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量熱儀工作原理及注意事項

點擊次數(shù)：640 發(fā)布時間：2011/9/22 11:47:38

 

一 量熱儀的工作原理
   將一克煤炭放到?jīng)_入過量氧氣（助燃）氧彈中燃燒，它所產(chǎn)生的熱量必然通過氧彈向內(nèi)桶的水中導(dǎo)熱，通過方箱上蓋的攪拌葉將其攪拌均勻后，內(nèi)筒溫度探頭精確測量氧彈中一克煤碳所釋放的能量-即熱量，表示單位為焦耳J或卡KA，二者換算單位為；一卡等于4.1816焦耳，焦耳為國標(biāo)單位，日常工作與生活中通常說卡而很少有人說焦耳。 
    通過上面我們知道一克煤碳的熱量使用內(nèi)筒探頭所測得，那么，如果內(nèi)筒探頭沒有一個標(biāo)準(zhǔn)的起始參照溫度為起點，它測不出一克煤碳的總熱值，所以，在這一克煤碳沒有燃燒之前，內(nèi)筒探頭要選擇一個穩(wěn)定的溫度值為參照物，那么，這個標(biāo)準(zhǔn)而又穩(wěn)定的參照物就是注滿在方箱中的水，而方箱中的水溫是絕不允許變化的，當(dāng)然，絕對不可能，但要盡量控制其水溫不能大幅或瞬間波動。 
二 環(huán)境溫度的要求
 
   保證外桶水溫的恒定是做發(fā)熱量的基本重要前題，日常需注意如下幾點，一，量熱儀應(yīng)放置在一單獨密封較好溫度恒定的實驗室內(nèi)，室內(nèi)空氣無對流，比如風(fēng)扇，門窗之類應(yīng)關(guān)閉，二，無熱源，如，無陽光直射，無馬弗爐，電爐，干燥箱類的熱源，實驗室內(nèi)按要求有空調(diào)恒溫，而空調(diào)風(fēng)速應(yīng)調(diào)至小檔，風(fēng)口不能直吹量熱儀。
三標(biāo) 定
 
   一克煤碳燃燒后其熱值傳到內(nèi)筒溫度探頭的過程中，其傳導(dǎo)途徑中的氧彈，內(nèi)桶，水，等多種因素必然會產(chǎn)生熱消耗，而這一系列熱消耗必然會給*終測量結(jié)果帶來較大的誤差，所以，我們必須要求出在某一恒定水溫下這些熱消耗的值，儀器表示單位為E,A,K,輸入到儀器中進(jìn)行一個溫度補償才行，這就是做標(biāo)定的目的。有一點還需特別注意，即，不同室溫必然會給外筒水溫帶來不同變化，而不同水溫下的氧彈，內(nèi)桶，等多種因素所產(chǎn)生的熱消耗也是不同的，所以，看似較寬松的標(biāo)定環(huán)境溫度實際是非常嚴(yán)格的，比方說，做標(biāo)定，任意選擇一個室溫都可以，首先保證外筒的水是滿的，而且是恒定24小時以上與室溫保持恒定即可，假設(shè)今天室溫是32度，單求出準(zhǔn)確的標(biāo)定值（即熱消耗值E，A，K）輸入到儀器中，再反標(biāo)定確定儀器達(dá)到國標(biāo)要求后，儀器即調(diào)試完成，那么，標(biāo)定所求出的熱消耗值E，A，K是室溫是32度熱消耗值，如果，環(huán)境溫度進(jìn)而導(dǎo)致外同水溫產(chǎn)生了變化，在室溫是32度環(huán)境溫度下求出熱消耗值也將產(chǎn)生誤差，環(huán)境溫度導(dǎo)致外筒水溫產(chǎn)生的變化越大，結(jié)果誤差也就愈大，一般，個人的經(jīng)驗是環(huán)境溫度變化不超過三度作出的結(jié)果較好，但是季節(jié)性緩慢的室溫變化，室內(nèi)如空調(diào)，熱源導(dǎo)致的瞬間室度波動即便一度也不允許。
一，首先將苯甲酸的熱值看清楚，比如說它標(biāo)注的是26470J，按一下儀器的“設(shè)定”鍵進(jìn)入設(shè)定界面，會看到項“系統(tǒng)”中有E,A,K,Q四個參數(shù)，前面的E,A,K,是原始參數(shù)保持原樣不用動它，移動光標(biāo)鍵只需將Q改成26470按一下“有效”鍵存入即可，然后再將“煤炭”“生料”項內(nèi)的所有參數(shù)修改成0.000分別按“有效”鍵存入即可，因為，現(xiàn)在要做的是標(biāo)定，標(biāo)定與反標(biāo)定都是用苯甲酸，苯甲酸內(nèi)是不含硫氫水的，所以，它們都應(yīng)修正為0.000，其它，點火熱150J與包紙熱0.000保持不變，至此，“設(shè)定”界面內(nèi)所有參數(shù)已全部輸入完畢，再按一下“有效”鍵退出“設(shè)定”界面。
    二，前期工作稱量，裝氧彈知道就不寫了，按“標(biāo)定”鍵，包紙重輸入0.000，如果本身就是0.000直接按一下有“效鍵”即可，再輸入剛稱量過放入氧彈內(nèi)苯甲酸的重量即樣重，稱量時一定要注意，稱量精度必須要精確到小數(shù)點后四位，比如說0.9998，誤差范圍為萬分之二即 0.9997-0.9999，稱量范圍091.1克之間都能用；輸完樣重就是輸入加水時間，比如你想輸28秒，直接按數(shù)字鍵28再按“有效”鍵即可，至此你的工作已全部做完，剩下的就是等待儀器的打印結(jié)果了。
輸入加水時間時要注意，要將水埋過氧彈的充氣嘴，目的是水加滿后順便觀察氧彈充氣嘴及氧彈整體有無漏氣的地方，如果有氣泡不斷向外溢出氧彈就需要維修了。
    標(biāo)定的打印結(jié)果很簡單，即E,A,K,三個英文數(shù)字，就是前面提到我們要求出的當(dāng)前室溫及水溫下的熱消耗值，要注意的是，在你平時做煤樣或反標(biāo)定時（用的是“測定”鍵），點火時間是5分鐘，而做標(biāo)定時你按的是“標(biāo)定”鍵，點火時間是15分鐘，不要認(rèn)為是儀器壞了，因為，標(biāo)定目的是為校正儀器求出精確熱消耗值，攪拌時間要長些內(nèi)筒水溫才會非常穩(wěn)定嘛。。。。
     一個標(biāo)定結(jié)果是沒有對比的，所以，在至少要做兩個以上的標(biāo)定才行，一般二至三個標(biāo)定就可找出滿意結(jié)果，將兩個以上標(biāo)定結(jié)果中的E做對比，比如說個與第三個標(biāo)定結(jié)果中的E相差不超過40J，就將這兩個結(jié)果中的E相加除以2，即求出平均值，再將這兩個結(jié)果中的A,與K平均值求出。再按“設(shè)定”鍵進(jìn)入“設(shè)定”鍵進(jìn)入設(shè)定界面，在項“系統(tǒng)”中有E,A,K,Q四個參數(shù)，將你剛才求出的E,A,K,平均值分別輸入，按 “有效鍵”存入即可，其他一概不動，然后，再按一下“有效”鍵退出“設(shè)定”界面，至此，標(biāo)定工作全部完成。
四、反 標(biāo) 定
    簡稱反標(biāo)，我們知道，對于量熱儀來講，苯甲酸就相當(dāng)于校正儀器的砝碼，熱值的熱值瓶子上面標(biāo)的非常清楚是已知的，也是國標(biāo)指定的標(biāo)準(zhǔn)，比如說上面標(biāo)的是26470焦耳，無論何時何地，當(dāng)我懷疑儀器出現(xiàn)偏差時，我隨時可以燒一克左右的苯甲酸來看看儀器所做出的結(jié)果與我的苯甲酸（標(biāo)準(zhǔn)嘛）誤差值有多少？從而決定我是否需要重新標(biāo)定儀器，所以，簡單地說，反標(biāo)定并不是要求你什么時間可以做什么時間不可以做，而是你隨時可以做。
    當(dāng)然，上面我們剛做過標(biāo)定且求出熱消耗平均值輸入到儀器內(nèi)部，但是，并不能保證你所求出的熱消耗值就是可以用的，因為，你并不知道你所求出的值給儀器作出補償后，是否不超出國標(biāo)允許的誤差范圍120J，所以，仍必須用反標(biāo)定手段來對你的標(biāo)定工作是否滿足國標(biāo)要求做出一個*終的定性。
反標(biāo)具體操作如下：
    前期工作稱量，裝氧彈就不寫了，首先按一下儀器的“設(shè)定”鍵進(jìn)入設(shè)定界面，項“系統(tǒng)”中有E,A,K,Q四個參數(shù)，是你剛做完標(biāo)定輸入過的數(shù)據(jù)，不要動它，直接移動光標(biāo)鍵將“煤炭”“生料”項內(nèi)的所有參數(shù)修改成0.000分別按“有效”鍵存入即可，（其實，前面剛才做標(biāo)定時你已改成0.0000了，你也不用動，告訴你這一步是為讓你明白，苯甲酸內(nèi)是不含硫氫水的，因為，平時你做煤炭時肯定要輸入這些數(shù)據(jù)，其任何一間隙中你若想做反標(biāo)定就必須要將煤炭中的硫氫水?dāng)?shù)據(jù)全部消掉該做0.000才行），“設(shè)定”界面內(nèi)所有參數(shù)已全部輸入完畢后，再按一下“有效”鍵退出“設(shè)定”界面。
    再按一下“測定”鍵，注意了，反標(biāo)定與平時做煤炭一樣哦，都是用“測定”鍵，與煤炭的區(qū)別是“設(shè)定”鍵界面內(nèi)的硫氫水是0.000，然后按”1“選擇煤炭項，輸入編號，包紙重0.000，（不愿改動編號直接按有效鍵就過了），片狀苯甲酸樣重即可，至此，全部輸入完畢只等打印結(jié)果即可。
     *后，將打印結(jié)果中的Qb與苯甲酸對比，兩者誤差不超過120J即達(dá)國標(biāo)，儀器可以正常使用。如果誤差過大需重新標(biāo)定。

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原創(chuàng)作者：鶴壁市科達(dá)儀器儀表有限公司

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