隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展，我國(guó)的煤炭生產(chǎn)水平顯著提高，在煤炭生產(chǎn)的過程中，根據(jù)煤炭的發(fā)熱量進(jìn)行煤炭質(zhì)量的分類是重要的環(huán)節(jié)內(nèi)容，而在檢定煤炭發(fā)熱量的過程中，氧彈熱量計(jì)扮演了重要的角色。在使用氧彈熱量計(jì)進(jìn)行檢定工作的過程中，往往存在一些問題，這些問題是阻礙氧彈熱量計(jì)發(fā)揮作用的重要因素。上海昌吉淺析主要分析討論氧彈熱量計(jì)檢定過程存在的問題及排除措施，希望對(duì)氧彈熱量計(jì)檢定工作水平的提高有所幫助。發(fā)熱量是判斷煤炭質(zhì)量，對(duì)煤炭進(jìn)行質(zhì)量分類與價(jià)格確定的重要指標(biāo)參數(shù)，如果不能準(zhǔn)確進(jìn)行煤炭發(fā)熱量的確認(rèn)，就無法實(shí)現(xiàn)煤炭資源的良好運(yùn)用，并對(duì)煤炭市場(chǎng)的健康發(fā)展造成影響。作為煤炭發(fā)熱量確定的重要儀器設(shè)備，做好氧彈熱量計(jì)檢定工作，克服檢定過程中存在的問題十分必要。
氧彈熱量計(jì)工作原理
現(xiàn)階段我國(guó)使用的氧彈熱量?jī)x多為恒溫式，在工作時(shí)是將滿足充氧量及壓力條件的氧彈放入內(nèi)筒中以進(jìn)行水循環(huán)，待水溫達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)向內(nèi)筒注水，并在水量達(dá)標(biāo)后進(jìn)行攪拌，攪拌的目的是使內(nèi)筒水溫與室溫達(dá)到平衡狀態(tài)，感溫裝置會(huì)控制水溫與室溫之間的允許差值在1～3℃范圍內(nèi)。同時(shí)，感溫裝置會(huì)將測(cè)定的水溫情況記錄到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中。
當(dāng)氧彈熱量計(jì)內(nèi)筒水溫穩(wěn)定后，會(huì)由控制系統(tǒng)進(jìn)行電路點(diǎn)火，使得樣品在氧氣環(huán)境中燃燒，燃燒所產(chǎn)生的熱量會(huì)由氧彈傳遞給內(nèi)筒，內(nèi)筒水會(huì)因這些熱量的傳導(dǎo)而發(fā)生溫度的提高。
氧彈內(nèi)熱量在全部釋放完成后會(huì)逐漸降低溫度，從而使內(nèi)筒水溫度降低，當(dāng)計(jì)算機(jī)檢測(cè)到內(nèi)筒水溫度降低后，會(huì)停止攪拌，判定為試驗(yàn)結(jié)束，從而放出內(nèi)筒水，最后由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)采集所得的溫度信息進(jìn)行分析。
對(duì)于一些氧彈熱量計(jì)中的自動(dòng)快速量熱設(shè)備來說，發(fā)熱量的測(cè)定不以試驗(yàn)區(qū)最終溫度為依據(jù)，而主要是根據(jù)線性主期內(nèi)的溫度速度，結(jié)合標(biāo)定模型進(jìn)行溫度的預(yù)算，最終由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)分析得出發(fā)熱量，這在一定程度上縮短了發(fā)熱量測(cè)定的時(shí)間，提高了測(cè)定的效率。
氧彈熱量計(jì)檢定內(nèi)容
氧彈熱量計(jì)的使用具有普遍性，其類型較為豐富，主要的類型包括自動(dòng)量熱儀、計(jì)算機(jī)全自動(dòng)量熱儀等。為了提高我國(guó)計(jì)量?jī)x器的應(yīng)用水平，保證國(guó)家計(jì)量單位制的準(zhǔn)確，我國(guó)對(duì)于氧彈熱量計(jì)有詳細(xì)的檢定制度及規(guī)程，其中對(duì)氧彈熱量計(jì)的檢定內(nèi)容作出了明確規(guī)定，具體包括外觀、攪拌熱和平衡點(diǎn)穩(wěn)定性、熱容量重復(fù)性、熱值誤差和等。上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司淺析具體分析如下：
1 氧彈熱量計(jì)外觀
對(duì)于氧彈熱量計(jì)外觀的檢定屬于常規(guī)檢查，主要檢定內(nèi)容是查看量熱容器的外表是否做拋光處理，是否存在劃痕、脫皮等問題。為滿足氧彈熱量計(jì)在常溫狀態(tài)下接受20MPa 水壓試驗(yàn)的要求，應(yīng)通過外觀檢定確保氧彈熱量計(jì)蓋與筒的螺旋部位無嚴(yán)重磨損及銹蝕。另外對(duì)氧彈應(yīng)進(jìn)行密封測(cè)試，測(cè)試方法是氧彈充氧3MPa 后放入量熱容器中，無漏氣即為合格，要注意3MPa 是標(biāo)準(zhǔn)充氧壓力，高于或低于這一標(biāo)準(zhǔn)值都會(huì)影響到密封測(cè)試的結(jié)果。
2 氧彈熱量計(jì)攪拌熱和平衡點(diǎn)穩(wěn)定性
攪拌器對(duì)量熱容器中的水的攪拌速度應(yīng)為恒定狀態(tài)，在恒定狀態(tài)下應(yīng)能夠?qū)α繜崛萜髦械乃M(jìn)行充分?jǐn)嚢琛Ｔ诤愣顟B(tài)充分?jǐn)嚢璧那闆r下所產(chǎn)生的攪拌熱要很小，即不停攪拌10min，在量熱容器溫度、外筒溫度與室溫一致的情況下，量熱體系溫度升高要低于0.01K。為確保檢定結(jié)果的準(zhǔn)確，應(yīng)減少外部環(huán)境對(duì)熱量計(jì)的影響，保持避光、恒濕、恒溫的狀態(tài)。在露出量熱容器水面的部分，應(yīng)有絕熱材料防止量熱體系與環(huán)境發(fā)生熱傳導(dǎo)。當(dāng)量熱體系達(dá)到平衡點(diǎn)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，在3～5min 的時(shí)間內(nèi)，量熱體系的溫度變化應(yīng)低于0.001K。
3 氧彈熱量計(jì)熱容量重復(fù)性
氧彈熱量計(jì)熱容量重復(fù)性的檢定，其本質(zhì)是對(duì)氧彈熱量計(jì)精密性的檢定。通常情況下，在規(guī)定條件內(nèi)，應(yīng)對(duì)氧彈熱量計(jì)熱容量進(jìn)行燃燒熱標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)苯甲酸的5次檢定。在小于1500J/K、9000～11000J/K 和14000～15000J/K 三個(gè)熱容量區(qū)間內(nèi)，確定極差分別為9J/K、40J/K、60J/K，所謂極差就是規(guī)定極差的最大值與最小值之差。
我國(guó)的氧彈熱量計(jì)熱容量以10000J/K 居多，另有兩種是1500J/K 和15000J/K。按照熱容量區(qū)間，如果極差以10000J/K 熱量計(jì)極差40J/K 為準(zhǔn)，那么對(duì)于另兩種熱容量熱量計(jì)而言就會(huì)分別出現(xiàn)技術(shù)要求過低和過高的情況，從而不利于確定熱量計(jì)的精密性。為此，應(yīng)該對(duì)不同熱容量區(qū)間進(jìn)行不同的極差要求，以確保熱量計(jì)的精密性。
4 氧彈熱量計(jì)熱值誤差
熱值誤差不能超過60J/g，在具體檢定熱值誤差時(shí)，應(yīng)分別使用0.7g 和1.3g 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)苯甲酸，以對(duì)熱量計(jì)的線性進(jìn)行考察，考察的過程中應(yīng)嚴(yán)格控制標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)苯甲酸的使用滿足要求。在使用10000J/K 熱量計(jì)時(shí)，0.7g 和1.3g 的苯甲酸量熱體系升溫分別為1℃和3℃，符合要求則線性良好，不符合要求則要對(duì)計(jì)算程序進(jìn)行修訂。現(xiàn)階段，熱值多是由計(jì)算機(jī)測(cè)溫而得，取兩次測(cè)溫的平均值。量熱體系的溫度曲線在計(jì)算機(jī)計(jì)算下可以分為前期、主期和末期，其中主期的線性數(shù)值被許多主要依靠計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模型計(jì)算的測(cè)溫方法作為重要依據(jù)。在一定程度上而言，現(xiàn)階段對(duì)于氧彈熱量計(jì)熱值誤差的檢定，是對(duì)檢定儀器性能的考驗(yàn)，檢定儀器性能突出，則熱值誤差的檢定準(zhǔn)確性高，對(duì)于線性的控制，可以說就是提高檢定準(zhǔn)確性的過程。