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微機全自動(dòng)量熱儀的使用
發(fā)布時(shí)間：2014-02-05 點(diǎn)擊次數：1455次
使用智能微機量熱儀可測煤炭的發(fā)熱量是煤質(zhì)分析的一個(gè)很需要項目，是動(dòng)力用煤的主要質(zhì)量指標，根據其熱值可推測煤的變質(zhì)程度，成為煤炭分類(lèi)指標的重要參數。煤的發(fā)熱量測定對煤炭生產(chǎn)和銷(xiāo)售有著(zhù)重大貢獻的指導意義。
從煤炭檢測儀器方面來(lái)講，煤的發(fā)熱量測定儀器--智能微機量熱儀的使用大體經(jīng)歷了傳統的貝克曼溫度計量熱儀、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)量熱儀在煤炭檢驗系統中己得到推廣，并且不斷陳出新，大大提高了工作效率和測試結果的準確度。
1、智能微機量熱儀的結構和工作原理
1、1智能微機量熱儀的結構
量熱系統由計算機，打印機，氧彈、內筒、外筒、溫度傳感器、攪拌器、點(diǎn)火裝置、溫度測量和控制系統以及水構成。微機全自動(dòng)量熱儀的主機一般由機殼、外筒、內筒、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、控制電路等組成。
有些智能微機量熱儀還有外筒水溫地節系統和外筒子溫度控制系統，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)很小的范圍內波動(dòng)，為整個(gè)量熱體系創(chuàng )造一個(gè)相對穩定的測量環(huán)境。
1、2微機全自動(dòng)量熱儀的工作原理
目前國產(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定壓力的氧彈放入內筒子系統開(kāi)始進(jìn)行水循環(huán)，穩定水溫，然后向內筒子注水，達到預定水量后，開(kāi)始攪拌，使內筒水溫均衡至室溫（相差不超過(guò)1. 5℃），此時(shí)感溫控頭測定水溫并記錄到計算機中。當內筒子水溫基本穩定后，控制系統指示點(diǎn)火電路導通，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)氧彈傳遞給內筒，引起內筒水溫上升。當氧彈內所有的熱量釋放出以后溫度開(kāi)始下降，計算機檢測到內筒水溫下降信號后判定該產(chǎn)供銷(xiāo)試驗結束，系統停止攪拌并放出內筒水。計算機對采集到的溫度數據進(jìn)行結果處理。
但是，有些微機全自動(dòng)量熱儀不是用試驗區終點(diǎn)溫度來(lái)計算發(fā)熱量，而是根據主期中一段時(shí)間內的溫度速度通過(guò)預先標定出的數學(xué)模型來(lái)預測終點(diǎn)溫度，通過(guò)軟件中的數據處理程序來(lái)計算發(fā)熱量，就更加縮短了試驗周期。
2、自動(dòng)量熱儀的使用
2、1新微機全自動(dòng)量熱儀需測定其熱容量有效工作范圍
自動(dòng)量熱儀測定速度和自動(dòng)化程度較高，但使得量熱系統的熱容量有可能會(huì )隨著(zhù)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規定的方法測定熱容量的有效工作范圍，確定在不同試驗溫升下需使用的實(shí)際熱容量熱儀值。
2、2 微機全自動(dòng)量熱儀在以下情況下須重新標定熱容量
（1）達到3個(gè)月有效期（自動(dòng)量熱儀有效期應適當）。
（2）更換感溫控有關(guān)當局或測溫卡。
（3）更換量熱儀較大部件（如攪拌器、氧彈）。
（4）標定熱容量和測定發(fā)熱量和測定發(fā)熱量時(shí)內筒水溫相差5℃以上。
（5）量熱儀經(jīng)較大搬動(dòng)。
（6）更換外筒子水后。
（7）用標準物質(zhì)檢查儀器準確度時(shí)，若發(fā)現測定值與標準值之差超過(guò)不確定度范圍，或用苯甲酸檢查測定值與標準值之差超過(guò)50J/G，而又非人為或外界原因造成時(shí)。
微機全自動(dòng)量熱儀的維護
（1） 經(jīng)常人工補水。標準要求外筒水量要比內筒水量多5倍以上，由于儀器空閑時(shí)和測試中都會(huì )蒸發(fā)掉一部分水，并且試驗中取出氧彈時(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，久而久之導致外筒缺水，熱容量發(fā)生變化。有的量熱儀還會(huì )使內筒進(jìn)水量減少，會(huì )使內筒水量達不到每次保持誤差小于1 g的要求。因此，需根據實(shí)驗量熱儀的大小不定期給量熱儀補水。
（2）經(jīng)常用標準煤樣檢查儀器準確度。當儀器準確度發(fā)生偏差時(shí)，應進(jìn)行分析。如不屬于試驗操作問(wèn)題，則應立即重新熱容量。檢查儀器準確度盡量不使用苯甲酸，如使用苯甲酸應盡量熱儀讓苯甲酸應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，其測溫誤差檢測是出來(lái)。
（3）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，因而引起內筒子的熱損失也越大，假設儀器的熱容量為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)熱量測值會(huì )偏離更大。從經(jīng)驗來(lái)看，每做一個(gè)發(fā)熱量，外筒溫度就會(huì )上升0.1～0.2，如果連續做10個(gè)樣，外筒就要上升，而環(huán)境溫度每升高，綠肥據經(jīng)驗，發(fā)師范測試值勤就會(huì )偏高左右，所以保持好一個(gè)好的環(huán)境和環(huán)境溫度，對保證發(fā)熱量測試結果表明準確是很重要的
（4）定期更換外筒子水。水筒子水長(cháng)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。一般可視試驗次數多少6 個(gè)月到一年更換一產(chǎn)次，但如果發(fā)現水中有臟物時(shí)，就立即換水，以免水泵和閥門(mén)正常工作。
（5）每次實(shí)驗結束后，應將量熱儀上蓋打開(kāi)，以便加速低筒內水溫，如長(cháng)時(shí)間不使用將量熱儀上蓋關(guān)閉，以防內筒被污染。
（6）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經(jīng)常通電進(jìn)行廢樣試驗，以防閥門(mén)和水泵長(cháng)時(shí)間停用后不靈活或生銹。
（7） 要保持內筒清潔。點(diǎn)火電極應經(jīng)常擦試，以免表面結垢，造成點(diǎn)火失敗；攪拌器扇葉應注意清潔，防止沉積上面的贓物再產(chǎn)次洗入內筒中。
（8）注意保護感溫探頭，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，測溫不準，此時(shí)要馬上停止試驗，進(jìn)行維修更換。
（9） 使用過(guò)程中注意不要將水灑在內筒邊緣，防止內外筒夾層進(jìn)水而導致平行樣超差。
（10）使用Windows版本測控軟件的，在試驗時(shí)電腦不能同時(shí)運行其它程序（包括病毒實(shí)時(shí)監控程序、屏幕保護程序等），以免對測試過(guò)程產(chǎn)生干擾，影響測試結果。
（11)氧彈應定期進(jìn)行20.0MPa的水壓試驗。每次水壓試驗后，氧彈的使用時(shí)間一般不應超過(guò)2年，平時(shí)應注意觀(guān)察與氧彈強度有關(guān)的結構，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)現顯著(zhù)磨損或松動(dòng)，應進(jìn)行修理，并經(jīng)水壓試驗合格后再使用。
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。燃料的管理和火力發(fā)電廠(chǎng)的生產(chǎn)運行、編制電廠(chǎng)燃料的消耗定額和供應計劃、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；電廠(chǎng)進(jìn)廠(chǎng)煤的定價(jià)及結算采用的是以發(fā)熱量為主的計價(jià)體系。煤的發(fā)熱量是鍋爐熱平衡計算的參數，也是估算鍋爐理論燃燒溫度和鍋爐運行時(shí)的配煤燃燒及負荷調節的重要依據。電廠(chǎng)主要經(jīng)濟指標——發(fā)電標準煤耗，就是將實(shí)際用煤根據收到其低位發(fā)熱量大小進(jìn)行換算。因此，發(fā)熱量不僅是一項重要的煤質(zhì)特性指標，也是重要的技術(shù)指標和經(jīng)濟指標。準確測定煤炭的發(fā)熱量，對電廠(chǎng)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟運行具有重要意義。
GB/T213-2003中發(fā)熱量的測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，放出的熱量補一定量的水吸收，根據水溫的升高來(lái)計算試樣的發(fā)熱量，分析人員就要熟練掌握自動(dòng)量熱儀的系統原理，操作使用及維護。該文首先介紹自動(dòng)量熱儀的工作原理及主要功能，再對其系統及硬件組成進(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)行相應的排除。
1 微機全自動(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溫度變化非常敏感的傳感器作為測溫元件，如伯電阻、石英或半導體構成量熱溫度計。
當溫度計測量熱儀的溫度發(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，經(jīng)放大器放大后由AID轉換器轉換成數字信號，數字信號再用微機進(jìn)行處理完成溫度測量和控制過(guò)程。
其主要功能與熱量計主機配套使用，在整個(gè)測量過(guò)程中能自動(dòng)測溫，自動(dòng)點(diǎn)火，自動(dòng)顯示并打印溫度變化，自動(dòng)計算冷卻校正值（恒溫式熱量計）和自動(dòng)計算各種所需結果。
2微機全自動(dòng)量熱儀系統及硬件組成
（1）微機全自動(dòng)量熱儀按結構和功能可分為量熱儀本體、微機系統、測量系統和控制系統，介紹如下。
①量熱儀本體：氧彈、內筒、外筒等；
②微機系統：主機、顯示器、打印機等；
③ 控制系統：點(diǎn)火、攪拌控制和開(kāi)關(guān)電路等
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