绝热量热仪热量检测误差分析及补偿

• 作 者: 蒋博
• 出 处: 中国计量大学
• 发表日期: 2016年01期
• 关键词: 绝热量热仪 热量检测 误差分析 误差补偿

绝热量热仪作为评价化学品热危险性的重要工具之一,其热量检测的精度是保证化学品热危险性评估准确性的前提。本文针对我国绝热量热仪研制空白的现状,以自行搭建的绝热量热仪实验平台为基础,开展绝热量热仪热量检测误差来源分析及补偿方法的研究,具体工作如下。在测控系统温度检测方面,定量分析了系统温漂对温度检测精度及准确度的影响,并通过优化电路减小了该影响;通过采用去极值结合滑动平均滤波算法,有效降低了系统噪声,保证了温度测量精度;通过设计温度传感器自动标定系统,在提高温度测量准确度的同时提高了标定效率,保障了热量检测精度及灵敏度。在炉体均温性方面,分析了加热炉炉腔温度场均匀性对样品热量检测的影响,并采用ANSYS Workbench仿真软件,模拟了不同加热炉材质及加热器布局状态下炉腔内部温度场的变化,分析表明:在使用铜材质炉体,且在炉体炉壁和上盖均使用加热器的情况下,加热炉炉腔内的温度场均匀性最优。在样品热耗散方面,针对反应容器吸收热量导致样品热量流失的问题,设计了以钛金属作为材料,通过激光焊接技术制作出了低热惰性的球形反应容器,并结合数据修正的方法,降低了反应容器的吸热对热量检测及化学反应动力学的影响。分别使用研制的绝热量热仪和C80微量热仪对标准物质DTBP进行了测试实验,结果显示绝热量热仪量热系统通过误差补偿后,其测量数据非常接近C80微量热仪的测量结果,表明绝热量热仪对热量的检测精度已到达了较高水平。