隨著經(jīng)濟(jì)社會的進(jìn)步發(fā)展，我國的煤炭生產(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，氧彈熱量計扮演了重要的角色。在使用氧彈熱量計進(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檢定過程存在的問題及排除措施，希望對氧彈熱量計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，對煤炭進(jìn)行質(zhì)量分類與價格確定的重要指標(biāo)參數(shù)，如果不能準(zhǔn)確進(jìn)行煤炭發(fā)熱量的確認(rèn)，就無法實現(xiàn)煤炭資源的良好運用，并對煤炭市場的健康發(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。
氧彈熱量計工作原理
現(xiàn)階段我國使用的氧彈熱量儀多為恒溫式，在工作時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)，感溫裝置會控制水溫與室溫之間的允許差值在1～3℃范圍內(nèi)。同時，感溫裝置會將測定的水溫情況記錄到計算機系統(tǒng)當(dāng)中。
當(dāng)氧彈熱量計內(nèi)筒水溫穩(wěn)定后，會由控制系統(tǒng)進(jìn)行電路點火，使得樣品在氧氣環(huán)境中燃燒，燃燒所產(chǎn)生的熱量會由氧彈傳遞給內(nèi)筒，內(nèi)筒水會因這些熱量的傳導(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逐漸降低溫度，從而使內(nèi)筒水溫度降低，當(dāng)計算機檢測到內(nèi)筒水溫度降低后，會停止攪拌，判定為試驗結(jié)束，從而放出內(nèi)筒水，最后由計算機系統(tǒng)對采集所得的溫度信息進(jìn)行分析。
對于一些氧彈熱量計中的自動快速量熱設(shè)備來說，發(fā)熱量的測定不以試驗區(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，最終由計算機系統(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)熱量測定的時間，提高了測定的效率。
氧彈熱量計檢定內(nèi)容
氧彈熱量計的使用具有普遍性，其類型較為豐富，主要的類型包括自動量熱儀、計算機全自動量熱儀等。為了提高我國計量儀器的應(yīng)用水平，保證國家計量單位制的準(zhǔn)確，我國對于氧彈熱量計有詳細(xì)的檢定制度及規(guī)程，其中對氧彈熱量計的檢定內(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 氧彈熱量計外觀
對于氧彈熱量計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。為滿足氧彈熱量計在常溫狀態(tài)下接受20MPa 水壓試驗的要求，應(yīng)通過外觀檢定確保氧彈熱量計蓋與筒的螺旋部位無嚴(yán)重磨損及銹蝕。另外對氧彈應(yīng)進(jìn)行密封測試，測試方法是氧彈充氧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)值都會影響到密封測試的結(jié)果。
2 氧彈熱量計攪拌熱和平衡點穩(wěn)定性
攪拌器對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?。在恒定狀態(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)境對熱量計的影響，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)到平衡點穩(wěn)定狀態(tài)時，在3～5min 的時間內(nèi)，量熱體系的溫度變化應(yīng)低于0.001K。
3 氧彈熱量計熱容量重復(fù)性
氧彈熱量計熱容量重復(fù)性的檢定，其本質(zhì)是對氧彈熱量計精密性的檢定。通常情況下，在規(guī)定條件內(nèi)，應(yīng)對氧彈熱量計熱容量進(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。
我國的氧彈熱量計熱容量以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 熱量計極差40J/K 為準(zhǔn)，那么對于另兩種熱容量熱量計而言就會分別出現(xiàn)技術(shù)要求過低和過高的情況，從而不利于確定熱量計的精密性。為此，應(yīng)該對不同熱容量區(qū)間進(jìn)行不同的極差要求，以確保熱量計的精密性。
4 氧彈熱量計熱值誤差
熱值誤差不能超過60J/g，在具體檢定熱值誤差時，應(yīng)分別使用0.7g 和1.3g 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)苯甲酸，以對熱量計的線性進(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 熱量計時，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，不符合要求則要對計算程序進(jìn)行修訂?，F(xiàn)階段，熱值多是由計算機測溫而得，取兩次測溫的平均值。量熱體系的溫度曲線在計算機計算下可以分為前期、主期和末期，其中主期的線性數(shù)值被許多主要依靠計算機系統(tǒng)模型計算的測溫方法作為重要依據(jù)。在一定程度上而言，現(xiàn)階段對于氧彈熱量計熱值誤差的檢定，是對檢定儀器性能的考驗，檢定儀器性能突出，則熱值誤差的檢定準(zhǔn)確性高，對于線性的控制，可以說就是提高檢定準(zhǔn)確性的過程。