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ZNLRY—2005型智能汉字量热仪

ZNLRY—2005型智能汉字量热仪实物图

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产品简介 | 技术参数

仪器结构 | 仪器操作

故障处理 | 相关链接

ZNLRY-2005型智能汉字量热仪采用高级单片机系统控制,自动实现搅拌、点火、数据采集和处理、显示仪器状态、声响提示或报警、打印输出测定结果。采用卧式分体结构,中文液晶显示屏,系统有煤炭和生料两种选项,可以测试发热量低的生料,内置微型打印机自动打印结果,自动记录最近50次的实验结果,以便查询,仪器采用了双探头,同时测定内筒和外筒的水温,节省了专门输入外筒温度的时间。具有功能完备、测量准确、计算精细、显示直观、中文界面等特点。

ZNLRY-2005智能汉字量热仪是根据GB/T213中的恒温式氧弹量热法原理研发的最新智能型多功能发热量测定仪器。具有测试精度高、性能稳定、系统常数和实验结果可长期保存并且关机后不丢失等优点,用于测定可燃性固体或粘稠液体物质的发热量。特别适用于测定煤的发热量,并且可以直接给出空气干燥基(分析基)高位发热量和收到基(应用基)低位发热量的值。广泛应用于煤炭、石油、木材、食品等行业的化验室和地质、质量监督、大专院校的实验室。

技术参数:

温度测量范围:0℃~65℃

温度测量分辨率:0.0001℃

样品量:0.5g~1.5g

电源:AC220V±10%,50HZ

热容量(水当量):约10500J/K(合2500caI/K)

内桶装水量:约2100ml

外套筒装水量:约20L

测温系统: 设内筒(探头在上盖)和外套筒(探头采用法兰安装在套筒外壁上)两路,对应屏幕显示T和tj。

热容量重复性:优于0.1﹪

卧式分体结构,中文液晶显示,内置微型打印机,自动打印结果

采用高级单片机系统控制,可自动搅拌,自动点火等性能;系统有煤炭和生料两种选项,可以测试发热量低的生料

外形尺寸:
控制器(主机)长×宽×高:170mm×430mm×340mm
方箱(水桶)长×宽×高:350mm×450mm×380mm

量热仪测定原理

煤的发热量在量热仪中进行测定,一定量的分析试样的氧弹中,在充有足量氧气的氧弹内燃烧,热容量通过在相似条件下燃烧一定量的标准物质苯甲酸来确定,根据试样点燃前后量热系统产生的温升,并对点火热等附加热进行校正后即可求得试样的弹筒发热量。从弹筒发热量中扣除硝酸形成热和硫酸校正热(硫酸与二氧化硫形成热之差)后即得高位发热量。对煤中的水分(煤中原有的水和氢燃烧生成的水)的气化热进行校正后求得煤的低位发热量。
在恒温式量热仪系统中,由于外筒水和室温之间和内筒与外筒之间实际存在着热交换,给发热量的精确计算带来了麻烦,因此,为了校正由热交换引起的计算误差,在建立发热量计算数学模型时引入了冷却系数K和综合常数A。K和A可通过对仪器进行标定计算得出。

量热仪的结构

仪器由可分离的两大部分组成:左侧是恒温式量热筒(俗称方箱),右侧则是仪器的电气测控箱。两部分通过电缆连接。量热筒包括外壳、外套筒、内筒(小筒)、氧弹、可自由开启和闭合的上盖(俗称大盖)等。内筒搅拌器、内筒测温探头和点火中心电极均安装在大盖上,外筒测温探头固定在外套筒外壁上。外套筒的外壳也是点火回路的一部分。在方箱的后背下端设有放水口和溢水口,方箱的上面没有注水口。试验时套筒夹层中充满水,小筒按要求加水后放在套筒内,由支架来限定小筒的位置使其居中,将装好试样、充过氧气的氧弹放在内筒是三个金属支脚上,合上大盖,既可开始进行试验。试验时,上盖中心电极、氧弹、小筒支脚和外套筒整个构成了电气通路,是点火成功的保证。

电气测控箱包括:高级单片微机系统、温度采集及转换系统、液晶显示屏、面板式打印机、键盘、点火和搅拌控制单元、开关电源和点火电源等。

量热仪结构图

量热仪的使用操作

量热仪的安装与准备

1、实验室应设在一单独房间内,量热仪应放置在不受阳光直射的地方,最好朝北。室内应尽量保持稳定,每次测定过程室温变化不应超过1K,通常室温以15~30℃范围为宜。室内应无强烈的空气对流,不应有强烈的热源和风扇等,若实验室已安装空调,则必须避免空调运行时形成的气流直接吹向量热仪。建议用户连续24小时开启空调或不开空调。量热仪试验过程中应避免开启门窗,避免室内人员过多。

2、准备一个大水桶,将水桶和量热仪放在一个房间,定量水、内筒水都从水桶里取水,这样可以保证内外桶水温误差在3度以内。

3、电源:AC220V±10﹪,并有良好的地线。

4、自备一个氧气瓶并灌满氧气,钢瓶剩余压力要求4MPa以上,氧气的纯度在99.5%以上,普通工业氧气即可,不可使用电解氧气。

5、实验中使用蒸馏水或纯净水,切不可直接使用普通自来水,以免出现点火失败的现象。外桶用水三个月左右更换一次,最长不得超过半年。当内桶水中有脏物时,应立即更换,确保试验可靠性和成功率。

6、氧弹,充氧的压力为3.0Mpa。每次充氧后要将氧弹放置于水中检查其是否漏气,如有漏气要及时更换密封圈。同时每2年要对氧弹进行20.0MPA的水压实验,使用过程中不要使用工具打开氧弹以免破坏。

7、坩埚,新坩埚在使用前应该进行煅烧。实验完成后。将坩埚清洗干净,然后烘干,冷却到室温后再次使用。

量热仪实验操作方法:

接通电源,仪器“嘟嘟”报警四声,显示内筒( T ),外筒( tj )温度、日期和时间,打印指示灯亮。处于待命状态。

首先给量热仪注水口中注满水,直到溢水口流出水。

量热仪注水口溢水口

(一)、测定

仪器的程序编写和试验过程完全按国标要求。

首先要精确的称取1 - 1.1g试样(生料 2g 左右称准到0.2mg.并用已知重量和热值的擦镜纸包好并用手压紧,放入燃烧皿中)。

包纸热测定:将6张擦镜纸团紧,放入燃烧皿中,按常规方法测定发热量。取三次结果的平均值。

1.安装点火丝,棉线

取0.12mm左右粗的点火丝约10mm长,安装在遮火罩下的电极支架间。并注意点火丝不要接触遮火罩不锈钢坩埚,以免形成短路。把棉线一端系紧在点火丝中间,另一端搭接在试样上。

安装点火丝棉线

☆棉线选用粗细均匀,不涂蜡的白棉线。

为避免试验中点火失败,可以在试验前试点火一次。方法:将点火丝一端接在量热仪大盖的点火电极上,另外一端插到大盖密封圈中,然后,按下控制器面板中[ 点火 ]按键,点火丝应在 4 秒内达到暗红或烧断。

量热仪手动点火

2.氧弹中加入 10 ml 蒸馏水,放好安装好的点火丝棉线的氧弹,拧紧氧弹盖。

3.充氧,放在充氧仪上充氧。充至压力2.8-3.0Mpa(28—30标准大气压),充氧时间30秒以上。

氧气 99.5% 纯度,不含可燃成分,不允许使用电解氧。

量热仪做实验步骤一

4.内筒加水 2500g(或2000ML)左右,将氧弹放入内筒,水应淹没氧弹盖的顶面 10-20 毫米。(注意每次试验时用水量应一致,相差 1g 以内)。

观察氧弹的气密性,氧弹应无气泡漏出,如漏气应找出原因或更换胶垫,处理好后重新充氧。

5.把氧弹放在内筒的支架上,盖上顶盖

量热仪做实验步骤二

至此,准备工作已做完,点击面板操作按键开始实验。

按[ 设定 ]键输入 E、 K、 A、 Sb、 Had、 Mar、 Mad、点火热、包纸热数值。(如数据不变,则跳过该步)

按[ 测量 ]键,输入编号、包纸重、样重,选择测定煤炭或生料(按 1 或 2 ),搅拌器开始搅拌,测试开始。

(按 [ — /. ] 、 [ 测量 ] 将打印测量过程参数!)

量热仪实验打印结果

液晶显示器内筒温度和试验时间, 5 分钟后显示内筒温度 to 和外筒温度 tj ,并通电点火一分钟后,温升小于 0.05 ℃ ,则点火失败,仪器‘嘟嘟'报警 10 声,显示点火失败试验终止。如半分钟内温度急剧上升,则表明点火成功。当测到最高温升点 tn 时,仪器‘嘟嘟'报讯四声,搅拌器停止搅拌,显示并打印出试验结果。接任意键返回待命状态。

量热仪面板操作说明:

1 、 [ -/. ] 键 复合键,处于首位时“——”,其余为“ . ”

如输入— 0.0020 依次按——、 0 、 . 、 0 、 0 、 2 、 0 ,按 [ 确认 ] 即可。

2 、 [ ← ] 、 [ → ] 键 ,输入数据时为移位键。

3 、 [ 设定 ] 键, 输入或修改参数

①按 [ ← ] 、 [ → ] 键将光标移至要修改的参数处;

②输入参数;

③按 [ 确认 ] 键确认。光标移至下一参数。

时间输入:如 2003 年 1 月 5 日 16 时 8 分

输入: 03.01.05 [ 确认 ] ; 16.08 [ 确认 ]

设定完成后,按 [ 确认 ] 键返回;(或按 [ 复位 ] 键返回。)

提示 1 :如果参数无改动,直接按 [ 确认 ] 即可。

量热仪系统参数修改

4 、 [ 点火 ] 设定点火功率大小( 0-9 )档,选择相应的数值后按 [ 确认 ] 仪器进行点火实验,并将该数据保存。(通常设定为 6 )

5 、 [ 复位 ] 任何情况下按次键,仪器回到开机时状态

6 、 [ 标定 ] 功能键,标定系统的热容量

7 、 [ 测定 ] 功能键,测定试样的发热量

量热仪操作界面

按 [ 计算 ] 键,显示“煤炭 1. 高位 2. 低位 ;生料 3 、高位 4. 低位”

选择:“ 1 ”后,输入 Qb 值,仪器计算并打印出高位和高位干基发热量。

同样选择“ 4 ” 后,显示器显示最近一次 Qb 值,仪器计算并打印出低位发热量。

提示 2 :计算中所使用的参数: Sb(全硫) , Had(氢) , Mad(分析水), Mar(全水分) 须事先设定。

Sb(全硫) :把弹筒洗液测得的煤的含硫量。当全硫含量低于 4% 时,或发热量大于 14.6MJ/Kg 时,可用全硫或可燃硫代替 Sb 。

Sb(全硫) 的测定:把弹筒洗液煮沸 1 ~ 2 分钟,稍冷却后以甲基红(或相应的混合指示剂)为指示剂,用氢化钠标准溶液滴定,计算出 Sb ( % )

Sb = ( c×V/m — a×Qb/60 )×1.6

C :氢氧化钠溶液的物质的量浓度,约为: 0.1mo1/L ;

V :滴定用去的氢氧化钠溶液体积。 mL ;

Had(氢):一般输入经验值:3 ;

在待命状态下,按 [ ← ] 或 [ → ] 键,查询试验结果记录。

按下 [ ← ] 或 [ → ] 键,输入编号,显示器显示出试验结果。

接着按 [ ← ] 或 [ → ] 键,可向前或向后翻页查询其他试验结果。当翻页超出范围时,仪器提示重新输入编号。

半自动量热仪实验结果查询界面

量热仪标定

量热仪标定前应先输入苯甲酸点火热数值。如数据不变,则不必输入

称取苯甲酸 0.7 -1.1g 。苯甲酸应研细,在以浓硫酸为干燥剂的干燥皿中放置 3 天或在 60 — 70 ℃ 烘箱中烘 3 — 4 小时。冷却后压饼。

3 与测定步骤相同。

按 [ 标定 ] 键,输入样重,搅拌器开始搅拌,标定开始

量热仪液晶显示器显示内筒温度和试验时间, 5 分钟后记录内筒温度 TO , 10 分钟后记录内筒温度 to ,测试外筒温度 tj ,通电点火,测试终点温度 tn 继续搅拌 10 分钟记录内筒温度 Tn 。“嘟嘟”报讯四声,显示并打印结果。并保存新的 E 、 K 、 A 值。

按任意键返回待命状态。同样的方法标定 5 次。

将 5 次热容量( E )差值小于 40J 的结果: E 、 K 、 A 去平均值,输入至仪器中(按 [ 设定 ] 键)。作为系统常数。

如果 5 次结果中有超出 40J 的,则再补做 1 次或两次。若仍不能满足要求,应查明原因重新标定。

系统热容量: E= [ Q×m×1.0015 + q1 + q2 ] / ( tn-to + C ) (详见国标)

生料的使用方法:

氧化钙含量多的试样,一般在水泥厂中广泛使用,做法:将2g 左右称准到0.2mg的试样,并用已知重量和热值的擦镜纸包好压紧,放入燃烧皿中,做实验。

量热仪故障处理

1、如果开机后,仪器无显示,不报讯,则可能是电源接触不好或保险管烧坏,可检查电源和保险管是否正常。
2、显示Err-1并报警,应检查位于仪器后部的信号线是否接触良好、内筒水温是否超出测量范围。
3、测试过程中,温度数据上下跳动较大,首先检查信号线的连接;也可能是较大的用电设备频繁启动,对仪器造成干扰所至。应采取措施尽量避免和这些设备同相用电。
4、搅拌,点火故障:检查仪器后部的控制线(4芯)连接及电机、点火丝是否完好。检查量热仪上盖上的中心电极与氧弹弹头是否良好接触,否则可通过调节中心电极螺钉露出长度来实现。调节好后,上盖压下时密封圈圆周与方箱上面应均匀接触。
5、测试结果偏差较大,应检查:
试样及内筒水的称量是否准确;相关参数是否正确;仪器内、外筒水温的测试是否准确;试样是否守全燃烧,氧弹内应无黑渣。
故障提示:
存储器故障 Err-1
内筒测温超量程 Err-2
外筒测温故障 Err-3
时钟故障 Err-4

量热仪显示符号说明:

E-水当量(热容量); k-冷却常数 ;A-综合常数 ;m-样品重 ; Qb-弹筒发热量 ;Qnet-低位发热量;
G-包纸重 ; Qgr-高位发热量 ; Qgrd-高位干基发热量 ; No-编号 ;Q-苯甲酸热值 ;C-冷却校正值;
Sb-硫含量 ;Mad-分析基水分 ;Mar-收到基全水分 ;Had-氢含量 ;q1-包纸热×包纸重 ;q2--点火热;
T0-开始搅拌5min后内筒初始温度 ; t0-经10min后再读取内筒初始温度 ; tn-最高温度 ;
Tn-再继续搅拌10min后的内筒温度 ; tj-外筒温度 ; n-升温时间

量热仪一般常识

具体技术指标及问题请参考:发热量常见问题量热仪常见问题及维护方法

ZNLRY-2005型智能汉字量热仪装箱配置清单:

量热仪主机 1台   充氧仪 1个   氧弹 1个
打印纸 2卷 橡胶管 1根 弹头架 1个
不锈钢坩埚 2个 点火丝 2盒 氧气减压器 1个
苯甲酸 1瓶 10ml针管 1个 擦镜纸 1本
小筒(内桶) 1个 1000ml称量瓶 1个 内筒支架 1个
通信电缆 2根 棉线 1把 电源线 1根

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