量热系统的设备要求
量热系统由氧弹,内筒,外筒,搅拌器,水,温度传感器,点火装置,温度测量和控制系统组成。
1 氧弹
氧弹材料为耐热和耐腐蚀;氧弹容积一般在(250~350)mL;水压试验,我国氧弹水压试验为20MPa,有效期为2年;充氧压力和时间为(2.8~3.0MPa)并持续充氧15以上。
2 内筒
内筒材料可以用紫铜,黄铜或者不锈钢;内筒断面形状可为椭圆,菱形或其他形状;内筒容量,可装(2000~3000)mL的水。
内筒水量要求,放入氧弹后往内筒加水,使氧弹盖的顶面淹没在水下面(10~20)mm,水量过多,搅拌引起飞溅,水量过少,搅拌引起氧弹盖外露,部分热量未被水吸收,所有试验中保持相同,相差不超过0.5g。内筒进水方式可分为称量法,平衡法,量杯法以及水位探针定量法。
3 外筒
外筒材料为金属制成的双壁容器,外筒外壁形状为圆形,内壁形状则依内筒的形状而定;外筒装配要求,外筒应完全包围内筒,内外筒间应有(10~20)mm的间距,尽量减少内外筒之间的热交换。
外筒控温方式,可分为自动控温外筒和静态形式外筒。
4 搅拌器
搅拌的方式分为螺旋桨式和电磁式,但都需要电机带动。转速一般在(400~600)r/min,根据经验转速500r/min比较理想,应保持恒定,不能时快时慢。点火到终点的时间不超过10min,如果超过10min,说明搅拌效率不够。搅拌热,当内,外筒水温与室温一致时,连续搅拌10min所产生的热量不应超过120J。
5 温度计
使用铂电阻读温,温度分辨率至少为0.001K。
6 点火装置
点火电源
一般采用(24~36)V的直流或交流电源。点火方式分为熔断式和非熔断式两种,熔断式安装比较方便,但容易短路,烧坏坩埚和坩埚支架,非熔断式安装时麻烦一点,但安全,不会烧坏坩埚和坩埚支架。
7 氧气,压力表及发热量坩埚
氧气纯度要求在99.5%。压力表,有两个表头组成,一个指示氧气瓶中的压力,一个指示充氧时充入氧弹内的压力。表头上应装有减压阀和保险阀。压力阿彪每2年应经计量部门检定一次,以保证指示正确和操作安全。
发热量坩埚一般可用镍铬钢制品,能保证试样燃烧完全而本身不受腐蚀或产生热效应为原则,分为深壁坩埚和浅壁坩埚。