氧彈量熱儀的工作原理及測定模式是什么

   科達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：理論純度99.95%)。樣品在氧彈內(nèi)通過點火絲和綿線引燃。在燃燒過程中坩鍋的中心溫度可達1200°C，同時氧彈內(nèi)的壓力上升。在此條件下，所有的有機物燃燒并氧化。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），空氣中的氮氣在高壓富氧的條件下，會有少量被氧化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，燃燒時產(chǎn)生的熱量會傳給氧彈周邊的水。

    為確保燃燒產(chǎn)生的熱量不會從系統(tǒng)傳到外界和外界的熱量不會傳進系統(tǒng)里（室溫變化），使用另一個容器（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：

   絕熱量熱儀實驗中，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)筒的溫度傳感器進行測量。實驗過程中沒有熱損失，無需像等溫量熱儀一樣做修正計算

其溫升曲線的典型特征為：實驗前期，實驗末期可以很快達到“穩(wěn)態(tài)"，即內(nèi)、外筒的溫度達到平衡，不會隨著時間的推移而變化。

2、等溫模式：

  雖然絕熱式量熱儀測定結果，但由于其結構復雜，所需的技術難度較高，所以提出了等溫測量模式，實驗過程中外桶的溫度（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，需要對內(nèi)外桶間的少量熱交換進行修正計算，依據(jù)牛頓冷卻定律，常用的計算公式為瑞方公式。

   其溫升曲線的典型特征是：實驗前期，實驗末期溫度存在“拐點"，對溫升終點的判斷較為關鍵，為了準確判斷溫度變化的趨勢，即嚴格按照瑞方公式進行測定時，所需的測試時間較長，通過“溫升趨勢"預斷來縮短測定時間的方法中，即“快速模式"，溫升趨勢的預判往往成為實驗成敗的關鍵。

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20-40L裝滿水的外筒，但由于外筒沒有控溫，有時內(nèi)筒的水也循環(huán)進入外筒，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上增加外筒的控溫，縮小了外筒體積及水量。