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XRY-1A氧彈式熱量計
XRY-1A型
氧彈式熱量計
使用說明
書
目錄
一、儀器特點及適用范圍…………………………………2二、主要技術指標與參數(shù)…………………………………2三、儀器結構………………………………………………2四、使用方法………………………………………………5五、操作步驟及計算方法…………………………………6六、使用注意和維護保養(yǎng)…………………………………8七、儀器成套及技術文件…………………………………9附1：氧彈裝配圖………………………………………10附2：關于絕對溫度的概念……………………………11
本儀器為精密測試儀器，使用前請詳閱說明書，謹慎操作！
一、儀器特點及適用范圍
XRY-1A型氧彈熱量計（以下稱氧彈熱量計）是依據(jù)中華人民共和國國家標準GB/T213-2008《煤的發(fā)熱量測定方法》、GB/T384-1988《石油產(chǎn)品熱值測定法》、中華人民共和國國家計量檢定規(guī)程JJG672-2001《氧彈熱量計》及上海市企業(yè)標準《Q/YXYY10XRY型氧彈熱量計》規(guī)定的要求設計制造的。
本儀器的熱容量為（14400～14500）J/K，適用于以熱量計氧彈法測定不含水的石油產(chǎn)品（汽油、噴氣燃料、柴油和燃料油等）以及煤炭、焦炭、石蠟等可燃性物質的發(fā)熱量的測定。
彈熱值的測定是在氧彈中有過剩氧的情況下，按規(guī)定條件燃燒單位重量的試樣所產(chǎn)生的熱量，稱為彈熱值（以J/g或kJ/kg表示）。
格萊莫熱量計熱容量的測定采用在氧彈中燃燒一定量的標準苯甲酸，測量由其燃燒所產(chǎn)生的熱量而引起熱量計系統(tǒng)溫度變化的方法來確定熱量計的熱容量，即熱量計系統(tǒng)溫度升高1K所需的熱量（J），在數(shù)值上等于熱量計的熱容量（J/K）。
注：熱容量（14400～14500）J/K中的K為絕對溫度的符號，詳見附2。
二、主要技術指標與參數(shù)
1、熱容量：2、分辨率：3、熱值：4、重復性誤差：5、氧彈耐壓：6、溫度測量范圍：7、使用環(huán)境溫度：8、存貯測溫數(shù)據(jù)：9、相對濕度：10、工作電源：
（14400～14500）J/K。0.001K�！�60J/g�！�0.2%（C級）。20MPa。(10～35)℃。
20℃±5℃，在一次測量過程中溫度波動不大于1℃。31個。≤85%。
AC220V±5%，50Hz。
三、儀器結構
儀器結構見圖1所示。
1、自密封式氧彈（簡稱氧彈）
為了防止燃燒生成的酸對氧彈的腐蝕，全部結構采用不銹鋼1Cr18Ni9Ti制成，氧彈的結構由三個部分組成；一個容積為300毫升的圓筒形彈體，一個蓋子和一個聯(lián)接蓋和彈體的環(huán)，彈體內徑為58毫米，深103毫米，壁厚為內徑的1/10，底和蓋的厚度稍大，強度足夠耐受固體燃燒時產(chǎn)生的最大壓力（60～70大氣壓），并能耐受液體燃料所產(chǎn)生的更大壓力。
氧彈采用自動密封橡膠墊圈，當氧彈內充氧到一定壓力時，橡膠墊圈因受壓而與彈體和彈蓋密接，造成兩者間的氣密性。且筒內外壓力差越大，密封性能越好。中間氣閥也因受壓緊密閉合，氧氣從中間氣閥螺釘四周進入筒內，不會直接充壓試樣，點火時又可保護彈頂密封系統(tǒng)。本氧彈具備操作方便，結構合理可靠，使用壽命長等優(yōu)點。
⑴玻璃管溫度計⑵攪拌電機⑶溫度傳感器⑷翻蓋手柄⑸手動攪拌柄⑹氧彈體⑺控制面板
圖
2、水套（外筒）
1
水套是雙層容器，實驗時充滿水，通過水套攪拌器使筒內水溫均勻，形成恒溫環(huán)境，水筒放在水套中的一個具有三個支點的絕緣支架上。
水套備有上有小孔的膠木蓋，便于插入測溫探頭，點火線等，蓋下面襯有拋光金屬板。
3、水筒（內筒）
水筒全部由不銹鋼薄板制成，截面為梨行，以減少與外筒間的輻射作用。當氧彈放入水筒后，可加水淹沒氧彈，而水面至內筒上邊緣約有250～500毫升的空間，水筒的裝水量一般為3000克（氧彈擱在彈頭座架上），水筒內設有電動攪拌器。
4、攪拌器
攪拌器由同步電動機帶動，攪拌速度為500轉/分，轉速平穩(wěn)。通過攪拌器螺旋槳的運動，使試樣燃燒放出的熱量盡快在量熱系統(tǒng)內均勻散布。電動機與攪拌器間用絕熱固定板連接，以防止因電機產(chǎn)生的熱而影響測量精度。
外筒攪拌器為手拉式攪拌器，上下拉動數(shù)次即能使外筒水溫均勻，給內筒形成一個恒溫的外部環(huán)境。
5、工業(yè)用玻璃棒溫度計
溫度計的刻度范圍為(0～50)℃，最小分度為0.1℃，用來測量水套水溫。6、點火絲
點火時通入24V交流電，引燃點火絲。點火絲一般用直徑0.1毫米左右的鎳鉻絲做成。當有電流通過時,鎳鉻絲被燒成赤熱并在很短時間內熔斷,引燃試樣。
7、氣體減壓器
YQY-370氣體減壓器或SJT-10型氣體減壓器用于瓶裝氧氣減壓用。它能保持穩(wěn)定和足夠的流量送到氧彈中，進氣最高工作壓力為15MPa，最低工作壓力不低于工作壓力的2倍。該減壓器帶有兩個壓力表，其中一個指示氧氣瓶內的壓力，可指示(0～25)MPa，另一個表指示被充氧氣的氧彈的壓力，可指示(0～6)MPa。兩個表之間裝有減壓閥，壓力表每年至少經(jīng)國家機關檢查一次，以保證指示讀數(shù)正確和使用安全。各連接部分禁止使用潤滑油，必要時只能使用甘油，涂抹量不應過多，若任一連接部分被油類污染，必須用汽油或酒精洗凈并風干。
8、壓餅機
它是一種螺旋杠桿式壓餅機，能壓制直徑約10mm的煤餅或苯甲酸餅，壓模及沖桿用硬質鋼制成，表面光潔，容易擦拭。壓制時，模子或底片由可移動的墊塊支承，壓好后，可將墊塊移動一邊取出模子或試樣。該壓餅機底板上設有用以固定在桌面上的螺釘孔，不用時，應在易生銹部位涂上防銹油脂。
注：壓餅機為選配件。
9、控制器面板使用說明（見圖2所示）
本儀器采用了微控制器為基礎的高性能測溫系統(tǒng)，測溫精度高，穩(wěn)定性好，測量精度為0.001℃,且讀數(shù)方便。本儀器可將樣品測量全過程中的測溫數(shù)據(jù)存入存儲器內,或一次測量完后反復多次讀出，全盤取代了以前使用的貝克曼溫度計。控制器面板上設置有電源、攪拌、數(shù)據(jù)、結束、點火、復位六個電子開關按鍵和七位數(shù)碼管，能對樣品熱值測定進行全過程操作和溫度顯示。其中左邊兩位數(shù)字代表測溫次數(shù)，右邊五位代表測量的實際溫度，本儀器測溫范圍為10℃～35℃。
圖2
四、使用方法
1、一開機后，只要不按“點火”鍵，儀器逐次自動顯示溫度數(shù)據(jù)100個，測溫次數(shù)從00→99遞增，每半分鐘一次，并伴有蜂鳴器的鳴響，此時按動“結束”鍵或“復位”鍵能使顯示測溫次數(shù)復零。
2、按動“點火”鍵后，氧彈內點火絲得到約24V交流電壓，從而燒斷點火絲，點燃坩堝中的樣品，同時，測量次數(shù)復零。以后每隔半分鐘測溫一次并貯存測溫數(shù)據(jù)共31個，當測溫次數(shù)達到31后，測溫次數(shù)就自動復零。
3、當樣品燃燒，內筒水開始升溫，平緩到頂后，開始下降，當有明顯降溫趨勢后，可按“結束”鍵，然后按動“數(shù)據(jù)“鍵，可使00次、01次、02次……一直到按“結束”鍵時的測溫次數(shù)為止的測量溫度數(shù)據(jù)重新逐一在五位數(shù)碼管上顯示出來，操作人員可以進行記錄和計算，或與實時筆錄的溫度數(shù)據(jù)（注：電腦貯存的數(shù)據(jù)是蜂鳴器鳴響的那一秒的溫度值）核對后計算ΔT和熱值。當操作人員每按一次“數(shù)據(jù)”鍵，被貯存的溫度數(shù)據(jù)和測溫次數(shù)自動逐個顯示出來，方便操作人員查看測溫記錄。
注：在讀取數(shù)據(jù)狀態(tài)，“點火”鍵不起作用，若需重新測量，必須先按“結
束”鍵，使儀器回到測溫狀態(tài)。
4、按“復位”鍵后，可重新試驗。
5、關掉電源，原貯存的溫度數(shù)據(jù)也將自動被清除。
四、操作步驟及計算方法
1、測試前的準備
⑴使用前應仔細閱讀使用說明書。
⑵仔細閱讀中華人民共和國國家標準GB/T213《煤的發(fā)熱量測定方法》或GB/T384《石油產(chǎn)品熱值測定法》，仔細閱讀中華人民共和國國家計量檢定規(guī)程JJG672《氧彈熱量計》，了解并熟悉標準和規(guī)程所闡述的檢定規(guī)程、試驗方法、試驗步驟和試驗要求。
⑶檢查本儀器的工作狀態(tài)，使其處于符合本說明書所規(guī)定的工作環(huán)境和工作條件下。
⑷檢查本儀器的外殼，必須處于良好的接地狀態(tài)。2、試劑和材料
⑴苯甲酸：二級量熱標準物質，應是國家計量行政部門批準并發(fā)布的量熱標準物質，并具有標準物質證書。
⑵點火絲：直徑約0.1mm鎳鉻絲，長(80～100)mm，再把等長的10～15根點火絲同時放在分析天平上稱量,計算每根點火絲的平均重量。
⑶氧氣：不應有氫和其它可燃物，禁止使用電解氧氣。3、操作步驟
⑴先將外筒裝滿水，試驗前用外筒攪拌器（手拉式）將外筒水溫攪拌均勻。⑵稱取片劑苯甲酸1克（約2片），再稱準至0.0002克放入坩堝中。⑶把盛有苯甲酸的坩堝固定在坩堝架上，將1根點火絲的兩端固定在兩個電極柱上，并讓其與苯甲酸有良好的接觸，然后，在氧彈中加入10毫升蒸餾水，擰緊氧彈蓋，并用進氣管緩慢地充入氧氣直至彈內壓力為(2.8-3.0)MPa大氣壓為止，氧彈不應漏氣。
⑷把上述氧彈放入內筒中的氧彈座架上,再向內筒中加入約3000克(稱準至0.5克)蒸餾水(溫度已調至比外筒低0.2℃～0.5℃左右)，水面應至氧彈進氣閥螺帽高度的約2/3處，每次用水量應相同。
⑸接上點火導線，并連好控制箱上的所有電路導線，蓋上膠木蓋，將測溫傳感器插入內筒，打開電源和攪拌開關，儀器開始顯示內筒水溫，每隔半分鐘蜂鳴器報時一次。
⑹當內筒水溫均勻上升后，每次報時時，記下顯示的溫度。當記下第10次時，同時按“點火”鍵，測量次數(shù)自動復零。以后每隔半分鐘貯存測溫數(shù)據(jù)共31個，當測溫次數(shù)達到31次后，按“結束”鍵表示試驗結束（若溫度達到最大值后記錄的溫度值不滿10次，需人工記錄幾次）。
⑺停止攪拌，拿出傳感器，打開水筒蓋（注意：先拿出傳感器，再打開水筒蓋），取出內筒和氧彈，用放氣閥放掉氧彈內的氧氣，打開氧彈，觀察氧彈內部，若有試樣燃燒完全，試驗有效，取出未燒完的點火絲稱重。
若有試樣燃燒不完全，則此次試驗作廢。
⑻用蒸餾水洗滌氧彈內部及坩堝并擦拭干凈，洗液收集至燒杯中的體積約150-200毫升。
⑼將盛有洗液的燒杯用表面器皿蓋上，加熱至沸騰5分鐘，加2滴酚酞指示劑，用0.1N的氫氧化鈉標準溶液滴定，記錄消耗的氫氧化鈉溶液的體積。
如發(fā)現(xiàn)在坩堝或氧彈內有積炭，則此次試驗作廢。J/K）計算公式4、熱容量（、熱容量（J/KJ/K）計算公式
Q1M1+Q2M2+VQ3
E=
ΔT
式中：E——
Q1——M1——Q2——M2——V——Q3——
熱量計熱容量，J/K；苯甲酸標準熱值，J/g；苯甲酸重量，g；
引燃（點火）絲熱值，J/g；引燃（點火）絲重量，g；消耗的氫氧化鈉溶液的體積，ml；
硝酸生成熱滴定校正（0.1mol的硝酸生成熱為5.9J），J/ml；
ΔT——修正后的量熱體系溫升，℃；計算方法如下：ΔT=（tn–to）+Δθ
其中：to和tn—主期初溫和末溫，℃；
Δθ—量熱體系與環(huán)境的熱交換修正值，℃；計算方法（瑞-芳法）如下：
Vn–Vo
Δθ=
θn–θo
（
to+tn
+
2
n-1
∑
1
ti-nθn）+nVn
式中：Vo和Vn—初期和末期的溫度變化率，℃/30s；
θo和θn—初期和末期的平均溫度，℃；n—主期讀取溫度的次數(shù)；ti—主期按次序溫度的讀數(shù)。
5、試樣熱值（J/g）的計算公式、試樣熱值（J/gJ/g）的計算公式
E·ΔT–∑GdQ=
G
式中：ΣGd——添加物產(chǎn)生的總熱量，J；
G
——–試樣重量，g；
其它符號同上式。
五、使用注意和維護保養(yǎng)
1、使用中的注意事項
⑴儀器工作時應放置在一個單獨的、背陽的房間，工作臺平整，理想環(huán)境溫度為(20℃±5)℃。為了保證測量的準確性，每次測定時室溫的變化不大于±1℃，室內禁止使用各種熱源，不應有空氣對流的現(xiàn)象。
⑵量熱標準物質應用二等或二等以上、經(jīng)計量機關檢定、標有熱值的苯甲酸。
⑶氧彈內使用純度為99.5%的工業(yè)氧氣，禁止使用電解氧。⑷出廠時本儀器配有Ni-Cr點火絲。
⑸保持儀器表面清潔干燥，不可讓水流入儀器，引起電路板損壞。尤其是外筒不能加得過滿以免攪拌時，水溢出造成電路板損壞。
2、日常維護保養(yǎng)
⑴氧彈應定期進行20MPa水壓檢查，每年至少一次。
⑵氧氣減壓器在使用前應將零件上油污擦洗干凈，以免在充氧時，發(fā)生意外爆炸事故，氧氣減壓器應定期進行耐壓試驗，每年至少一次。
⑶氧彈的密封每次使用前應仔細檢查，如密封墊圈損壞，應即調換，以防密封不良。
警告：氧彈彈體是耐高壓器件，應按照正確的壓力要求充氧氣，切不可過壓，并妥善保管，正確維護。
⑷儀器使用完畢后應保持表面清潔干燥以防腐蝕，長期不用時，應將水倒掉并擦拭干凈，置于干燥處。
⑸攪拌電機的轉軸應每半年或一年加一次潤滑油（視使用的頻繁程度而定）。
注意：當室溫低于0℃時，請將水浴內的水放盡，防止結冰損壞器件！警告：儀器若出現(xiàn)故障應及時切斷電源，請專業(yè)技術人員檢修并排除故障后方可繼續(xù)使用，防止發(fā)生意外！
六、儀器成套及技術文件
1、儀器成套序號123456789101112131415161718
名
稱
單位
數(shù)量1111111021115552111
備
注
熱量計主機
套
（包括氧彈、水套、水筒、攪拌器、彈頭支架氧彈座架傳感器
溫度計（0~50℃）溫度計固定塞（硅膠塞2#）點火絲（Ф0.1鎳鉻絲）坩堝（祖包夫皿）放氣閥氧氣減壓器氧氣導管
○型密封圈（Ф20×2.4mm）○型密封圈（Ф8×1.9mm）○型密封圈（Ф6×1.9mm）密封圈（大○型圈）點火連接線電源線（250V6A）吸水器
臺臺支支只米只只只付只只只只根根個
19
20苯甲酸溫度計擋圈（1）#片只
只1042
1份
1份
1份21保險絲2A（φ5×20）2、技術文件⑴產(chǎn)品使用說明書⑵產(chǎn)品保修卡⑶合格證
附1：氧彈裝配圖
氧彈裝配圖
附2：關于絕對溫度的概念
熱力學溫度又稱開爾文溫度，或稱絕對溫度，符號為K。
絕對零度時的溫度定義為0K。水的三相點，即液體、固體、氣體狀態(tài)的水同時存在的溫度，定義為273.16K。
水在標準大氣壓下結冰的溫度，即攝氏溫度0℃，或華氏溫度32F，相當于熱力學溫度273.16K。
絕對溫度和攝氏溫度的關系為：
絕對溫度T≈攝氏溫度t+273度。
絕對溫度的0度≈攝氏溫度的273度。
欲了解更詳細的絕對溫度的概念，請閱讀相關的教科書。O
檢驗員：包裝員：
年月日年月日
五、使用注意和維護保養(yǎng)
1、使用中的注意事項
⑴儀器工作時應放置在一個單獨的、背陽的房間，工作臺平整，理想環(huán)境溫度為(20℃±5)℃。為了保證測量的準確性，每次測定時室溫的變化不大于±1℃，室內禁止使用各種熱源，不應有空氣對流的現(xiàn)象。
⑵量熱標準物質應用二等或二等以上、經(jīng)計量機關檢定、標有熱值的苯甲酸。
⑶氧彈內使用純度為99.5%的工業(yè)氧氣，禁止使用電解氧。
⑷出廠時本儀器配有Ni-Cr點火絲。
⑸保持儀器表面清潔干燥，不可讓水流入儀器，引起電路板損壞。尤其是外筒不能加得過滿以免攪拌時，水溢出造成電路板損壞。
2、日常維護保養(yǎng)
⑴氧彈應定期進行20MPa水壓檢查，每年至少一次。
⑵氧氣減壓器在使用前應將零件上油污擦洗干凈，以免在充氧時，發(fā)生意外爆炸事故，氧氣減壓器應定期進行耐壓試驗，每年至少一次。
⑶氧彈的密封每次使用前應仔細檢查，如密封墊圈損壞，應即調換，以防密封不良。
警告：氧彈彈體是耐高壓器件，應按照正確的壓力要求充氧氣，切不可過壓，并妥善保管，正確維護。
⑷儀器使用完畢后應保持表面清潔干燥以防腐蝕，長期不用時，應將水倒掉并擦拭干凈，置于干燥處。
⑸攪拌電機的轉軸應每半年或一年加一次潤滑油（視使用的頻繁程度而定）。
注意：當室溫低于0℃時，請將水浴內的水放盡，防止結冰損壞器件！警告：儀器若出現(xiàn)故障應及時切斷電源，繼續(xù)使用，防止發(fā)生意外！
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