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鹤壁市正立仪器


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ZDHW-5000微机全自动量热仪说明书(正立仪器)

目     录

第一章   仪器的性能和特点

  1.1    简介

  1.2    主要性能指标

    1.3    仪器特点

  1.4    试验室条件

第二章   系统结构

  2.1    安装示意图

    2.2    背面安装示意图

第三章   系统工作原理

第四章   仪器的安装

  4.1    硬件的安装

  4.2    软件的安装

  4.3    启动系统

  4.4    系统测试

第五章   软件说明

第六章   发热量/热容量的测试

  6.1    发热量测试

  6.2    热容量测试

第七章   常见故障及维护

  7.1    常见故障及原因

  7.2    日常维护和检查

第八章   仪器配套一览表 

第一章  仪器的性能和特点

1.1  简介

ZDHW—5000型微机自动量热仪主要由恒温式量热系统及微机量热控制仪等部分;是一种由计算机系统自动控制,并能进行其它数据、文字处理的多功能、高自动化热量测量仪器;具有测量精度高、操作简便、使用可靠等特点,该仪器主要用于煤炭、石油、化工、食品、木材、炸药等可燃物质发热量的测定。

1.2   主要性能指标

1.热容量:        约10300J/K(以仪器实际标定的热容量为准)

2.外水筒容量:    40L

3.内水筒容量:    约2.3L

4.点火电压:      24V

5.点火时间:      3~5 秒

6.测量精度:      符合国标GB/T213—2003

7.温度分辨率:    0.001K

8.使用环境:      15~30℃(每次测定室温变化应<l℃)  

9.电源:          AC  220V±20V   50Hz

1.3   仪器特点

1.采用微机控制,保持了计算机全部功能,并可使用各种通用软件,计算机扩展槽仍可插接其它功能板。可自动标定量热系统的热容量,测量发热量。输入硫、水分、氢等数据,即可换算并打印出弹筒发热量、高位发热量,低位发热量等结果。(煤质分析仪器)

2.恒温式量热仪内筒采用片状桨叶的电动搅拌,使水温更均匀;仪器可使用熔断式点火,使用方便自如。

3.量热仪的操作采用Windows 98/2000/XP操作系统,在测试时可进行报表管理等其它工作,为用户提供了方便,真正做到了一机多用。

4.系统操作全过程汉字提示,按提示操作即可完成试验。

  

1.4 试验室条件

1.试验室应设在一单独房间,不得在同一房间内同时进行其它试验项目。

2.室温应尽量保持恒定,每次测定室温变化不应超过1℃,通常室温以不超出

       15~30 ℃  范围为宜。

3.室内应无强烈的空气对流,因此不应有强烈的热源和风扇等,试验过程中

       应避免开启门窗。(煤质分析仪器)

4.试验室最好朝北,以避免阳光照射,否则热量计应放在不受阳光直射的地方。

第二章   系统结构

2.1   正面安装示意图:

                               (图一)正面安装示意图

    2.2   背面安装示意图:

                                     (图二)背面示意图 

        

 1.电源插口    2.空  3.控制线插口    4.放水口    5.溢水口

  

                   

 第三章    系统工作原理

 煤的发热量在氧弹热量计中进行测定,一定量的分析试样在氧弹热量计中,在充有过量氧气的氧弹内燃烧。氧弹热量计的热容量通过在相似条件下燃烧一定量的基准量热物质苯甲酸来确定,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。                                      

                

第四章   仪器安装

4.1  硬件安装

a) 在工作台上摆放好仪器各部件。                  

b) 根据安装示意图(见3页)正确连接好系统各部件,并检查连线连接是否正确。

c) 将量热仪外筒注满蒸馏水,将电源插头插入电网,打开仪器电源,指示灯亮。

   d) 以上准备工作完成后,可以进行下一步软件安装。               

4.2  软件安装

系统软件在出厂时已安装好,一般情况下不需要重新安装。如需要安装时则按照

以下步骤操作:

    1. 打开计算机,进入WINDOWS98/2000/XP操作系统,用鼠标双击“我的电脑”图标。

    2. 将安装光盘插入计算机光驱内。

    3. 用鼠标点击“光盘”图标(见图四 ),找到“微机自动量热仪安装程序”文件双击,系统即进入微机量热仪安装程序。

    4. 根据安装程序提示完成系统软件的安装 。

      (图三)光盘图标                                                   

      

    4.3  启动系统

  1.开机进入WINDOWS98/2000/XP操作系统。

      2.用鼠标双击“微机自动量热仪”图 标 。(见图四:)

         即进入量热仪主画面(见第6页,见图五)。                                                          

            

(图四)图 标                      

  

         

                       

                                                                      

                                                    

( 图五)发热量测定界面           

                                                                 

第五章 软件说明

     5.1  操作按钮说明

      5.1.1 “开始测试”按钮

          首先选择实验项目,默认选项为发热量测定,点击此按钮后系统开始进行发热量测试,此时其他功能按钮均不能起作用;若选项为热容量测定,点击此按钮后系统开始进行热容量测定。

      5.1.2 “测试结果”按钮

      点击此按钮后,可以进行测试结果显示。

  5.1.3 “中止测试”按钮                      

      点击此按钮后,进行中的实验将提前结束。

      5.1.4 “退出程序”按钮

  点击此按钮后,退出测试程序。

    5.2  选项说明

      5.2.1 “项目”  

    可转换"发热量测定"和"热容量标定"。

     5.2.2 “平行样”项

    点击此按钮后,可对同一“样品名称”试样求平均值,并自动判断是否合格。

     5.3  参数框说明

     5.3.1 “自动编号:”

     自动编号默认格式为: “0710181500”  ,不可修改。          

     5.3.2 “样品编号:”

    “样品编号”为人工输入编号,但最多为10位数字。

     在平行样测试时,必须输入所需要的样品名称。

     5.3.3 “样品质量:”

     输入实际样品质量 0.9g~1.1g(称准到0.0002g)。

     5.3.4 “化验员 :”

     可从“化验员”一栏,选择化验员姓名。

     5.3.5 “点火热值:”

     在出厂时已设置好,无须改动。

     5.3.6 “添加热值:”

     待测样品中,如有其他添加物,请在“添加热值”一栏,输入添加物的实际热值。 

     5.3.7 “全水分:”“分析水分:”“全硫:”“氢含量:”

     样品的全水分值,分析水分值,硫值,氢值。

     5.4  其他功能说明

     5.4.1 “化验员”

㈠.化验员  (见图六)  

           先点击“修改”按钮,; 

       输入化验员姓名, 点击“保存”按钮。

      (图六)化验员画面 

       5.4.2 “系统设置”

        ㈠ 参数设置(见图七)

          1 标准热值:

             在热容量标定时,所使用的苯甲酸的标准热值。

          2热容量(E)、冷却常数(K)、综合常数(A):

         用标准物质苯甲酸进行5次热容量标定,就可以自动计算出

             热容量(E)、冷却常数(K)、综合常数(A)平均值,作为

             仪器常数。

           3点火热:         

             在熔断式点火法中,应由点火丝的实际消耗量(原用量减掉残余量)和

             点火丝的燃烧热计算一次试验中点火丝放出的热量。

             点火热:设定值为 150J。                            

           4 如需要修改参数,先点击“修改”按钮,修改完毕后,点击

             “确定”按钮,保存数据。

          (图七)参数设置画面

           

    

 ㈡ 方式设置(见图八)

          1 选择方法

             实验方法为国标(快速)、国标(中速) ,默认方法为国标(中速)。

          2 计量单位

             计量单位为J/g、cal/g和MJ/kg三种,默认 计量单位为J/g;

             也可以根据实际需要选择其他计量单位。

          3 串口设置

             COM1为串口1,;COM2为串口2;COM3为串口3;COM4为串口4;

          4 如需要修改参数,先点击“修改”按钮,修改完毕后,点击

            “确定”按钮,保存数据。

       (图八)方式设置画面

 ㈢ 时间设置(见图九)

          ① 点火时间:点火时间一般为3~5秒  , 默认值为5秒。

          ② 加水时间:加水时间为往内筒加水,侵没氧弹的时间,默认值为30秒;

                       也可以根据实际情况增加或减少加水时间。

          ③如需要修改参数,先点击“修改”按钮,修改完毕后,点击

            “保存”按钮,保存数据。

      (图九)时间设置画面

       

                                         

5.4.4  "数据查询:"(见图十)

          ㈠ 发热量查询

选择实验日期,调出该天的数据。

            ②  点击“日期打印”按钮,打印一天的数据。

            ③  点击“选择打印”按钮,打印一条的数据;

                打印数据前,从“自动编号”栏选择自动编号。

            ④  点击“返回”按钮,返回主画面。             

    (图十)发热量查询画面

    

           ㈡ 热容量查询(见图十一)

           ① 选择测试日期,调出该天的数据。   

           ②  点击“日期打印”按钮,打印一天的数据

           ③  点击“选择打印”按钮,打印一条的数据;

                打印数据前,从“自动编号”栏选择自动编号。 

④  点击“返回”按钮,返回主画面。

    (图十一)热容量查询画面

5.4.5 “系统检测”(见图十二 )

       1.在进入"系统检测"画面后,点击'测量温度'观察即时温度

             是否正常,如 不正常则需要检查温度计是否接好。                    

          2.用鼠标点击“点火”及“小桶搅拌”框,观察点火及搅拌是否正常。

          3.用鼠标点击“小桶加水”、“小桶排水”框,观察各工作泵是否正常。                              

                

       (图十二)系统检测画面

第六章   发热量(热容量)测试

    6.1   发热量测试步骤

    6.1.1   在燃烧皿中精确称取分析试样(小于0.2mm)0.9 ~ 1.1g(称准到0.0002g)。

    6.1.2   燃烧时易于飞溅的试样,先用己知质量的擦镜纸包紧再进行测试,或先在压饼机

    中压饼并切成2~4mm的小块使用。不易燃烧完全的试样,可先在燃烧皿底垫上一个石棉

    垫,或用石棉绒做衬垫(先在皿底铺上一层石棉绒,然后以手压实)。石英燃烧皿不需任

    何衬垫。如加衬垫仍燃烧不完全,可提高充氧压力至3.2Mpa或用己知质量和热值的擦镜

    纸包裹称好的试样并用手压紧,然后放入燃烧皿中。

    擦镜纸使用前应先测出燃烧热。方法:抽取10张纸,团紧,称准质量,放入燃烧皿中,

    然后按常规方法测定发热量。 

6.1.3   取一段己知质量的点火丝,把两端分别接在电极柱上,注意要与试样保持良好

    接触或保持微小的距离(对易飞溅和易燃的煤),并注意勿使点火丝接触燃烧皿,以免

    形成短路  而导致点火失败,甚至烧毁燃烧皿,同时还要注意防止两电极间以及燃烧皿

    与另一电极之间的短接。  往氧弹中加入10ml蒸馏水,旋紧氧弹盖,要注意燃烧皿和

    点火丝的位置因受震动而改变,然后往氧弹中缓缓充入氧气,直到压力到2.8~3.0Mpa,

    充氧时间不得小于15s;如果不小心充氧压力超过3.3Mpa,应停止试验,放掉氧气,重新

    充氧至3.2Mpa以下。当钢瓶中氧气压力降到5.0Mpa以下时,充氧时间应酌量延长,压力

    降到4.0MPa以下时,应更换新的氧气瓶。

    6.1.4  将氧弹放入内筒中,将仪器盖子放好,确保盖子上的点火电极与氧弹接触良好,

    输入样品质量,用鼠标左键单击计算机屏幕上的“开始测试”钮,此时系统即开始测试,

    当测试结束后软件自动计算出结果并由屏幕显示出来。

    6.1.5  输入测试的各项参数,这些数据可在测试前输入,当改变参数,系统将根据新的

     参数自动计算结果。

     发热量的计算公式

    6.1.6  弹筒发热量 :   Q b. a d = [ E( t n - t 0 + C ) -  (q 1 + q 2) ] / m    

  

6.1.7  高位发热量:   Q g r. a d = Q b. a d -- ( 94.1 S b. a d  + a Q b. a d  )

   

6.1.8  收到基低位发热量:

  Q n e r, v, a r  = [(Q g r. a d - 206 H a d )×(100 - M a r) / (100 - M a d)] - 23 M a r           

其中:E   —— 仪器的能当量(热容量),J / g ;

          m   ——  试样质量,g ;

          q2   —— 添加物如包纸等产生的总热量,J  ;

          q1  —— 点火丝热,J;

          tn  —— 终点时的内筒温度; 

          t0  —— 点火时的内筒温度;

          94.1 —— 煤中每1%硫的校正值,J;

          C  ——  冷却校正值,K;

         a   —— 硝酸校正系数;

        当Q b. a d≤16.7MJ/Kg时,      a=0.0010

           当16.7<Q b. a d≤25.1 MJ/Kg时,a=0.0012

           当Q b. a d>25.1 MJ/Kg时,       a=0.0016

 S b. a d    —— 由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14.60 MJ/ kg 时,可用全硫代替 S b. a d  ;

6.2  热容量测试

   6.2.1  热容量测试前,苯甲酸应预先在盛有浓硫酸的干燥器皿中干燥3天或在60~70℃

   的烘箱中干燥3~4小时,冷却后压饼。

   6.2.2  在不加衬垫的燃烧皿中称取经过干燥和压饼的苯甲酸0.9~1.1g。

   6.2.3  在主界面,打开“系统设置”界面,在“参数设置”中的标准热值(Q)一栏

   输入苯甲酸热值,然后点击“保存”。

   6.2.4  在主界面,选择“热容量测定”。

   6.2.5  把称好的 苯甲酸置入氧弹内,然后往氧弹中缓缓充入氧气,直到压力到2.8~3.0

   Mpa,充氧时间不得小于15s;

   6.2.6  将氧弹放入内筒中,将仪器盖子放好,确保盖子上的点火电极与氧弹接触良好,

   输入样品质量,用鼠标左键单击计算机屏幕上的“开始测试”钮,此时系统即开始测试,

   当测试结束后软件自动计算出结果并由屏幕显示出来。

   6.2.7  当所做试样在5个以上时,系统自动判断这些结果是否符合国标要求,如符合要求

   则给出最终结果,并自动存入发热量参数中。

   热容量计算公式:E = (Q×m + q1 + q2 ) / ( tn  - t0 + C)

   其中:Q  ——  苯甲酸的热值,J / g;

    m  ——  苯甲酸的质量,g ;

        q2  —— 硝酸的生成热,J ;

        q1  —— 点火丝热,J;

        tn  —— 终点 时 的内筒温度  ;

        t0 —— 点火时的内筒温度;

第七章   常见故障及维护

     7.1 常见故障及原因

      1.氧弹漏气: 橡胶密封圈老化或磨损。

     2.搅拌器不转:

     搅拌轴卡死:线路不通;主期时间过长,检查浆叶是否碰撞氧弹或量热筒壁。    

3.点火失败:

          ① 点火丝与点火电极接触不良,重新安装点火丝;

          ② 点火电极发黑表面有氧化层,用细沙纸把点火电极表面擦亮;

          ③  试样潮湿或充氧速度过快溅湿试样、点火丝 或绵线与试样未接触好;

          ④  两电极与坩埚短路(此时容易烧毁坩埚和电极);

          ⑤ 点 火电流小或点火时间过短。

          ⑥  分析试样属于难燃样品(煤矸石等),应包擦镜纸或掺苯甲酸。

          ⑦  筒盖的电极柱在扣盖后,与氧弹未接触或接触不良;

          ⑧  筒盖的电极柱上的连接线断开;

      4. 试样燃烧不完全:

           试样不易燃,应包擦镜纸或掺苯甲酸;氧气未充足。

      5. 测试结果有明显错误:

          ①  试样燃烧不完全;

          ②  试样飞溅;

          ③  试样质量称量有误;

          ④  测定发热量时室温与标定时室温相差太大,重新标定仪器;

          ⑤  试样相关参数输入有误;

          ⑥  内筒搅拌器不灵或不转;

          ⑦  温度传感器测温有问题;                   

       7.2 日常维护和检查

           每天试验结束后,应经常进行下述检查和维护,可使仪器经常保持良好的工作状

      态而且能延长使用寿命。

      1.氧弹除每次试验后进行清洗和干燥外,对以下几点也应该注意和检查:                  

         ① 氧弹只能用手拧动,当手感到有阻力即应停止,切忌用工具硬拧。每天试验

            完毕后,应进行一次清洗。

         ② 弹帽和阀座,用完后应冲洗干净并擦干。

         ③ 弹杯冲洗干净,擦洗螺纹,并检查弹杯上部有机械损伤,注意不许将弹杯倒置。

         ④ 检查密封圈有否磨损和燃烧时的损伤,如密封不严有漏气现象,则应更换。

         ⑤ 检查绝缘垫和绝缘套是否良好,有无破损,可定期作绝缘性能检查。

⑥ 定期对氧弹进行20.0Mpa水压试验,每次水压试验后,氧弹的使用时间

不得超过2年。

         ⑦ 把点火丝两端分别卡入氧弹两电极的槽内并压紧。

      2.外套水筒:如不连续做试验,需将筒中的水放掉,保持内部清洁干净,不要

         使脏物掉入筒内。

      3.充氧仪:发生漏气,一般发生在充氧气嘴或各个管接头处。充氧仪中有大小

         密封圈三种,当在充氧时气嘴处“嗤“的漏气声时,可将O形密封圈紧固好,

         在氧弹头上少许水或更换密封圈。如在各管接头处出现漏气,可将该管接头

         拧紧或更换。

      4.  注意:修理充氧时应关闭氧气瓶的阀门,并放出充氧仪内剩余的氧气。

7.3    技术支持

             服务热线:13939206526       

第八章 仪器配套一览表

1:量热仪主机1台   2:氧弹1个       3:坩埚2个        

   4:弹头架1个       5:氧气减压器1个 6:充氧仪1个                                                                                                                                                                                                      

7:氧弹密封圈2套   8:点火丝2卷     9:苯甲酸10片 

  10:电源线1根       11:说明书1本    12:合格证1个    

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