Überprüfen von Probenpräparation und Messbedingungen
Wärmeleitfähigkeitsmessungen reagieren empfindlich auf zahlreiche Faktoren wie den Kontakt zwischen Sonde und Probe, Änderungen der Umgebungstemperatur, Probengröße, Heizleistung oder Mobilisierung des in feuchten Proben enthaltenen Wassers (Konvektion). Die TK04-Software erkennt und behebt einige dieser Störeinflüsse in den Daten automatisch und ermöglicht die Untersuchung abgeschlossener Messungen auf Probleme bei Probenpräparation oder Messbedingungen. Korrektur und Ausortieren betroffener Messungen erhöht die Genauigkeit signifikant.
Automatische Korrektur der Temperatur-Drift
Der Angleich neu eingetroffener Proben an die Labortemperatur dauert bis zu 24 Stunden. Beginnt man zu früh mit den Messungen, überlagert sich der Temperaturangleich mit der Aufheizkurve, die dadurch zu flach oder zu steil erscheint. Der Wärmeleitfähigkeits-Wert wird verfälscht. Die TK04-Software überwacht kontinuierlich die Temperatur-Änderung der Probe, bis die Drift klein bzw. gleichmäßig genug ist. Dann wird die Messung gestartet und die Daten automatisch um die verbleibende Drift korrigiert.
Wahl des optimalen Auswerte-Intervalls
Die Auswertesoftware vergleicht die gemessenen Temperaturdaten mit der theoretischen Kurve und berechnet die Wärmeleitfähigkeit aus dem Zeitbereich, der am besten mit der Theorie übereinstimmt (d. h. die geringsten Störeffekte aufweist).
Zusätzliche Auswertungen
Die Messkurve wird automatisch in zusätzlichen Zeitintervallen unterschiedlicher Länge und Startzeit ausgewertet. Dabei werden nur Intervalle berücksichtigt, in denen die Temperaturkurve nicht zu stark von der theoretischen Kurve abweicht. Die Ergebnisse werden zur Verwendung mit der Präsentations- und Analysesoftware TkGraph gespeichert, mit der abgeschlossene Messungen bei Bedarf auf Einflüsse von Probenpräparation und Messbedingungen untersucht werden können.
Automatische Wiederholungsmessungen
Das Messprogramm kann vollautomatisch Messreihen mit bis zu 99 Einzelmessungen durchführen, die gewünschte Anzahl wird vom Benutzer festgelegt. Die Ergebnisse werden laufend als Tabelle und Grafik am Bildschirm angezeigt, nach jeder Einzelmessung werden der Mittelwert und die prozentuale Abweichung sofort aktualisiert. So kann schon während der laufenden Messreihe die Streuung der Wärmeleitfähigkeitswerte überprüft werden. Liegt sie über ± 3%, ist das meist ein Hinweis auf instabile Umgebungstemperaturen. Dies kann durch Untersuchung der Daten mit dem im Softwarepaket enthaltenen Programm TkGraph überprüft werden.
Präsentations- und Analysesoftware TkGraph
TkGraph ist Teil des TK04-Software-Pakets und dient zur Dokumentation abgeschlossener Messungen sowie zur Kontrolle von Probenpräparation und Messbedingungen. Die Software ermöglicht die manuelle Korrektur und das Aussortieren gestörter Messungen.
Darstellung einer Messreihe
Die Messreihenübersicht basiert auf den Ergebnisdateien von TK04. Die Wärmeleitfähigkeitswerte und verschiedene andere Parameter werden gegen die Seriennummer der Messungen aufgetragen. Zusätzlich werden der Mittelwert, die Standardabweichung und die Variation berechnet und im Datenpanel angezeigt. Die Variation der Wärmeleitfähigkeitswerte, der Beginn und die Länge der Intervalle, die Anzahl der gefundenen Lösungen für jede Messung und die LET-Werte sind wichtige Indikatoren für die Qualität der Messung. Der Zusammenfassungsausdruck enthält alle notwendigen Informationen für Dokumentationszwecke.
Darstellung einer Einzelmessung
Die Diagramme zeigen, in welchen Bereichen der Messkurven die Auswertesoftware Lösungen gefunden hat, wo die Messdaten mehr oder weniger stark von der theoretischen Kurve abweichen und wie sich die Verteilung der ermittelten Wärmeleitfähigkeitswerte von einer idealen, ungestörten Kurve unterscheidet. Das TK04-Manual enthält eine ausführliche Anleitung, wie man mit Hilfe dieser Darstellungen typische Probleme wie schlechten Kontakt zwischen Sonde und Probe, instabile Umgebungstemperaturen, zu geringe Probengröße oder ungeeignete Heizleistung erkennt.