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SH/T0067 灰分測(cè)定儀的工作原理

更新時(shí)間:2025-08-06      點(diǎn)擊次數(shù):153
在石油化工領(lǐng)域,準(zhǔn)確測(cè)定石油產(chǎn)品的灰分含量至關(guān)重要。SH/T0067 灰分測(cè)定儀便是為此而生,它依據(jù) SH/T0067 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造,專(zhuān)門(mén)用于測(cè)定石油產(chǎn)品的灰分。
一、基本原理
SH/T0067 灰分測(cè)定儀采用高溫燃燒法來(lái)測(cè)定灰分含量。其核心原理是將已稱(chēng)重的試樣在特定條件下先進(jìn)行蒸發(fā)或燃燒,去除其中的揮發(fā)性成分,接著將剩余物質(zhì)置于強(qiáng)熱源中灼燒灰化,把有機(jī)成分全部燒掉,僅留下無(wú)機(jī)固體殘?jiān)?,后將固體殘?jiān)褵梁阒?,通過(guò)前后重量差來(lái)精確計(jì)算出試樣的灰分含量。例如,在測(cè)定潤(rùn)滑油灰分時(shí),先把潤(rùn)滑油試樣放入儀器,經(jīng)過(guò)前期蒸發(fā)和燃燒階段,將潤(rùn)滑油中的烴類(lèi)等有機(jī)物質(zhì)燃燒掉,然后在高溫爐中進(jìn)一步灼燒,使殘留的添加劑、雜質(zhì)等形成穩(wěn)定的灰分,對(duì)這些灰分進(jìn)行恒重測(cè)量,從而得出準(zhǔn)確的灰分含量數(shù)值。
二、儀器結(jié)構(gòu)及原理相關(guān)部分
  1. 加熱系統(tǒng):該儀器配備了高效的加熱系統(tǒng),通常由優(yōu)質(zhì)的加熱元件組成,如進(jìn)口電爐絲或硅碳棒等。以常見(jiàn)的電爐絲加熱為例,當(dāng)接通電源后,電流通過(guò)電爐絲,電爐絲因自身電阻產(chǎn)生熱量,迅速提升爐膛內(nèi)的溫度。爐膛采用特殊的耐高溫材料制成,如陶瓷纖維爐膛,不僅能夠承受高溫,還具有良好的隔熱性能,減少熱量散失,確保熱量集中作用于試樣。加熱系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)地將溫度控制在規(guī)定范圍內(nèi),滿足 SH/T0067 標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)溫度的嚴(yán)格要求,如 750 - 900℃,為試樣的蒸發(fā)、燃燒和灰化提供穩(wěn)定且合適的高溫環(huán)境。

  1. 控溫系統(tǒng):控溫系統(tǒng)是保證測(cè)定準(zhǔn)確性的關(guān)鍵部分。它一般采用數(shù)顯 PID 溫度控制器結(jié)合 Pt100 RTD 溫度探頭來(lái)實(shí)現(xiàn)精確控溫。Pt100 RTD 溫度探頭對(duì)爐膛內(nèi)的溫度變化極為敏感,能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)溫度,并將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳輸給數(shù)顯 PID 溫度控制器。數(shù)顯 PID 溫度控制器根據(jù)預(yù)設(shè)的溫度值與實(shí)際測(cè)量溫度值進(jìn)行比較運(yùn)算,通過(guò)調(diào)整加熱元件的供電功率,來(lái)精確控制爐膛內(nèi)的溫度。比如,當(dāng)實(shí)際溫度低于預(yù)設(shè)溫度時(shí),控制器會(huì)增加加熱元件的供電電流,使溫度快速上升;當(dāng)實(shí)際溫度接近預(yù)設(shè)溫度時(shí),控制器會(huì)逐漸減小供電電流,實(shí)現(xiàn)溫度的精準(zhǔn)穩(wěn)定控制,確保溫度波動(dòng)在極小的范圍內(nèi),滿足標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)溫度精度的要求,如 ±3℃。

  1. 樣品承載及輔助部分:儀器配有合適的坩堝用于承載試樣,常見(jiàn)的有 50ml 的高硅玻璃或瓷質(zhì)坩堝,且?guī)в猩w子,蓋子與坩堝之間留有空隙,這樣的設(shè)計(jì)既能防止試樣在蒸發(fā)和燃燒過(guò)程中飛濺損失,又能保證空氣流通,使試樣充分燃燒。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,還會(huì)用到泥三角架、坩堝鉗等輔助工具。泥三角架用于支撐坩堝,確保坩堝在加熱過(guò)程中的穩(wěn)定性;坩堝鉗則用于在不同操作階段安全、準(zhǔn)確地夾取坩堝,避免操作人員直接接觸高溫坩堝而受到傷害。例如,在將盛有試樣的坩堝從室溫環(huán)境轉(zhuǎn)移至加熱裝置上,以及從加熱裝置轉(zhuǎn)移至干燥器等操作中,坩堝鉗都發(fā)揮著重要作用。