結(jié)構(gòu)構(gòu)成
主要由機(jī)架、壓頭、加荷裝置、加熱裝置、致冷裝置、形變測(cè)量裝置、記錄裝置、溫度程序控制裝置等組成。
1、機(jī)架:剛形結(jié)構(gòu),在測(cè)試溫度范圍內(nèi)軸線方向不發(fā)生變形;
2、壓頭:直徑4.0mm,長度10mm;;
3、加荷裝置:可通過壓桿、壓頭對(duì)試樣施加壓強(qiáng)0.4MPa;
4、加熱裝置:為程序控制系統(tǒng),控溫速率1.2℃/min,控溫精度0.5℃;
5、致冷裝置:低溫度-150℃;
6、形變測(cè)量裝置:探頭每位移1μm輸出1μV電信號(hào)。
機(jī)器特點(diǎn)
1、工作溫度范圍寬 -150℃-1500℃ 具有熔融自保護(hù)功能;
2、高精度加力馬達(dá),保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確;
3、測(cè)量范圍廣,大載荷:0.01-6N;
4、帶液氮自動(dòng)冷卻系統(tǒng);
5、采用應(yīng)力、應(yīng)變控制技術(shù);
6、恒定/線型載荷模式,用以測(cè)量材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能;
7、疊加正弦波負(fù)荷,構(gòu)成DMA模式(0.001-1Hz),用以測(cè)量材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能;
8、控制轉(zhuǎn)化速率技術(shù)(CRTA),即控制材料的應(yīng)變;
9、高解析功能,采用Step Temp模式;
10、自動(dòng)讀取試樣尺寸;
11、可在不同濕度下進(jìn)行測(cè)量;
12、可浸泡在液體中進(jìn)行測(cè)量;
13、具有大容積熱重分析(TGA)功能;
14、背景扣除;
汽車排氣分析儀是一種用來檢測(cè)汽車尾氣中各種氣體元素含量指標(biāo)的一種儀器。汽車排氣分析儀是利用不分光紅外線和電化學(xué)傳感器對(duì)汽車排氣中主要組份CO、HC、CO2、NOX和O2的測(cè)量分析。按照ISO9001質(zhì)量保證體系及JJG688-90檢定規(guī)程的要求研制、生產(chǎn)和檢定。在研制過程中采納了許多環(huán)保界專家和汽車生產(chǎn)及維護(hù)廠家的建議,完全適用于環(huán)保部門和車輛維修、安檢、路檢等汽車尾氣排放檢測(cè)場(chǎng)合。具有良好的穩(wěn)定性,測(cè)量精確度高以及使用壽命長等他特點(diǎn)。 1、環(huán)境監(jiān)測(cè)部門的路檢和抽檢 通過使用汽車尾氣,檢測(cè)人員可以隨車在任何地方對(duì)路上行駛車輛進(jìn)行抽檢,不受天氣等客觀條件的影響。檢測(cè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度也可得到改善?! ?、尾氣凈化裝置的快速檢驗(yàn) 尾氣凈化裝置的檢測(cè)必須在工況狀態(tài)下進(jìn)行,但現(xiàn)在的工況測(cè)試需要進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn),價(jià)格少則五、六十萬,多則幾百、上千萬,做一次尾氣凈化裝置的檢測(cè)花費(fèi)也很大。很多生產(chǎn)、研究單位沒有能力經(jīng)常性對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試。由于汽車尾的輕便特點(diǎn),可用于汽車實(shí)際道路行駛狀況的檢測(cè),簡(jiǎn)單方便地反映出汽車在不同負(fù)荷、不同道路中的尾氣基本排放情況。而花費(fèi)只是幾萬元儀器的一次性投資?! ?、有關(guān)汽車尾氣的研究工作 利用汽車尾氣檢測(cè)儀的特點(diǎn),研究人員可以方便地得到汽車在城市不同交通狀況下的尾氣排放的基本數(shù)據(jù),為政府決策機(jī)關(guān)提供參考信息,利于城市道路規(guī)劃、交通管理等政府決策?! ?、汽車修理廠 汽車尾氣檢測(cè)儀的操作非常簡(jiǎn)單,維修工只需要幾小時(shí)的培訓(xùn)就可掌握。汽車尾氣檢測(cè)儀的功能不僅可以用于尾氣檢測(cè)也可用于汽車燃燒系統(tǒng)故障的檢查,為尾氣調(diào)整提供快速、可靠的參考?! ?、對(duì)其他現(xiàn)場(chǎng)儀器的參考校準(zhǔn) 由汽車尾氣檢測(cè)儀的輕便特點(diǎn),管理人員可以隨身攜帶剛在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)標(biāo)定好的儀器對(duì)一些如年檢廠、修理廠、尾氣治理廠等單位進(jìn)行在用儀器運(yùn)行狀況的檢查。
在污水處理過程中,通過增加污水中的氧含量使污染物通過活化泥漿被分解出來,達(dá)到污水凈化的目的,在線測(cè)量氧含量有助于確定較佳的凈化方法和性價(jià)比高的曝氣池配置。在生物發(fā)酵過程中氧含量的測(cè)量數(shù)據(jù)可對(duì)工藝過程進(jìn)行指導(dǎo),如判斷發(fā)酵過程的臨界氧濃度、發(fā)酵罐的供氧能力以及菌體的活性和菌體的生長量等,并根據(jù)發(fā)酵時(shí)的供氧和需氧變化來指導(dǎo)補(bǔ)料操作。
(一)溶解氧分析儀測(cè)量原理
氧在水中的溶解度取決于溫度、壓力和水中溶解的鹽。溶解氧分析儀傳感部分是由金電極(陰極)和銀電極(陽極)及氯化鉀或氫氧化鉀電解液組成,氧通過膜擴(kuò)散進(jìn)入電解液與金電極和銀電極構(gòu)成測(cè)量回路。當(dāng)給溶解氧分析儀電極加0.6~0.8V的極化電壓時(shí),氧通過膜擴(kuò)散,陰極釋放電子,陽極接受電子,產(chǎn)生電流,整個(gè)反應(yīng)過程為:
陽極Ag+Cl→AgCl+2e-
陰極O2+2H2O+4e→4OH-
根據(jù)法拉第定律:流過溶解氧分析儀電極的電流和氧分壓成正比,在溫度不變的情況下電流和氧濃度之間呈線性關(guān)系。
(二)溶解氧含量的表示方法
溶解氧含量有3種不同的表示方法:氧分壓(mmHg);百分飽和度(%);氧濃度(mg/L或10-6),這3種方法本質(zhì)上沒什么不同。
(1)分壓表示法:氧分壓表示法是基礎(chǔ)和最本質(zhì)的表示法。根據(jù)Henry定律
可得,P=(Po2+PH2O)×0.209,其中,P為總壓;Po2為氧分壓(mmHg);PH2O為水蒸氣分壓;0.209為空氣中氧的含量。
(2)百分飽和度表示法:由于曝氣發(fā)酵十分復(fù)雜,氧分壓不能計(jì)算得到,在此
情況下用百分飽和度的表示法是合適的。例如將標(biāo)定時(shí)溶解氧定為100%,零
氧時(shí)為0%,則反應(yīng)過程中的溶解氧含量即為標(biāo)定時(shí)的百分?jǐn)?shù)。
(3)氧濃度表示法:根據(jù)Henry定律可知氧濃度與其分壓成正比,即:C=Po2
×a,其中C為氧濃度(mg/L);Po2為氧分壓(mmHg);a為溶解度系數(shù)(mg/mmHg·L)。
溶解度系數(shù)a不僅與溫度有關(guān),還與溶液的成分有關(guān)。對(duì)于溫度恒定的水溶液,a為常數(shù),則可測(cè)量氧的濃度。氧濃度表示法在發(fā)酵工業(yè)中不常用,但在污水處理、生活飲用水等過程中都用氧濃度來表示。
(三)影響溶解氧測(cè)量的因素
氧的溶解度取決于溫度、壓力和水中溶解的鹽,另外氧通過溶液擴(kuò)散比通過膜擴(kuò)散快,如流速太慢會(huì)產(chǎn)生干擾。
1.溫度的影響
由于溫度變化,膜的擴(kuò)散系數(shù)和氧的溶解度都將發(fā)生變化,直接影響到溶氧電極電流輸出,常采用熱敏電阻來消除溫度的影響。溫度上升,擴(kuò)散系數(shù)增加,溶解度反而減小。溫度對(duì)溶解度系數(shù)a的影響可以根據(jù)Henry定律來估算,溫度對(duì)膜擴(kuò)散系數(shù)β可以通過阿侖尼烏斯定律來估算。
(1)氧的溶解度系數(shù):由于溶解度系數(shù)a不僅受溫度的影響,而且受溶液的成
分的影響。在相同氧分壓下,不同組分的實(shí)際氧濃度也可能不同。根據(jù)亨利定律可知氧濃度與其分壓成正比,對(duì)于稀溶液,溫度變化溶解度系數(shù)a的變化約為2%/℃。
(2)膜的擴(kuò)散系數(shù):根據(jù)阿侖尼烏斯定律,溶解度系數(shù)β與溫度T的關(guān)系為:
C=KPo2·exp(-β/T),其中假定K、Po2為常數(shù),則可以計(jì)算出β在25℃時(shí)為2.3%/℃。
當(dāng)溶解度系數(shù)a計(jì)算出來后,可通過儀表指示和化驗(yàn)分析值對(duì)比計(jì)算出膜的擴(kuò)散系數(shù)(這里略去計(jì)算過程),膜的擴(kuò)散系數(shù)在25℃時(shí)為1.5%/℃。
2.大氣壓的影響
根據(jù)Henry定律,氣體的溶解度與其分壓成正比。氧分壓與該地區(qū)的海拔高度有關(guān),高原地區(qū)和平原地區(qū)的差可達(dá)20%,使用前必須根據(jù)當(dāng)?shù)卮髿鈮哼M(jìn)行補(bǔ)償。有些儀表內(nèi)部配有氣壓表,在標(biāo)定時(shí)可自動(dòng)進(jìn)行校正;有些儀表未配置氣壓表,在標(biāo)定時(shí)要根據(jù)當(dāng)?shù)?font color="#0268CA">氣象站提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置,如果數(shù)據(jù)有誤,將導(dǎo)致較大的測(cè)量誤差。
3.溶液中含鹽量
鹽水中的溶解氧明顯低于自來水中的溶解氧,為了準(zhǔn)確測(cè)量,必須考慮含鹽量對(duì)溶解氧的影響。在溫度不變的情況下,鹽含量每增加100mg/L,溶解氧降低約1%。
如果儀表在標(biāo)定時(shí)使用的溶液的含鹽量低,而實(shí)際測(cè)量的溶液的含鹽量高,也會(huì)導(dǎo)致誤差。在實(shí)際使用中必須對(duì)測(cè)量介質(zhì)的含鹽量進(jìn)行分析,以便準(zhǔn)確測(cè)量及正確補(bǔ)償。
4.樣品的流速
氧通過膜擴(kuò)散比通過樣品進(jìn)行擴(kuò)散要慢,必須保證電極膜與溶液完全接觸。對(duì)于流通式檢測(cè)方式,溶液中的氧會(huì)向流通池內(nèi)擴(kuò)散,使靠近膜的溶液中的氧損失,產(chǎn)生擴(kuò)散干擾,影響測(cè)量。為了測(cè)量準(zhǔn)確,應(yīng)增加流過膜的溶液的流量來補(bǔ)償擴(kuò)散失去的氧,樣品的最小流速為0.3m/s。
(四)注意的問題
對(duì)溶解氧分析儀來說,只要選型、設(shè)置、維護(hù)得當(dāng),一般均能滿足工藝的測(cè)量要求。溶解氧分析儀的使用不好的主要問題出在:使用維護(hù)不正確;電極內(nèi)部泄露造成溫度補(bǔ)償不正常;電極輸入阻抗降低等。
1.日常維護(hù)
儀表的日常維護(hù)主要包括定期對(duì)電極進(jìn)行清洗、校驗(yàn)、再生。
(1)1~2周應(yīng)清洗一次電極,如果膜片上有污染物,會(huì)引起測(cè)量誤差。清洗時(shí)
應(yīng)小心,注意不要損壞膜片。將電極放入清水中涮洗,如污物不能洗去,用軟布或棉布小心擦洗。
(2)2~3月應(yīng)重新校驗(yàn)一次零點(diǎn)和量程。
(3)電極的再生大約1年左右進(jìn)行一次。當(dāng)測(cè)量范圍調(diào)整不過來,就需要對(duì)溶
解氧電極再生。電極再生包括更換內(nèi)部電解液、更換膜片、清洗銀電極。如果觀察銀電極有氧化現(xiàn)象,可用細(xì)砂紙拋光。
(4)在使用中如發(fā)現(xiàn)電極泄露,就必須更換電解液。
2.儀表標(biāo)定
儀表的標(biāo)定方法一般可采用標(biāo)準(zhǔn)液標(biāo)定或現(xiàn)場(chǎng)取樣標(biāo)定。
(1)標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定法:標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定一般采用兩點(diǎn)標(biāo)定,即零點(diǎn)標(biāo)定和量程標(biāo)
定。零點(diǎn)標(biāo)定溶液可采用2%的Na2SO3溶液。量程標(biāo)定溶液可根據(jù)儀表測(cè)量量程選擇4M的KCl溶液(2mg/L);50%的甲醇溶液(21.9mg/L)。
(2)現(xiàn)場(chǎng)取樣標(biāo)定法(Winkler法):在實(shí)際使用中,多采用Winkler方法對(duì)溶解
氧分析儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定。使用該方法時(shí)存在兩種情況:取樣時(shí)儀表讀數(shù)為M1,化驗(yàn)分析值為A,對(duì)儀表進(jìn)行標(biāo)定時(shí)儀表讀數(shù)仍為M1,這時(shí)只須調(diào)整儀表讀數(shù)等于A即可;取樣時(shí)儀表讀數(shù)為M1,化驗(yàn)分析值為A,對(duì)儀表進(jìn)行標(biāo)定時(shí)儀表讀數(shù)改變?yōu)镸2,這時(shí)就不能將調(diào)整儀表讀數(shù)等于A,而應(yīng)將儀表讀數(shù)調(diào)整為A/M1×M2。
3.使用中應(yīng)注意的問題
使用中應(yīng)注意以下問題:由于溶解氧電極信號(hào)阻抗較高(約20MΩ),溶解氧電極與轉(zhuǎn)換器之間距離最大為50m;溶解氧電極不用時(shí)也應(yīng)處于工作狀態(tài),可接在溶解氧轉(zhuǎn)換器上。久置或重新再生(更換電解液或膜)的電極,在使用前應(yīng)置于無氧環(huán)境極化1~2h;由于溫度變化對(duì)電極膜的擴(kuò)散和氧溶解度有較大影響,標(biāo)定時(shí)需較長時(shí)間(約10min),以使溫補(bǔ)電阻達(dá)到平衡;氧分壓與該地區(qū)的海拔高度有關(guān),儀表在使用前必須根據(jù)當(dāng)?shù)卮髿鈮哼M(jìn)行補(bǔ)償;測(cè)量溶液的含鹽量高時(shí),儀表標(biāo)定時(shí)應(yīng)使用含鹽量相當(dāng)?shù)娜芤?對(duì)于流通式測(cè)量方式,要求流過電極的最小流速為0.3m/s。