[实用新型]一种克级物料热重与产气特性研究实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种实验装置。特别是涉及一种克级物料热重与产气特性研究实验装置。

背景技术

热重分析方法是在程序控制温度下测量物质的质量与温度关系的一种技术，是研究燃料燃烧及热解动力学特性的常用方法。通常用于热重法的仪器是热天平，一般热天平只能对10mg左右的物料进行研究，最大的也只有20mg左右。这个样品重量范围对于单一组分材料测量和分析具有较强优势。但是，毫克级测量范围很难满足多组分材料热重分析的重量要求，从而很难充分揭示多组分材料热解和燃烧时组分之间的交互影响。

现在已经出现的热重天平对样品的分析模式主要有两类，动态升温方式和等温方式。这两种模式无论那一种都要求被测样品提前放入反应炉内，然后反应炉与被测样品同时程序升温或快速升温至设计温度。这些热重分析仪不能实现被测样品瞬时升温状态下的热解与燃烧状态分析与产气特性研究。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能够实现大样品量的热重分析和实现被测样品瞬时升温状态下的热重与产气特性研究的克级物料热重与产气特性研究实验装置。

本实用新型所采用的技术方案是：一种克级物料热重与产气特性研究实验装置，包括控制台和电子天平，对被测样品进行加热的加热炉，用于放置被测样品的坩埚，以及用于支撑电子天平的升降支撑架，其中，所述的加热炉固定在所述的控制台的侧边，所述的升降支撑架是由垂直支架和水平支撑板组成的Γ型结构，所述升降支撑架的垂直支架底端连接设置在所述控制台内的驱动电机上，所述的电子天平位于所述的加热炉的上方且设置在所述升降支撑架的水平支撑板的上面，所述的升降支撑架的水平支撑板的下面通过一固定架连接反应管，所述的坩埚设置在所述的反应管内，并通过贯穿升降支撑架的水平支撑板的金属丝挂钩连接所述的电子天平的弹簧片上。

所述的加热炉包括有炉壳和设置在炉壳内的加热内胆，所述加热内胆内轴向形成有用于设置所述的反应管的上、下贯通的贯通通道，所述贯通通道的底端设置有用于清炉的底盖，所述加热内胆的胆壁上分别设埋入与设置在控制台内的温度控制单元电连接的炉温采集热电偶和炉温控制热电偶。

所述的反应管包括有管体，一端从管体外侧插入到管体内侧的底部、另一端位于管体外侧的进气管，形成在管体上的出气口，形成在管体上端口向外周凸出的用于卡在所述的固定架上的凸边，盖在管体上端口的密封盖，以及一端贯穿所述的密封盖插入到所述的位于管体内侧的坩埚内的样品温度采集热电偶，所述样品温度采集热电偶的另一端位于密封盖的上部且电连设置在控制台内的温度控制单元，所述的连接坩埚的金属丝挂钩贯穿所述的密封盖连接所述的电子天平。

所述的进气管位于反应管外侧的一端依次通过流量计和减压阀连接高压气瓶，所述的出气口连接集气袋。

所述的固定架包括有垂直且对称设置的两个不锈钢板，所述的两个不锈钢板的上端固定连接在所述的升降支撑架的水平支撑板的底部，每一个不锈钢板的底端可拆卸的连接一水平设置的用于支撑反应管上端口处的凸边的挡板。

本实用新型的一种克级物料热重与产气特性研究实验装置，实现了大样品量（天平量程为0-110g，精度为0.1mg）的测试。它可以使被测量样品从单一组分样品扩充至多组分混合样品，这样有利于考察多组分混合样品的热失重现象以及混合组分间的交互影响。对于不均匀样品需要较多样品量，相应地样品体积较大，本实用新型装置中的大炉体可以使用容积达40ml的坩埚。本实用新型还可以实现被测样品瞬时升温状态下的热重与产气特性研究。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型工作状态示意图；

图3是本实用新型中加热炉的结构示意图；

图4是本实用新型反应管的结构示意图；

图5是本实用新型固定架的结构示意图；

图6是本实用新型炉内气氛控制与采气系统示意图。

图中

1：金属丝挂钩                     2：固定架

3：集气袋                         4：加热炉

5：控制台                         6：电子天平

7：升降支撑架                     8：反应管

9：坩埚                           10：流量计

11：减压阀                        12：高压气瓶

具体实施方式