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氧彈量熱儀的工作原理及測(cè)定模式是什么
閱讀:6597 發(fā)布時(shí)間:2015-6-1氧彈量熱儀的工作原理及測(cè)定模式是什么
科達(dá)儀器儀表有限公司自主研發(fā)的氧彈量熱儀可適用于用于固體和液體樣品的熱值測(cè)量,如煤炭,、燃油,、建材,、飼料、木材,、食品、廢棄物等,。
氧彈量熱儀的工作原理是:
將1g的固體或液體樣品稱量后放入坩鍋中,,將坩鍋置于不銹鋼的容器(氧彈)中。往燃燒容器/氧彈中充滿30bar壓力的氧氣(3.5級(jí):理論純度99.95%),。樣品在氧彈內(nèi)通過(guò)點(diǎn)火絲和綿線引燃,。在燃燒過(guò)程中坩鍋的中心溫度可達(dá)1200°C,同時(shí)氧彈內(nèi)的壓力上升,。在此條件下,,所有的有機(jī)物燃燒并氧化。氫生成水,,碳生成二氧化碳,,樣品中的硫?qū)⒀趸蒘O2,SO3,,并溶于水,,釋放出一定的熱量(硫酸生成熱),空氣中的氮?dú)庠诟邏焊谎醯臈l件下,,會(huì)有少量被氧化NO2,,溶于水釋放出一定熱量(硝酸生成熱),在容器中(內(nèi)桶IV)充滿水,,使水環(huán)繞在氧彈的周邊,,燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量會(huì)傳給氧彈周邊的水。
為確保燃燒產(chǎn)生的熱量不會(huì)從系統(tǒng)傳到外界和外界的熱量不會(huì)傳進(jìn)系統(tǒng)里(室溫變化),,使用另一個(gè)容器(外桶OV)作為隔熱的裝置,依據(jù)不同的測(cè)定原理和外筒溫度控制,,測(cè)定可以分為絕熱模式和等溫模式,。
氧彈量熱儀的測(cè)定模式有兩種:
1、絕熱模式:
絕熱量熱儀實(shí)驗(yàn)中,,外桶的溫度(TOV)全程跟蹤內(nèi)桶溫度(TIV)變化而變化,。這種絕熱幾乎*隔絕熱傳遞。在保持空調(diào)環(huán)境溫度恒定的條件下,,測(cè)量幾乎不受任何的外界影響,。樣品燃燒所釋放出的熱量都將聚集在內(nèi)筒,并通過(guò)內(nèi)筒的溫度傳感器進(jìn)行測(cè)量,。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有熱損失,,無(wú)需像等溫量熱儀一樣做修正計(jì)算
其溫升曲線的典型特征為:實(shí)驗(yàn)前期,實(shí)驗(yàn)?zāi)┢诳梢院芸爝_(dá)到“穩(wěn)態(tài)",,即內(nèi),、外筒的溫度達(dá)到平衡,,不會(huì)隨著時(shí)間的推移而變化。
2,、等溫模式:
雖然絕熱式量熱儀測(cè)定結(jié)果,,但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,所需的技術(shù)難度較高,,所以提出了等溫測(cè)量模式,,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中外桶的溫度(TOV)保持恒定。保持外桶溫度恒定不要求內(nèi)外桶的*絕熱,,內(nèi)外桶有少量的熱交換,。在空調(diào)環(huán)境溫度保持恒定的情況下,需要對(duì)內(nèi)外桶間的少量熱交換進(jìn)行修正計(jì)算,,依據(jù)牛頓冷卻定律,,常用的計(jì)算公式為瑞方公式。
其溫升曲線的典型特征是:實(shí)驗(yàn)前期,,實(shí)驗(yàn)?zāi)┢跍囟却嬖凇肮拯c(diǎn)",,對(duì)溫升終點(diǎn)的判斷較為關(guān)鍵,為了準(zhǔn)確判斷溫度變化的趨勢(shì),,即嚴(yán)格按照瑞方公式進(jìn)行測(cè)定時(shí),,所需的測(cè)試時(shí)間較長(zhǎng),通過(guò)“溫升趨勢(shì)"預(yù)斷來(lái)縮短測(cè)定時(shí)間的方法中,,即“快速模式",,溫升趨勢(shì)的預(yù)判往往成為實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。
依據(jù)外筒的不同溫度控制方式,,又可以分為:
恒溫式量熱儀:
即外筒沒(méi)有控溫,,為了保持測(cè)定過(guò)程中外筒水溫基本一致,外筒盛滿水后其熱容量通常為量熱儀熱容量的5-10倍,,即通常具有一個(gè)20-40L裝滿水的外筒,,但由于外筒沒(méi)有控溫,有時(shí)內(nèi)筒的水也循環(huán)進(jìn)入外筒,,所以經(jīng)過(guò)數(shù)次測(cè)定后外筒溫度緩慢升高明顯,。
周邊等溫式量熱儀:
在恒溫式量熱儀的基礎(chǔ)上增加外筒的控溫,縮小了外筒體積及水量,。