THW-L1 Transient Hot Wire

The Transient Hot Wire (THW-L1) is widely used for the accurate measurement of thermal conductivity, thermal diffusivity, and specific heat capacity of liquids, pastes, and powders.

Idéal pour liquids, pastes, and powders

Compare THW

The THW-L1 following ASTM D7896-19, is widely used for the accurate measurement of thermal conductivity, thermal diffusivity and specific heat of liquids and pastes. This versatility is greatly expanded with the addition of Thermtest’s proprietary Temperature Platform (TP) which is appreciated by academic and commercial users alike.

The transient hot wire (THW) has been used for the testing of liquids for more than 30 years, making it one of the most published methods for measuring thermal conductivity of liquids available.

Caractéristiques

Follows international standard ASTM-D7896-19
Automated, powerful & accurate
Minimum effects of convection
Cell Pressure up to 35 bar
Integrated temperature control
Unique wire clamping for easy replacement

The Transient Hot-Wire (THW-L1) liquid thermal conductivity equipment is an advanced measurement system for testing the thermal conductivity, thermal diffusivity, and specific heat capacity of liquids, pastes and powders in accordance with ASTM D7896-19. The THW-L1 was designed with speed and operational simplicity in mind. With a single measurement of 1 second in duration, small volumes of liquids, pastes, and powders can be accurately and precisely measured for thermal conductivity, thermal diffusivity, and specific heat. The THW-L1 utilizes a non-stationary measurement approach and rapid test times to limit convective effects of samples with a wide range of viscosities.

The THW sensor consists of a thin heating wire 40 mm in length and is completely inserted into the sample to be tested. The sensor wire is heated using a constant current source (q) and the temperature rise is recorded by monitoring the change in electrical resistance of the wire. The slope (m) from the plot of temperature rise vs. logarithm of time is used in the calculation of thermal conductivity (λ). For liquid samples of high thermal conductivity, the lower the slope. For liquid samples of low thermal conductivity, the higher the slope.

Caractéristiques du MP-1

Matériaux	Pâtes, Liquides et Poudres
Capacités de mesure	Flux Sensors (x2)
Conductivité thermique	De 0,01 à 2 W/m•K
Propriétés supplémentaires	Diffusivité thermique et Chaleur spécifique
Viscosity Range	0.001 to 10,000,000 cP
Temps de mesure	1 seconde \| < 5 secondes
Reproductibilité	± 1%
Précision^*	± 5%
Plage de Température^†	-150 to 300°C
Pression	Up to 35 bar
Smallest Volume	20 mL
Standard	ASTM D7896-19

^*All performance data is verified with ASTM Type II Water (IAPWS)
^†Based on THW-L1 model used

Transient Hot-Wire Models (Non-portable)

Modèles	THW-L1	THW-L1S	THW-L1E
Matériaux	Pâtes, Liquides et Poudres	Pâtes, Liquides et Poudres	Pâtes, Liquides et Poudres
Capacités de mesure	Propriétés de masse	Propriétés de masse	Propriétés de masse
Conductivité thermique	De 0,01 à 2 W/m•K	De 0,01 à 2 W/m•K	De 0,01 à 2 W/m•K
Propriétés supplémentaires	Diffusivité thermique et Chaleur spécifique	Diffusivité thermique et Chaleur spécifique	Diffusivité thermique et Chaleur spécifique
Viscosity Range	0.001 to 10,000,000 cP	0.001 to 10,000,000 cP	0.001 to 10,000,000 cP
Temps de mesure	1 seconde \| < 5 secondes	1 seconde \| < 5 secondes	1 seconde \| < 5 secondes
Reproductibilité	± 1%	± 1%	± 1%
Précision^*	± 2%	± 2%	± 2%
Plage de Température	10 to 200°C	-50 to 200°C	-150 to 300°C
Pression	Up to 20 bar	Up to 20 bar	Up to 35 bar
Smallest Volume	20 mL	20 mL	20 mL
Standard	ASTM D7896-19	ASTM D7896-19	ASTM D7896-19
Appareil de refroidissement externe requis	Non	Oui	Oui

^*All performance data is verified with ASTM Type II Water (IAPWS)

Transient Hot-Wire Models (Portable)

Modèles	THW-L2	THW-L3	THW-S
Matériaux	Pâtes, Liquides et Poudres	Pâtes, Liquides et Poudres	Isolation et Matériaux Souples
Capacités de mesure	Propriétés de masse	Propriétés de masse	Propriétés de masse
Conductivité thermique	De 0,01 à 2 W/m•K	De 0,01 à 1 W/m•K	De 0,01 à 2 W/m•K
Propriétés supplémentaires	Non	Non	Non
Viscosity Range	0.001 to 10,000,000 cP	0.001 to 10,000,000 cP	N/A
Temps de mesure	1 seconde \| < 5 secondes	1 seconde	1 to 5 seconds
Reproductibilité	± 2%	± 2%	± 2%
Précision^*	± 5%	± 5%	± 5%
Plage de Température	-50 to 100°C	De 10 à 40°C	De 10 à 40°C
Pression	Ambiante	Ambiante	N/A
Smallest Volume	15 mL	15 mL	Min. Sample Size: 50mm x 10 mm
Standard	ASTM D7896-19	ASTM D7896-19	N/A
Appareil de refroidissement externe requis	Oui	Oui	N/A

Optional THW-L1 Accessories

Cellule de pâte et de PCM

Special Phase Change Materials (PCM) with easy to load access. Unique spring design allows sample expansion and contraction, while ensuring sample is in constant contact with THW wire during measurement.

Cellule d'observation

THW-L1 observation sample cell is used for liquids, powder, and paste testing. The cell has convenient glass ports for observing what is happening with your sample. Typical applications are phase separation, boiling or particle settling to name a few.

Cellule de poudre à densité ambiante

The THW-L1 Ambient density Powder Cell is suitable for basic powder sample testing and ambient pressure.

Cellule de poudre à densité variable

THW-L1 test cell with screw-type compression system for varying the density of powder samples, can also be used to ensure powders stay in contact with THW wire.

Vertical Cell Mount

Convenient THW cell mount that can be attached to your THW-L1 for vertical sample loading. Ideal for the Paste/PCM and all Powder Cells.

Cooling Options

Measurement Process

The Sample

The liquid is poured into the sample cell, the required volume is 20 ml. The THW-L1’s ability to limit convection, using short test times, allows accuracy measurements of a large range of samples, widely varying viscosities. The sample cell can then be back filled to pressures up to 35 bar, for testing liquids past their boiling points.

Approximate Time: 1 min.

Insert Sensor

For testing with temperature, the liquid cell is inserted into the integrated temperature platform.

Approximate Time: < 1 min.

Run Experiment

The THW-L1 Software automatically controls isothermal steps of temperature from -150 to 300°C.

Approximate Time: < 1 min.

Exporting Results

Smart THW-L1 Windows Software verifies quality of results and recommends changes if needed. Results report can be generated, saved, and exported to excel. For convenience results may also be emailed.

Approximate Time: 1 min.

THW-L1 Applications

Low back pressure was applied to the fluids, to allow measurements over their boiling point.

tc eau

Conductivité thermique deviations from reference values:
Water < 2%

Thermal DIffusivity of Water

Diffusivité thermique deviations from reference values:
Water < 2%

Thermal Conductivity of Heptane

Conductivité thermique deviations from reference values:
Heptane < 3%

Thermal Diffusivity of Heptane

Diffusivité thermique deviations from reference values:
Heptane < 2%

Calculated Specific Heat Capacity deviations from reference values:
Water < 2%
Heptane < 5%

tc glycol

Conductivité thermique deviations from reference values:
Ethylene Glycol < 1%

td glycol

Diffusivité thermique deviations from reference values:
Ethylene Glycol < 1%

Calculated Specific Heat Capacity deviations from reference values:
Ethylene Glycol < 2%

Citation:
Lemmon, E.W., Bell, I.H., Huber, M.L., McLinden, M.O. (2018). NIST Standard Reference Database 23: Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties-REFPROP, Version 10.0. National Institute of Standards and Technology, Standard Reference Data Program, Gaithersburg.

Comparaison des modèles de fil chaud transitoire (THW)


Modèles	MP-1 avec THW	THW-L1	THW-L2	MP-2 avec THW-L3
Matériaux	Pâtes, Liquides et Poudres	Pâtes, Liquides et Poudres	Pâtes, Liquides et Poudres	Pâtes, Liquides et Poudres
Modules d'essai	En masse	En masse	En masse	En masse
Autres matériaux	Solides avec TPS	Non	Non	Solides avec TPS, TLS
Conductivité thermique	De 0,01 à 2 W/m•K	De 0,01 à 2 W/m•K	De 0,01 à 2 W/m•K	De 0,01 à 1 W/m•K
Taille de l'échantillon	20 mL	20 mL	15 mL	15 mL
Propriétés supplémentaires	Diffusivité thermique et Chaleur spécifique	Diffusivité thermique et Chaleur spécifique	Non	Non
Plage de Température	Température ambiante de 10 à 200 °C \| -50/-15/0 à 200 °C -160/-45/-15/0 à 300 °C	10 à 200 °C \| -50/-15/0 à 200 °C -160/-45/-15/0 à 300 °C	-50 à 100 °C	Température ambiante de 10 à 40°C
Pression	Jusqu’ à 35 bar	Jusqu’ à 35 bar	Ambiante	Ambiante
Temps d'essai	1 seconde	1 seconde	1 seconde \| < 5 secondes	1 seconde
Points de données	400 Points de données	100 Points de données	60 Points de données	60 Points de données
Précision	2 %	2 %	5 %	5 %
Répétabilité	1 %	1 %	2 %	2 %
Normes	ASTM D7896-19	ASTM D7896-19	ASTM D7896-19	ASTM D7896-19
Appareil de refroidissement externe requis	Non \| Oui*	Non \| Oui*	Oui	Oui

*Dépendant du modèle utilisé

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Caractéristiques

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