moyen d'un
f I ux m èt r e therm i q u e,
et le sous-titre existant par le sous-titre suivant :
((Rigid cellular plastics - Determination of apparent thermal conductivity by means of a heat-flow meter))
Page 1
Remplacer le titre existant par le titre suivant :
((Plastiques alvéolaires rigides - Détermination de la
conductivité thermique apparente au moyen d'un
f I uxmèt re thermique,
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NORME INTERNATIONALE IS0 2581-1975 (F)
I
I
l
Matières plastiques - Matériaux alvéolaires rigides -
\ 1
Détermination de la conductivité thermique ((apparente))
au moyen d'un fluxmètre thermique
1 OBJET ET DOMAINE D'APPLICATION gardée, lorsqu'on opère avec des gradients de température
compris entre 4 "C/cm et 10 "C/cm, entre plaque chaude et
1.1 La présente Norme Internationale spécifie une
plaque froide de l'appareillage, la différence minimale de
méthode de détermination de la conductivité thermique
température entre ces plaques étant de 15 OC (voir 8.1).
((apparente)) des matériaux alvéolaires rigides.
1.5 La reproductibilité à long terme des mesures fournies
NOTE - Dans les matériaux plastiques alvéolaires, une partie
importante du transfert de chaleur s'effectue par rayonnement à
par un appareil construit et utilisé conformément à la
travers leur structure. II s'ensuit qu'on détermine, pour ces
présente méthode peut être meilleure que 3 %, ainsi que de
matériaux, des valeurs de conductivité thermique qui ne sont pas
nombreuses expériences l'on prouvé à ce jour.
1
indépendantes de l'épaisseur de l'éprouvette soumise au mesurage.
En conséquence, on devra utiliser l'expression : conductivité
thermique ((apparente)).
2 RÉFÉRENCE
La méthode, relativement rapide, est basée sur l'étalonnage
ISO/R 291, Matières plastiques - Atmosphères normales
à la fois préliminaire et périodique de l'appareillage à
pour le conditionnement et les essais.
l'aide d'éprouvettes dont la conductivité thermique
a été préalablement déterminée à l'aide d'un
((apparente))
appareil normalisé du type ((plaque chaude gardée)). 3 DÉFINITIONS
Deux variantes d'appareillages sont données, dont chacune 3.1 flux thermique : Quotient, par le temps, de la quantité
de chaleur traversant une surface.
a été utilisée de nombreuses fois avec des résultats
satisfaisants :
3.2 densité de flux thermique à travers une surface :
a) disposition représentée à la figure 1 (disposition
Quotient, par l'aire, du flux thermique traversant une
symétrique - méthode S), le fluxmètre étant placé entre
surface.
deux éprouvettes identiques;
3.3 conductivité thermique : Quotient, par le gradient de
b) disposition représentée à la figure 2 (disposition
température, de la densité de flux thermique à travers une
asymétrique - méthode AS), le fluxmètre étant placé
surface. (C'est une propriété intrinsèque du produit,
contre l'unique éprouvette.
indépendante de l'épaisseur de l'éprouvette soumise au
NOTE - Les résultats d'essai obtenus en utilisant la présente Norme
mesu rage.)
Internationale ne sont pas comparables sur le plan international
entre des pays où des modèles différents de plaque chaude gardée
3.4 conductance thermique : Quotient de la densité de
sont utilisés pour réaliser les étalons indiqués ci-dessus.
flux thermique par la différence de température qui assure
le maintien de ce flux thermique en régime permanent.
1.2 Sur le plan pratique, la présente Norme Internationale
est applicable à des éprouvettes qui ont une conductance
3.5 conductivité thermique apparente : Quotient du flux
thermique inférieure ou égale à 2,5 W/(m*.K) (méthode S)
thermique (y compris celui correspondant à un transfert par
ou 5 W/(m*.K) (méthode AS).
rayonnement à travers l'éprouvette) traversant l'unité de
surface par le gradient de température perpendiculaire
1.3 Pour l'utilisation habituelle, les températures limites
à la surface de l'éprouvette. (Ce n'est pas une
souhaitables pour les surfaces en contact avec le fluxmètre
propriété intrinsèque du produit, car elle dépend de
sont - 50 "C et f 100 "C. II est possible d'élargir ces limites
l'épaisseur de l'éprouvette soumise au mesurage, épaisseur
vers le haut et le bas de l'échelle des températures, à
qui doit toujours être indiquée en regard de la conductivité
condition que des précautions adéquates soient prises dans
thermique apparente correspondante.)
le choix des matériaux utilisés pour la construction de
l'appareillage ainsi que pour la procédure d'étalonnage et la
conduite de l'essai.
4 PRINCIPE
À partir de deux surfaces isothermes maintenues à des
1.4 L'expérience a montré que les résultats fournis par
températures T, et Tc, constantes, on établit un flux
cette méthode sont en accord satisfaisant avec ceux qui
thermique à travers soit we éprouvette unique (mé-
sont obtenus en utilisant un appareil à plaque chaude
1
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IS0 2581-1975 (F)
5.2.4 Pour tenir compte des conditions spécifiées en 5.5.1,
thode AS), soit une paire d'éprouvettes (méthode S) de
il est recommandé que la constante d'étalonnage du
même forme et d'épaisseurs égales ainsi que de masses
fluxmètre soit telle que la force électromotrice produite au
volumiques identiques, l'(ou les) éprouvette(s) étant décou-
cours de n'importe quel essai soit au moins égale à 0,5 mV.
pée(s) dans la matériau alvéolaire soumis à l'essai.
5.2.5 Dans le cas de la méthodes, la conductance
Après l'établissement d'un régime permanent (équilibre
thermique du fluxmètre doit être telle que la différence de
thermique), mesurage de la force électromotrice produite
températures entre ses faces ne soit pas supérieure à 2 % de
dans un fluxmètre inséré soit entre les deux éprou-
celle existant entre les plaques chaude et froide, et ce au
vettes (méthode S), soit entre l'une des surfaces iso-
cours de n'importe quel essai.
thermes à TF et l'unique éprouvette (méthode AS).
5.2.6 Dans le cas de la méthode AS, un dispositif adéquat
doit être utilisé pour déterminer la température moyenne
La conductivité thermique du matériau alvéolaire est
de la face du fluxmètre qui est au contact de l'éprouvette.
calculée à partir de la valeur de cette force électromotrice,
de l'épaisseur d'éprouvette(s) et de la constante
d'étalonnage de l'appareil. Cette constante d'étalonnage
5.3 Plaques chaude et froide
dépend des températures TF et Tc choisies pour l'essai et
5.3.1 Les surfaces actives des plaques chaude et froide
de la sensibilité du fluxmètre.
doivent être constituées par un métal de conductivité
thermique élevée tel que le cuivre, l'aluminium ou l'acier, et
doivent avoir un fini de surface soigné de facon à ce que
5 APPAREILLAGE
l'écart par rapport à un plan géométrique ne soit pas
supérieur à 0,5 mm/m. Ces surfaces actives devront être
5.1 Généralités
peintes ou subir un autre traitement adéquat, de facon à
avoir une émissivité totale au moins égale à 0,8 dans les
5.1.1 Méthode S
conditions de température où l'on opère.
L'ensemble constitué par l'appareil de mesurage et les
5.3.1.1 MÉTHODE S
éprouvettes doit consister essentiellement en une plaque
froide, l'une des éprouvettes, un fluxmètre, la seconde
Les dimensions linéaires des plaques doivent être au moins
éprouvette, et une plaque chaude, placés dans l'ordre
égales à celles du fluxmètre.
indiqué (voir figure 1).
5.3.1.2 METHODE AS
5.1.2 Méthode AS
Les dimensions linéaires de la plaque chaude doivent être au
L'ensemble constitué par l'appareil de mesurage et
moins égales à celles du fluxmètre, celles de la plaque froide
l'éprouvette doit consister essentiellement en une plaque
étant au moins égales à celles de la plaque chaude.
froide, un fluxmètre, une éprouvette unique, et une plaque
chaude, placés dans le même ordre que pour l'étalonnage
5.3.2 Une ou plusieurs rainures doivent être usinées dans
(voir, par exemple, figure 2).
les surfaces des plaques chaude et froide pour permettre de
loger un ou plusieurs capteurs de température à la surface
5.2 Fluxmètre (pour méthode S ou méthode AS)
de chacune des plaques.
5.2.1 Le fluxmètre doit être constitué par une thermopile
ronde ou carrée, de dimensions linéaires au moins égales à 5.3.3 Chaque plaque doit être équipée de dispositifs
permettant de maintenir sa température à la valeur désirée à
100 mm, montée dans un support rond ou carré, ayant des
l'aide, par exemple, d'une circulation de liquide chauffé ou
faces planes et parallèles.
refroidi, ou en combinant un chauffage électrique et un
la thermopile ne doivent pas
Les dimensions linéaires de
refroidissement. La qualité requise pour la régulation de la
être supérieures et doivent de préférence être égales à la
température doit être suffisante pour que les températures
moitié des dimensions linéaires du fluxmètre. Les
TF et T, des surfaces des plaques en contact avec
dimensions linéaires du fluxmètre ne doivent pas être
l'éprouvette ne varient pas de plus de 0,2 OC au cours de la
inférieures à quatre fois l'épaisseur de l'éprouvette (ou de la
période d'essai. Les lectures individuelles de températures
paire d'éprouvettes) (voir chapitre 7).
des capteurs de température au cours de la période d'essai
ne devront pas différer de plus de 0,4 OC.
'5.2.2 Le matériau dont est constitué le support de la
thermopile doit être isotrope, non hygroscopique et
5.4 Montage
thermiquement stable dans les conditions d'utilisation.
5.4.1 On doit prévoir un dispositif tel que, pendant tout
l'essai, les plaques chaude et froide soient maintenues
5.2.3 Les faces externes du fluxmètre doivent être peintes
effectivement parallèles l'une à l'autre ainsi qu'au
en noir mat (ou subir un autre traitement adéquat) de facon
fluxmètre, et cela à mieux que 0,5 mm, tout en restant en
à avoir une émissivité totale au moins égale à 0,8 dans les
contact intime avec l'(ou les) éprouvette(s).
conditions de température où l'on opère.
2
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IS0 2581-1975 (F)
Enceinte à température
et humidité constantes
_----
1
I
II I
I
I I
I I
I
I
I I
I
I
I
I
I
I
I
Surfaces de
I mesurage
(I) Plaque froide
(zone sensible
I
de la thermopile)
@ Éprouvette I
I
I
I
@ Fluxmètre thermique
I
I
@ Plaque chaude
I
I
I I
@ Thermocouple de surface
I
I
de la plaque froide
1
I
@ Sorties de la thermopile
I
I
I
(?) Thermocouple de surface I
v
L .____________-__--_------- _I
de la plaque chaude
FIGURE 1 - Lambdamètre à fluxmètre thermique pour paire d'éprouvettes (méthodes)
O@@
Enceinte à température
et humidité constantes
.-
r-
I
I
I
I
I
I
I
I
@ Plaque froide
I
@ Fluxmètre thermique
I Surfaces de
I mesurage
@ Éprouvette
I
I
@ Plaque chaude
I
5 Thermocouple de surface
I
de la plaque froide
I
I
@ Sorties de la thermopile
I
7 Thermocouple de surface
I
de la thermopile
I
00 O
8 Thermocouple de surface I
de la plaque chaude L-- _- __________ _- -1
FIGURE 2 - Lambdamètre à fluxmètre thermique pour éprouvette unique (métl:ode AS)
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IS0 2581-1975 (F)
5.4.2 Un dispositif doit être également prévu, qui assure 6 ÉPROUVETTES
un centrage précis du fluxmètre et de l'(ou les)
éprouvette(s) sur l'axe de symétrie des plaques chaude et
6.1 Forme et dimensions
froide.
6.1.1 Chaque éprouvette doit avoir des faces planes
et parallèles et une forme géométrique semblable à celle
5.4.3 L'appareillage peut être positionné verticalement ou
du fluxmètre. Ses dimensions linéaires doivent être de
horïzontalement.
égales (et jamais inférieures) à celles du
préférence
f luxmètre.
5.4.4 Des cales de faible conductance peuvent être
éventuellement positionnées entre plaques et fluxmètre, le
6.1.2 L'épaisseur L, épaisseur totale de la paire
long du périmètre externe pour empêcher, si besoin est,
d'éprouvettes (méthode S), ou bien épaisseur de
toute déformation notable de l'(ou des) éprouvette(s) du
l'éprouvette unique (méthode AS), ne doit pas être
fait d'un effet de compression.
supérieure au quart des dimensions linéaires du fluxmètre.
L'épaisseur minimale L,i,, soit de la paire d'éprouvettes
5.5 Dispositif de mesurage
(méthode SI, soit de l'éprouvette unique (méthode AS),
5.5.1 Utiliser un potentiomètre, ou autre moyen de dépend de la conductance thermique maximale permise
mesurage équivalent, pouvant fournir des mesurages exacts à pour elles (voir 1.2).
0,5 % près de toutes les forces électromotrices des
thermocou
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.