上海昌吉量热仪和激光点火量热仪对比分析

实验原理是将一定量待测样品在氧弹中通过点火丝引燃并完全燃烧，燃烧放出的热量将使氧弹周围水的温度升高，通过测定燃烧前后水温变化获得待测样品的燃烧热。发热量测定也是煤质分析中的一项重要检测项目。发热量不仅是评价燃料煤品质的主要参数，也是从事煤炭交易和贸易结算的一项重要考核指标，其测定值的准确与否，将直接关系到煤炭的实际应用。各煤质检测公司一般采纳按国标要求，采用氧弹量热法测定煤的高温发热量。氧弹热量计准确度的要求及检验方法， 国内技术监督部门有专门的检定规程，国内外技术标准也有论述，其测量过程是在一个封闭的耐高压燃烧的氧弹中，上海昌吉氧弹仪内放置一定量燃料的样品，并缠绕点火丝，充入高压氧气，然后使用电流点火引燃点火丝，将样品点燃，并使其充分燃烧，通过计算氧弹筒的释放热来计算燃料的热值。

因为点火丝是一次性的，故每次实验前，都需要重新缠绕新的点火丝，且每次点火丝并不能完全燃烧完而有部分残余，导致每次试验的点火热不一致，需要计算残余点火丝热量，操作麻烦；另外，残余点火丝在试验完成后需要进行清扫，增加工作量。针对上述问题。研究分析激光点火代替棉线或点火丝，可以较有效地解决每次引燃氧弹中的样品时操作繁琐、燃烧存在残留等的问题，提高量热仪测试自动化水平。

金属丝熔断式点火方式的测试原理
每次实验前，人工将一段直径在0.1～0.12 mm 的点火丝固定于氧弹的正电极杆和负电极杆上并卡紧，使整个氧弹形成一个完整的通电电路，电阻丝作为整个回路中电阻的主要集中部分。氧弹充氧完成后放入仪器并盖上仪器的盖子，其中一极和氧弹头接触（和氧弹内较短柱子相通），另一极通过氧弹外壁和氧弹内较长柱子（放坩埚那个）相连，形成了点火丝的两极。将氧弹的通电回路与整个仪器的通电回路连接在一起，形成一个完整的通电回路。其中电源部分为充电电容，电阻集中在氧弹内的点火丝上。控制电容放电，因为整个回路的电阻集中在氧弹内的点火丝上，电热放出的电量也主要集中在此电阻丝上，电阻丝受热熔断产生火花，把坩埚内煤样点燃。

针对上海昌吉地质仪器有限公司生产的氧弹量热仪熔断式点火需要缠绕点火丝导致操作繁琐问题，对氧弹量热仪的主机和氧弹进行改造，将原有的熔断式点火方式改为激光点火方式。从氧弹量热仪的实验数据结果分析来看，熔断式点火方式与激光点火方式试验结果无显著性差异，可以相互替代使用。同时也对比了激光内置点火方式和激光外置点火方式，激光内置点火方式可以和现有量热仪通用，但是存在不能直接点燃苯甲酸成功率不高，而激光外置点火方式，可以直接点燃苯甲酸，但对量热仪改动量较大，结构复杂。且无论激光外置还是激光内置，随着使用次数的增加，氧内透光镜存在被污染问题。总体而言，对于氧弹量热仪而言，采用激光点火是可行的、科学的、成功的。同时激光点火方式可重复点火，降低了劳动强度，并使人操作更简单，提高了设备使用率。