Калориметр - прибор для измерения количества теплоты, выделяющейся или поглощающейся в физических, химических или биологических процессах: обычно применяется для определения теплоемкости, теплоты испарения и теплоты сгорания. Основу калориметра составляет теплоизолированный сосуд и калориметрическое тело, в котором поглощается или выделяется тепло.
Сосуд горения заполняется навеской топлива, сгорание топлива происходит в атмосфере чистого кислорода при давлении 30 бар. Исходя из веса образца, теплоемкости системы и изменения температуры рассчитывается общая теплотворная способность образца. После сгорания в идеале должны образоваться газообразные продукты (О2, N2, CO2 и SO2) и твердый пепел, но зачастую образуются не только эти продукты, и тогда следует вводить поправки.
В калориметрах IKA теплота поступает не только от сгорания топлива но и от внешних источников: сгорание фитиля, вспомогательного топлива, тигля; некоторые поправки рассчитываются автоматически, другие - вручную.
Калориметры IKA находят применение как в научно-исследовательских институтах, так и в исследовательских и сертификационных лабораториях. Калориметры внесены в ГосРеестр СИ РФ, результаты измерений соответствуют ГОСТам:
- ГОСТ 147-95 (ISO 1928-76). Топливо минеральное. Определение высшей теплоты сгорания и вычисление низшей теплоты сгорания.
- ГОСТ 21261-95. Нефтепродукты. Метод определения высшей теплоты сгорания и вычисление низшей теплоты сгорания.
- ГОСТ 3877-88. Нефтепродукты. Метод определения серы сжиганием в калориметрической бомбе.
- ГОСТ Р 51972-2002. Угли Восточной Сибири для энерготехнологических целей.
Измерение теплоты сгорания происходит также и в соответствие с международными стандартами:
- ISO 1928.
- ASTM D240. Standard Test Method for Heat of Combustion of Liquid Hydrocarbon Fuels by Bomb Calorimeter
- ASTM D4809. Standard Test Method for Heat of Combustion of Liquid Hydrocarbon Fuels by Bomb Calorimeter (Precision Method)
- ASTM D5865. Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke
- ASTM D5468. Standard Test Method for Gross Calorific and Ash Value of Waste Materials
- ASTM E711. Standard Test Method for Gross Calorific Value of Refuse-Derived Fuel by the Bomb Calorimeter
Данные измерения выводятся на дисплей калориметра, кроме того каждый прибор может быть подключен к компьютеру. Программное обеспечение CalWin C 5040 обеспечивает контроль над экспериментом, а также позволяет производить расчет величин в соответствие с требованием международных стандартов. CalWin позволяет контролировать работу сразу до 8 калориметров.
Программное обеспечение калориметра дает возможность оператору рассчитать количество выделившейся теплоты, ввести кислотную и др. поправки, запротоколировать результаты измерения.
Режимы работы, °С
- изопериболический
- динамический
- изопериболический с ручным управлением
- динамический с заданным временем анализа
- адиабатический
25, 30
25, 30
25, 30
25, 30
-
25, 30
25, 30
-
-
-
25, 30
25, 30
-
-
25, 30
свой
метод
Время измерения, мин:
- изопериболический
- динамический
- изопериболический с ручным управлением
- динамический с заданным временем анализа
- адиабатический
до 17
до 8
до 17
до 14
-
до 22
до 7
-
-
-
до 22
до 7
-
-
14-18
3-7
Рабочее давление кислорода, бар
30
30
30
30
Температура в рабочем режиме, °С
Допустимая температура окружающей среды, °С
Охлаждение
12 - 28
20…25
водяное
12 - 28
20…25
водяное
12 - 30
18…30 водяное
12 - 30
18…30
водяное
Потребляемая мощность, кВт
Габаритные размеры (ДхШ), мм
Высота, мм
Вес, кг
Класс защиты в соответствие с DIN EN 60529
0,120
400х400
400
21
IP 21
1,8
440х450
500
30
IP 21
1,3
740х450
500
41
IP 21
0,1
310х490
460
25
В калориметрах применяют три типа калориметрических бомб:
- стандартные С 5010
- устойчивые к галогенам С 5012
- бомбы высокого давления С 62
Тип калориметрической бомбы определяет базовый комплект, остальные бомбы можно заказать дополнительно.
Калориметры С 2000 различают:
- basic (базовая комплектация)
- control (с программным обеспечением)
Калориметры С 5000 идут только с ПО, но их различают по числу камер:
- control (с одной камерой)
- duocontrol (с двумя камерами)
Ввод калориметров в эксплуатацию включает:
1. Установку калориметра на рабочем месте
2. Подсоединение газовой линии (О2)
3. Подсоединение к водопроводной линии или криостату (С 200)
4. Подсоединение дополнительных внешних приборов (весов, принтера…)
5. Включение и настройка конфигураций системы калориметра
6. Калибровка калориметрической системы по стандарту бензойной кислоты и ввод поправок
7. Анализ пробы неизвестного образца
