专利名称：加压热天平测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热天平测量装置。
技术背景热天平是一种重要的热分析仪器，国内现有热天平存在如下不足升 温速率慢，承受压力小，在高温下加压难；在水蒸气气氛下实验时，水蒸 气易进入天平腔体腐蚀天平；样品用量少等。 发明内容本实用新型的目的是提供一种加压热天平测量装置，以解决传统的热 天平存在的升温速率慢，在高温下不能承受高压，不能适用于水蒸气气氛 的大剂量热天平测量环境等问题。本实用新型解决上述问题的技术方案是加压热天平测量装置包括测量装置、加压装置、加热装置、水蒸气发 生装置、尾气处理装置；所述测量装置主要由机械天平和自动温度控制和 记录系统组成，机械天平称量部分的电信号输出端与自动温度控制及记录 系统连接，所述机械天平、自动温度控制和记录系统位于天平密封腔体内， 所述加压装置由氮气瓶、天平密封腔体、减压阀和背压阀组成，天平密封 腔体和下部加热炉密封腔体仅通过氮气通道连接，加压装置的氮气通道依 次由氮气瓶、减压阀、天平密封腔体、氮气通道、加热炉密封腔体和加热 炉密封腔体的排气通道上的背压阀组成；所述水蒸气发生装置由液体进样 泵、单向阀、恒温加热装置、高压水压力表组成，水由液体进样泵注入经 单向阀至恒温加热装置产生水蒸气，水蒸气经水蒸气通道进入加热炉密封 腔体中反应，在水蒸气进口上方通有冷却剂入口；所述加热装置由加热炉 和温度控制系统组成，采用内加热方式；所述尾气处理装置由加热炉密封 腔体的排气通道上安装的冷凝器和气液分离器组成；天平吊篮通过氮气通 道悬挂在加热炉密封腔体内。如上所述的密封腔体为高镍耐热钢。如上所述的加热炉采用铂铑合金加热丝。如上所述的天平吊篮为白金。如上所述的水蒸气，其进入方式采用了内外层分开设计结构，水蒸气 从环氮气通道外的水蒸气通道进入，上述两通道末端位于加热炉密封腔体 处。本实用新型与传统的热天平相比具有如下优点1、 能实现快速升温，升温速率为0-200'C/min。2、 在高温下能在0. l-5Mpa间加压。3、 能采用水蒸气作为气氛，水蒸气流量稳定。4、 水蒸气不会反窜入天平腔体内腐蚀天平。5、 样品处理量可在0-5g。6、 采用背压阀控压，压力控制精度高。
图1是本实用新型结构示意图具体实施方式
本实用新型的结构如图1所示，其中1是氮气瓶，2是减压阀，3是机 械天平，4是天平腔体，5是压力表，6是安全阀，7是冷却水，ll是连接 法兰，8是单向阀，9是高压水压力表，IO是高压水，ll是恒温加热装置， 12是高镍耐热钢管，13是加热炉丝引出线，14是天平吊篮，15是压力腔 外壁，16是冷凝器，17是气液分离器，18是背压阀，19是混合气出口。加压热天平测量装置包括测量装置、加压装置、加热装置、水蒸气发 生装置、尾气处理装置；所述测量装置主要由机械天平3和自动温度控制 和记录系统组成，机械天平称量部分的电信号输出端与自动温度控制及记 录系统连接，所述机械天平3、自动温度控制和记录系统位于天平密封腔体 内，所述加压装置由氮气瓶l、机械天平3所在的密封腔体、减压阀2和背 压阀18组成，机械天平3所在的密封腔体和下部加热炉密封腔体仅通过氮 气通道连接，加压装置的氮气通道依次由氮气瓶1、减压阀2、机械天平3 所在的密封腔体、氮气通道、加热炉密封腔体和加热炉密封腔体的排气通 道上的背压阀18组成;所述水蒸气发生装置由液体进样泵提供的高压水10、 单向阀8、恒温加热装置11、高压水压力表9组成，水由液体进样泵注入 经单向阀8至恒温加热装置恒温加热装置11产生水蒸气，水蒸气经水蒸气通道进入加热炉密封腔体中反应，在水蒸气进口上方通有冷却水7。所述加 热装置由加热炉和温度控制系统组成，采用内加热方式；加热炉包括加热 炉保温层和加热炉丝。
所述尾气处理装置由加热炉密封腔体的排气通道上安装的冷凝器16和 气液分离器17组成；天平吊篮14通过氮气通道悬挂在加热炉密封腔体内。 如上所述的密封腔体为高镍耐热钢。如上所述的加热炉采用铂铑合金加热 丝。如上所述的天平吊篮为白金。如上所述的水蒸气，其进入方式采用了 内外层分开设计结构，水蒸气从环氮气通道外的水蒸气通道进入，上述两 通道末端位于加热炉密封腔体处。
本实用新型可以在高温下，在0. l-5Mpa间加压且实现水蒸气气氛和大剂量 样品的热天平测量装置。加热炉能从室温加热到IIO(TC，升温速率0-200 。C/min，可实现快速升温，样品量可达0-5g。
在图1示出的实施例中，将连接法兰打开取出天平吊篮14，样品装入 天平吊篮14后放回加热炉内，连好连接法兰；接通冷却水；打开温度控制 系统快速升温至所需温度，打开减压阀2向系统中注入氮气，氮气经天平 腔体右下部氮气通道进入装置下部分密封腔体，通过减压阀2和背压阀18 的调节维持系统所需压力，与此同时打开液体进样泵，水由液体进样泵注 入经单向阀8至恒温加热装置11产生水蒸气，水蒸气经水蒸气通道进入加 热炉中反应器；开始反应后，测量系统通过控制系统和数据采集软件将样 品重量的变化直接输出到电脑显示窗口。
权利要求1、一种加压热天平测量装置，其特征在于它包括测量装置、加压装置、加热装置、水蒸气发生装置、尾气处理装置；所述测量装置主要由机械天平和自动温度控制和记录系统组成，机械天平称量部分的电信号输出端与自动温度控制及记录系统连接，所述机械天平、自动温度控制和记录系统位于天平密封腔体内，所述加压装置由氮气瓶、天平密封腔体、减压阀和背压阀组成，天平密封腔体和下部加热炉密封腔体仅通过氮气通道连接，加压装置的氮气通道依次由氮气瓶、减压阀、天平密封腔体、氮气通道、加热炉密封腔体和加热炉密封腔体的排气通道上的背压阀组成；所述水蒸气发生装置由液体进样泵、单向阀、恒温加热装置、高压水压力表组成，水由液体进样泵注入经单向阀至恒温加热装置产生水蒸气，水蒸气经水蒸气通道进入加热炉密封腔体中反应，在水蒸气进口上方通有冷却剂入口；所述加热装置由加热炉和温度控制系统组成，采用内加热方式；所述尾气处理装置由加热炉密封腔体的排气通道上安装的冷凝器和气液分离器组成；天平吊篮通过氮气通道悬挂在加热炉密封腔体内。
2、 如权利要求1所述的一种加压热天平测量装置，其特征在于所述 的密封腔体为高镍耐热钢。
3、 如权利要求1所述的一种加压热天平测量装置，其特征在于所述 的加热炉采用铂铑合金加热丝。
4、 如权利要求l所述的一种加压热天平测量装置，其特征在于所述 的天平吊篮为白金。
5、 如权利要求1所述的一种加压热天平测量装置，其特征在于所述 的水蒸气进入方式采用了内外层分开设计结构，水蒸气从环氮气通道外的 水蒸气通道进入，上述两通道末端位于加热炉密封腔体处。
专利摘要本实用新型公开一种加压热天平测量装置，包括测量装置、加压装置、加热装置、水蒸气发生装置、冷凝装置、尾气处理装置。所述加压装置由氮气瓶、天平密封腔体、减压阀、背压阀等组成，氮气经天平腔体右下部氮气通道进入装置下部分加热炉密封腔体，通过减压阀和背压阀的调节维持系统所需压力；水蒸气发生装置由液体进样泵、单向阀、恒温加热装置、高压水压力表等组成，水由液体进样泵注入经单向阀至恒温加热装置产生水蒸气，水蒸气经水蒸气通道进入加热炉中反应器；尾气处理装置安装在反应器输出端。本装置能实现在水蒸气气氛下高温加压，快速升温及大剂量样品的测量。
文档编号G01N5/00GK201373831SQ200920144478
公开日2009年12月30日 申请日期2009年2月23日 优先权日2009年2月23日
发明者芹 斯 申请人:芹 斯