SHC-1500型全自動(dòng)材料高溫比熱容測試儀

關(guān)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(yīng)用中的重要參數(shù)。在保溫、供熱、貯熱管道設(shè)計(jì)、工質(zhì)材料設(shè)計(jì)、貯能材料的研究及開發(fā)中，均需準(zhǔn)確可靠的比熱數(shù)據(jù)。        

 SHC-1500型全自動(dòng)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(shè)計(jì)制造。采用銅卡計(jì)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(yàn)部門、高等院校和研究所等科研單位。

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

主要應(yīng)用領(lǐng)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(yīng)用提供重要的指導(dǎo)

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(xiàng)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(jìn)行吸熱散熱達(dá)到制冷效果

4、 在化學(xué)熱力學(xué)方面，準(zhǔn)確的熱容數(shù)據(jù)，是計(jì)算各種標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，這些標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)是研究分子、原子結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)。

5、 在石油化工領(lǐng)域，從輸熱管道設(shè)計(jì)到物料的熱量衡算，準(zhǔn)確的比熱數(shù)據(jù)。

二、主要技術(shù)指標(biāo)：

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(hù)：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(shí)現(xiàn)自動(dòng)控溫、自動(dòng)數(shù)據(jù)處理，操作簡便，易于維護(hù)

10、   儀器電源：220V/50Hz,功耗小于6KW。

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

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(biāo)準(zhǔn)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(jì)混合法(以下簡稱混合法)的設(shè)備和儀器、試樣、測試程序和測試結(jié)果等要求。

1.2適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)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(xùn),考核合格方可上崗進(jìn)行操作和測試。4.2設(shè)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(yīng)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(jì)量的元件、儀器和儀表應(yīng)按規(guī)定定期校驗(yàn)。

4.2.4各測試裝置應(yīng)使用參考物質(zhì)定期進(jìn)行標(biāo)定,標(biāo)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(shí)驗(yàn)室的相對濕度應(yīng)不大于60%,并能通風(fēng)換氣。

5詳細(xì)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(dāng)量熱器穩(wěn)定到所需試驗(yàn)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(yīng)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(shí)壓緊壓實(shí)。

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(jì)

量熱計(jì)由量熱器、加熱器和鉑電阻溫度計(jì)組成。其熱容量應(yīng)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(jì)的不確定度應(yīng)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(yīng)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(yīng)優(yōu)于0.1mV。測量通過加熱器上電流(由實(shí)際測量標(biāo)準(zhǔn)電阻R,的兩端電壓換算)其分辨力應(yīng)優(yōu)于0.01mA。測量時(shí)間的分辨力應(yīng)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(yīng)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(yīng)烘烤去濕。稱量熱器的質(zhì)量,精確至0.001g。把試樣緊實(shí)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(jì)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(yīng)確保電絕緣、無斷線和互相間無接觸。密封真空室。