建材制品燃燒熱值測試裝置

  *章  建材制品燃燒熱值測試裝置性能和特點

1.1  簡介

本系統(tǒng)運行于Windows XP 系統(tǒng),人機交互，即學即用。該軟件采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O計方法，采用模塊化管理技術，多任務運行，采用良好的串口通訊技術，整合系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)管理，兼容性好，便于維護，克服了計算機接口板跳槽的弊端，具有廣泛的適應性，采用科學有效的算法，數(shù)據(jù)精度高，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

1.2主要性能指標

①熱容量            約10500J/K

②外水筒容量         約51L

③內(nèi)水筒容量         約2.1L

④點火電壓            20V

⑤點火時間            程序控制

⑥測量精度            優(yōu)于國標

⑦溫度分辨率         0.0001℃

⑧使用環(huán)境            5-40℃（每次測定室溫變化應≤1℃  相對濕度≤80﹪）

⑨電源              220V±10﹪

1.3建材制品燃燒熱值測試裝置特點

① 自動控制外筒水溫度在設定溫度點，確保實溫變化不影響冷卻校正，測量結(jié)果更準確。

②自動調(diào)整內(nèi)外筒溫度，采用*的冷卻校正系統(tǒng)，水循環(huán)系統(tǒng)及軟件自動誤差補差系統(tǒng)，減小冷卻校正，使測量結(jié)果更準確。

③ 滿足國標規(guī)定“終點時內(nèi)筒比外筒高1K左右”。

④建材制品燃燒熱值測定儀（以下簡稱“熱值測定儀”），保持了微機系統(tǒng)的全部功能，可運行通用軟件進行其他事務處理，同時啟動熱值測定儀測量系統(tǒng)可自動標定量熱系統(tǒng)的能當量（熱容量）、測量發(fā)熱量。

⑤熱值測定儀裝置內(nèi)筒采用片狀槳葉的電動攪拌，外筒的攪拌采用潛水式電動攪拌，使攪拌更均勻、更方便。儀器采用熔斷式棉線點火方式。

⑥熱值測定儀操作于Winsows XP及以上操作系統(tǒng)，全過程漢字提示、人機交互，即學即用，按提示操作即可完成試驗。

1.4  系統(tǒng)主要功能（可選加）

系統(tǒng)可自動完成系統(tǒng)能當量的標定和物質(zhì)發(fā)熱量的測定。系統(tǒng)能當量的標定采用多維選擇方式，實時靈活，物質(zhì)發(fā)熱量的測量過程和數(shù)據(jù)處理均由微機自動完成，自動換算出彈筒發(fā)熱量，測量過程采用數(shù)字提示和圖像方式，形象直觀。

系統(tǒng)主要的功能：

①（數(shù)據(jù)）指對彈筒發(fā)熱量的數(shù)據(jù)處理，可對其結(jié)果數(shù)據(jù)進行分析、查詢、存盤、打印等。

②（打印）指對當前發(fā)熱量和熱容量試驗結(jié)果數(shù)據(jù)的打印輸出。

③（測試）指對系統(tǒng)點火、攪拌、排水、注水的檢測試驗。

④（工具）指對計算機串行通訊口的選擇、發(fā)熱量、焦耳顯示的表示，添加物熱值、點火熱參數(shù)、熱容量的修改、注水時間的調(diào)整以及檢測單位名稱的注冊。

⑤（簡介）指對系統(tǒng)技術特征、系統(tǒng)簡介、操作說明和發(fā)熱量要領的介紹。

⑥（向?qū)В┲笇ο到y(tǒng)常見故障的分析。

⑦（退出）即關閉計算機熱值測定儀系統(tǒng)。

1.5  實驗室條件

①實驗室應設在一單獨房間，不得在同一房間內(nèi)同時進行其它試驗項目。

②室溫應盡量保持恒定，每次測定室溫變化不應超過1℃，通常室溫以不超出5-40℃范圍為宜。

③室內(nèi)應無強烈的空氣對流，因此不應有強烈的熱源和風扇等，試驗過程中應避免開啟門窗。

④實驗室朝北，以避免陽光照射，或設備應放在不受陽光直射的地方。

第二章  系統(tǒng)安裝

2.1  硬件安裝

①擺放好儀器各部件。

②正確連接好系統(tǒng)各部件。

③檢查連線連接是否正確，如正確無誤，則可開機進行下一步安裝軟件。

2.2  軟件安裝

配電腦的機子系統(tǒng)軟件在出廠時已安裝好，一般情況下不需要重新安裝。若需安裝，請按下列方法：

打開計算機，進入WINDOWS 操作系統(tǒng)，將隨機光盤放入光盤驅(qū)動器，用鼠標雙擊“我的電腦”圖標。

打開光盤文件，運行setup.exe文件，按提示信息逐步選擇安裝，直到安裝成功。

系統(tǒng)自動將應用程序快捷方式安裝在“開始”按鈕“程序”菜單下。

第三章 系統(tǒng)工作原理

發(fā)熱量在氧彈熱量儀中進行測定，一定量的分析試樣的氧彈中，在充有過量氧氣的氧彈內(nèi)燃燒，氧彈熱量儀的熱容量通過在相似條件下燃燒一定量的基準量熱物質(zhì)苯甲酸來確定，根據(jù)試樣點燃前后量熱系統(tǒng)產(chǎn)生的溫升，并對點火熱等附加熱進行校正后即可求得試樣的彈筒發(fā)熱量。

從彈筒發(fā)熱量中扣除硝酸形成熱和硫酸校正熱（硫酸與二氧化硫形成熱之差）后即得高位發(fā)熱量。

第四章系統(tǒng)調(diào)試

打開熱值測定儀筒子頂蓋，將量熱儀外筒注滿純水，開啟熱值測定儀電源開關（注意：外筒無水時嚴禁按下此開關）。

首先將看門狗（一個藍色U盤樣的東西）插入電腦，如果不插看門狗系統(tǒng)則無法與主機連接，電腦通訊口連接必須是COM1否則也無法連接主機；不建議用戶使用232USB轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)換器，因為轉(zhuǎn)換器會通訊不穩(wěn)定，容易造成設備損壞。

運行熱值測定儀系統(tǒng)軟件，熟悉界面各項信息，首先觀察系統(tǒng)連接是否正常，正常情況應顯示環(huán)境溫度，外桶水開始攪拌，然后用鼠標點擊（測試），打開系統(tǒng)測試窗口，檢測內(nèi)筒攪拌和點火系統(tǒng)是否正常。正常后返回主窗口點擊（工具），進入登錄窗口修改系統(tǒng)有關參數(shù)，尤其是注水時間（受外部環(huán)境交流電壓影響），必須設置合理，將氧彈放入內(nèi)筒，注水時間設置由小到大測試，注水時間太短，內(nèi)筒水量不足，調(diào)節(jié)不穩(wěn)定或無法調(diào)節(jié)，就難以準確試驗；注水時間太長，水可能從內(nèi)筒溢出，調(diào)試時不要離開現(xiàn)場，注意觀察水面，出現(xiàn)意外請緊急關閉儀器電源或點擊快捷按鈕（排水）。系統(tǒng)注水時間一般為30-40秒范圍，根據(jù)當?shù)仉妷呵闆r而定，通過注水觀察試驗進行。另外用萬用表進行點火檢測，點火時間一般為3-8秒，由程序自動控制。

第五章  系統(tǒng)操作

5.1  啟動系統(tǒng)

開機啟動WINDOWS XP操作系統(tǒng)，點擊（開始），進入程序菜單，進行“熱值測定儀”進入系統(tǒng)。

簡要說明

①操作使用系統(tǒng)之前詳細閱讀操作PPT。

②進入試驗，請嚴格按照使用操作規(guī)范進行。

③操作過程中，注意觀察人機交互信息，以便試驗協(xié)調(diào)進行。

④系統(tǒng)熱容量的標定，標定時請使用同一編號。

⑤測量試樣發(fā)熱量時，不允許重復使用同一編號。

⑥用戶可根據(jù)系統(tǒng)的變化在（工具）窗體內(nèi)人工修改熱容量。

⑦每次試驗開始均需要點擊（復位）按鈕初始化系統(tǒng)。

5.2  系統(tǒng)測試

①進入系統(tǒng)后，在窗體的左上方溫度坐標軸側(cè)顯示溫度值（###.#），觀察溫度變化是否正常，如不正常將有故障信息提示，請檢查系統(tǒng)設備和連接電纜及溫度傳感器等。

②選擇“測試”可以進行“點火測試”及“攪拌測試”。操作中可以聽到繼電器的“咔”聲，說明系統(tǒng)控制正常，同時可觀察攪拌器旋轉(zhuǎn)情況，用萬用表可以測量點火電路的通斷情況。

5.3  發(fā)熱量測試

系統(tǒng)啟動后初始進入發(fā)熱量試驗界面，非初始狀態(tài)點擊（發(fā)熱量）前的單選鈕，進入系統(tǒng)發(fā)熱量測定狀態(tài)

①在燃燒皿中精確稱取分析試樣（粒度小于0.2mm）0.9-1.1g（重量稱到0.0002g）。

②燃燒易于飛濺的試樣，先用已知質(zhì)量的擦鏡紙包緊再進行測試，或先在壓餅機中壓餅并切成2-4mm的小塊使用。不易燃燒*的試樣，可先在燃燒皿底墊上一個石棉墊，或用石棉絨做襯墊（先在皿底鋪上一層石棉絨，然后以手壓實），石英燃燒皿不需任何襯墊，如加襯墊仍燃燒不*可提高充氧壓力至3.2Mpa或用已知質(zhì)量和熱值的擦鏡紙包裹稱好的試樣并用手壓緊，然后放入燃燒皿中。

①取一段已知質(zhì)量的點火絲，把兩端分別接在電極柱上，注意要與試樣保持良好接觸或保持微小的距離，并注意勿使點火絲接觸燃燒皿，以免形成短路而導致點火失敗，甚至燒毀燃燒皿，同時還要注意防止兩電極間以及燃燒皿與另一電極之間的短接。

往氧彈中加入10ml蒸餾水，旋緊氧彈蓋，要避免燃燒皿和點火絲的位置因受震動而改變，然后用自動充氧儀往氧彈中緩緩充入氧氣，直到壓力達到2.8-3.0Mpa，充氧時間不得小于15s；如果不小心充氧壓力超過3.2Mpa，應停止試驗，放掉氧氣，重新充氧至3.2Mpa以下，當鋼瓶中氧氣壓力降到5.0Mpa以下時，充氧時間應酌量延長，壓力降到4.0Mpa以下時，應更換新的氧氣瓶。

②將氧彈放入內(nèi)筒中，如氧彈中無氣泡漏出，則表明氣密性良好，如果有氣泡漏出，則表明漏氣，應找出原因，加以糾正，重新充氧。

③確認處于發(fā)熱量測試狀態(tài)，按要求在工具窗口輸入添加物熱值、點火熱和注水時間，輸入一次以后保持并在主界面顯示，如：熱容量、點火熱、添加物熱值等。輸入試樣編號和試樣質(zhì)量后即可進入試驗過程，自動注水、調(diào)節(jié)、測量、排水等。

④試驗結(jié)束，換算出試驗結(jié)果，顯示在界面下部，可存儲或通過打印機打印數(shù)據(jù)結(jié)果。

5.4  熱容量測試

點擊（熱容量）前的單選項，進入系統(tǒng)熱容量測定狀態(tài)。

熱容量測試的過程與發(fā)熱量測試過程相似，只是熱容量測試的過程測試的是苯甲酸，界面用的是標定熱容量，而發(fā)熱量測試的過程測試樣品，界面用的是發(fā)熱量測試，在使用過程中定期對系統(tǒng)進行能當量測試，以便真實反映系統(tǒng)熱容量的變化，在同一時期測定熱容量時，必須使用新定義的同一編號，試驗連續(xù)進行也可以間斷，但仍然要使用同一編號。