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技術(shù)文章
Technical articles
更新時間：2019-06-26
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熱天平是一種在程序控溫條件下自動連續(xù)記錄物質(zhì)重量與溫度（或時間）函數(shù)關(guān)系的儀器，由記錄天平、天平加熱爐、程序控溫系統(tǒng)和記錄儀構(gòu)成。
工作方式
本熱天平可以有兩種工作方式:一種是通過計(jì)算機(jī)聯(lián)絡(luò)模塊,實(shí)現(xiàn)整體操作,完成自動測試,配以應(yīng)用軟件成為一臺熱重分析儀(TGA)。改變電爐的配置(低,中,高溫)和電子天平配置(稱重分辨率)可滿足大部分科研需要。另一種方式是由于本熱天平的溫度控制器和電子天平均有顯示器,不用計(jì)算機(jī)而采用人工記錄數(shù)據(jù)方式,適合作教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置[2]。
自制熱天平的組成
熱天平采用模塊化結(jié)構(gòu),各模塊具有獨(dú)立的功能且具有通用性,可以單獨(dú)使用,也可以通過計(jì)算機(jī)通訊聯(lián)絡(luò)各模塊,實(shí)現(xiàn)整體操作,完成自動測試。
溫度控制器采用帶微處理器的數(shù)字儀表作為控制部件,可控硅模塊作為輸出部件。儀表具有自整定PID調(diào)節(jié)功能,可編程多段曲線升降溫速率控制,非線性校正和自動冷端溫度補(bǔ)償,溫度測量準(zhǔn)確可信,控溫精度高。儀表本身帶有LED顯示器,溫度實(shí)時顯示,便于人工觀察和記錄。同時儀表也具有計(jì)算機(jī)通訊接口(RS-232),按照規(guī)定的通訊協(xié)議,將溫度數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī),實(shí)現(xiàn)自動數(shù)據(jù)采集。稱重系統(tǒng)采用帶有微處理器的電子天平。
這種電子天平采用了單模塊傳感器結(jié)構(gòu),全自動內(nèi)校自動溫度補(bǔ)償,內(nèi)設(shè)定程序使得稱量準(zhǔn)確,操作方便,具有高精度和高穩(wěn)定度。電子天平本身帶有LCD顯示器,便于人工觀察和記錄數(shù)據(jù)。同時電子天平還帶有通訊接口(RS-232)可以方便的連接計(jì)算機(jī)和打印機(jī)。
加熱爐采用傳統(tǒng)的管式電阻爐。但是為了能夠快速升溫和降溫以提高使用效率,爐子采用三層迭套式可卸結(jié)構(gòu),相比有些儀器采用的水冷微型電爐來說,這種結(jié)構(gòu)的爐子更加實(shí)用,更少麻煩。鉑金樣品盤通過支撐桿及底座直接放在電子天平的盤上。升降機(jī)構(gòu)載著爐子可上下移動,便于加料和調(diào)節(jié)樣品處于均溫區(qū)的較佳位置。
本熱天平還配有氣氛控制系統(tǒng),能在大氣和充氣情況下使用。微計(jì)算機(jī)用普通PC機(jī),通過串行通訊接口,分別與溫度控制器和電子天平的通訊接口連接,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集。基本軟件完成實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)采集,簡單數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)存貯,TG曲線繪制,數(shù)據(jù)輸出打印。針對具體的研究對象再自行編制應(yīng)用軟件。
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