全自動量熱儀說明書

目   錄
概述
1.    工作原理
2.    技術(shù)特征
3.    儀器結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)備
3.1.   量熱儀的主機(jī)結(jié)構(gòu)
3.2.   外筒
3.3.   內(nèi)筒
3.4.   蓋體
3.5.   攪拌器
3.6.   內(nèi)筒支架
3.7.   充氧裝置
4.    儀器的安裝

4.1開箱檢查
4.2安裝調(diào)試

5.    試驗(yàn)步驟

5.1. 稱樣
5.2. 裝試樣于氧彈內(nèi)
5.3. 氧彈充氧
5.4. 放置氧彈

6.    量熱儀單機(jī)操作的操作方法

6.1  標(biāo)定熱容量
6.2  測定發(fā)熱量

7.    計(jì)算公式

7.1  彈筒發(fā)熱量（Q b，a d）的計(jì)算方法
7.2  收到基高位發(fā)熱量（Q g r，a d）的計(jì)算方法
7.3  收到基低位發(fā)熱量（Q n e t, v, a r）的計(jì)算方法

8.    日常維護(hù)與檢查
9.    常見故障及其原因
10.  建議
11.  附錄
 
全自動量熱儀說明書概述

全自動智能量熱儀是我公司新開發(fā)的微機(jī)型可燃物發(fā)熱量測定儀器，符合GB/T213-2003《煤的發(fā)熱量測定方法》中恒溫式熱量計(jì)法的規(guī)定。該儀器主要用于固體和液體可燃物，如煤炭、石油、食品、木材等物質(zhì)發(fā)熱量的測定，特別適用于測定煤炭的發(fā)熱量且可以直接得出試樣的高位發(fā)熱量和收到基低位發(fā)熱量。廣泛適用于企業(yè)和大專院校、科研及軍工部門。
 該儀器的主要特點(diǎn)是：

• 采用4.3寸彩色觸摸屏，界面直觀、操作便捷。
• 高靈敏的度的測量系統(tǒng)，對溫度采集精度為0.00001℃，使試驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。
• 全過程自動控制，自動水循環(huán)、自動攪拌、自動點(diǎn)火、顯示儀器狀態(tài)、聲響提示、報(bào)警提示、自動打印測試結(jié)果。
• 采用熱容量穩(wěn)定系統(tǒng)、在不同使用環(huán)境中熱容量變化小。

 1.工作原理

 本儀器適合測定能在高壓氧氣中*燃燒的物質(zhì)的發(fā)熱量，也可測定能在真空中燃燒的物質(zhì)的發(fā)熱量。
 在高壓氧氣中測量物質(zhì)發(fā)熱量的原理如下：
 先把標(biāo)準(zhǔn)重量的試樣放在一個(gè)耐熱腐蝕的不銹鋼坩堝中，把坩堝放入不銹鋼彈筒中，旋緊彈帽，然后往氧彈中充入氧氣，壓力約達(dá)3.0Mpa，再把它放進(jìn)橢圓形內(nèi)水筒中，然后向內(nèi)水筒注入一定量的水，使彈筒浸沒在水中。橢圓形內(nèi)水筒安放在儀器的雙層水套中，其目的是為內(nèi)水筒（也稱量熱水筒）提供一個(gè)適宜的環(huán)境溫度，當(dāng)通電點(diǎn)燃彈筒內(nèi)的試樣后，燃燒產(chǎn)生的熱，由彈筒壁傳導(dǎo)給內(nèi)筒水，根據(jù)水溫的上升和量熱系統(tǒng)（包括水筒、鋼彈）的熱容量，即可計(jì)算出試樣的發(fā)熱量。前述水套筒的水基本恒定不變，實(shí)驗(yàn)過程中內(nèi)水筒與外水套筒之間的熱交換可通過適當(dāng)?shù)挠?jì)算加以校正。
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 2.技術(shù)特征

3.儀器結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)備

3.1量熱儀的主機(jī)結(jié)構(gòu)

 量熱儀的主機(jī)主要由外殼、外筒、內(nèi)筒、攪拌器、氧彈等組成。
3.2外筒
外筒是用不銹鋼制成的雙層套筒，攪拌水泵可調(diào)節(jié)水溫的均勻，并備有入水口、放水口和溢水口，便于調(diào)節(jié)水溫和水位。
3.3內(nèi)筒
內(nèi)筒是截面為橢圓形的不銹鋼容器，表面拋光以防止或減少熱輻射和熱交換。
3.4蓋體
蓋體為掀開式，蓋體上裝有攪拌器和測溫孔，試驗(yàn)時(shí)把測溫探頭（溫度傳感器）插入測溫孔內(nèi)。
3.5攪拌器
攪拌器由微型電機(jī)與攪拌軸、漿組成，裝在蓋體上，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，效果良好設(shè)置操作。
3.6內(nèi)筒支架
內(nèi)筒支架用有機(jī)玻璃或膠木制成，用于承放內(nèi)筒并定位。
3.7充氧裝置
充氧裝置是專門用于充氧的配套裝置，它同氧彈熱量計(jì)配套，也可用于其它型號熱量計(jì)的氣壓自封式新型氧彈。該充氧裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)：

• 可以*避免充氧所造成的噴濺。
• 充氧速度可調(diào)節(jié)。
• 操作方便，省時(shí)省力。
• 可以延長氧氣減壓閥的使用壽命。

    其工作原理： 氧氣從氧氣瓶經(jīng)過氧氣減壓器輸入充氧裝置或再經(jīng)過流量調(diào)節(jié)器到充氣閥，閥內(nèi)的閥塞借助于氧氣的壓力關(guān)閉充氧閥。氧彈將閥塞壓開使氧氣充入氧彈。充氧的壓力由氧氣壓力表指示。
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4.儀器的安裝
 

4.1開箱檢查

儀器在運(yùn)輸過程中可能受到損傷，因此開箱后應(yīng)仔細(xì)檢查儀器外表是否有損傷的地方，是否缺件。
4.2安裝調(diào)試

• 量熱儀應(yīng)安裝在無強(qiáng)烈空氣對流、不受陽光直射、溫度變化不   應(yīng)超過1℃的房間里，室溫在15-30℃范圍內(nèi)為宜。
• 將量熱儀整機(jī)平放在實(shí)驗(yàn)臺上，并將外殼妥善接地（防止干擾和觸電事故）。
• 微機(jī)應(yīng)放置距量熱儀主機(jī)0.75米以外，以防止微機(jī)自身熱量對試驗(yàn)結(jié)果的影響。

注意：向外筒水套中注滿蒸餾水。放置24小時(shí)后方可開始試驗(yàn)
 

5.試驗(yàn)步驟
 

5.1稱樣

在燃燒皿中準(zhǔn)確稱取分析試樣（粒度≤0.2mm）0.9—1.1g (準(zhǔn)確到0.0002g)。燃燒易于飛濺的試樣，可先用已知重量的擦鏡紙包緊或在壓餅后切成2—4mm的小塊使用。不易*燃燒的試樣，可先在坩堝底部鋪上一層石棉襯墊，用手壓實(shí)（石英坩堝不需要任何襯墊）。如加襯墊仍燃燒不*，則用已知質(zhì)量和熱值的擦鏡紙包裹稱好的試樣并用手壓緊后放入坩堝中，（用一張擦鏡紙，面積10×15cm折為兩層，把試樣放在紙上，然后包嚴(yán)壓緊，對特別難燃燒的試樣可用兩張擦鏡紙并把充氧壓力提高到3.2Mpa，嚴(yán)禁使用電解氧。）
5.2裝試樣于氧彈內(nèi)
卸下氧彈帽，將彈頭部分置于彈頭支架上，在兩電極上裝入長約70mm、φ0.1mm的鎳鉻絲，固定使之繃緊，在中間位置系上棉線；放好試樣，使棉線與之保持良好接觸。注意勿使點(diǎn)火絲接觸燃燒皿或彈筒外壁，以免形成短路，導(dǎo)致點(diǎn)火失敗，甚至燒毀燃燒皿。
 為了保證每次試驗(yàn)點(diǎn)火熱的一致，鎳鉻絲和棉線的長度應(yīng)保持一致。
在彈杯中加入10毫升蒸餾水，小心地將彈頭放入彈杯中，旋緊彈帽。
5.3氧彈充氧
向氧彈充氧直到壓力達(dá)到2.8—3.0MPa。充氧時(shí)間不得小于15秒。當(dāng)鋼瓶中氧氣壓力低于5Mpa，充氧時(shí)間應(yīng)酌量延長，壓力降到4.0Mpa以下時(shí)，應(yīng)更換新的鋼瓶氧氣。
檢驗(yàn)氧彈是否漏氣，可把氧彈浸沒在水中，無氣泡現(xiàn)象表明氣密性良好，反之應(yīng)找出原因，加以糾正。
5.4放置氧彈
將氧彈放入內(nèi)筒中，蓋上量熱儀上蓋，觀察指示燈狀態(tài)，如果指示燈滅，表明儀器與氧彈接觸良好，如果指示燈依舊亮，則表明儀器與氧彈接觸不良，需打開上蓋檢查氧彈是否裝好。
與氧彈頭相接觸的量熱儀上蓋電極和內(nèi)筒的三個(gè)氧彈支架的導(dǎo)電電極要經(jīng)常清潔，與氧彈保持接觸良好。如果量熱儀上蓋不能壓緊氧彈，需調(diào)整量熱儀上蓋接觸電*度。
察看內(nèi)筒上水水位，如果水位達(dá)不到氧彈頭以上10mm處，應(yīng)調(diào)整水位，使彈帽頂面（不包括突出的氧氣閥）浸沒在水面下10—20mm。

 
 6.量熱儀單機(jī)操作的操作方法

6.1標(biāo)定熱容量
打開電源開關(guān)，儀器進(jìn)入主界面。

按↑.↓鍵選擇更改項(xiàng)，按數(shù)字鍵進(jìn)行修改。修改完成后按[確定]鍵即可進(jìn)入熱容量的測試界面直至試驗(yàn)結(jié)束。

 6.2測定發(fā)熱量

在主界面按鍵進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定界面。

按↑.↓鍵選擇更改項(xiàng)，按數(shù)字鍵進(jìn)行修改。修改完成后按[確定]鍵即可進(jìn)入發(fā)熱量的測試直至測試結(jié)束顯示試驗(yàn)結(jié)果：

7.計(jì)算公式
 

7.1彈筒發(fā)熱量（Q b，a d）的計(jì)算方法

式中： Q b，a d ——分析試樣的彈筒發(fā)熱量，J/g；
    E   —— 熱量計(jì)的熱容量，J/K；
    Q 1—— 點(diǎn)火熱，J；
    q 2 —— 添加物如包紙等產(chǎn)生的總熱量，J；
      m—— 試樣質(zhì)量，g 
 
7.2收到基高位發(fā)熱量（Q g r，a d）的計(jì)算方法
Q g r，a d = Q b,a d - (94.1S b,a d + a Q b,a d)
式中: Q g r，a d —— 分析試樣的高位發(fā)熱量，J/g；
Q b，a d              ——  分析試樣的彈筒發(fā)熱量，J/g；
S b，a d               ——  由彈筒洗液測得的煤的含硫量，當(dāng)全硫含量低于4%時(shí)，或發(fā)熱量大于14.60MJ/Kg時(shí)，可用全硫或可燃硫代替Sb，ad。
94.1                  ——煤中每1% 硫的校正值，J；
      a                 ——硝酸校正系數(shù)；
當(dāng)Q b，ad ≤16.70 MJ/Kg，a = 0.001
當(dāng)16.70 MJ/Kg ＜ Q b，ad ≤ 25.10 MJ/Kg，a = 0.0012
當(dāng)Q b，ad＞25.10MJ/Kg，a = 0.0016
7.3收到基低位發(fā)熱量（Q n e t, v, a r）的計(jì)算方法
 
式中：  Q n e t，v，a r  ——  收到基煤的低位發(fā)熱量，J/g；
        Q g r ，a d    ——  分析試樣的高位發(fā)熱量，J/g；
         Mt                ——  收到基全水份，%；
         Ma d            ——  分析試樣的水份，%；
         Had              ——  分析試樣的氫含量，%。
 

8.日常維護(hù)與檢查
 

 每天實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行下述檢查和維護(hù)，可使儀器經(jīng)常保持良好的工作狀態(tài)，而且能延長使用壽命。
 1. 氧彈：除每次試驗(yàn)后對氧彈進(jìn)行清洗和干燥外，并對以下幾點(diǎn)也應(yīng)注意和檢查：

    （1）氧彈只能用手?jǐn)Q動，當(dāng)手感擰緊時(shí)應(yīng)停止，切忌用工具硬擰。每天試驗(yàn)完畢后，應(yīng)進(jìn)行一次清洗。

   （2）彈帽和閥座，用完后應(yīng)沖洗干凈并擦干。
 

   （3）彈杯沖洗干凈，擦洗螺紋，并檢查彈杯上部有否機(jī)械損傷，注意不許將彈杯倒置。
 

   （4）檢查密封圈有否磨損和燒傷時(shí)的損傷，如密封不嚴(yán)有漏氣現(xiàn)象，則應(yīng)更換。
 

   （5）檢查絕緣套是否良好，有否損傷。
 

   （6）定期對氧彈進(jìn)行20.0Mpa水壓試驗(yàn)，每次水壓試驗(yàn)后，氧彈的使用時(shí)間不得超過兩年。
 

2. 量熱筒：試驗(yàn)后應(yīng)將筒中的水倒掉，擦干并保持清潔。
3. 外套水筒：如不連續(xù)做試驗(yàn)，需將筒中的水放掉，保持內(nèi)部清潔干凈，不要使臟物掉入筒中。
 

9.常見故障及其原因
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 儀器常見故障的原因與排除：
1. 打開電源開關(guān)，屏幕不亮：電源未接通或3A保險(xiǎn)絲壞。
2. 氧彈漏氣：橡膠密封圈老化或磨損。
3. 攪拌器不轉(zhuǎn)：①攪拌軸卡死；②線路不通；③檢查漿葉是否碰到氧彈或量熱筒壁。
4. 不上水：檢查清洗上水泵。
5. 不排水：檢查清洗排水泵。
6.點(diǎn)火失?。孩賰牲c(diǎn)火電極短路，燒5A保險(xiǎn)，使兩電極分離，更換5A保險(xiǎn)；②兩電極與坩堝短路（此時(shí)容易燒毀坩堝和電極）；③點(diǎn)火絲與點(diǎn)火電極接觸不良，用水砂紙打磨兩點(diǎn)火電極及壓點(diǎn)火絲的圓柱體底面，使之恢復(fù)金屬光澤；④機(jī)蓋上的點(diǎn)火裝置與氧彈未接觸或接觸不良，需調(diào)整量熱儀上蓋接觸電*度；⑤機(jī)蓋上的點(diǎn)火裝置有銹斑，用砂紙打磨光亮；⑥內(nèi)筒里的3個(gè)點(diǎn)火觸點(diǎn)有銅銹，與氧彈接觸不好，用刀片刮除銹斑；⑦試樣潮濕或充氧速度過快濺濕試樣；⑧點(diǎn)火絲或棉線與試樣未接觸。
7. 測試數(shù)據(jù)忽高忽低一致性不好：①攪拌器轉(zhuǎn)動不正常，時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)不轉(zhuǎn)，加潤滑油或更換攪拌器；②煤樣顆粒不均勻，重新制樣或更換制樣設(shè)備；③重新標(biāo)定熱容量并檢查各種數(shù)據(jù)，必要時(shí)返回生產(chǎn)廠家。
8. 試樣燃燒不*：①試樣不易燃；②氧氣未充足。
9. 彈筒、高位、低位發(fā)熱量測試結(jié)果都一樣：樣重沒有輸入小數(shù)點(diǎn)或DI一位輸錯(cuò)。
10. 注意事項(xiàng)：①加水時(shí)不要將水濺到儀器上，發(fā)現(xiàn)水滴立即清理干凈；②內(nèi)筒中要經(jīng)常保持清潔，不要掉入雜物。
 

10.建議
 

     如果供電電源不穩(wěn)定，建議使用UPS型計(jì)算機(jī)電源

11.附錄

點(diǎn)火絲燃燒時(shí)釋放出的熱量：
      鐵絲………6700焦耳/克（1602卡/克）
      鎳鉻絲……6000焦耳/克（1435卡/克）
      銅絲………2500焦耳/克（598卡/克）
      棉線………17500焦耳/克（4185卡/克）
      單位換算：
1卡[20℃] = 4.1816 焦耳
1卡[15℃] = 4.1855 焦耳

全自動量熱儀說明書由鶴壁創(chuàng)新儀器公司提供，詳詢：134.6199.6830常經(jīng)理。