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微機(jī)全自動(dòng)量熱儀的使用
發(fā)布時(shí)間：2014-02-05 點(diǎn)擊次數(shù)：1619次
使用智能微機(jī)量熱儀可測(cè)煤炭的發(fā)熱量是煤質(zhì)分析的一個(gè)很需要項(xiàng)目，是動(dòng)力用煤的主要質(zhì)量指標(biāo)，根據(jù)其熱值可推測(cè)煤的變質(zhì)程度，成為煤炭分類(lèi)指標(biāo)的重要參數(shù)。煤的發(fā)熱量測(cè)定對(duì)煤炭生產(chǎn)和銷(xiāo)售有著重大貢獻(xiàn)的指導(dǎo)意義。
從煤炭檢測(cè)儀器方面來(lái)講，煤的發(fā)熱量測(cè)定儀器--智能微機(jī)量熱儀的使用大體經(jīng)歷了傳統(tǒng)的貝克曼溫度計(jì)量熱儀、智能漢字半自動(dòng)量熱儀和全自動(dòng)量熱儀3個(gè)階段，其中全自動(dòng)量熱儀在煤炭檢驗(yàn)系統(tǒng)中己得到推廣，并且不斷陳出新，大大提高了工作效率和測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確度。
1、智能微機(jī)量熱儀的結(jié)構(gòu)和工作原理
1、1智能微機(jī)量熱儀的結(jié)構(gòu)
量熱系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)，打印機(jī)，氧彈、內(nèi)筒、外筒、溫度傳感器、攪拌器、點(diǎn)火裝置、溫度測(cè)量和控制系統(tǒng)以及水構(gòu)成。微機(jī)全自動(dòng)量熱儀的主機(jī)一般由機(jī)殼、外筒、內(nèi)筒、備用水箱（或定容器）、攪拌器、溫度傳感器、點(diǎn)火電極、水循環(huán)系統(tǒng)、控制電路等組成。
有些智能微機(jī)量熱儀還有外筒水溫地節(jié)系統(tǒng)和外筒子溫度控制系統(tǒng)，可以保持外筒子水溫和整個(gè)量熱儀體系溫度保持在一個(gè)很小的范圍內(nèi)波動(dòng)，為整個(gè)量熱體系創(chuàng)造一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的測(cè)量環(huán)境。
1、2微機(jī)全自動(dòng)量熱儀的工作原理
目前國(guó)產(chǎn)篡奪勸量熱儀多為恒溫式。其工作原理一般配是將裝好煤樣并充氧至規(guī)定壓力的氧彈放入內(nèi)筒子系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)行水循環(huán)，穩(wěn)定水溫，然后向內(nèi)筒子注水，達(dá)到預(yù)定水量后，開(kāi)始攪拌，使內(nèi)筒水溫均衡至室溫（相差不超過(guò)1. 5℃），此時(shí)感溫控頭測(cè)定水溫并記錄到計(jì)算機(jī)中。當(dāng)內(nèi)筒子水溫基本穩(wěn)定后，控制系統(tǒng)指示點(diǎn)火電路導(dǎo)通，點(diǎn)火后，樣品在氧氣的助燃下迅速燃燒，產(chǎn)生的熱量通過(guò)氧彈傳遞給內(nèi)筒，引起內(nèi)筒水溫上升。當(dāng)氧彈內(nèi)所有的熱量釋放出以后溫度開(kāi)始下降，計(jì)算機(jī)檢測(cè)到內(nèi)筒水溫下降信號(hào)后判定該產(chǎn)供銷(xiāo)試驗(yàn)結(jié)束，系統(tǒng)停止攪拌并放出內(nèi)筒水。計(jì)算機(jī)對(duì)采集到的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)果處理。
但是，有些微機(jī)全自動(dòng)量熱儀不是用試驗(yàn)區(qū)終點(diǎn)溫度來(lái)計(jì)算發(fā)熱量，而是根據(jù)主期中一段時(shí)間內(nèi)的溫度速度通過(guò)預(yù)先標(biāo)定出的數(shù)學(xué)模型來(lái)預(yù)測(cè)終點(diǎn)溫度，通過(guò)軟件中的數(shù)據(jù)處理程序來(lái)計(jì)算發(fā)熱量，就更加縮短了試驗(yàn)周期。
2、自動(dòng)量熱儀的使用
2、1新微機(jī)全自動(dòng)量熱儀需測(cè)定其熱容量有效工作范圍
自動(dòng)量熱儀測(cè)定速度和自動(dòng)化程度較高，但使得量熱系統(tǒng)的熱容量有可能會(huì)隨著溫度的變化而改變，因此不能在所有的情況下都使用同一個(gè)熱容量值。需要按GB/T213-1996規(guī)定的方法測(cè)定熱容量的有效工作范圍，確定在不同試驗(yàn)溫升下需使用的實(shí)際熱容量熱儀值。
2、2 微機(jī)全自動(dòng)量熱儀在以下情況下須重新標(biāo)定熱容量
?。?）達(dá)到3個(gè)月有效期（自動(dòng)量熱儀有效期應(yīng)適當(dāng)）。
?。?）更換感溫控有關(guān)當(dāng)局或測(cè)溫卡。
?。?）更換量熱儀較大部件（如攪拌器、氧彈）。
?。?）標(biāo)定熱容量和測(cè)定發(fā)熱量和測(cè)定發(fā)熱量時(shí)內(nèi)筒水溫相差5℃以上。
?。?）量熱儀經(jīng)較大搬動(dòng)。
?。?）更換外筒子水后。
?。?）用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)檢查儀器準(zhǔn)確度時(shí)，若發(fā)現(xiàn)測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值之差超過(guò)不確定度范圍，或用苯甲酸檢查測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值之差超過(guò)50J/G，而又非人為或外界原因造成時(shí)。
微機(jī)全自動(dòng)量熱儀的維護(hù)
?。?） 經(jīng)常人工補(bǔ)水。標(biāo)準(zhǔn)要求外筒水量要比內(nèi)筒水量多5倍以上，由于儀器空閑時(shí)和測(cè)試中都會(huì)蒸發(fā)掉一部分水，并且試驗(yàn)中取出氧彈時(shí)也會(huì)帶出一部分水（每次約2g），損失的水，最終都會(huì)造成務(wù)用水箱水量熱儀減少，久而久之導(dǎo)致外筒缺水，熱容量發(fā)生變化。有的量熱儀還會(huì)使內(nèi)筒進(jìn)水量減少，會(huì)使內(nèi)筒水量達(dá)不到每次保持誤差小于1 g的要求。因此，需根據(jù)實(shí)驗(yàn)量熱儀的大小不定期給量熱儀補(bǔ)水。
?。?）經(jīng)常用標(biāo)準(zhǔn)煤樣檢查儀器準(zhǔn)確度。當(dāng)儀器準(zhǔn)確度發(fā)生偏差時(shí)，應(yīng)進(jìn)行分析。如不屬于試驗(yàn)操作問(wèn)題，則應(yīng)立即重新熱容量。檢查儀器準(zhǔn)確度盡量不使用苯甲酸，如使用苯甲酸應(yīng)盡量熱儀讓苯甲酸應(yīng)盡量熱儀讓苯甲酸質(zhì)量為0.7-0.8克，因1克苯甲方酸產(chǎn)生的溫升與熱容量時(shí)基本一致，其測(cè)溫誤差檢測(cè)是出來(lái)。
?。?）控制好環(huán)境溫度。從理論上講，外筒水溫與環(huán)境溫度差值越大，其熱交換的量也越大，因而引起內(nèi)筒子的熱損失也越大，假設(shè)儀器的熱容量為10000J/K，則校正值每偏離0.01K，發(fā)熱量就會(huì)偏離100J/G，再加上其它因素影響，發(fā)熱量測(cè)值會(huì)偏離更大。從經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，每做一個(gè)發(fā)熱量，外筒溫度就會(huì)上升0.1～0.2，如果連續(xù)做10個(gè)樣，外筒就要上升，而環(huán)境溫度每升高，綠肥據(jù)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)師范測(cè)試值勤就會(huì)偏高左右，所以保持好一個(gè)好的環(huán)境和環(huán)境溫度，對(duì)保證發(fā)熱量測(cè)試結(jié)果表明準(zhǔn)確是很重要的
?。?）定期更換外筒子水。水筒子水長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)混入雜質(zhì)，從而使量熱系熱空量產(chǎn)生變化。一般可視試驗(yàn)次數(shù)多少6 個(gè)月到一年更換一產(chǎn)次，但如果發(fā)現(xiàn)水中有臟物時(shí)，就立即換水，以免水泵和閥門(mén)正常工作。
?。?）每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)將量熱儀上蓋打開(kāi)，以便加速低筒內(nèi)水溫，如長(zhǎng)時(shí)間不使用將量熱儀上蓋關(guān)閉，以防內(nèi)筒被污染。
?。?）不要隨意拆卸儀器；沒(méi)有水的情況下不要啟動(dòng)水泵；間斷使用的或備用的儀器應(yīng)經(jīng)常通電進(jìn)行廢樣試驗(yàn)，以防閥門(mén)和水泵長(zhǎng)時(shí)間停用后不靈活或生銹。
?。?） 要保持內(nèi)筒清潔。點(diǎn)火電極應(yīng)經(jīng)常擦試，以免表面結(jié)垢，造成點(diǎn)火失?。粩嚢杵魃热~應(yīng)注意清潔，防止沉積上面的贓物再產(chǎn)次洗入內(nèi)筒中。
（8）注意保護(hù)感溫探頭，避免碰撞。探頭一般由純鉑金絲在玻璃棒上繞至而成，表面覆蓋一層薄的玻璃一旦玻璃碰碎就會(huì)滲水，使鉑電阻阻值變化，此時(shí)溫度顯示值會(huì)亂跳，測(cè)溫不準(zhǔn)，此時(shí)要馬上停止試驗(yàn)，進(jìn)行維修更換。
?。?） 使用過(guò)程中注意不要將水灑在內(nèi)筒邊緣，防止內(nèi)外筒夾層進(jìn)水而導(dǎo)致平行樣超差。
?。?0）使用Windows版本測(cè)控軟件的，在試驗(yàn)時(shí)電腦不能同時(shí)運(yùn)行其它程序（包括病毒實(shí)時(shí)監(jiān)控程序、屏幕保護(hù)程序等），以免對(duì)測(cè)試過(guò)程產(chǎn)生干擾，影響測(cè)試結(jié)果。
?。?1)氧彈應(yīng)定期進(jìn)行20.0MPa的水壓試驗(yàn)。每次水壓試驗(yàn)后，氧彈的使用時(shí)間一般不應(yīng)超過(guò)2年，平時(shí)應(yīng)注意觀(guān)察與氧彈強(qiáng)度有關(guān)的結(jié)構(gòu)，如彈筒和連環(huán)的螺紋、進(jìn)氣閥、電極與氧彈頭的連接處，如發(fā)現(xiàn)顯著磨損或松動(dòng)，應(yīng)進(jìn)行修理，并經(jīng)水壓試驗(yàn)合格后再使用。
自動(dòng)量熱儀的使用與故障排除
煤炭的發(fā)熱量，是煤質(zhì)特性的重要指標(biāo)。燃料的管理和火力發(fā)電廠(chǎng)的生產(chǎn)運(yùn)行、編制電廠(chǎng)燃料的消耗定額和供應(yīng)計(jì)劃、核算發(fā)電成本和能量利用效率等，都必須以煤的發(fā)熱量為依據(jù)；電廠(chǎng)進(jìn)廠(chǎng)煤的定價(jià)及結(jié)算采用的是以發(fā)熱量為主的計(jì)價(jià)體系。煤的發(fā)熱量是鍋爐熱平衡計(jì)算的參數(shù)，也是估算鍋爐理論燃燒溫度和鍋爐運(yùn)行時(shí)的配煤燃燒及負(fù)荷調(diào)節(jié)的重要依據(jù)。電廠(chǎng)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)——發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗，就是將實(shí)際用煤根據(jù)收到其低位發(fā)熱量大小進(jìn)行換算。因此，發(fā)熱量不僅是一項(xiàng)重要的煤質(zhì)特性指標(biāo)，也是重要的技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。準(zhǔn)確測(cè)定煤炭的發(fā)熱量，對(duì)電廠(chǎng)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義。
GB/T213-2003中發(fā)熱量的測(cè)定方法是氧彈熱量法，其原理是將一定量的試樣放在我有過(guò)量熱儀氧氣的氧彈風(fēng)燃燒，放出的熱量補(bǔ)一定量的水吸收，根據(jù)水溫的升高來(lái)計(jì)算試樣的發(fā)熱量，分析人員就要熟練掌握自動(dòng)量熱儀的系統(tǒng)原理，操作使用及維護(hù)。該文首先介紹自動(dòng)量熱儀的工作原理及主要功能，再對(duì)其系統(tǒng)及硬件組成進(jìn)行介紹，以IKAC5000為例子，分析其信息類(lèi)和非信息類(lèi)故障并進(jìn)行相應(yīng)的排除。
1 微機(jī)全自動(dòng)量熱儀控制儀的工作原理及主要功能
自動(dòng)量熱儀控制儀工作原理是利用對(duì)溫度變化非常敏感的傳感器作為測(cè)溫元件，如伯電阻、石英或半導(dǎo)體構(gòu)成量熱溫度計(jì)。
當(dāng)溫度計(jì)測(cè)量熱儀的溫度發(fā)生變化時(shí)，其物理特征如電阻，晶振頻率等就會(huì)隨之而變，此變化精密電橋或其他方式輸出一模擬電壓信號(hào)，經(jīng)放大器放大后由AID轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)再用微機(jī)進(jìn)行處理完成溫度測(cè)量和控制過(guò)程。
其主要功能與熱量計(jì)主機(jī)配套使用，在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中能自動(dòng)測(cè)溫，自動(dòng)點(diǎn)火，自動(dòng)顯示并打印溫度變化，自動(dòng)計(jì)算冷卻校正值（恒溫式熱量計(jì)）和自動(dòng)計(jì)算各種所需結(jié)果。
2微機(jī)全自動(dòng)量熱儀系統(tǒng)及硬件組成
（1）微機(jī)全自動(dòng)量熱儀按結(jié)構(gòu)和功能可分為量熱儀本體、微機(jī)系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，介紹如下。
①量熱儀本體：氧彈、內(nèi)筒、外筒等；
?、谖C(jī)系統(tǒng)：主機(jī)、顯示器、打印機(jī)等；
?、?控制系統(tǒng)：點(diǎn)火、攪拌控制和開(kāi)關(guān)電路等
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