自动量热仪热容量的准确标定

　　对煤炭、石油、化工、食品、木材、炸药等可燃物质发热量的测定, 国内外普遍使用氧弹热量计, 该法沿用至今已有一个多世纪的历史。在基本原理未改变的前提下, 随着科学技术的发展, 热量计性能的改善, 特别是采用微机控制量热系统并能进行其他数据、文字处理的多功能、高自动化量热仪的使用, 操作起来较以前的传统热量计更省时省力, 从多方面减少了人为因素给测量造成的误差, 发热量测定的自动化程度大大提高。目前, 煤炭、电力等行业的大中型实验室测定发热量使用的都是方便快捷的自动量热仪。

　　1 热容量准确标定的重要性

　　热量计热容量的定义是指热量计的量热系统每升高 1 ℃所吸收的热量, 单位为 J/K( 或 J/℃) 。如果在与标定热容量基本相同的条件下, 令单位质量的样品在氧弹中完全燃烧, 根据该热量计热容量值及内筒水的温升, 就可计算出这种燃料的发热量。发热量值是煤炭、石油等燃料产品非常重要的特性指标。

　　热容量标定是发热量测定中必要的环节, 所以提供可靠的热容量标定值是获得准确发热量的前提条件。发热量的测定与热容量标定的操作几乎完全相同, 只是前者称量的是试样, 后者称量的是量热基准物质苯甲酸, 故掌握热容量标定技术, 也就掌握了发热量的测定技术, 故对热量计热容量的标定自然成为发热量测定的重中之重。

　　2 影响热容量准确标定的因素

　　2.1 测热室条件

　　热量计置于测热室中, 测热室的环境条件对热容量标定及发热量的测定有着较大影响。GB/T213—2003 中对测热室条件作出了如下规定:

　　( 1) 测热室应为单独房间, 不得在同一房间内同时进行其他试验项目。

　　( 2) 室温应保持相对稳定, 每次测定室温变化不应超过 1 ℃, 室温以不超过 15 ℃～30 ℃为宜。

　　( 3) 室内应无强烈空气对流, 因此不应有强烈的热源、冷源和风扇等, 试验过程中应避免开启门窗。

　　( 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。

　　对测热室总的技术要求是保持室内温度稳定, 防止较大的波动。

　　在测热室条件的规定中, 对室温全年无法满足 15 ℃～30 ℃的情况标准中未提及, 那么允许不允许使用空调呢?笔者认为, 当室温不能满足标准中对测热室的温度要求时, 应允许安装空调设备, 但热量计要放置在适当位置, 不要对着风口, 待室温稳定后再进行热容量标定或发热量测定。实践表明: 当测热室温度低于 15 ℃时, 虽然也能测出结果, 但测定结果的可靠性将受到很大影响。室温越低, 这种不良影响越大。目前, 有不少单位的测热室条件较差, 如测热室为东西向, 受阳光直射; 有的测热室内还进行其他试验; 有的测热室面积过小, 工作条件很差等, 这些都应力求按标准规定而加以改进。