Назначение
Калориметры автоматические LECO модели АС-500, АС-600 (далее -калориметры) предназначены для измерения удельной энергии сгорания твердых и жидких топлив, в том числе угля, кокс, нефти и нефтепродуктов, топливных элементов, древесной стружки.
Описание
Принцип действия калориметров основан на сжигании топлива в калориметрической бомбе в среде сжатого кислорода.
Калориметры представляют собой лабораторный прибор, состоящий из калориметрической бомбы, калориметрического сосуда с мешалкой, микропроцессора и датчиков температуры.
Удельная энергия сгорания пробы топлива определяется путем ее сжигания в калориметрической бомбе в среде сжатого кислорода. Бомба с анализируемой пробой помещена в калориметрический сосуд с водой, в которой перемешивание воды осуществляется мешалкой, вращающейся с постоянной скоростью. Количество теплоты, выделившейся при горении, пропорционально величине удельной энергии сгорания вещества и его массе.
Изменение температуры воды в системе калориметра, выделившаяся в процессе горения энергия и измеренная заранее теплоемкость системы связаны функциональной зависимостью. Температура воды в оболочке поддерживается постоянной в течение всего измерения. В результате выделения энергии при сгорании пробы топлива температура воды в калориметрическом сосуде увеличивается.
Микропроцессор рассчитывает увеличение температуры калориметрического сосуда с учетом поправки на теплообмен калориметрического сосуда с оболочкой с применением различных математических моделей, которые характеризуют соответствующий метод или режим работы калориметра. При этом в каждом режиме используется собственный массив температурных измерений. Энергия, выделевшаяся при горении пробы, пропорциональная этому подъему температуры.
Калориметр модели АС-500 сделан на основе встроенной водно-измерительной системы и автоматической станции заполнения калориметрической бомбы. Теплообмен между калориметрическим сосудом и окружающей средой в ходе опыта регистрируется микропроцессором калориметра, который учитывает влияние утечек тепла и программным образом вносит необходимые поправки.
Калориметр модели АС-600 является более автоматизированным по сравнению с моделью АС-500. Полная автоматизация модели АС-600 обеспечивает возможность управления подачей воды в калориметрический сосуд и оболочку, нагревом, охлаждением и рециркуляцией, автоматическим подъемом и опусканием бомбы, автоматическим заполнением и герметизацией калориметрического сосуда и оболочки.
Калориметры могут встраиваться в автоматизированные системы управления технологическими процессами и настраиваться на различные режимы работы.
Фотографии внешнего вида калориметра представлены на рисунках 1 и 2.
Рисунок 1 - внешний вид калорим
модели АС-600
Место нанесения знака поверки
Ф
Рисунок 2 - Внешний вид калориметра модели АС-500 Место нанесения знака поверки
Программное обеспечение
Калориметры оснащены программным обеспечением (ПО), позволяющим осуществлять диагностику технического состояния системы, контроль процесса измерений, сохранять результаты измерений, проводить их статистическую обработку и архивирование.
ПО калориметра заложено в микроконтроллере в процессе производства и защищено от доступа. Номер версии ПО идентифицируется при включении калориметра путем вывода на экран номера версии и при обращении к соответствующему подпункту меню.
Идентификационные данные ПО
| Идентификационное наименование | Номер версии (идентификационный номер) | Цифровой идентификатор | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора |
| lecoAC.leco | 1.XX | - | - |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
| Наименование характеристик | Значение характеристик для модели |
| АС-500 | АС-600 |
| Диапазон измерений энергии сгорания, кДж | от 14 до 35 |
| Предел допускаемого относительного среднего квадратического отклонения случайной составляющей погрешности калориметра, % | 0,1 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности калориметра, % | ± 0,2 |
| Время измерения, мин - метод Реньо-Пфаундлера - высокоточный метод - режим TruSpeed - режим Delta T | 20 8 - - | - - 5,5 9 |
| Разрешающая способность измерений температуры, оС | 0,0001 |
| Объем резервуара (оболочки калориметра), дм3 | 12 | 16 |
| Питание: - напряжение, В - частота, Гц | 220 (-15 % 50 | zo...+ 10 %) 60 |
| Потребляемая мощность, кВт, не более | 0,3 | 0,6 |
| Габаритные размеры, мм, не более | 660 х 820 х 790 | 460 х 380 х 530 |
| Масса, кг, не более | 72 | 52 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха, %, | от 13 до 33 от 20 до 80 | от 15 до 35 от 20 до 80 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель калориметра методом наклейки и на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
- калориметр автоматический АС-500 или АС-600;
- внешний ПК либо программное обеспечение для подключения ПК;
- станция наполнения бомбы кислородом (в комплекте АС-600);
- рециркуляционный холодильник (в комплекте АС-600);
- комплект эксплуатационных документов;
- методика поверки (МП 2414-0039-2009 с изменением № 1)
Поверка
осуществляется по документу МП 2414-0039-2009 «ГСИ. Калориметры автоматические LECO модели АС-500, АС-600. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 30 июня 2009 г., с изменением № 1, утвержденным ФГУП «УНИИМ» в ноябре 2013 г.
Эталонные средства измерений, используемые при поверке:
стандартный образец удельной энергии сгорания (бензойная кислота К-3) ГСО 5504-90 (удельная энергия сгорания в стандартных бомбовых условиях 26434 кДж/кг, абсолютная погрешность ± 5 кДж/кг).
Сведения о методах измерений
Методика измерений представлена в руководстве по эксплуатации.
Нормативные документы
ГОСТ 8.026-96 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений энергии сгорания и удельной энергии сгорания (калориметров сжигания).
ГОСТ 147-95 (ИСО 1928-95) Топливо твердое минеральное. Определение высшей теплоты сгорания и вычисление низшей теплоты сгорания.
ГОСТ 21261-91 Нефтепродукты. Метод определения высшей теплоты сгорания и вычисление низшей теплоты сгорания
ГОСТ 11065-90 Топливо для реактивных двигателей. Расчетный метод определения низшей удельной теплоты сгорания.
Техническая документация изготовителя «LECO Corporation» (США).
Рекомендации к применению
- при выполнении работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
810-53