[实用新型]一种悬浮态热分析试验装置

说明书

本实用新型公开了一种悬浮态热分析试验装置，其包括负压控制系统、悬浮反应炉系统、自动投料系统、恒温控制系统和数据采集系统。本装置在恒温状态下，经自动投料系统加入样品，样品随之在反应炉内形成悬浮态，利用温度传感器采集悬浮态反应过程中的热变化，从而达到对样品悬浮状态下的热反应过程分析。本装置结构设计合理、操作简便，实现了快速、准确、动态的热分析过程检测，解决了传统热分析过程中样品静态反应带来的受热及反应不均的缺点，使得分析结果更接近于实际工艺过程中物料的热反应过程。

技术领域

本实用新型涉及热分析设备技术领域，具体是一种悬浮态热分析试验装置。

背景技术

热分析技术能快速准确地测定物质的晶型转变、熔融、升华、吸附、脱水、分解等变化，对无机、有机及高分子材料的物理及化学性能方面，是重要的测试手段。热分析技术在物理、化学、化工、冶金、地质、建材、燃料、轻纺、食品、生物等领域得到广泛应用。热分析是研究反应动力学的重要手段之一，国内外研究人员在反应动力学研究上，常采用DTA/TG、DSG/TG等手段。但这些试验装置大多是静态的(如热分析天平、差热分析仪等)，或半静态(将样品悬挂或平铺网板上，再悬挂于气流中)，这些静态或半静态装置在分析动力学反应过程中往往存在样品受热不均，传感器测量受样品厚度影响较大等问题，限制了该型设备的实用性。

近年来针对传统分析方法的缺陷，国内外学者也开发了一些悬浮态热分析装置，如南京工业大学开发的高温悬浮态气固反应试验台，装置利用气瓶作为气源，通过气体分析仪采集反应过程的物理量。天津水泥工业设计研究院有限公司也开发了模拟分解炉试验系统，广西大学开发的水泥窑用煤粉悬浮燃烧特性试验炉等。这些悬浮态反应装置基本上实现动态分析过程，但这种装置大多常用正压状态，反应动力学过程的物理量常以反应气体作为测量物理量，由于传感器和系统原因，测试存在滞后问题，需修正。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的实用新型构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本实用新型针对现有热分析仪存在的问题，提供一种悬浮态热分析试验装置。本装置是利用负压原理，实现样品的动态悬浮过程，利用高灵敏热传感器快速、实时测量热反应过程热物理量，并实现了全自动测量，减少外界及人为实验误差，使得分析结果更接近于实际工艺过程中物料的热反应过程。

为了实现以上目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种悬浮态热分析试验装置，其包括负压控制系统、悬浮反应炉系统、自动投料系统、恒温控制系统和数据采集系统；

所述负压控制系统包括真空泵、缓冲储气罐和三通电磁阀；气体由真空泵抽取，经缓冲储气罐进行气流缓冲，实现恒压恒流过程；所述真空泵的抽气端与缓冲储气罐连接，真空泵的排气口通过三通电磁阀与自动投料系统连接；为自动投料系统提供气源，保证物料的稳定进料。

所述悬浮反应炉系统包括悬浮反应炉、发热电炉丝和保温材料；所述悬浮反应炉四周环绕发热电炉丝，发热电炉丝的四周环绕保温材料；所述恒温控制系统与悬浮反应炉的发热电炉丝连接。所述保温材料为莫来石纤维材料。

所述自动投料系统包括进料漏斗、输料气管和进料控制阀；所述进料漏斗分别与输料气管及进料控制阀相连，所述输料气管与真空泵连接。使用时关闭进料控制阀后，样品由进料漏斗加入，加料时，真空泵排气口中的气体进三通电磁阀导入输料气管，此时进料控制阀同步打开，样品经由输料气管进入悬浮反应炉内。三通电磁阀和进料控制阀的通断时间由计时器控制，可保证样品的输送顺利且不会带入过多气体，过多影响炉内气流状态。为减小送料气体压损，输料气管2 与进料漏斗1垂直方向之间的夹角应小于60°。