自动化量热计制造技术

用于确定易燃物质发热量的自动化设备采用一集成、恒温的贮存罐以减小设备的复杂性，并通过提供一方便的恒温水源便于量热计的自动化。使用一移动分离器以对恒温贮存罐（７０）进行重新设置，或者在样品分析前提供温度平衡或者在分析期间确定一固定容积的水，并在分析期间对高精度的温度测量进行记录。该设备包括这样的装置，用于控制该移动分离器、容纳样品的燃烧容器（２０），以及加载、清洗和卸载燃烧容器。这消除了关键的分析步骤，其在以前需要操作者的手动干预。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
—种较复杂的设备已经得到了应用，用于根据标准方法论 (ASTM/ISO文档)确定固体和液体物质的发热量。这种设备的操作很容 易理解，并已经在例如美国国家标准协会ANSI/ASTMD5865中进行了说 明。 现有的量热计都需要使用多个内部和外部的贮存罐，用这些贮存 罐容纳和管理设备运行所需的水。美国专利Nos.4398836和4616938公开 的量热计，其具有一用于容纳量热计燃烧容器的储7K罐和一通过导管和阀 连接用于向容器提供水的单独储7K罐。在美国专利No.4616938中公开的另 一量热计中，采用两个不同的贮存罐，包括一内部套筒(jacket)贮存罐 和一不变的内部桶(bucket)形贮存罐。在美国专利No.5322360中公开的 另一量热计中，采用四个不同的贮存罐i&存 罐引出的阀门和导管。 在又一实施例中， 一种清洗量热计的燃烧容器的方法包括提供具 有一敞开的顶部的燃烧容器；提供一加压空气和清洗流体的源；为所述燃 烧容器提供一盖体，其包括一入口止回阀和一具有向下指向所述容器中出 口的喷嘴；提供一包括一可机械沖开的止回阀和一吸管的排气口，该吸管 延伸通过盖体进入所述容器，其中，通过允许加入的加压空气和清洗流体 对所述燃烧容器进行清洗以用于随后的燃烧，其中燃烧的副产品从所述燃 烧容器通过所述止回阀排出，清洗流体通过所述吸管排出。附图说明20参照附图并阅读下文的说明书，本专利技术的这些和其它特征、目的 和优点将会更加明显。图7是量热计的一不完整透视图，显示了形成盖装置的分离器下降到用于量热计的一分析位置； 盖装置30还包括一吸管37 (图3, 9和10 ),其从盖体30中的 一可机械冲开的高压止回阀和在清洗期间用于燃烧的副产品及冲洗水和空 气通过顶部部件40排出的一气体流路伸出。如在图9中更好地示出地，吸 管37具有一敞开的下端部，其与燃烧容器弯曲层的底部很接近，并连接到 一排气口，使得在清洗期间，几乎所有的水和燃烧副产品通过一位于 Kynar⑧块78中的出口从容器排出，并通过管形路径通过盖体40排出。 止回阀75通过一气动驱动的锤76 (图9)驱动，锤76可移动和密封安装 在固定在顶部部件40的下方部分42中的一Kynar⑧块78中。 一连接到顶 部部件40的上方部分45的气动装置79提供气动压力以选择性地如下所述 的驱动阀75。 盖装置30通过一具有网紋状外表面的螺紋卡环43连接到涂有 Teflon⑧的铝顶部部件40的下端部分42。环43与盖体30上的一环形法兰 47 (图9)接合以将盖体固定到顶部部件40的下端部分42。铝顶部部分 42和45的外表面是涂有Teflon⑧的，以防止在暴露于水和燃烧的副产品 期间发生侵蚀。铝顶部部件40具有很好的热特性，其可促进与恒温流体贮 存罐70中的水快速平衡，燃烧容器和顶部部件40的下端部分42沉浸在该 贮存罐中。上端盖45和下端盖42之间的机械接触最小化，以限制从桶50 到环绕的恒温贮存罐70的热传递。顶部部件40包括在其中延伸的导管， 通过该导管向喷嘴36提供氧气、空气和水，以及一用于吸管37的导管和 用于加热丝39的电导体。通过其与盖体30和顶部40的连接，燃烧容器 20通过提升装置110 (图4-8)提升和降低以进入和离开恒温贮存罐70 (图1 - 7和10 )，提升装置110还在一打开位置和移走燃烧容器20的位 置(图4 )之间锁定和打开盖装置30，此时容器20通过夹持臂120， 122 保持在一闭合的、用于分析的较低位置(图7),如下所述。 底板54配置为使桶50与恒温贮存罐70的环绕的通常为圆柱形 的套筒80绝热。为此，该底板包括向下和向外伸出的腿56，其通过O型 环61密封到真空杜瓦瓶(dewar )53和通过O型环64密封到一支承板67， 该支承板67通过绝热环形基座62与套筒80的底板82隔开。这种配置在 桶50的底板54和套筒80的底板之间提供了 一开放的热绝缘容积58。 在下端密封61和上端密封的0型环48之间，桶50的内部容积 大约可容纳1.5L (升)的液体，通常是水，当处于闭合位置时，该O型环 与真空杜瓦瓶53的逐渐变细的上缘52'接合，如图3和7所示。 一形状 与燃烧容器20基本一致、但直径比容器稍大的导流板65 (图1-3)同中 心地环绕燃烧容器。导流板65以一种常规方法通过适当的固定件(标出) 设置在桶50内。导流板65在其底部附近具有一开口 63和一弯曲环形壁 66，该环形壁66与推动器59相邻但分隔开，用于在分析期间使水在桶50 内沿图3中箭头B所指示的方向循行。 一热敏电阻55通过合适的O型环 密封地延伸通过底板56,用于在一分析过程期间测量桶50内的恒温液体(通常为水)的温度升高。 因此，本专利技术的量热计系统实现了量热计容器20在一恒温ji&存 罐70内的不干涉的自动处理(hands-off automated handling)，其具有一 分离构件，包括顶部40和将桶50与套筒80分开的密封48 ，并提供了一 严谨的受控环境，用于在分析期间桶内温度升高的检测。通过使用包括一 加热器和冷水入口的循行系统对套筒温度进行精密控制，以保持套筒温度 基本稳定在25'C。此外，本专利技术的系统提供了一种独特的容器自动清洗系 统，从而无需操作者的人工千预，提高了随后分析的可靠性和可重复性。[611 对本领域的技术人员而言，可对此处所述的本专利技术的优选实施例 进行各种修改，只要其不偏离附属的权利要求所确定的本专利技术的精神或范 围。权利要求1、量热计系统，其包括一恒温贮存罐，所述量热计系统包括一燃烧容器；一外套筒，其具有一壁、一流体入口和一出口，设置在所述出口的相对端附近；一加热器和一泵，其与所述套筒相连，用于使流体从所述流体出口通过所述加热器循行到所述入口，以便在所述套筒内提供一恒定的流体温度；一绝热构件，其设置在所述套筒内、与所述套筒壁处于隔离状态，并具有一内部容积，在该内部容积中确定一用于接收一量热计燃烧容器的桶，所述绝热构件的高度比所述套筒的高度小，使得在所述套筒中的流体填充所述桶；以及一可移动的关闭件，其可选择性地连接到所述量热计燃烧容器，并包括一密封体，所述密封体接合所述绝热构件，用于在所述燃烧容器内的一样品燃烧期间将所述桶从所述套筒密封隔离。2、 根据权利要求l所述的系统，其特征在于所述桶包括一导流板和 一底板，所述底板具有一推动器，用于使流体在所述桶内在所述导流板的 相对侧上绕所述燃烧容器循行，从而使容纳在所述桶内的流体温度均匀。3、 根据权利要求2所述的系统，其特征在于所迷套筒包括连接到所 述泵的一排出端的上方流体入口，其中一个入口指向围绕所述绝热构件的 所述套筒容积，并且另 一入口指向位于所述绝热构件的一上端之上的区域， 以便将流体引入所述桶，从而迅速使所述桶和套筒内的流体温度均匀。4、 根据权利要求3所述的系统，其特征在于所述绝热构件包括一大 体为圆柱形的构件，其中所述构件的上端包括一倾斜环形边缘，该倾斜环 形边缘与所述可移动构件的所述密封体接合，用于当将所述燃烧容器引入 所述桶中时，使所述构件相对所述桶居中并密封。5、 根据权利要求4所述的系统，其特征在于所述推动器包括安装于 其本文档来自技高网...

【技术保护点】
量热计系统，其包括一恒温贮存罐，所述量热计系统包括：　　　　一燃烧容器；　　　　一外套筒，其具有一壁、一流体入口和一出口，设置在所述出口的相对端附近；　　　　一加热器和一泵，其与所述套筒相连，用于使流体从所述流体出口通过所述加热器循行到所述入口，以便在所述套筒内提供一恒定的流体温度；　　　　一绝热构件，其设置在所述套筒内、与所述套筒壁处于隔离状态，并具有一内部容积，在该内部容积中确定一用于接收一量热计燃烧容器的桶，所述绝热构件的高度比所述套筒的高度小，使得在所述套筒中的流体填充所述桶；以及　　　　一可移动的关闭件，其可选择性地连接到所述量热计燃烧容器，并包括一密封体，所述密封体接合所述绝热构件，用于在所述燃烧容器内的一样品燃烧期间将所述桶从所述套筒密封隔离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：KR布鲁斯怀勒，
申请(专利权)人：莱克公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]