LRY-500A型全自動量熱儀 全套煤質(zhì)分析儀器

一、概述

　　本儀器是新一代智能型全自動發(fā)熱量測定儀器，符合GB/T 213-2008。主要由恒溫式量熱系統(tǒng)及單片微機(jī)控制系統(tǒng)等部分組成，是一種由單片微機(jī)系統(tǒng)自動控制,并能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的高度自動化的熱量測量儀器；該儀器主要用于煤炭、石油、化工、食品、木材等可燃物質(zhì)發(fā)熱量的測定，在測出彈筒發(fā)熱量的同時換算出相應(yīng)的高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量。

　　其主要特點(diǎn)和*性表現(xiàn)在

　　1. 采用單片微機(jī)系統(tǒng)，采用進(jìn)口高精度元器件，實(shí)現(xiàn)高精度溫度測量。配合儀器完整注排水和量熱系統(tǒng)可自動標(biāo)定系統(tǒng)熱容量，測定試樣發(fā)熱量。輸入硫、水分、氫等數(shù)據(jù)，即可換算并同時打印出彈筒發(fā)熱量、高位發(fā)熱量，低位發(fā)熱量等結(jié)果，并且同時打印卡和焦耳二種單位，方便用戶。

　　2. 內(nèi)筒采用片狀槳葉的電動攪拌；采用熔斷式棉線點(diǎn)火方式，可靠性高、操作方便。

　　3．儀器水箱、水箱上蓋接水面全不銹鋼制造，不銹蝕。

　　4．點(diǎn)火采用自恢復(fù)式熔斷保險(xiǎn)，熔斷后可自行恢復(fù)，免維護(hù)。

　　5．操作全自動化，人工所需做的只是稱量、裝彈和充氧，儀器自動完成定量注水、自動攪拌、點(diǎn)火、輸出打印結(jié)果、排水等工作。

　　6．采用設(shè)計(jì)完善的充氧儀，使用可靠方便。

　　7. 人機(jī)交互界面友好,大屏幕漢字屏幕顯示時間和試驗(yàn)進(jìn)程，即學(xué)即用。

　　二、主要技術(shù)指標(biāo)

　　1.熱容量約10000 J/K

　　2．氧彈工作壓力（充氧）：2.8～3.0Mpa，大3.2Mpa 耐壓實(shí)驗(yàn)（水壓）：20.0Mpa 容積：300mL 重量：2.5Kg 外形尺寸：φ86mm×181mm

　　3.外水筒容量約45L

　　4.內(nèi)水筒容量約2100mL

　　5.點(diǎn)火電壓 AC24V~

　　6.點(diǎn)火方式熔斷式棉線點(diǎn)火

　　7.溫度分辨率0.0001℃

　　8.測量精度符合國標(biāo)GB/T 213-2008

　　9.電源 AC220V~±10%，50Hz

　　10．整機(jī)功率點(diǎn)火狀態(tài)下＜300W

　　11．使用環(huán)境5-40℃

　　12. 注水時間20-45秒可調(diào)

　　三、使用條件

　　1、試驗(yàn)室應(yīng)設(shè)在一單獨(dú)房間，不宜在同一房間內(nèi)同時進(jìn)行其它試驗(yàn)項(xiàng)目。試驗(yàn)室朝北，以避免陽光照射，否則儀器應(yīng)放在不受陽光直射的地方。

　　2、室溫應(yīng)保持相對穩(wěn)定，每次測定室溫變化不應(yīng)超過1℃，室溫以在15～30℃范圍為宜。

　　3、室內(nèi)應(yīng)無強(qiáng)烈的空氣對流，因此不應(yīng)有強(qiáng)烈的熱源、冷源和風(fēng)扇等，試驗(yàn)過程中應(yīng)避免開啟門窗。若實(shí)驗(yàn)室已安裝空調(diào)，則需避免空調(diào)風(fēng)直接吹向儀器。

　　四、原理說明

　　標(biāo)定儀器熱容量的原理：

　　在充滿高壓氧氣的氧彈中燃燒一定量的已知熱值的苯甲酸，由點(diǎn)火后產(chǎn)生的總熱量和內(nèi)筒水升高的度數(shù)，求出量熱系統(tǒng)每升高1K（1℃）所需的熱量，即熱容量，單位J/K。 測定發(fā)熱量的原理：一定量的分析試樣在充滿高壓氧氣的氧彈內(nèi)*燃燒，生成的熱被水吸收，水溫升高，由水升高的溫度，根據(jù)標(biāo)定得出的量熱系統(tǒng)每升高1K（1℃）所需的熱量（即熱容量），對點(diǎn)火熱等附加熱進(jìn)行校正后即可求得試樣的彈筒發(fā)熱量。 從彈筒發(fā)熱量中扣除硝酸形成熱和硫酸校正熱（氧彈反應(yīng)中形成的水合硫酸與氣態(tài)二氧化硫形成熱之差）后即得高位發(fā)熱量。 對煤中的水分（煤中原有的水和氫燃燒生成的水）的氣化熱進(jìn)行校正后求得煤的低位發(fā)熱量。 發(fā)熱量的測定由兩個獨(dú)立的試驗(yàn)組成，即在規(guī)定的條件下基準(zhǔn)量熱物質(zhì)的燃燒試驗(yàn)（熱容量標(biāo)定）和試樣的燃燒試驗(yàn)。為了消除未受控制的熱交換引起的系統(tǒng)誤差，要求兩種試驗(yàn)的條件盡量相近。

　　五、材料及試劑

　　1．氧氣：至少99.5%純度，不含可燃成份，不允許使用電解氧；壓力足以使氧彈充至3.0Mpa

　　2．苯甲酸：基準(zhǔn)量熱物質(zhì)，二等或二等以上，其標(biāo)準(zhǔn)熱值經(jīng)計(jì)量機(jī)構(gòu)確定或可以溯源到計(jì)量機(jī)構(gòu)。

　　3．點(diǎn)火絲：直徑0.1mm的鎳鉻絲（6000J/g），長約120mm的粗細(xì)均勻，不涂蠟的棉線（17500J/g）。 如果要測定低發(fā)熱量難燃物質(zhì)，還需準(zhǔn)備

　　4．酸洗石棉絨：使用前在800℃下灼燒30min。

　　5．擦鏡紙：使用前先測出燃燒熱：抽取3～4張紙，團(tuán)緊，稱準(zhǔn)質(zhì)量，放入燃燒皿中，然后按常規(guī)方法測定發(fā)熱量，取三次結(jié)果的平均值作為擦鏡紙熱值（一般紙張發(fā)熱量在16200J／g左右，產(chǎn)地不同，略有差別）。

　　六、附屬設(shè)備

　　1.燃燒皿： 鎳鉻鋼制品，規(guī)格為高17～18mm，底部直徑19～20mm，上部直徑25～26mm，厚0.5mm.其它也可用合金鋼或石英制的，鉑制品較理想，以能保證試樣燃燒*而本身不受腐蝕和產(chǎn)生熱效應(yīng)為原則。

　　2.壓力表和氧氣導(dǎo)管 壓力表由兩個表頭組成：一個指示氧氣瓶中的壓力，一個指示充氧時氧彈內(nèi)的壓力，表頭上應(yīng)有減壓閥和保險(xiǎn)閥，每二年應(yīng)經(jīng)計(jì)量部門檢定一次。 壓力表通過內(nèi)徑1～2mm的無縫銅管或高強(qiáng)度尼龍管與充氧裝置連接。 壓力表和各連接部分禁止與油脂接觸或使用潤滑油。如不慎沾污，應(yīng)依次用苯和酒精清洗，并待風(fēng)干后再用。

　　3.分析天平：感量0.1mg。

　　七、鍵盤的定義及操作

　　本儀器鍵盤有15個鍵，包括十個數(shù)字鍵，一個小數(shù)點(diǎn)鍵和四個功能鍵，其功能如下： 0~9鍵及小數(shù)點(diǎn)鍵：用于輸入樣重及日期時間等數(shù)字 復(fù)位 鍵：按下此鍵，儀器中斷現(xiàn)行動作恢復(fù)至初始開機(jī)狀態(tài) 標(biāo)定 鍵：按下此鍵，儀器進(jìn)入熱容量標(biāo)定進(jìn)程，自動完成熱容量標(biāo)定并打印結(jié)果 發(fā)熱量 鍵：按下此鍵，儀器進(jìn)入發(fā)熱量測試進(jìn)程，自動完成發(fā)熱量測試并打印結(jié)果 設(shè)定 鍵：此鍵用于系統(tǒng)設(shè)置。按下此鍵，將進(jìn)入二級菜單： 0：熱容量 5：硫氫水 1：注水時間 6：日期 2：點(diǎn)火熱 7：時間 3：標(biāo)準(zhǔn)熱值 8：測試 4：添加物 9：打印 按“0”，顯示儀器內(nèi)保存的本機(jī)熱容量值，每次熱容量標(biāo)定完畢后自動寫入。若需人工改變，可輸入新值后再按設(shè)定鍵，則新值被保存并起用。 以下各項(xiàng)與此步類似，均為按設(shè)定鍵保存數(shù)據(jù)并返回上級界面 按“1”，用于顯示和輸入儀器當(dāng)前的自動注水時間，若上水量低于內(nèi)筒里的注水口下緣或溢出，可加減此時間，單位為秒，調(diào)整范圍為20～45秒。 按“2”，用于顯示和輸入儀器當(dāng)前的點(diǎn)火熱，其值由廠家根據(jù)配送的點(diǎn)火絲度長度和棉線長度計(jì)算所得，用戶以后如果按廠家指導(dǎo)的點(diǎn)火絲和棉線長度使用，無需改變此值（150J）。 按“3”，用于顯示和輸入當(dāng)前標(biāo)定用的苯甲酸的熱值。 按“4”，用于輸入添加物熱值，本機(jī)出廠所配擦鏡紙熱值為16200J/g。 按“5”，進(jìn)入三級菜單 1：硫 3：全水 2：氫 4：分析水 按“1”，用于顯示和輸入當(dāng)前測試煤樣的分析基含硫量 按“2”，用于顯示和輸入當(dāng)前測試煤樣的分析基含氫量 按“3”，用于顯示和輸入當(dāng)前測試煤樣的全水值 按“4”，用于顯示和輸入當(dāng)前測試煤樣的分析水值 以上四項(xiàng)數(shù)據(jù)用于將儀器測定出的彈筒發(fā)熱量換算成高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量 按“6”，用于設(shè)定日期。例如輸入20081001，然后按設(shè)定鍵返回，則打印時將顯示日期為2008年10月1日 按“7”，用于設(shè)定時鐘。例如輸入080800，然后按設(shè)定鍵返回，則顯示屏上將顯示時間：08：08：00，即8點(diǎn)8分0秒 按“8”，用于測試儀器的常用功能是否正常， 按“1”，測試儀器的點(diǎn)火功能，按下后儀器將接通點(diǎn)火電路 按“2”，測試儀器的攪拌功能，按下后攪拌葉應(yīng)該轉(zhuǎn)動起來 按“3”，測試儀器的排水功能，按下后排水泵將工作 按“4”，測試儀器的注水功能，按下后注水泵將工作 按“9”，此項(xiàng)功能一方面可以用于測試打印機(jī)是否正常打印，另一方面主要是為用戶提供換算及補(bǔ)打功能：用戶只要輸入彈筒發(fā)熱量，然后按設(shè)定鍵，則儀器將根據(jù)當(dāng)前機(jī)內(nèi)保存的煤樣的含硫量，含氫量，全水值，分析水值，換算并顯示和打印相應(yīng)的高位和低位發(fā)熱量。

　　八、試驗(yàn)流程詳細(xì)說明及注意事項(xiàng)

　　1）、儀器標(biāo)定：

　　1.稱取片劑苯甲酸1片（約1g），再稱準(zhǔn)至0.0002克放入燃燒皿中。

　　2.把盛有苯甲酸的燃燒皿放在在坩堝架上，將1根點(diǎn)火絲的兩端固定在兩個電極柱再在點(diǎn)火絲中間位置系上棉線并讓其與苯甲酸有良好的接觸。注意勿使點(diǎn)火絲接觸燃燒皿或兩邊彈筒壁，以免形成短路而導(dǎo)致點(diǎn)火失敗。

　　3.在氧彈中加入10毫升蒸餾水，小心擰緊氧彈蓋，注意避免燃燒皿和點(diǎn)火絲的位置因受震動而改變，用充氧儀向氧彈內(nèi)充入2.8～3.0MPa大氣壓，達(dá)到壓力后的持續(xù)充氧時間不得小于15s；如果不小心充氧壓力超過3.2MPa，應(yīng)停止試驗(yàn)，放掉氧氣，重新充氧至3.2MPa以下。當(dāng)鋼瓶中氧氣壓力降到5.0MPa以下時，充氧時間應(yīng)酌量延長，壓力降到4.0MPa以下時，應(yīng)更換新的鋼瓶氧氣。氧彈不應(yīng)漏氣（建議將充完氧的氧彈*沒入一水桶內(nèi)觀察一下，如氧彈中無氣泡漏出，則表明氣密性良好；如有氣泡漏出，則表明漏氣，應(yīng)找出原因，加以糾正，重新充氧）。

　　4.把上述氧彈放入內(nèi)筒中的氧彈座架上,合上上蓋，按標(biāo)定鍵，輸入苯甲酸的質(zhì)量，再按標(biāo)定鍵，儀器將自動完成標(biāo)定進(jìn)程：自動向內(nèi)筒定量注水--攪拌--點(diǎn)火—結(jié)束標(biāo)定并顯示、保存和打印本機(jī)熱容量。

　　5.實(shí)驗(yàn)完畢，取出氧彈，放出燃燒廢氣，打開氧彈，仔細(xì)觀察彈筒和燃燒皿內(nèi)部，如有試樣燃燒不*的跡象或有炭黑存在，試驗(yàn)應(yīng)作廢。

　　2）、發(fā)熱量測定：

　　1.按設(shè)定鍵，然后按5鍵，輸入待測試樣的硫、氫、全水、分析水的值。

　　2.在燃燒皿中準(zhǔn)確稱取粒度小于0.2mm的空氣干燥煤樣或水煤漿干燥試樣（0.9-1.1）g，稱準(zhǔn)到0.0002g。 燃燒時易于飛濺的試樣，可用已知質(zhì)量的擦鏡紙包緊再進(jìn)行測試，或先在壓餅機(jī)中壓餅并切成2-4mm的小塊使用。不易燃燒*的試樣，可用石棉絨做襯墊（先在皿底鋪上一層石棉絨，然后以手壓實(shí)）。石英燃燒皿不需任何襯墊。如加襯墊仍燃燒不*，可提高充氧壓力至3.2MPa或用已知質(zhì)量和熱值的擦鏡紙包裹稱好的試樣并用手壓緊，然后放入燃燒皿中。 需快速測定水煤漿的發(fā)熱量時，也可稱取水煤漿樣。稱樣前攪拌水煤漿試樣，使其無軟硬沉淀成均一狀態(tài)。將已知質(zhì)量的擦鏡紙雙層折疊墊于燃燒皿中，快速稱取水煤漿試樣（1.5～1.8）g，稱準(zhǔn)至0.0004g，迅速將試樣包裹好后，將燃燒皿放在坩堝架上，立即進(jìn)行試驗(yàn)。

　　3. 把盛有待測試樣的燃燒皿放在在坩堝架上，加裝點(diǎn)火絲，過程參照前述“儀器標(biāo)定”中的第2.步。

　　4.在氧彈中加入10毫升蒸餾水，余下充氧過程參照前述“儀器標(biāo)定”中的第3.步。

　　5.把上述氧彈放入內(nèi)筒中的氧彈座架上,合上上蓋，按發(fā)熱量鍵，輸入待測試樣的質(zhì)量，再按發(fā)熱量鍵，輸入添加物質(zhì)量（如無添加物則其質(zhì)量輸為0），再按發(fā)熱量鍵，儀器將自動完成發(fā)熱量測定進(jìn)程：自動向內(nèi)筒定量注水--攪拌--點(diǎn)火—結(jié)束測定并顯示、打印試樣的發(fā)熱量（包括彈筒、高位、低位）。

　　6.實(shí)驗(yàn)完畢，取出氧彈，放出燃燒廢氣，打開氧彈，仔細(xì)觀察彈筒和燃燒皿內(nèi)部，如有試樣燃燒不*的跡象或有炭黑存在，試驗(yàn)應(yīng)作廢。

　　九、 常見故障及維護(hù)

　　1.常見故障及原因

　　氧彈漏氣：橡膠密封圈老化或磨損。 攪拌器不轉(zhuǎn)：攪拌軸卡死；線路不通；漿葉是否碰撞氧彈或量熱筒壁；漿葉固定螺帽松動。 點(diǎn)火失敗：線路不通或接觸不良；試樣潮濕或充氧速度過快濺濕試樣；點(diǎn)火絲或棉線與試樣未接觸好；兩電極與坩堝短路。

　　試樣燃燒不*：試樣難燃；氧氣未充足。

　　打印字跡模糊：打印機(jī)裝紙的蓋板未關(guān)緊，造成熱敏紙與打印機(jī)頭接觸不好，壓緊門蓋即可

　　2.日常維護(hù)和檢查

　　每天試驗(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。

　　氧彈：除每次試驗(yàn)后對氧彈進(jìn)行清洗和干燥外，對以下幾點(diǎn)也應(yīng)該注意和檢查：

　　①氧彈只能用手?jǐn)Q動，當(dāng)手感到有阻力即應(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燃燒時的損傷，如密封不嚴(yán)有漏氣現(xiàn)象，則應(yīng)更換。

　　⑤檢查絕緣墊和絕緣套是否良好，有無破損，可定期作絕緣性能檢查。

　　⑥定期對氧彈進(jìn)行20.0Mpa水壓試驗(yàn)，每次水壓試驗(yàn)后，氧彈的使用時間不得超過2年。 量熱內(nèi)筒：試驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)將筒擦干并保持清潔。特別注意日常使用中不要讓雜物掉入內(nèi)筒中（常見的情況是小雜物如點(diǎn)火絲殘?jiān)烧此难鯊椪尺B帶入內(nèi)筒），以致堵塞排水泵。 外套水筒：如長期不做試驗(yàn)，需將筒中的水放掉，保持內(nèi)部清潔干凈，不要使臟物掉入筒內(nèi)。 試驗(yàn)用水：使用純凈水，并且要定期更換，確保試驗(yàn)可靠性和成功率。 3.熱容量標(biāo)定值的有效期為3個月，超過此期限應(yīng)重新標(biāo)定。但有下列情況時，應(yīng)立即重測： a)更換量熱溫度計(jì)； b）更換熱量計(jì)大部件如氧彈頭、連接環(huán)（由廠家供給的或自制的相同規(guī)格的小部件如氧彈的密封圈、電極柱、螺母等不在此列）； c）標(biāo)定熱容量和測定發(fā)熱量時的內(nèi)筒溫度差超過5K； d)熱量計(jì)經(jīng)過較大的搬動之后。

　　十、微型打印機(jī)操作簡易說明

　　SEL鍵為打印鍵，SEL指示燈亮表示打印機(jī)處于在線等待打印狀態(tài)，反之，打印機(jī)處于離線狀態(tài)，即打印機(jī)不接受打印命令，形同關(guān)機(jī)。LF鍵為走紙鍵，按SEL鍵使其燈滅，再按一下LF鍵，打印機(jī)即進(jìn)入走紙狀態(tài)，用于更換安裝打印紙。 認(rèn)清熱敏打印紙的熱敏層面，按下OPEN開門鍵，裝入熱敏紙，使熱敏面朝上。

　　十一、 各種點(diǎn)火絲點(diǎn)火時放出的熱量： 鐵絲：6700J/g 鎳鉻絲：6000J/g 銅絲：2500J/g 棉線：17500J/g

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