Назначение
Термоанализаторы Henven H (далее - термоанализаторы) предназначены для измерений термодинамических характеристик (температуры и удельной энтальпии, теплоты фазовых переходов, удельной теплоёмкости), а также для измерения изменений массы и температуры, при которой это изменение происходит для твёрдых, жидких и порошкообразных веществ и материалов.
Описание
Принцип действия термоанализаторов основан на измерении разницы тепловых потоков между тиглем, в котором размещён исследуемый материал, и тиглем, в котором размещён образец сравнения, при изменении температуры под управлением программы контроля температуры, что лежит в основе метода дифференциальной сканирующей калориметрии (differential scanning calorimetry - DSC).
Если образец не имеет термической реакции, DSC кривая представляет собой прямую линию, известную как базовая линия; если образец имеет эндотермическую или экзотермическую реакцию в определенном диапазоне температуры, возникает разница температуры △T, сигнал которой передаётся в микровольтный усилитель для увеличения. Значение разности тепловых потоков отправляется в аналого-цифровой преобразователь и выводится на компьютер для построения DSC кривой.
Термоанализаторы представляют собой настольные лабораторные приборы, состоящие из нагревательной печи, калориметрической ячейки, микровольтного усилителя, аналогоцифрового преобразователя, системы сбора данных, системы охлаждения, системы контроля расхода газа, компьютера.
Термоанализаторы, совмещённые с высокочувствительными весами, позволяют помимо сигнала DSC регистрировать изменение массы исследуемого образца (thermogravimetric - TG). В зависимости от задач измерения пользователем может проводиться оценка изменения массы в зависимости от времени при постоянной температуре (статический диапазон взвешивания) и/или оценивается изменение массы в зависимости от температуры или времени в заданных условиях (динамический диапазон взвешивания).
Термоанализаторы имеют три модификации (SC, QG, QT), отличающиеся измеряемыми характеристиками: SC - измерение DSC, QG - измерение TG, QT - измерение DSC+TG. Каждая модификация термоанализаторов имеет четыре исполнения, отличающиеся диапазоном измерений температуры ввиду использования различных печей и системы охлаждения, адаптированные к конкретным диапазонам температуры: от устройств воздушного охлаждения, компрессорного охлаждения до охлаждения жидким азотом.
Термоанализаторы имеют следующее краткое обозначение:
- для измерения DSC: HSC 1/2/3/4;
- для измерения TG: HQG 1/2/3/4;
- для измерения DSC+TG: HQT 1/2/3/4.
Цифровое обозначение соответствует исполнению, отличающемуся температурным диапазоном.
Система контроля атмосферы образца представляет собой встроенное программноуправляемое устройство подачи двух различных газов в калориметрическую ячей-ку/пространство печи, окружающее тигли с образцом, с возможностью автоматического переключения и контроля расхода газов в процессе эксперимента.
Заводской номер термоанализаторов наносится на маркировочные таблички (шильдики), закрепленные на тыльной поверхности корпуса с нанесением заводского номера травлением, гравированием или иным пригодным способом, обеспечивающим идентификацию каждого экземпляра термоанализатора, возможность прочтения и сохранность номера в процессе эксплуатации. Заводской номер имеет буквенно-цифровой формат. Конструкцией термоанализаторов не предусмотрена возможность нанесения знака поверки и знака утверждения типа. Корпус термоанализаторов металлический, окрашиваемый в цвета, которые определяет изготовитель.
Общий вид термоанализаторов с указанием места нанесения заводского номера представлен на рисунках 1-3.
Место нанесения заводского номера
Logo
Рисунок 1 - Общий вид термоанализатора модификации HSC с указанием места нанесения заводского номера
Место нанесения
заводского номера
Рисунок 2 - Общий вид термоанализатора модификации HQG с указанием места нанесения заводского номера
заводского номера
Место нанесения
Рисунок 3 - Общий вид термоанализатора модификации HQT с указанием места нанесения заводского номера
Пломбирование термоанализаторов не предусмотрено.
Программное обеспечение
Программное обеспечение термоанализаторов состоит из встроенной части (встроенный в корпус и защищённый от записи микроконтроллер) и внешней части под управлением операционной системы персонального компьютера. Идентификационные данные метрологически значимой части ПО приведены в таблице 1. Метрологически значимая часть ПО защищена от несанкционированного вмешательства программными средствами.
Уровень защиты программного обеспечения «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Thermal Analysis System (ATAT 2023) |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 3.1.2.31623 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| SC 1 | SC 2 | SC 3 | SC 4 | QG 1 | QG 2 | QG 3 | QG 4 | QT 1 | QT 2 | QT 3 | QT 4 |
| Диапазон показаний температуры фазовых переходов, °С | от +25 до +680 | от -30 до +680 | от -100 до +680 | от -150 до +680 | от +25 до +1150 | от +25 до +1250 | от +25 до +1450 | от +25 до +1550 | от +25 до +1150 | от +25 до +1250 | от +25 до +1450 | от +25 до +1550 |
| Диапазон измерений температуры фазовых переходов*,°С | от +25 до +650 | от -30 до +650 | от -100 до +650 | от -150 до +650 | от +25 до +1100 | от +25 до +1200 | от +25 до +1400 | от +25 до +1500 | от +25 до +1100 | от +25 до +1200 | от +25 до +1400 | от +25 до +1500 |
| Диапазон измерений удельной теплоемкости*, Дж/(кгК) | от 100 до 1500 | - | от 150 до 2000 |
| Диапазон измерений удельной энтальпии*, кДж/кг | от 10 до 1000 | - | от 10 до 1000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений удельной теплоемкости, % | ±3,0 | - | ±5,0 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений удельной энтальпии фазовых переходов, % | ±3,0 | - | ±5,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры фазовых переходов, °С | ±3,0 | ±1,5 °С - от +25 °С до +300 °С включ. ±3,0 °С - св. +300 °С до +600 °С включ. ±5,0 °С - св. +600 °С до +1500 °С |
| Статический диапазон взвешивания (СДВ), мг | - | от 1 до 100 |
| Динамический диапазон взвешивания (ДДВ), мг | - | от 1 до 100 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений изменения массы при СДВ, мг | - | ±0,1 |
| Наименование характеристики | Значение |
| SC 1 SC 2 SC 3 SC 4 | QG 1 QG 2 QG 3 QG 4 QT 1 QT 2 QT 3 QT 4 |
| | |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений изменения массы при ДДВ, мг | - | ±0,5 |
| * Диапазоны измерений находятся в пределах, установленных в таблице 2, определяются комплектацией конкретного термоанализатора и приводятся в руководстве по эксплуатации. Поверка конкретного термоанализатора проводится в диапазоне температуры в зависимости от его комплектации (тип печи и системы охлаждения). |
аблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| SC 1 | SC 2 | SC 3 | SC 4 | QG 1 | QG 2 | QG 3 | QG 4 | QT 1 | QT 2 | QT 3 | QT 4 |
| Скорость изменения температуры, °С/мин | от 0,1 до 100 |
| Измерение температуры и теплоты фазовых переходов, удельной теплоемкости. Функции ДСК и ДТА | Функция имеется | Функция отсутствует | Функция имеется |
| Измерение изменений массы и температуры, при которой это изменение происходит. Функция ТГА. | Функция отсутствует | Функция имеется |
| Напряжение питания, В | от 198 до 242 |
| Частота питающей сети, Гц | от 49 до 51 |
| Масса, кг, не более | 22 | 25 |
| Габаритные размеры, мм, не более: - глубина | | |
| Наименование характеристики | Значение |
| SC 1 | SC 2 | SC 3 | SC 4 | QG 1 | QG 2 | QG 3 | QG 4 | QT 1 | QT 2 | QT 3 | QT 4 |
| - ширина - высота | 340 540 300 | 520 680 620 |
| Средний срок службы, лет | 8 |
| Диапазон температуры окружающего воздуха, °С | от +15 до +25 |
| Диапазон атмосферного давления, кПа | от 84,0 до 106,7 |
| Диапазон относительной влажности воздуха, % | от 20 до 80 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Термоанализатор | Henven H | 1 шт.1) |
| Дополнительные элементы: - тигли; - система охлаждения; - прочие элементы | - | 1 шт. 2) |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
| Примечания: 1) тип и количество в соответствии с заказом 2) количество в соответствии с заказом |
Сведения о методах измерений
приведены в руководстве по эксплуатации, в разделе 9 «Термический анализ и его применение».
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 19 августа 2022 г. № 2071 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений удельной теплоемкости твердых тел в диапазоне температуры от 2 до 300 К»;
Приказ Росстандарта от 2 июня 2021 г. № 925 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений удельной теплоемкости и удельной энтальпии твердых тел в диапазоне температур от 260 до 870 К»;
ГОСТ Р 8.872-2014 Государственная поверочная схема для средств измерений удельной энтальпии и удельной теплоемкости твердых тел в диапазоне температуры от 700 до 1800 К;
Приказ Росстандарта от 23 декабря 2022 г. № 3253 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений температуры»;
Приказ Росстандарта от 4 июля 2022 г. № 1622 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений массы»;
Техническая документация Beijing HENVEN Experimental Equipment Co., Ltd.
