氧彈量熱儀的工作原理及測定模式是什么

   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)通過點(diǎn)火絲和綿線引燃。在燃燒過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)不同的測定原理和外筒溫度控制，測定可以分為絕熱模式和等溫模式。

氧彈量熱儀的測定模式有兩種：

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，并通過內(nèi)筒的溫度傳感器進(jìn)行測量。實(shí)驗(yàn)過程中沒有熱損失，無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，所以提出了等溫測量模式，實(shí)驗(yàn)過程中外桶的溫度（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，即嚴(yán)格按照瑞方公式進(jìn)行測定時(shí)，所需的測試時(shí)間較長，通過“溫升趨勢"預(yù)斷來縮短測定時(shí)間的方法中，即“快速模式"，溫升趨勢的預(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：

   即外筒沒有控溫，為了保持測定過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)過數(shù)次測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。