智能汉字量热仪
一、概 述
TX-3000智能汉字量热仪,是新一代智能型发热量测定仪器。合GB/T213-1996中的恒温式氧弹量热法;用来测定可燃性固体或稠液体物质的发热量以及的爆能,适用于测定煤的发热量且可以直接给出空气干燥基(分析基)高位发热量和收到基(应用基)低位发热量的值。广泛应用于测定煤炭、石油、木材、食品、等行业的室和地质、质量监督、大专院校的实验室。
二、仪器特点
1、采用单片微机系统,来控制仪器实现自动搅拌、自动点火、数据采集和处理、数据保存、显示仪器状态、声响提示或报警、打印输出各式报表。具有功能、测量准确、计算精细、显示直观、中文界面、操作简便、耐用维护方便的特点。是智能型发热量测定设备。
2、采用大规模集成AD器件,实现双路、高温度测量。在同档次热量仪中,次实现两路高温度测量,使得操作更简便,测量更准确。
3、采用大尺寸图文液晶显示屏,来显示仪器的各种状态、数据和图形。中文菜单式操作界面,直观、友好;易学易用。在同档次热量计中,次实现试验过程温度曲线显示,生动直观。
4、采用面板式打印机输出各式报表。打印格式允许用户自定义,或简或繁,设定。
5、采用实时时钟电路,可在屏幕上显示当前日期及时刻,试验过程中自动记录试验完成的时刻,并在上打印,使试验更具时效性;可记录上次标定仪器的日期,以备确认下仪器的日期。停电时时钟电路正常计时。
6、完善的数据处理系统,标定仪器的数据自动求平均、自动剔除离散数据,数据可保存,掉电不丢失;根据需要也可修改。
三、技术参数
1、热容量(水当量):约10500J/K(合2500caI/K)
2、氧弹:
工作压力(充氧气):2.8~3.0Mpa,3.2Mpa
耐压试验(水压):20Mpa
容 积:300mL
重 量:2.5Kg
外 形 尺 寸:Φ86mm×181mm
3、内桶装水量:约2100mL
4、外套筒装水量:约20L
5、测温系统:
设内筒(探头在上盖)和外筒(探头采用法兰安装在套筒壁上)两路,对应屏幕上显示为:IT或OT。
显 示 范 围:0~65.535℃
显示分辨率:0.001℃
6、热容量重复性:0.1%
四、环境要求
1、实验室应设有一单独房间,不得同一房间内同时进行其它客观存在试验项目;实验室朝北,以避免阳光照射;否则,仪器应放在不受阳光直射的地方。
2、室温应尽量保持稳定,每次测定过程室温变化不应过1K,通常室温以15~30℃范围为宜。
3、室内应无强烈的空气对流,因此不应有强烈的热源和风扇等,试验室过程中应避免开启门窗;应避免室内人员过多。
4、若实验室已安装空调,则须避免空调运行时形成的气流直接吹向仪器。建议用户连续24小时开启空调或不开空调。
5、电源:AC220V±10%,50Hz;须良好接地。
6、点火电源:DC20V,2~3A;点火时间:1~9 s可调。
五、测定原理
测定可燃物质的发热量,是将量的试样置于密封的氧弹中,在充足的氧气条件下,令试样燃烧,燃烧所放出的热量被氧弹及其周围的量的水(内筒水)吸收,水的温升与试样燃烧释放的热量成正比。在规定的条件下预先标定出量热仪的热容量,要测定发热量时,只要严格按照标定热容量的条件进行测定,根据试样燃烧后内筒水的温,就可计算出试样的发热量。
恒温式量热系统中,由于外筒水温度随室内温度的变化而变化,且内筒与外筒之间实际存在着热交换,这些热交换就需要通过适当的模式加以校正;这正是标定仪器时计算出K和A的原因。
六、仪器的结构
直观上,仪器由可分离的两大部分组成:左侧是恒温式量热筒(俗称方箱);右侧则是仪器的电气测控箱;两部分通过电缆连接。
量热筒包括:外壳、外套筒、内筒(小筒)、氧弹、可自由开启和闭合的上盖(俗称大盖)等。内筒搅拌器、内筒测温探头和点火中心电均安装在大盖上;外筒测温探头用法兰固定在套筒外壁上;套筒的外壳是点火回路的另一端。在方箱的后背下端设朋放水口和溢水口,方箱的上面设有注水口;平时套筒中充满水(用蒸馏水)。试验时内筒放在套筒内,通过三个金属支脚与套筒构成电气通路,由支架来限定小筒的位置使其居中。试验时把装好试样、充过氧气的氧弹放在内筒的三个金属支脚上,形成电气通路;这时小筒中的蒸馏水(约2100mL)应淹没至氧弹弹帽10毫米以上。
电气测控箱包括:单片微机系统、温度信号调理及转换系统、液晶显示屏、面板式打印机、键盘、实时时钟、点火和搅拌控制单元、开关电源和点火电源等。
七、仪器的安装与准备
严格按照本说明书关于环境条件的要求,将仪器放置在合适、牢固的平台上;电源插座应尽量靠近仪器。
先将套筒注满水(是蒸馏水或去离子水);连接方箱与电气控制箱之间的对接电缆;将仪器电源线插头良好市电插座。即可开机调试。
要进行测量,实验室还须备有:
⑴感量0.1mg的分析天平。
⑵工业天平:载量4~5Kg,感量lg。
⑶氧气瓶,瓶内氧气及压力应合国标要求。
⑷量的(不少于10L)蒸馏水。
⑸用于存放试样的干燥器。
⑹一个能量取10ml蒸馏水的量杯和量筒,用来给氧弹加水。
⑺以下基本工具;板手、剪刀、钳子、起子、镊子、角匙等。
⑻用于点火的纯棉棉线和用于包裹试样的擦镜纸(绵纸)等。
一般常识
(一)名词解释
⑴热量的单位:焦耳J
定义:1J=1N·m 9牛顿·米)=erg(尔格)我国过去惯用的热量单位是20℃卡(cal),1cal(20℃)=4.1816J 。
⑵ 发热量的表示方法:一般以J/g(焦耳/克)或MJ/Kg(兆焦/千克)表示。
⑶ 弹筒发热量:单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧,其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、硝酸和、液态水以及固态灰时放出的热量称为弹筒发热量。
⑷恒容高位发热量:单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧,其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、液态水以及固态灰时放出的热量称为恒容高位发热量。高位发热量也就是由弹筒发热量减去硝酸和校正热后得到的发热量。
⑸恒容低位发热量:单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧,其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、气态水以及固态灰时放出的热量称为恒容低位发热量。低位发热量也就是由高位发热量减去水(试验中原有的水和试样中的氢燃烧生成的水)的汽化热后得到的发热量。
(二)几种常用的点火(引火)物在点火时放出的热量
铁 丝:6700 J/g
镍络丝: 6000 J/g
铜 线:2500 J/g
棉 线:17500 J/g
(三)若需用擦镜纸包裹试样时,在使用之前先测出擦镜纸的燃烧热。
方法:抽取3~4张纸,团紧,承准质量,放入燃烧皿中,燃后按常规方法测定发热量。取三次结果的平均值作为标定值。
(四)若需用酸洗石棉绒在燃烧皿中作铺垫时,使用前应将酸洗石棉绒在800℃下灼烧30min(分钟)。
(五)氧气应具有99.5%及以上的纯度,可燃成分,因此不允许使用电解氧。
(六)因为点火回路直接通过小筒水,为避免导电,引起点火失败,所以要求使用蒸馏水或去离子水。