Назначение
Калориметры бомбовые С200 (далее - калориметр) предназначены для измерений энергии сгорания твердых и жидких топлив, в том числе угля, кокса, нефти, нефтепродуктов, твердых бытовых отходов, кормов, продуктов животного происхождения.
Описание
Принцип действия калориметра заключается в определении энергии сгорания пробы топлива путем сжигания ее в среде сжатого кислорода. Количество тепла, выделившегося при горении, пропорционально величине удельной энергии сгорания сжигаемого вещества и его массе.
В калориметрах бомбовых C200 анализируемая проба помещается в калориметрическую бомбу, окруженную водой и находящуюся в калориметрическом сосуде. Калориметрический сосуд с бомбой помещается в хорошо изолированную от окружающей среды водяную оболочку с комбинированным нагревом/охлаждением. В результате выделения энергии при протекании процесса сгорания топлива температура воды в калориметрическом сосуде (Тк) растет. После начала эксперимента на дисплее появляется кривая зависимости температуры воды в калориметрическом сосуде от времени.
Калориметр бомбовый C200 представляет собой металлический
калориметриметрический блок со встроенным микропроцессором, позволяющим осуществлять управление измерениями энергии сгорания топлива и осуществлять обработку данных.
Калориметры выпускаются двух модификаций: С200 и С200 auto, различающиеся только наличием внешнего контура термостатирования.
В калориметре модификации C200 калориметрическая бомба с анализируемой пробой помещается в калориметрический сосуд, размещенный в оболочке. Перед каждым анализом, путем применения дозирующей емкости объемом 2 л, необходимо вручную производить заполнение резервуара с водой, из которого затем автоматически будет осуществляться заполнение калориметрического сосуда. По окончании анализа вода из сосуда сливается через отводной клапан. В результате выделения энергии при протекании процесса сгорания топлива температура воды в калориметрическом сосуде растет. После начала анализа на дисплее появляется значение хода температуры в калориметрическом сосуде, которое периодически обновляется. Температура оболочки при этом поддерживается постоянной. Подъем температуры в калориметрическом сосуде корректируется с учетом поправки на теплообмен сосуда с оболочкой.
Калориметры бомбовые С200 модификации C200 auto идут в комплекте с системой охлаждения RC 2 basic, которая обеспечивает наполнение и опорожнение калориметрического сосуда водой и регулировка температуры воды в оболочке осуществляется автоматически.
Работа калориметров бомбовых С200 может проводиться в изопериболическом режиме, динамическом режиме, изопериболическом режиме с ручным управлением, а также изопериболическом и динамическом режимах с заданным временем анализа. Режим с ручным управлением отличается тем, что в данном режиме необходимо самостоятельно (вручную) осуществлять следующие операции: считывать значения температуры, рассчитывать сдвиг температуры до поджига, рассчитывать смещение температуры после поджига, осуществлять поджиг и завершение опыта. Во всех других режимах эти операции выполняются автоматически.
Взвешивание пробы, помещение ее в тигель и бомбу, заполнение и выпуск кислорода из бомбы, а также проверка и анализ продуктов сгорания после окончания калориметрического опыта осуществляется вручную.
Калориметр автоматически распознает до 4 калориметрических бомб со специальной маркировкой и загружает соответствующее значение энергетического эквивалента в формулу для расчета удельной энергии сгорания.
Конструкция калориметров включает один калориметрический блок для модификации С200 (рис. 1) и калориметрический блок с системой охлаждения RC 2 basic для модификации С200 auto (рис. 2). Калориметрический блок является основой калориметра, содержащей конструкционные элементы калориметрической системы, предназначенные для проведения калориметрического анализа: калориметрическую бомбу, калориметрический сосуд, жидкостную оболочку, измерительные электронные схемы, датчики аварийных сигналов, управляющий микроконтроллер и интерфейс связи с ПК. Общий вид калориметров бомбовых С200 модификации С200 и модификации С200 auto представлены на рисунке 1 и рисунке 2 соответственно. Заводской номер калориметра наносится в цифровом виде на заднюю стенку калориметра для обеспечения идентификации каждого экземпляра средства измерений и сохранности номера в процессе эксплуатации (рисунок 3). Нанесение знаков утверждения типа СИ и поверки на СИ не предусмотрено.
Программное обеспечение
Калориметры бомбовые C200 оснащены встроенным ПО, позволяющим осуществлять управление процессом измерения энергии сгорания топлива, обработку и передачу данных.
Калориметры снабжены интерфейсом связи RS 232, для связи с персональным компьютером, для передачи цифровых кодов в формате «ASCII Codes».
В соответствии с Р 50.2.077-2014 уровень защиты ПО - «средний».
Влияние ПО СИ на метрологические характеристики учтено при нормировании метрологических характеристик калориметров бомбовых С200.
Идентификационные данные ПО системы приведены в таблице 1.
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | 1.121) |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | be2f6db86c8ef1ccd8e6992d012dce35 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения | MD5 |
| 1) Номер версии ПО должен быть не ниже указанного в таблице |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики калориметров бомбовых С200
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений энергии сгорания, кДж/кг | от 15 до 40 |
| Среднее квадратическое отклонение случайной составляющей погрешности калориметра*, % | 0,1 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности калориметра, % — в изопериболическом режиме — в динамическом режиме | ±0,15 ±0,15 |
| * - при 6 измерениях ГСО 5504-90 - бензойной кислоты с массой навески 1 г |
Таблица 3 - Основные технические характеристики калориметров бомбовых С200
| Модификация | С200 | С200 auto |
| Внешний контур термостатирования | отсутствует | имеется* |
| Режимы измерения | изопериболический динамический |
| Время измерения, мин, не более: - в изопериболическом режиме - в динамическом режиме | 17 8 |
| Внутренний объем калориметрического сосуда, дм3 | 2 |
| Напряжение питания однофазного переменного тока стандартной частоты, В | 220±15 |
| Потребляемая мощность, В А, не более: | 120 |
| Размеры калориметрического блока, мм, не более: - высота - ширина - глубина | 400 400 400 |
| Масса калориметрического блока, кг, не более | 30 |
| Диапазон температуры окружающей среды, °С | от +20 до +25 |
| Относительная влажность окружающей среды, %, не более | 80 |
| Рабочее давление кислорода в бомбе, МПа, не более | 4 |
| Интерфейс связи с ПК | RS-232 |
| Средний полный срок службы, лет | 5 |
| Средняя наработка до отказа, ч, не менее | 5000 |
| Автоматизация подачи воды | опционально |
| * с калориметром поставляется система охлаждения RC 2 basic |
Знак утверждения типа наносится
на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским методом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность калориметров бомбовых С200
| Наименование | Количество |
| Калориметр бомбовый С200* | 1 шт. |
| Калориметрическая бомба С 5010 | 1 шт. |
| Адаптер зажигания | 1 шт. |
| Набор принадлежностей | 1 шт. |
| Блок питания от сети | 1 шт. |
| Сетевой кабель питания | 1 шт. |
| Сливной шланг для воды | 1 шт. |
| Кислородная установка С 248 | 1 шт. |
| Мерный стакан | 1 шт. |
| Документация: |
| Руководство по эксплуатации | 1 экз. |
| * поставляется опционально с криостатом RC 2 basic для модификации С200 auto |
Сведения о методах измерений
приведены в документе: «Калориметры бомбовые С200. Руководство по эксплуатации», раздел 5 «Калориметрические измерения» и раздел 6 «Подготовка и проведение измерений».
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 29 декабря 2018 № 2828 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений энергии сгорания, удельной энергии сгорания и объемной энергии сгорания»;
Постановление Правительства Российской Федерации от 16 ноября 2020 г. № 1847 «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений»;
Стандарт предприятия компании «IKA - Werke GmbH & Co. KG» «Калориметры бомбовые С200».
88722-23: Методика поверкиСкачать3.4 Мб
