微机全自动量热仪的使用

使用微机全自动量热仪可测煤炭的发热量是煤质分析的一个很需要项目，是动力用煤的主要质量指标，根据其热值可推测煤的变质程度，成为煤炭分类指标的重要参数。煤的发热量测定对煤炭生产和销售有着重大贡献的指导意义。 

从煤炭检测仪器方面来讲，煤的发热量测定仪器微机全自动量热仪的使用大体经历了传统的贝克曼温度计量热仪、智能汉字半自动量热仪和全自动量热仪3个阶段，其中全自动量热仪在煤炭检验系统中己得到推广，并且不断陈出新，大大提高了工作效率和测试结果的准确度。
1、微机全自动量热仪的结构和工作原理
1、1微机全自动量热仪的结构
量热系统由计算机，打印机，氧弹、内筒、外筒、温度传感器、搅拌器、点火装置、温度测量和控制系统以及水构成。微机全自动量热仪的主机一般由机壳、外筒、内筒、备用水箱（或定容器）、搅拌器、温度传感器、点火电极、水循环系统、控制电路等组成。
有些微机全自动量热仪还有外筒水温地节系统和外筒温度控制系统，可以保持外筒水温和整个量热仪体系温度保持在一个很小的范围内波动，为整个量热体系创造一个相对稳定的测量环境。
1、2微机全自动量热仪的工作原理
目前国产篡夺劝量热仪多为恒温式。其工作原理一般配是将装好煤样并充氧至规定压力的氧弹放入内筒系统开始进行水循环，稳定水温，然后向内筒注水，达到预定水量后，开始搅拌，使内筒水温均衡至室温（相差不超过1. 5℃），此时感温控头测定水温并记录到计算机中。当内筒水温基本稳定后，控制系统指示点火电路导通，点火后，样品在氧气的助燃下迅速燃烧，产生的热量通过氧弹传递给内筒，引起内筒水温上升。当氧弹内所有的热量释放出以后温度开始下降，计算机检测到内筒水温下降信号后判定该产供销试验结束，系统停止搅拌并放出内筒水。计算机对采集到的温度数据进行结果处理。
但是，有些微机全自动量热仪不是用试验区终点温度来计算发热量，而是根据主期中一段时间内的温度速度通过预先标定出的数学模型来预测终点温度，通过软件中的数据处理程序来计算发热量，就更加缩短了试验周期。
2、自动量热仪的使用
2、1新微机全自动量热仪需测定其热容量有效工作范围
自动量热仪测定速度和自动化程度较高，但使得量热系统的热容量有可能会随着温度的变化而改变，因此不能在所有的情况下都使用同一个热容量值。需要按GB/T213-1996规定的方法测定热容量的有效工作范围，确定在不同试验温升下需使用的实际热容量热仪值。
2、2  微机全自动量热仪在以下情况下须重新标定热容量
（1）达到3个月有效期（自动量热仪有效期应适当）。
（2）更换感温控有关当局或测温卡。
（3）更换量热仪较大部件（如搅拌器、氧弹）。
（4）标定热容量和测定发热量和测定发热量时内筒水温相差5℃以上。
（5）量热仪经较大搬动。
（6）更换外筒水后。
（7）用标准物质检查仪器准确度时，若发现测定值与标准值之差超过不确定度范围，或用苯甲酸检查测定值与标准值之差超过50J/G，而又非人为或外界原因造成时。

 微机全自动量热仪的维护
（1） 经常人工补水。标准要求外筒水量要比内筒水量多5倍以上，由于仪器空闲时和测试中都会蒸发掉一部分水，并且试验中取出氧弹时也会带出一部分水（每次约2g），损失的水，最终都会造成务用水箱水量热仪减少，久而久之导致外筒缺水，热容量发生变化。有的量热仪还会使内筒进水量减少，会使内筒水量达不到每次保持误差小于1 g的要求。因此，需根据实验量热仪的大小不定期给量热仪补水。
（2）经常用标准煤样检查仪器准确度。当仪器准确度发生偏差时，应进行分析。如不属于试验操作问题，则应立即重新热容量。检查仪器准确度尽量不使用苯甲酸，如使用苯甲酸应尽量热仪让苯甲酸应尽量热仪让苯甲酸质量为0.7-0.8克，因1克苯甲方酸产生的温升与热容量时基本一致，其测温误差检测是出来。
（3）控制好环境温度。从理论上讲，外筒水温与环境温度差值越大，其热交换的量也越大，因而引起内筒的热损失也越大，假设仪器的热容量为10000J/K，则校正值每偏离0.01K，发热量就会偏离100J/G，再加上其它因素影响，发热量测值会偏离更大。从经验来看，每做一个发热量，外筒温度就会上升0.1～0.2，如果连续做10个样，外筒就要上升，而环境温度每升高，绿肥据经验，发师范测试值勤就会偏高左右，所以保持好一个好的环境和环境温度，对保证发热量测试结果表明准确是很重要的
（4）定期更换外筒水。水筒水长时间使用会混入杂质，从而使量热系热空量产生变化。一般可视试验次数多少6 个月到一年更换一产次，但如果发现水中有脏物时，就立即换水，以免水泵和阀门正常工作。
（5）每次实验结束后，应将量热仪上盖打开，以便加速低筒内水温，如长时间不使用将量热仪上盖关闭，以防内筒被污染。
（6）不要随意拆卸仪器；没有水的情况下不要启动水泵；间断使用的或备用的仪器应经常通电进行废样试验，以防阀门和水泵长时间停用后不灵活或生锈。
（7） 要保持内筒清洁。点火电极应经常擦试，以免表面结垢，造成点火失败；搅拌器扇叶应注意清洁，防止沉积上面的赃物再产次洗入内筒中。
（8）注意保护感温探头，避免碰撞。探头一般由纯铂金丝在玻璃棒上绕至而成，表面覆盖一层薄的玻璃一旦玻璃碰碎就会渗水，使铂电阻阻值变化，此时温度显示值会乱跳，测温不准，此时要马上停止试验，进行维修更换。
（9） 使用过程中注意不要将水洒在内筒边缘，防止内外筒夹层进水而导致平行样超差。
（10）使用Windows版本测控软件的，在试验时电脑不能同时运行其它程序（包括病毒实时监控程序、屏幕保护程序等），以免对测试过程产生干扰，影响测试结果。
（11)氧弹应定期进行20.0MPa的水压试验。每次水压试验后，氧弹的使用时间一般不应超过2年，平时应注意观察与氧弹强度有关的结构，如弹筒和连环的螺纹、进气阀、电极与氧弹头的连接处，如发现显著磨损或松动，应进行修理，并经水压试验合格后再使用。

自动量热仪的使用与故障排除
煤炭的发热量，是煤质特性的重要指标。燃料的管理和火力发电厂的生产运行、编制电厂燃料的消耗定额和供应计划、核算发电成本和能量利用效率等，都必须以煤的发热量为依据；电厂进厂煤的定价及结算采用的是以发热量为主的计价体系。煤的发热量是锅炉热平衡计算的参数，也是估算锅炉理论燃烧温度和锅炉运行时的配煤燃烧及负荷调节的重要依据。电厂主要经济指标——发电标准煤耗，就是将实际用煤根据收到其低位发热量大小进行换算。因此，发热量不仅是一项重要的煤质特性指标，也是重要的技术指标和经济指标。准确测定煤炭的发热量，对电厂的安全生产和经济运行具有重要意义。
GB/T213-2003中发热量的测定方法是氧弹热量法，其原理是将一些量的试样放在我有过量热仪氧气的氧弹风燃烧，放出的热量补一些量的水吸收，根据水温的升高来计算试样的发热量，分析人员就要熟练掌握自动量热仪的系统原理，操作使用及维护。该文首先介绍自动量热仪的工作原理及主要功能，再对其系统及硬件组成进行介绍，以IKAC5000为例子，分析其信息类和非信息类故障并进行相应的排除。
1 微机全自动量热仪控制仪的工作原理及主要功能
自动量热仪控制仪工作原理是利用对温度变化非常敏感的传感器作为测温元件，如伯电阻、石英或半导体构成量热温度计。
当温度计测量热仪的温度发生变化时，其物理特征如电阻，晶振频率等就会随之而变，此变化精密电桥或其他方式输出一模拟电压信号，经放大器放大后由AID转换器转换成数字信号，数字信号再用微机进行处理完成温度测量和控制过程。
其主要功能与热量计主机配套使用，在整个测量过程中能自动测温，自动点火，自动显示并打印温度变化，自动计算冷却校正值（恒温式热量计）和自动计算各种所需结果。
2微机全自动量热仪系统及硬件组成
  （1）微机全自动量热仪按结构和功能可分为量热仪本体、微机系统、测量系统和控制系统，介绍如下。
①量热仪本体：氧弹、内筒、外筒等；
②微机系统：主机、显示器、打印机等；
③ 控制系统：点火、搅拌控制和开关电路等