Kalorymetry niewybuchowe (pdf, 1,1 MB)Kalorymetry standardowe - niewybuchowe spełniają następujące normy
PN - ISO 1928 - Paliwa stałe; Oznaczanie ciepła spalania metodą spalania w bombie kalorymetrycznej i obliczanie wartości opałowej.
ASTM D240-02, Standard Test Method of Hydrocarbon Fuels by Bomb Calorimeter
ASTM D5865-07a, Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal & Coke
ASTM D1989-92a, (Discontinued-see D5865) Standard Test Method for Gross
Calorific Value of Coal and Coke by Microprocessor Controlled Isoperibol Bomb
Calorimeter
ASTM D3286-91, (Discontinued-see D5865) Standard Test Method for Gross
Calorific Value of Coal and Coke by the Isoperibol Bomb Calorimeter
ASTM D4809-06, Standard Test Method for Heat of Combustion of Liquid Hydrocarbon Fuels by Bomb Calorimeter(Precision Method).
ASTM D5468-02, Standard Test Method for Gross Calorific and Ash Value of Waste Materials.
ASTM E711-87, Standard Test Method for Gross Calorific Value of Refuse-Derived Fuel by the Bomb Calorimeter ISO 1928:1995, Solid Mineral Fuels-Determination of Gross Calorific Value by the Bomb Calorimeter Method, and Calculation of Net Calorific Value.
BS 1016-105:1992, Methods for Analysis and Testing of Coal and Coke. Determination of gross calorific value.
DIN 51900, Determination of Calorific Values and Calculation of Heat Values with the Bomb Calorimeter Procedure with Isothermal Jacket.
)
| Parametry |
6400 Kalorymetr automatyczny typu Isoperibol |
6300 Kalorymetr automatyczny typu Isoperibol |
6200 Kalorymetr typu Isoperibol |
6100 Kalorymetr z plaszczem kompensowanym |
6725 Kalorymetr pół mikro |
| Czas jednej próby | 6 minut | 6 minut | 6 minut | 6 minut | 6 minut |
| Powtarzalność (%RSD) | 0.10% | 0.10% | 0.10% | 0.20% | 0.40% |
| Typ kalorymetru | Isoperibol | Isoperibol | Isoperibol | Skompensowany | Statyczny |
| Liczba naczyń | Do 4 | Do 4 | Do 4 | Do 4 | 1 |
| Typ zamknięcia | Szybkie | Szybkie | Zakręcane | ||
| Prób na godzinę |
6 - 8 w zależności od wyposażenia |
6 - 8 w zależności od wyposażenia |
4 - 8 w zależności od wyposażenia |
4 - 8 w zależności od wyposażenia | 3 |
| Typ bomby i naczynia | Półstały cylinder | Półstały cylinder | Bomba demontowalna | Bomba demontowalna | Bomba demontowalna |
| Głowica demontowalna | Głowica demontowalna | i naczynie | i naczynie | Naczynie Dewara | |
| Naczynie | Stałe | Stałe | Demontowane | Demontowane | Stałe |
| Napełnianie naczynia | Automatyczne | Automatyczne | Manualne | ||
| Napełnianie tlenem | Automatyczne | Automatyczne | Automatyczne | Automatyczne | Manualne |
| Chłodzenie wodą | Wbudowane | Opcjonalne zewnętrzne | Opcjonalne zewnętrzne | Opcjonalne zewnętrzne | Brak |
| Czyszczenie bomby | Automatyczne | Automatyczne | Manualne | ||
| Program | Ekran dotykowy | Ekran dotykowy | Ekran dotykowy | Ekran dotykowy | dotykowy |
| Modyfikacje | |||||
| Pamięć | 1000 prób | 1000 prób | 1000 prób | 1000 prób | 1000 prób |
| Podłączenie drukarki | Ethernet lub RS232 | Ethernet lub RS232 | Ethernet lub RS232 | Ethernet lub RS232 | Ethernet lub RS232 |
| Podłączenie wagi |
Ethernet, ekran dotykowy lub RS232C |
Ethernet, ekran dotykowy lub RS232C |
Ethernet, ekran dotykowy lub RS232C |
Ethernet, ekran dotykowy lub RS232C |
Ethernet, ekran dotykowy lub RS232C |
| Podłączenie do Internetu | Ethernet | Ethernet | Ethernet | Ethernet | Ethernet |
| Rozdzielczość temperatury | 0.0001°C | 0.0001°C | 0.0001°C | 0.0001°C | 0.0001°C |
| Otoczenie | 15 - 30°C | ||||
| Warunki | Wilgotność <80% | ||||
| Czystość tlenu | 99.5% | ||||
| Czystość wody | Woda destylowana lub kranowa, 85 ppm lub mniej | ||||
)
Kalorymetr 1341 jest ulepszoną wersją prostego kalorymetru o stałym płaszczu i tlenowej bombie kalorymetrycznej typu Parr 1108 Oxygen Bomb. Może być stosowany w tych samych zakresach pomiarowych próbek stałych lub ciekłych, co bardziej złożone kalorymetry serii 6000. Służy do pomiaru kaloryczności dowolnych materiałów ciekłych lub stałych, bezpiecznie spalanych w bombie tlenowej. Może również służyć jako narzędzie nauczania uczniów i studentów podstawowych metod pomiaru kaloryczności. Urządzenie jest łatwe w obsłudze i gotowe do użycia w ciągu kilku minut. Aparat pracuje przy tym w temperaturze pokojowej bez potrzeby kontrolowania temperatury płaszcza, a ewentualne straty ciepła są kompensowane przez zastosowanie korekcji pomiarowej, zachowując przy tym dobrą powtarzalność wyników. W ciągu ośmiogodzinnego dnia roboczego przy użyciu kalorymetru 1341 można wykonać 10-12 prób. Kalorymetr zaopatrzony jest w Parr1825 Oxygen Filling Connection, Parr 6775 Termometr cyfrowy, sześć kapsułek paliwowych, lont do przeprowadzenia 1500 testów, oraz uchwyt na bombę oraz pokrywę kalorymetru, a także wialki z kwasem benzoesowym do standaryzacji kalorymetru.| Parametry | 1341 Kalorymetr ze zwykłym płaszczem |
| Czas jednej próby | 25 minut |
| Powtarzalność (%RSD) | 0.30% |
| Typ kalorymetru | Statyczny |
| Liczba naczyń | 1 |
| Typ zamknięcia | Zakręcane |
| Prób na godzinę | 2 |
| Typ bomby | cylinder i naczynia Bomba demontowalna i naczynie |
| Naczynie | Demontowane |
| Napełnianie naczynia | Manualne |
| Napełnianie tlenem | Manualne |
| Chłodzenie wodą | Brak |
| Czyszczenie bomby | Manualne |
| Program | Brak |
| Modyfikacje | Brak |
| Pamięć | Brak |
| Podłączenie drukarki | Brak |
| Podłączenie wagi | Brak |
| Podłączenie do Internetu | Brak |
| Rozdzielczość temperatury | 0.002°C |
| Otoczenie | 15 - 30°C |
| Warunki | Wilgotność <80% |
| Czystość tlenu | 99.5% |
| Czystość wody | Woda destylowana lub kranowa, 85 ppm lub mniej |
)
Kalorymetry wybuchowe (pdf, 85 kB )Zazwyczaj bomby kalorymetryczne tlenowe są używane do pomiaru ciepła spalania lub ciepła reakcji materiałów podczas procesu spalania w tlenie lub gazach obojętnych. Stosowane do tych celów wzmocnione naczynia ( np. bomba tlenowa 1104 ) są niewystarczająco przydatne do prób detonacyjnych i mogą wystąpić podczas procesu detonacji nieoczekiwane konsekwencje. Dla przykładu tradycyjne ciepło spalenia w tlenie materiału PETN - C5H8N4O12 wynosi 1957 cal/g, podczas gdy ciepło detonacji w próżni wynosi 1490 cal/g – różnica wynosi aż 24 %.
Dodatkowo, jest wiadomo, że stopień upakowania materiałów wybuchowych ma znaczny wpływ na wielkość wydzielanej energii. Dla załadowań nie upakowanych lub lekko upakowanych wydzielona energia jest w dużym stopniu zatrzymana w produkcie. Jeżeli załadowanie jest w znacznym stopniu upakowane wówczas energia detonacji w większości przypadków jest zamieniona w energię kinematyczną i energię wewnętrzną. Przykładowo tradycyjne ciepło spalania 2,4,6 – trinitrotoluenu ( TNT) w tlenie wynosi 3590 cal/g. Ciepło detonacyjne tegoż samego materiału w załadowaniu o gęstości 1.53 g / cm3 wynosi 1093cal/g a w załadowaniu o gęstości 0.998g/cm3 wynosi tylko 870 cal/g. Natomiast w załadowaniu materiału nie upakowanego ciepło produktu wynosi 600 cal/g.
Precyzyjne informacje o procesie detonacji można uzyskać łącząc pomiary kalorymetryczne i ciśnienia dynamicznego. Pomiary te są używane podczas wyjaśniania zjawiska detonacji, wybuchu. Detonacyjny kalorymetr firmy Parr został skonstruowany dla celów badawczych w tej dziedzinie. Nowy kalorymetr detonacyjny firmy Parr posiada zdolność załadowania próbki o masie 25 g wysoko detonacyjnego materiału o całkowitej energii wydzielonej 160 kJ. Wybuch jest zainicjowany poprzez użycie detonatora EBW zawierającego 80 mg PETN i 450 mg RDX w połączeniu. Zapalniki są odpalane 4000 V prądu pojemnościowego. Kompletny pomiar kalorymetryczny jest wykonany w kilka godzin z precyzją dziesiętnych części procenta. Bomba może być wyposażona w super szybki przetwornik ciśnienia umożliwiający pomiar dynamiczne procesy detonacji.
Główne elementy składowe systemu pomiarowego
Naczynie detonacyjne
Wyjątkowe naczynie w kształcie kuli wykonane jest ze ścianek o grubości 3.2 cm z stali szlachetnej i posiada średnicę wewnętrzną 21.6 cm, objętość 5.3 litra. W środku naczynia jest dekiel o grubuści 3.8 cm, ośrdenicy 9 cm. Dekile posiada super odporne uszczelnienie z zamocowanie Dekiel zawiera windę zamocowaną w środku, zawór wejścia/wyjścia oraz dwie wysokonapięciowe elektrody. Dodatkowy port ciśnieniowy może być opcjonalnie wprowadzony. Masa bomby wynosi 55 kg.
)
Statyw kalorymetry
Kalorymetr detonacyjne wykorzystuje klasyczny kalorymetr isoperibol oraz statyczny płaszcz. Płaszcz ten jest stosowany przez wiele lat w kalorymetrach firmy Parr. Wszystkie elementy zainstalowane są na statywie z windą.
System wykorzystuje precyzyjny termometr ( rozdzielczość 0.0001st.C ) typ 6772 mierzący temperaturę podczas całego procesu pomiaru. Termometr wyposażony jest w ekran kolorowy dotykowy współpracujący z wyjściem cyfrowym użytkownika. Rejestruje się temperaturę mieszanej wody wokół bomby jak również temperaturę płaszcza. Podczas testu uwzględniona jest korekacja w czasie rzeczywistym temperaturowa dla każdego przebiegu testu. System posiada własne oprogramowanie Windows oraz Linux, oraz może być podłączony do sieci komputerowej poprzez Ethernet ( LAN), serwer VCN, FTP. Może być on zdalnie sterowany.
Dynamiczny pomiar ciśnienia.
Parowski system pomiaru ciśnienia może być użyty dla pomiarów ciśnień dynamicznych występujących podczas przebiegu detonacji wewnątrz bomby. System ten daje możliwość obserwacji zmian ciśnienia zachodzących podczas procesu dekompozycji materiału:
- Pierwszy składnik to super szybki przetwornik ciśnienia dający sugbał od dynamicznego ciśnienia. Przetwornik posiada zdolność rejestracji ciśnienia o wartości do 10 000 psi ( 689 atm ) z częstotliwością 100 kHz. Minimalna mierzalna wartość zmian ciśnienia wynosi 0.5 psi.
- System zawiera szybką kartę 200 kS/s PC ( USB interface) do obróbki danych systemu pochodzących od przetwornika ciśnienia. Dane te są zsynchronizowane z zapłonem bomby i są one zapamiętywane na PC jako file.
- Dostarczany jest pod Windowsem oprogramowanie systemu.
Ornellas, D/L. ( 1982) Calorimetric Determination of Heat and Products of Detonation for Explosives. UCRL-552821. Livermore, CA Lawrence Livermore National Laboratory.