一种快速升温宽量程热重分析仪.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108007809A(43)申请公布日2018.05.08(21)申请号201711297777.9(22)申请日2017.12.08(71)申请人中国科学院广州能源研究所地址510640广东省广州市天河区五山能源路2号申请人华中科技大学(72)发明人袁浩然顾菁罗光前(74)专利代理机构广州科粤专利商标代理有限公司44001代理人周友元莫瑶江(51)Int.Cl.G01N5/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种快速升温宽量程热重分析仪(57)摘要本发明公开了一种快速升温宽量程热重分析仪，包括称重系统、反应系统、加热系统和控制系统，称重系统包括基座柜和电子天平，反应系统包括样品支架、装样金属网、高温刚玉管和用于测量样品温度的热电偶，加热系统包括自动升降装置、冷却水保护装置、下隔热层、高温加热炉、上隔热层和密封盖；控制系统用于控制进气量、冷却水保护装置通水量、高温加热炉的炉温及升降，并实时记录样品质量、样品温度、进气量和通水量数据。本发明的热重分析仪堆积效应小、贴近实际工况、电子天平稳定、可实现高温的快速升温，可以实现宽量程样品等温法测量的质量和温度数据准确、稳定，具有误差小、操作方便、结构简单等优点。CN108007809ACN108007809A权利要求书1/1页1.一种快速升温宽量程热重分析仪，包括称重系统、反应系统、加热系统和控制系统，其特征在于：所述称重系统包括基座柜和电子天平，电子天平设置在基座柜内，基座柜侧面设有两个对称的进气管；所述反应系统包括样品支架、装样金属网、高温刚玉管和用于测量样品温度的热电偶，高温刚玉管下端安装在基座柜顶面，样品支架位于高温刚玉管中，其伸出高温刚玉管的上端与装样金属网连接，下端和电子天平连接；所述加热系统包括自动升降装置、密封盖、上隔热层、高温加热炉、下隔热层和冷却水保护装置，高温加热炉安装在自动升降装置上，上隔热层、高温加热炉、下隔热层和冷却水保护装置依次连接，并在轴向形成上、下贯通的反应通道，密封盖可拆卸地安装在上隔热层上，其上设有出气管，所述高温刚玉管上端与该反应通道活动密封连接，下端和基座柜连通；所述控制系统用于控制进气管的进气量、冷却水保护装置的通水量、高温加热炉的炉温及自动升降装置的升降，并实时记录样品的质量、样品的温度、进气量和通水量数据。2.根据权利要求1所述的快速升温宽量程热重分析仪，其特征在于，所述样品支架包括依次连接的底座、支撑杆和铂金架，所述电子天平和底座连接，所述装样金属网放置在铂金架上，所述热电偶设置在支撑杆内部的空腔中，测点紧贴铂金架。3.根据权利要求1所述的快速升温宽量程热重分析仪，其特征在于，所述装样金属网包含四层金属网，上层金属网的目数为200目，中间两层金属网的目数为50-200目，底层金属网的目数为200目，各金属网的周边还设有相互扣合的爪结构。4.根据权利要求1所述的快速升温宽量程热重分析仪，其特征在于，所述高温加热炉采用大功率硅碳棒加热，最高工作温度1500℃。5.根据权利要求1所述的快速升温宽量程热重分析仪，其特征在于，所述密封盖上还设有采气管，该采气管下端呈倒漏斗形，且当高温加热炉对装样金属网上的样品加热时，其下端正好位于装样金属网上方。6.根据权利要求1所述的快速升温宽量程热重分析仪，其特征在于，所述反应系统还包括设置在基座柜顶面的下缓冲垫，所述加热系统还包括设置在冷却水保护装置底面的上缓冲垫。2CN108007809A说明书1/4页一种快速升温宽量程热重分析仪技术领域[0001]本发明涉及样品分析仪器领域，具体涉及一种快速升温宽量程热重分析仪。背景技术[0002]热重分析仪是在程序控温下测量物质质量随温度变化的一种热分析仪器。热重分析仪用传感器测试样品质量随时间变化，测试时间间隔很短，在单位时间可取得较多数据，适于质量变化的热反应实验研究，已广泛应用于化工、能源、材料、环境、工程等领域。当前，热重分析仪常规的使用方法是等温热重和程序升温速率热重实验法(非等温法)。程序升温热重法利用程序设定升温速率和起始温度，从起始温度就反应直到程序设定终温结束，仅适用于研究化学反应的本征特性，但不能模拟真实工业环境从而反映实际反应过程(例如煤热解气化，城市生活垃圾焚烧等)；等温热重法是先把温度升到预定温度，然后在此温度条件下恒温一段时间，但受加热速率限制(不超过100℃/min)，样品在升温过程中可能已经发生反应而引起误差。另外，由于热重动力学研究法试样用量少(数毫克)，对于均匀性较差的环境试样(如原煤、城市生活垃圾)不具备代表性。[0003]发明专利(ZL201310743474.0)公开了一种克级物料热重与产气特性研究实验装置，该发明采