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ISO 3679 平衡法全自動閉口閃點測定儀的工作原理

來源:上海羽通儀器儀表廠   2025年08月06日 10:28  
在化工、石油等諸多行業(yè)中,準確測定物質(zhì)的閉口閃點至關(guān)重要,它關(guān)乎產(chǎn)品質(zhì)量、儲存運輸安全等多個方面。ISO 3679 平衡法全自動閉口閃點測定儀便是順應(yīng)這一需求,依據(jù) ISO 3679 標準精心設(shè)計制造的專業(yè)儀器,能夠精準測定色漆(含水性色漆)、清漆、漆基、膠粘劑、溶劑、石油及有關(guān)產(chǎn)品等在 - 30°C 至 300°C 范圍內(nèi)的閉口閃點。
一、核心測定原理
該儀器運用平衡閉杯法測定閉口閃點。其核心操作是將特定體積的試驗樣品注入維持在受試材料預(yù)計閃點溫度的試驗杯中。經(jīng)過一段規(guī)定時間,使樣品在該溫度下充分揮發(fā),形成穩(wěn)定的蒸氣與空氣混合氛圍。隨后點火,觀察是否出現(xiàn)閃燃現(xiàn)象。若未閃燃,則更換新的試樣,在更高溫度點重復(fù)試驗;若閃燃,則降低溫度,用新試樣再次測試,如此反復(fù),直至精準測出閃點,并達到規(guī)定的靈敏度要求。以測定汽油閉口閃點為例,先預(yù)估汽油閃點可能在 20°C 左右,將試驗杯溫度維持在該溫度,注入汽油樣品,等待規(guī)定時間讓汽油蒸氣充分擴散與空氣混合,點火測試。若未閃燃,提高溫度,比如到 25°C,重新?lián)Q樣測試,直到觀察到閃燃,從而確定汽油的閉口閃點。
二、儀器關(guān)鍵構(gòu)成及原理關(guān)聯(lián)
  1. 精準控溫系統(tǒng):儀器配備高精度的控溫系統(tǒng),一般由先進的溫度傳感器和智能溫度控制器組成。常見的溫度傳感器如 Pt100 鉑電阻溫度傳感器,其電阻值會隨溫度變化呈現(xiàn)極為穩(wěn)定且精確的線性變化。傳感器實時感知試驗杯內(nèi)的溫度,并將溫度信號轉(zhuǎn)化為電信號傳輸給智能溫度控制器。智能溫度控制器內(nèi)置復(fù)雜且精密的算法,它將傳感器傳來的實時溫度與操作人員根據(jù)樣品特性預(yù)設(shè)的目標溫度進行對比分析,進而通過調(diào)整加熱元件的供電功率,實現(xiàn)對試驗杯溫度的精準調(diào)控。在測定過程中,若實時溫度低于目標溫度,控制器加大加熱元件供電,快速升溫;若接近目標溫度,控制器減小供電,使溫度穩(wěn)定在極小波動范圍內(nèi),滿足 ISO 3679 標準對溫度控制精度的嚴苛要求,如升溫速率控制在標準規(guī)定的 ±0.5°C/min 等,確保測試過程在穩(wěn)定且準確的溫度環(huán)境下進行。

  1. 高效加熱系統(tǒng):加熱系統(tǒng)是實現(xiàn)溫度快速、穩(wěn)定上升的關(guān)鍵。它通常采用高性能的加熱絲或加熱板作為加熱元件。以加熱絲為例,當(dāng)接通電源,電流通過具有一定電阻的加熱絲,根據(jù)焦耳定律,電能轉(zhuǎn)化為熱能,加熱絲迅速發(fā)熱,為試驗杯提供持續(xù)穩(wěn)定的熱量。加熱元件安裝在特制的隔熱保溫結(jié)構(gòu)內(nèi),試驗杯也被精心設(shè)計的隔熱材料包裹,最大限度減少熱量散失,保證熱量高效集中地作用于樣品,讓樣品能按照標準要求的速率均勻升溫,為樣品蒸氣與空氣混合體達到可燃濃度創(chuàng)造適宜的溫度條件。

  1. 智能點火及檢測系統(tǒng):這是儀器判定閃點的核心部分。點火裝置一般采用電火花點火方式,由高壓發(fā)生器和點火電極組成。當(dāng)樣品溫度接近預(yù)估閃點時,智能控制系統(tǒng)觸發(fā)高壓發(fā)生器,產(chǎn)生高電壓加載到點火電極上,電極瞬間釋放電火花,用于點燃試驗杯內(nèi)的樣品蒸氣與空氣混合體。檢測系統(tǒng)則配備高靈敏度的光電傳感器或火焰離子傳感器。光電傳感器通過捕捉閃燃瞬間產(chǎn)生的光信號變化,將光信號轉(zhuǎn)化為電信號傳輸給控制系統(tǒng);火焰離子傳感器則利用火焰中離子導(dǎo)電特性,檢測閃燃瞬間火焰中的離子電流變化,以此判斷是否發(fā)生閃燃。一旦檢測到閃燃,控制系統(tǒng)立即記錄此時的溫度,該溫度即為樣品的閉口閃點,實現(xiàn)了閃點測定的自動化與精準化。

  1. 樣品承載及輔助系統(tǒng):儀器配備專門設(shè)計的試驗杯用于承載樣品,試驗杯材質(zhì)多選用耐高溫、耐腐蝕且熱傳導(dǎo)性能良好的材料,如優(yōu)質(zhì)不銹鋼或特殊陶瓷。杯蓋設(shè)計嚴密,既能保證測試過程中杯內(nèi)環(huán)境相對封閉,減少樣品蒸氣逸出,又設(shè)有精準控制的通氣小孔,確保適量空氣進入,維持樣品蒸氣與空氣混合比例的穩(wěn)定。此外,還配備有高精度的注射器或移液器,用于精確量取規(guī)定體積的樣品注入試驗杯。在操作過程中,常使用鑷子、清潔刷等輔助工具,鑷子用于取放試驗杯蓋等小部件,清潔刷則用于試驗前后對試驗杯及相關(guān)部件進行清潔,保證儀器內(nèi)部無殘留雜質(zhì),避免對后續(xù)測試結(jié)果產(chǎn)生干擾。


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