SHC-1500型全自動材料高溫比熱容測試儀

關鍵詞：比熱，絕熱法，固體，粉末，液體

一、概述：

比熱是常規(guī)能源和流體工質(zhì)應用中的重要參數(shù)。在保溫、供熱、貯熱管道設計、工質(zhì)材料設計、貯能材料的研究及開發(fā)中，均需準確可靠的比熱數(shù)據(jù)。        

 SHC-1500型全自動材料高溫比熱容測試儀該儀器參照GJB 330A-2000（固體材料60-2773K比熱容測試方法）設計制造。采用銅卡計混合法（簡稱混合法）測試固體材料（含粉狀這、纖維等難成型材料）高溫下的比熱容，廣泛用于生產(chǎn)企業(yè)、質(zhì)量檢驗部門、高等院校和研究所等科研單位。

SHC-1500型全自動材料高溫比熱容測試儀該儀器全部測量和控制均采用計算機控制，減少人為誤差，提高測試精度。利用計算機界面操作實現(xiàn)儀器的全自動控制、數(shù)據(jù)采集和處理、顯示和打印輸出。

主要應用領域：

1、 潤滑油研究不同添加劑、不同組分、同一組分不同溫度下的比熱值，為潤滑油的應用提供重要的指導

2、 納米流體：研究添加劑、基體成分、顆粒大小、添加劑濃度、溫度等各項參數(shù)對納米流體的比熱值

3、 制冷劑熱力循環(huán)系統(tǒng)進行吸熱散熱達到制冷效果

4、 在化學熱力學方面，準確的熱容數(shù)據(jù)，是計算各種標準熱力學數(shù)據(jù)的基礎，這些標準數(shù)據(jù)是研究分子、原子結構的重要參數(shù)。

5、 在石油化工領域，從輸熱管道設計到物料的熱量衡算，準確的比熱數(shù)據(jù)。

二、主要技術指標：

1、  測量溫度范圍：-40℃—1500℃。

2、  比熱容范圍：0.05-5(kj/kg*k);精度≤1%±0.002

3、  試樣尺寸：（φ10—φ14）×（20—40）mm,粉體約6（cm3）。

液體(特殊定制)

4、  溫度分辯率：0.001℃。

5、    壓力/溫度范圍寬：壓力測量范圍0.1~15MPa

5、  量熱器：熱容約1500J/K, 溫度分辯率0.001℃。

6、  絕熱屏：8對熱電堆，溫度分辯率0.01/8℃。

7、  試樣防氧化保護：氬氣。

8、  恒溫水槽：-5.00---60.00（℃）。

9、  軟件：采用自主研發(fā)的Flow Calorimetric測量軟件，可以實現(xiàn)自動控溫、自動數(shù)據(jù)處理，操作簡便，易于維護

10、   儀器電源：220V/50Hz,功耗小于6KW。

中華人民共和國國家標準

固體材料60～2773K比熱容測試方法

Test method for specific heat capacity of solids in the temperature range from 60 to 2773K GB330A-2000代替GJB 330-87、GJB 331-87

1范圍

1.1主題內(nèi)容

本標準規(guī)定了測定固體材料比熱容的絕熱量熱法(以下簡稱絕熱法)和銅卡計混合法(以下簡稱混合法)的設備和儀器、試樣、測試程序和測試結果等要求。

1.2適用范圍

本標準適用于60~373K(絕熱法)和373~2773K(混合法)溫度范圍固體材料的比熱容的測定。

2引用文件

本章無條文。

3定義

本章無條文。

4一般要求

4.1測試人員

測試人員需經(jīng)專業(yè)培訓,考核合格方可上崗進行操作和測試。4.2設備和儀器

4.2.1比熱容測試裝置根據(jù)材料測試溫度范圍的不同而由不同的分系統(tǒng)及其元器件、儀器、儀表所組成。

4.2.2各裝置中所用的元器件、儀器、儀表應按生產(chǎn)廠家提供的使用說明書使用。4.2.3 對測試過程中用于計量的元件、儀器和儀表應按規(guī)定定期校驗。

4.2.4各測試裝置應使用參考物質(zhì)定期進行標定,標定合格后(根據(jù)材料使用需要而定)方可投入使用。

4.3測試環(huán)境

實驗室的相對濕度應不大于60%,并能通風換氣。

5詳細要求

5.1絕熱法

5.1.1 方法原理

將質(zhì)量為m的試樣裝人量熱器,并使其處在絕熱環(huán)境之中。當量熱器穩(wěn)定到所需試驗溫度后,通入直流電流加熱量熱體系,使之升高一定的溫度。通過測量通入量熱體系的電能Q.和由此引起的溫升AT,可求出試樣的比熱容。

5.1.2試樣

金屬材料應該去油污及氧化皮,加工成粉或屑。非金屬材料視情況加工成粉狀、小片或小塊,以利于裝樣時壓緊壓實。

試樣質(zhì)量視量熱器的容積和試樣壓縮性而定。

5.1.3 測試裝置

60~-373K比熱容測試裝置示意圖見圖1。

5.1.3.1量熱計

量熱計由量熱器、加熱器和鉑電阻溫度計組成。其熱容量應小于試樣熱容量的二分之一。根據(jù)測試溫度范圍,鉑電阻溫度計的不確定度應在0.002~0.009K之間。

5.1.3.2絕熱系統(tǒng)

絕熱系統(tǒng)由真空部分和溫度控制部分組成。真空室壓力不高于2×10^-3Pa。溫度控制部分由內(nèi),外絕熱屏、示差熱電堆及其它輔助儀器組成。量熱器與內(nèi)絕熱屏之間和內(nèi)絕熱屏與外絕熱屏之間的溫差應控制在0.05K以下。

5.1.3.3電能測量系統(tǒng)

電能測量線路見圖2。DC電源的穩(wěn)定性(△I 小于I×0.05%+10mA,測量加熱器兩端電壓,其分辨力應優(yōu)于0.1mV。測量通過加熱器上電流(由實際測量標準電阻R,的兩端電壓換算)其分辨力應優(yōu)于0.01mA。測量時間的分辨力應優(yōu)于0.1s.

5.1.3.4溫度測量儀表

二次測量儀表讀數(shù)分辨力應優(yōu)于0.001K。

5.1.3.5制冷系統(tǒng)

根據(jù)試樣所要求的測量溫度范圍,在60~373K溫度范圍分段采用液氮減壓,液氮、干冰酒精混合液及冰水制冷。

5.1.4測試程序

5.1.4.1對易吸濕的試樣根據(jù)需要應烘烤去濕。稱量熱器的質(zhì)量,精確至0.001g。把試樣緊實地裝人量熱器中,稱量熱器和試樣的總質(zhì)量,精確至0.001g。.計算出試樣的質(zhì)量。

5.1.4.2按圖3裝好量熱器、示差熱電堆,絕熱屏和接線。裝配后應確保電絕緣、無斷線和互相間無接觸。密封真空室。