量熱儀的熱容量是指該設(shè)備的量熱系統(tǒng)溫度每升高1℃所吸收的熱量,用J/K表示。如果想要根據(jù)試樣燃燒后水溫的升高來(lái)計(jì)算試樣的發(fā)熱量,首先應(yīng)知道水溫升高1℃需要吸收多少熱量。
量熱儀分類
一、全自動(dòng)
超大大容量水箱,適合大批量連續(xù)24小時(shí)實(shí)驗(yàn)
采用高級(jí)單片機(jī)系統(tǒng),操作全自動(dòng)化,人工所需做的只是稱量、裝彈和充氧,儀器自動(dòng)完成定量注水、自動(dòng)攪拌、點(diǎn)火、輸出打印結(jié)果、排水等工作。
人機(jī)交互界面友好,大屏幕漢字屏幕顯示時(shí)間和試驗(yàn)進(jìn)程,即學(xué)即用具有實(shí)驗(yàn)后換算高低位發(fā)熱量功能
二、等溫式
量熱儀產(chǎn)品更新?lián)Q代迅速,已出現(xiàn)了一款自動(dòng)充氧、氧彈自動(dòng)升降、實(shí)驗(yàn)完成后自動(dòng)釋放氧彈廢氣的高自動(dòng)化的量熱儀。
1、用戶操作時(shí)只需要裝好氧彈,余下聯(lián)接電子天平讀取試樣重量、充氧氣、升降氧彈、識(shí)別氧彈、定量?jī)?nèi)筒水水量、點(diǎn)火、完成試驗(yàn)、氧彈放氣、實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)等過(guò)程可全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
2、自動(dòng)調(diào)節(jié)內(nèi)外筒溫差,保證終點(diǎn)時(shí)內(nèi)筒比外筒溫度高1K左右,完全符合國(guó)標(biāo)第8.2.4條要求,測(cè)試結(jié)果長(zhǎng)期穩(wěn)定。
3、能連續(xù)72小時(shí)以上做實(shí)驗(yàn),解決了無(wú)冷卻裝置的量熱儀因外筒水溫升高(過(guò)沖)而需暫停實(shí)驗(yàn)的技術(shù)難題。
4、采用進(jìn)口機(jī)械部件,自動(dòng)充氧、自動(dòng)放氣、自動(dòng)升降氧彈等運(yùn)動(dòng)。
5、采用壓縮機(jī)制冷和專用加熱裝置,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制外筒水溫,控溫精度達(dá)到國(guó)標(biāo)第7.1.4要求(±0.1K)。
三、觸摸式
1、由單片機(jī)控制,采用觸摸式中文液晶顯示屏,美觀大方操作簡(jiǎn)單。
2、自動(dòng)化程度高,自動(dòng)注水,自動(dòng)調(diào)節(jié)外桶水溫,人工操作僅為稱樣品的重量,輸入樣品重量值,其它全由一起自動(dòng)完成,并打印測(cè)試結(jié)果,方便快捷。
3、測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定可靠,可作為仲裁分析。
4、結(jié)構(gòu)合理,性能可靠,故障率低,易學(xué)易用。
5、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)全程曲線追蹤功能,能方便查看曲線中任何一點(diǎn)的溫度和時(shí)間。
6、語(yǔ)言功能:該產(chǎn)品具有操作、故障等提示,實(shí)驗(yàn)結(jié)束自動(dòng)語(yǔ)音報(bào)結(jié)果。
7、可靠的故障自整定功能,設(shè)備具有多種保護(hù)功能。
量熱儀工作原理
將一定量的試樣置于密封的氧彈中,在充足的氧氣條件下,令試樣完全燃燒,燃燒所放出的熱量被氧彈及其周圍的一定量的水(內(nèi)筒水)吸收,水的溫升與試樣燃燒釋放的熱量成正比。在規(guī)定的條件下預(yù)先標(biāo)定出量熱儀的熱容量。要測(cè)定發(fā)熱量時(shí),只要嚴(yán)格按照標(biāo)定熱容量的條件進(jìn)行試驗(yàn),并準(zhǔn)確測(cè)定出試樣燃燒后內(nèi)筒水的溫升值,采用科學(xué)的方法,即可計(jì)算出試樣的發(fā)熱量。
在恒溫式量熱系統(tǒng)中,由于外筒水和室溫之間和內(nèi)筒與外筒之間實(shí)際存在著熱交換,給發(fā)熱量的精確計(jì)算帶來(lái)了麻煩。因此,為了校正由熱交換引起的計(jì)算誤差,在建立發(fā)熱量計(jì)算數(shù)學(xué)模型時(shí)引入丁冷卻系數(shù)K和綜合常數(shù)A。K和A可通過(guò)對(duì)儀器進(jìn)行標(biāo)定計(jì)算得出。
量熱儀使用方法及教程
1、打開量熱儀主機(jī)、打印機(jī)及水循環(huán)器電源開關(guān),接通水冷卻器電源插頭,打開氧氣調(diào)壓閥開關(guān),調(diào)整氧氣壓力至450Psi(30Bar)。
2、等待至量熱儀顯示主菜單后,點(diǎn)擊“Calorimeter Operation”(量熱儀操作)鍵,進(jìn)入其子菜單,點(diǎn)擊“Heater and pump”(加熱和泵)鍵使其由“Off”(關(guān))狀態(tài)變?yōu)椤癘n”(開)。此時(shí),“Jacket Temperature”(外桶溫度)開始升高,當(dāng)外桶溫度升高至30±0.5攝氏度且達(dá)到平衡狀態(tài)后,“Start”(開始)鍵和“Start Pretest”(預(yù)測(cè)試開始)鍵將會(huì)由灰暗變?yōu)楦吡?,此時(shí)就可以進(jìn)行測(cè)試和預(yù)測(cè)試了。
3、每天開機(jī)后進(jìn)行第一次樣品測(cè)試前應(yīng)首先運(yùn)行“Start Pretest”(預(yù)測(cè)試)以檢查儀器各部分狀況,裝上氧彈彈頭,蓋上儀器蓋子,點(diǎn)擊“Start Pretest”鍵即可進(jìn)行預(yù)測(cè)試了,整個(gè)預(yù)測(cè)過(guò)程中應(yīng)無(wú)報(bào)錯(cuò)信息。
4、將稱好的樣品放在坩堝中,將坩堝放置在氧彈彈頭的坩堝支架上,安裝好點(diǎn)火棉線并保證其與樣品充分接觸,安裝氧彈彈頭,蓋上量熱儀蓋子,按下“Start”(開始)鍵開始測(cè)試,量熱儀會(huì)提示操作者輸入樣品編號(hào)、氧彈號(hào)、樣品質(zhì)量、助燃劑質(zhì)量等參數(shù)。
5、測(cè)試開始后,顯示屏下部狀態(tài)欄將會(huì)依次顯示Fill(充氧)、Preperiod (點(diǎn)火前期)、Fire(點(diǎn)火)、Postperiod(點(diǎn)火后期)、Cool/Rinse(冷卻/沖洗)幾種狀態(tài),直至測(cè)試結(jié)束后恢復(fù)為Idle(空閑)狀態(tài),同時(shí)狀態(tài)條也將由紅色恢復(fù)為綠色,此時(shí)測(cè)試結(jié)束,打印機(jī)會(huì)自動(dòng)打印出測(cè)試結(jié)果。
6、測(cè)試結(jié)束后,打開量熱儀蓋子,取下氧彈彈頭,放置于鐵架臺(tái)上,取下坩堝,用紗布擦干彈頭,下面就可以進(jìn)行下一個(gè)樣品的測(cè)試了。
7、每天測(cè)試工作結(jié)束后,用專用鑷子將彈筒底部過(guò)濾篩取出,沖洗上面殘留的燃燒產(chǎn)物,然后用去離子水或純凈水沖洗后放回彈筒底部,關(guān)掉氧彈量熱儀主機(jī)、打印機(jī)、水循環(huán)器電源,拔掉水冷卻器電源插頭,關(guān)閉氧氣閥門開關(guān)。
注意事項(xiàng)
1、氧彈量熱儀應(yīng)放置在專門的實(shí)驗(yàn)室內(nèi),室溫以15-30攝氏度之間為宜,每次測(cè)試室溫變化不應(yīng)超過(guò)1攝氏度。室內(nèi)不能有強(qiáng)烈的冷源、熱源及空氣對(duì)流。
2、氧氣調(diào)壓閥出口壓力應(yīng)設(shè)為450Psi(30bar),最高不可超過(guò)590Psi(40bar),如發(fā)現(xiàn)氧氣泄露或氧壓過(guò)高則不可點(diǎn)火,應(yīng)立即按“Abort”鍵中止測(cè)試,將故障排除后方可重新進(jìn)行測(cè)試。
3、樣品燃燒所釋放的熱量不能超過(guò)8000Cal,一般情況下樣品質(zhì)量不能超過(guò)1.1g,當(dāng)測(cè)試不熟悉的樣品時(shí),樣品質(zhì)量不能超過(guò)0.7g,對(duì)于含硫試樣的測(cè)試應(yīng)保證硫含量不超過(guò)50mg,對(duì)于含氯試樣的測(cè)試應(yīng)保證氯含量不超過(guò)100mg。
4、安裝點(diǎn)火棉線前注意要擦干點(diǎn)火絲及點(diǎn)火電極、坩堝支架,同時(shí)點(diǎn)火棉線一定要與測(cè)試樣品充分接觸以保證點(diǎn)火成功。應(yīng)定期用橡皮清潔量熱儀蓋子與氧彈彈頭的點(diǎn)火電極以保證點(diǎn)火電極接觸良好。
5、測(cè)量開始前一定要將量熱儀蓋子蓋好,然后再點(diǎn)擊“Start”鍵,當(dāng)測(cè)量開始后,顯示屏底部狀態(tài)條將會(huì)由綠色變?yōu)榧t色,而當(dāng)測(cè)試結(jié)束后,狀態(tài)條又會(huì)由紅色變?yōu)榫G色,只有此時(shí)才可以打開量熱儀蓋子。嚴(yán)禁在測(cè)試過(guò)程中打開量熱儀蓋子。
6、測(cè)試過(guò)程中禁止進(jìn)行量熱儀的其它操作,如瀏覽菜單、修改參數(shù)、更換純凈水等等,以免影響量熱儀正常工作。聽到點(diǎn)火提示聲音后半分鐘內(nèi)應(yīng)適當(dāng)遠(yuǎn)離量熱儀。
7、定期檢查水循環(huán)器水箱及水沖洗罐的水量,水循環(huán)器水量以低于水箱側(cè)面水管3cm左右為宜,而水沖洗罐水量以保證能進(jìn)行正常沖洗為宜。
8、每天測(cè)試開始前應(yīng)使用去離子水或純凈水潤(rùn)濕彈頭與彈體之間的密封圈以保證密封及良好的潤(rùn)滑,每個(gè)工作日后應(yīng)清洗氧彈底部的過(guò)濾篩以清除燃燒灰燼。
9、每天測(cè)試結(jié)束后關(guān)掉所有儀器電源開關(guān),尤其應(yīng)注意拔掉水冷卻器電源插頭,每天應(yīng)檢查水路、氣路管線是否有泄漏、堵塞、折死等現(xiàn)象出現(xiàn),以保證儀器正常工作。
評(píng)論