Thiết bị đo nhiệt độ đẳng nhiệt

Đồng hồ đo nhiệt độ bằng pin, đồng hồ đo nhiệt độ bằng nhau tích hợp đo nhiệt cụ thể của pin và chức năng hiệu chuẩn dụng cụ để cung cấp hỗ trợ dữ liệu khoa học cho việc đánh giá hiệu suất an toàn nhiệt của pin và phát triển hệ thống quản lý nhiệt.

pinThiết bị đo nhiệt độ đẳng nhiệtNó là một dụng cụ để đo các thông số đặc tính nhiệt của nhiều mô hình pin, sử dụng điều khiển nhiệt độ đa mạch chính xác cao để đạt được mô phỏng môi trường làm việc bằng nhiệt độ pin. Nó sử dụng phương pháp bù công suất để đo chính xác công suất hấp thụ và xả, tổng lượng hấp thụ và xả, công suất xả tối đa, hiệu suất pin, dung lượng pin và các thông số khác trong quá trình sạc và xả pin ở các nhiệt độ khác nhau. Đồng thời, đồng bộ ghi lại điện áp, dòng điện, nhiệt độ, thời gian và các thông số trạng thái khác của pin trong các điều kiện khác nhau. Tích hợp đo nhiệt cụ thể của pin và các chức năng hiệu chuẩn dụng cụ để cung cấp hỗ trợ dữ liệu khoa học cho việc đánh giá hiệu suất an toàn nhiệt của pin và phát triển hệ thống quản lý nhiệt.

Thiết bị đo nhiệt độ đẳng nhiệtquy cách

Thông số kỹ thuật

Chế độ chức năng

Chức năng tùy chọn

Tính năng sản phẩm

Tương thích với chế độ bù công suất đẳng nhiệt và đo dòng nhiệt để đáp ứng độ chính xác và độ nhạy của các phép đo pin có kích thước khác nhau.

Dựa trên phương pháp tương phản để đo giá trị nhiệt dung của pin ở nhiệt độ khác nhau, hoạt động nhanh chóng và thuận tiện.

Có chức năng hiệu chính xác kết quả đo đặc điểm nhiệt điện bổ sung và phóng điện.

Pin sạc và xả Module có thể chuyển đổi chế độ sạc và xả, thiết lập dòng điện không đổi/điện áp không đổi

Điều kiện lắp đặt

Thiết bị đo nhiệt độ đẳng nhiệtNó là một dụng cụ chính xác để đo lường sự giải phóng hoặc hấp thụ nhiệt của một chất trong trường hợp thay đổi vật lý hoặc hóa học trong điều kiện đẳng nhiệt. Nó được sử dụng rộng rãi trong khoa học vật liệu, hóa học, sinh học và các lĩnh vực khác. Cốt lõi của quá trình làm việc của nó là trong môi trường nhiệt độ không đổi, đo chính xác chênh lệch nhiệt giữa mẫu và đối số, và thông qua xử lý dữ liệu để có được nhiệt phản ứng, entanpy thay đổi và các thông tin khác. Đây là quy trình làm việc chi tiết của nó:

Dựa trên phương pháp nhiệt lượng dẫn nhiệt hoặc phương pháp nhiệt lượng dòng nhiệt, lõi được thiết kế như một "cấu trúc bể đôi":

Bể mẫu: Đặt mẫu để thử nghiệm (ví dụ: hệ thống phản ứng hóa học, mẫu sinh học, hệ thống thay đổi pha vật liệu, v.v.).

Bể tham chiếu: Đặt các chất tham chiếu phù hợp với môi trường bể mẫu nhưng không phản ứng (ví dụ: dung môi tinh khiết, chất trơ).

Cả hai bể đều ở trong cùng một môi trường nhiệt độ không đổi (khối đẳng nhiệt), khi mẫu trải qua phản ứng hấp thụ nhiệt hoặc tỏa nhiệt, chênh lệch nhiệt độ được tạo ra giữa bể mẫu và bể tham chiếu, phát hiện truyền nhiệt thông qua các cảm biến như cặp nhiệt điện, cảm biến dòng nhiệt, cuối cùng chuyển thành đường cong công suất nhiệt (thay đổi lượng nhiệt trên một đơn vị thời gian).

Quy trình làm việc chi tiết

1. Giai đoạn chuẩn bị

Chuẩn bị mẫu so sánh:

Xử lý mẫu theo yêu cầu thí nghiệm (ví dụ: nghiền rắn, dung tích chất lỏng, tiền xử lý nhiệt độ không đổi của mẫu sinh học) để đảm bảo tính đồng nhất của mẫu.

Đối chiếu phải càng gần càng tốt với mẫu về tính chất vật lý (ví dụ: dung tích nhiệt, dẫn nhiệt) (ví dụ: đối chiếu có sẵn nước tinh khiết khi mẫu là dung dịch nước) và thể tích phù hợp với bể mẫu (tránh lỗi dẫn nhiệt do sự khác biệt về thể tích).

Dụng cụ làm nóng trước và nhiệt độ không đổi:

Bật máy chủ, đặt nhiệt độ mục tiêu (chẳng hạn như 25 ℃, 37 ℃, độ chính xác thường đạt ± 0,001 ℃), khởi động hệ thống nhiệt độ không đổi (duy trì ổn định nhiệt độ khối bằng nhau bằng mô-đun sưởi/làm lạnh).

Thời gian khởi động phụ thuộc vào mô hình thiết bị (thường là 30 phút đến 2 giờ), đảm bảo nhiệt độ của khối đẳng nhiệt, bể mẫu, bể tham chiếu để đạt được sự cân bằng (chênh lệch nhiệt độ ≤10 ⁻⁶ ℃).

Cài đặt mẫu so với tham chiếu:

Nạp mẫu và đối chiếu vào bể mẫu và bể tương ứng bằng các công cụ đặc biệt (tránh ngón tay chạm vào thân bể và ngăn chặn sự can thiệp nhiệt độ).

Đối với hệ thống niêm phong (chẳng hạn như đo mẫu dễ bay hơi), cần đảm bảo rằng hồ chứa mẫu được niêm phong tốt (sử dụng nắp đậy hoặc vòng đệm phù hợp).

Đặt hai hồ bơi đối xứng vào bể bơi của khối đẳng nhiệt, che nắp cách nhiệt để giảm nhiễu nhiệt xung quanh.

2. Giai đoạn đo lường

Hiệu chuẩn đường cơ sở:

Trước khi đo chính thức, quét đường cơ sở được thực hiện (khi không có mẫu, theo dõi chênh lệch dòng nhiệt giữa hai bể) để đảm bảo đường cơ sở trơn tru (dao động ≤ ± 1μW). Nếu đường cơ sở trôi quá lớn, bạn cần kiểm tra xem hệ thống nhiệt độ ổn định và thân bể có sạch không (nếu tạp chất còn lại có thể gây ra bất thường dẫn nhiệt).

Bắt đầu chương trình đo lường:

Thiết lập các thông số đo bằng bảng điều khiển dụng cụ hoặc phần mềm hỗ trợ:

Đo thời gian (tùy thuộc vào phản ứng nhanh và chậm, chẳng hạn như vài phút đến vài ngày);

Tần suất thu thập dữ liệu (ví dụ: 1 lần/giây đến 1 lần/phút, tần số có thể được tăng lên khi phản ứng dữ dội);

(Tùy chọn) Điều kiện kích hoạt (chẳng hạn như bắt đầu đo sau khi nhiệt độ đạt đến một giá trị nhất định, thích hợp cho phản ứng từng bước).

Phát hiện nhiệt và ghi âm:

Khi phản ứng xảy ra với mẫu (ví dụ: phản ứng hóa học, kết tinh, hấp phụ, trao đổi chất sinh học, v.v.):

Nếu mẫu tỏa nhiệt, nhiệt độ bể mẫu cao hơn bể tham chiếu và nhiệt chảy từ bể mẫu đến bể tham chiếu (hoặc khối đẳng nhiệt) thông qua đường dẫn nhiệt (chẳng hạn như thanh dẫn nhiệt kim loại);

Nếu mẫu hấp thụ nhiệt, nhiệt độ bể mẫu thấp hơn bể tham chiếu, nhiệt từ bể tham chiếu (hoặc khối đẳng nhiệt) chảy đến bể mẫu.

Cảm biến dòng nhiệt (chẳng hạn như mảng cặp nhiệt điện xung quanh thân bể) phát hiện sự khác biệt dòng nhiệt giữa hai bể trong thời gian thực, chuyển thành tín hiệu điện (điện áp hoặc dòng điện), được truyền đến mô-đun thu thập dữ liệu sau khi khuếch đại bộ khuếch đại.

Phần mềm thiết bị ghi lại sự thay đổi của công suất nhiệt (μW hoặc mW) theo thời gian thực, tạo ra một đường cong dòng nhiệt (biểu đồ phổ nhiệt).

3. Giai đoạn xử lý dữ liệu

Phân tích đường cong:

Trong đường cong dòng nhiệt, đỉnh đại diện cho thời điểm tốc độ phản ứng nhanh nhất, đường cong và diện tích được bao quanh bởi trục thời gian tương ứng với tổng nhiệt (tính toán tích hợp để entanpy biến thành ΔH).

Phần mềm tự động khấu trừ trôi cơ bản, loại bỏ nhiễu môi trường (chẳng hạn như dao động nhiệt độ phòng, tiếng ồn nhiệt của chính thiết bị).

Tính toán tham số:

Các thông số cơ bản: công suất nhiệt (P, đơn vị W), tổng nhiệt (Q, đơn vị J), thời gian bắt đầu phản ứng, chu kỳ bán rã (thời gian khi phản ứng xảy ra đến một nửa), v.v.

Các thông số dẫn xuất: tính toán theo mục đích thí nghiệm (chẳng hạn như entanpy phản ứng của phản ứng hóa học, tỷ lệ trao đổi chất của mẫu sinh học, entanpy tinh thể của vật liệu, nhiệt hấp phụ, v.v.).

Đầu ra dữ liệu:

Phần mềm tạo ra dữ liệu thô (công suất nhiệt thời gian), đường cong nhiệt tích hợp, báo cáo thống kê (ví dụ: công suất nhiệt trung bình, tổng giá trị nhiệt) có thể được xuất sang định dạng Excel, PDF, v.v. để phân tích thêm.

4. Giai đoạn kết thúc

Ngừng đo lường và xử lý mẫu:

Sau khi đo xong, hãy tắt thu thập dữ liệu trước khi lấy mẫu và bể so sánh để làm sạch mẫu còn lại (tránh ăn mòn thân bể bơi, chẳng hạn như làm sạch dư lượng mẫu hóa học bằng dung môi hữu cơ).

Nếu mẫu có tính dễ bay hơi hoặc độc tính, cần xử lý trong tủ thông gió, đảm bảo an toàn.

Bảo trì dụng cụ:

Tắt hệ thống điều chỉnh nhiệt độ và tắt nguồn chính sau khi thiết bị hạ nhiệt xuống nhiệt độ phòng.

Làm sạch bể mẫu, bể tham chiếu và bề mặt khối đẳng nhiệt để tránh các chất dư ảnh hưởng đến phép đo tiếp theo.

Ghi lại các điều kiện thí nghiệm (chẳng hạn như nhiệt độ môi trường, độ ẩm, thông tin mẫu) để truy xuất dữ liệu dễ dàng.