(一)概述
本比热容测量装置采用冷却混合法。因试样的不均质特性,在取样的量上充分考虑了试样的代表性。在试样中心插入热电偶,可准确测量试样热量传递过程,与水温热电偶数值比较,能判断热量传递后达到温度平衡状态。本装置采用了高精度的测温热电偶和测温仪表,保证了测量的准确性。
(二)实验设备
①高精度恒温箱(自备)。
②铜质试样筒。
③保温桶。
④插入式测温热电偶。
⑤高精度测温仪表。
⑥称重设备(电子天平1000g/0.1g,自备)。
(三)实验步骤
①将岩土等试样装入试样筒内,称重,计算试样重量(试样重量=总重-试样筒重量)。用钢针在试样中心插入一个孔,作装热电偶用。
②将装好样的试样筒放入恒温箱(或恒温水槽)中加温,当试样中心温度与恒温箱温度相等时,认为试样温度均匀。此时的温度为试样温度(试样下落时的初温)。
③保温桶中装入一定重量的水,测温热电偶读出水的温度(保温桶水的初温)。
④快速从恒温箱中把试样倒入保温桶的水中。
⑤摇动保温桶,,记录水和岩土混合物温度,当温度不变化时,混合物温度是水的计算终温。
(四)计算
(G1+E)×Cw(t3-t2)
Cm=
G2(t1-t3)
式中:Cm—岩土在t3到t1温度范围内的平均比热容(j/kg*K)
Cw—保温桶中水在t2到t3温度范围内的平均比热容(j/kg*K)
E—水当量(用已知比热的试样进行测定,可得到E值)(g)
t1—岩土下落时的初温(℃)
t2—保温桶中水的初温(℃)
t3—保温桶中水的计算终温(℃)
G1—水重量(g)
G2—试样重量(g)
(五)测温仪表零点调校
①将水温热电偶和试样热电偶的冷端(蓝色端)插入冰水保温桶中,在测试保温桶中加入水,开启搅拌机,把试样热电偶放入到水温热电偶位置,连接好热电偶与仪表的连线,仪表通电约半小时。
②观察两温度值是否有差异,有差异可通过修改仪表Sc参数,具体操作如下。
③记录试样热电偶温度与水温热电偶的差值,按试样温度仪表的“0”键并保持约2秒钟,即进入参数设置状态。在参数设置状态下按“0”键,仪表将依次显示各参数,参数锁LOC设置808进入修改参数,连续按“0”键出现Sc参数时,通过“▲”“▼”键修改参数值,消除试样热电偶温度与水温热电偶的差值。
④详细仪表操作请参阅《AL系列人工智能调节器》使用说明。
(六)注意事项
①试样加热温度约高于水温20℃,恒温加热时间约2小时。这两项条件通过实验来确定,并按此条件实施。目的是保证试样的温度均匀性和水的适当温升。
②水量、试样量在实验中也采用基本相同的量,总的来讲,采用相同的条件下进行校验和检测。
③水放入试样保温桶中,约20分钟,水温稳定后才放试样进行实验。
④试样放入水中,水温慢慢升高,试样温度慢慢下降,当混合物温度不变化时,此温度为水的温升终止温度。
⑤热电偶冷端补偿的保温桶中,一定放入的是冰水混合物。热电偶冷端一定插入冰水混合物中。
⑥本装置可采用已知材料进行标定,计算出仪器固有的修正系数。实测试样时,带入系数进行修正。
(七)设备清单
①试样保温桶 1个
②试样中心热电偶 1支
③铜质试样筒 2个
④测温仪表 1台
⑤热电偶冷端保温桶 1个
⑥说明书 1套
⑦合格证 1份
⑧恒温干燥箱 1台(用户自备)
⑨电子天平 1台(用户自备)
气体检测仪是一种气体泄露浓度检测的仪器仪表工具,其中包括:便携式气体检测仪、手持式气体检测仪、固定式气体检测仪、在线式气体检测仪等。主要利用气体传感器来检测环境中存在的气体种类,气体传感器是用来检测气体的成份和含量的传感器。 一般认为,气体传感器的定义是以检测目标为分类基础的,也就是说,凡是用于检测气体成份和浓度的传感器都称作气体传感器,不管它是用物理方法,还是用化学方法。比如,检测气体流量的传感器不被看作气体传感器,但是热导式气体分析仪却属于重要的气体传感器,尽管它们有时使用大体一致的检测原理。 选购方法: 1)确认所要检测气体种类和浓度范围: 每一个生产部门所遇到的气体种类都是不同的。在选择气体检测仪时就要考虑到所有可能发生的情况。如果甲烷和其它毒性较小的烷烃类居多,选择LEL检测仪无疑是较为合适的。这不仅是因为LEL检测仪原理简单,应用较广,同时它还具有维修、校准方便的特点。如果存在一氧化碳、硫化氢等有毒气体,就要优先选择一个特定气体检测仪才能保证工人的安全。如果更多的是有机有毒有害气体,考虑到其可能引起人员中毒的浓度较低,比如芳香烃、卤代烃、氨(胺)、醚、醇、脂等等,就应当选择前章介绍的光离子化检测仪,而绝对不要使用LEL检测器应付,因为这可能会导致人员伤亡。 如果气体种类覆盖了以上几类气体,选择一个复合式气体检测仪可能会达到事半功倍的效果。 2)确定使用场合: 工业环境的不同,选择气体检测仪种类也不同。 A)固定式气体检测仪: 这是在工业装置上和生产过程中使用较多的检测仪。它可以安装在特定的检测点上对特定的气体泄漏进行检测。弈扬固定式检测器一般为两体式,有传感器和变送组成的检测头为一体安装在检测现场,有电路、电源和显示报警装置组成的二次仪表为一体安装在安全场所,便于监视。它的检测原理同前节所述,只是在工艺和技术上更适合于固定检测所要求的连续、长时间稳定等特点。它们同样要根据现场气体的种类和浓度加以选择,同时还要注意将它们安装在特定气体最可能泄漏的部位,比如要根据气体的比重选择传感器安装的比较有效的高度等等。 B)便携式气体检测仪: 由于便携式仪器操作方便,体积小巧,可以携带至不同的生产部位,弈扬电化学检测仪采用碱性电池供电,可连续使用1000小时;新型LEL检测仪、PID和复合式仪器采用可充电池(有些已采用无记忆的镍氢或锂离子电池),使得它们一般可以连续工作近12小时,所以,作为这类仪器在各类工厂和卫生部门的应用越来越广。 如果是在开放的场合,比如敞开的工作车间使用这类仪器作为安全报警,可以使用随身佩戴的扩散式气体检测仪,因为它可以连续、实时、准确地显示现场的有毒有害气体的浓度。这类的新型仪器有的还配有振动警报附件——以避免在嘈杂环境中听不到声音报警,并安装计算机芯片来记录峰值、STEL(15分钟短期暴露水平)和TWA(8小时统计权重平均值)——为工人健康和安全提供具体的指导。 如果是进入密闭空间,比如反应罐、储料罐或容器、下水道或其它地下管道、地下设施、农业密闭粮仓、铁路罐车、船运货舱、隧道等工作场合,在人员进入之前,就必须进行检测,而且要在密闭空间外进行检测。此时,就必须选择带有内置采样泵的多气体检测仪。如果环境中存在多种气体,选择一个复合式气体检测仪可能会达到事半功倍的效果。 C)复合式气体检测仪: 复合式多气体检测仪可以在一台仪器上配备所需的多个气体检测传感器,所以它具有体积小、重量轻、响应快、同时多气体浓度显示的特点。更重要的是,弈扬复合式多气体检测仪的价格要比多个单一扩散式气体检测仪便宜一些,使用起来也更加方便。需要注意的是在选择这类检测仪时,可以选择具有单独开关各个传感器功能的仪器,以防止由于一个传感器损害影响其它传感器使用。