专利名称：油烟道油垢燃烧特性分析装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测试油烟道油垢燃烧特性的装置，是以热重分析法为原理搭
建而成的。
背景技术：
热重分析仪是一种技术复杂，精密度高，价格昂贵的仪器。油烟道油垢其燃烧过程 中分解产物具有很强的吸附性，对现有的热重分析仪器造成巨大的损伤。传统的热重分析 中样品的用量都是在10mg左右，而油垢的组成成分十分复杂，由于样品量的限制，很难充 分揭示油烟道油垢燃烧特性。
发明内容本实用新型提供一种油烟道油垢燃烧特性分析装置，不仅可用于测量较大用量的 油垢的燃烧特性，而且较传统热重分析仪结构简单且价格低廉。 本实用新型装置的工作原理是采用模块化结构，由反应系统、数据采集系统、温度 控制系统、炉内气氛系统和气体采集系统五个部分组成。使用时将样品放在坩埚内，并通过 耐高温的挂钩将坩埚挂于电子天平的弹簧片上，第一热电偶和第二热电偶分别测量反应炉 和物料的温度，并通过数据采集卡输入计算机中；物料的重量数据通过电子天平自带的数 据接口传给计算机。反应炉内反应气体通过耐高温软管通入红外光谱仪，分析发火指标气 体。其中气体瓶中根据需要通入指定气体，并通过调整水蒸气发生器和流量计来保证石英 管内所需气氛。同时管式反应炉的温度作为控制信号输入到温度控制器，通过该控制器按 照设定程序来控制反应炉温度。 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是它包括支架、反应炉、气体瓶、 水蒸气发生器、流量计、坩埚、第一热电偶、第二热电偶、石英管、电子天平、温度控制器、数 据采集卡、红外光谱仪和计算机，所述反应炉安装在支架上，石英管置于反应炉内；第一热 电偶置于石英管的内部且位于石英管的下半部分，电子天平置于支架上端的平台上，坩埚 悬挂于电子天平的弹簧片上，第二热电偶的一端置于坩埚内，第二热电偶的另一端与数据 采集卡连接，所述气体瓶和流量计连接，所述流量计与水蒸气发生器连接，所述水蒸气发生 器与石英管相连，所述电子天平通过数据线与计算机相连，所述温度控制器分别与第一热 电偶和反应炉相连，所述数据采集卡分别与第一热电偶和计算机相连，所述红外光谱仪通 过耐高温软管与石英管相连。 进一步地，本实用新型所述支架上设有升降台，所述升降台的开关安装在支架上， 所述反应炉固定安装在升降台上。 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是本装置提供较大的反应空间，坩埚可 承载较大重量的油垢，其中的称重设备采用电子天平，可以测量较大用量油垢的重量变化； 整个装置由简单元件组成，而且配有自动升降开关，装置简单易操作且成本低廉。以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的基本结构与原理图。 图2是本实用新型的实验数据得到的TG关系曲线。 图中1.电子天平，2.第二热电偶，3.坩埚，4.气体瓶，5.石英管，6.电热丝，7.升 降台开关，8.升降台，9.水蒸气发生器，IO.流量计，ll.第一热电偶，12.支架，13.反应炉， 14.数据采集卡，15.温度控制器，16.计算机，17.红外光谱仪，18.耐高温软管。
具体实施方式在图1中，它包括支架12、反应炉13、气体瓶4、水蒸气发生器9、流量计10、坩埚3、 第一热电偶11、第二热电偶2、石英管5、电子天平1、温度控制器15、数据采集卡14、红外光 谱仪17和计算机16，反应炉13安装在支架12上，石英管5置于反应炉13内；第一热电偶 11置于石英管5的内部且位于石英管5的下半部分，且第一热电偶11 一端的头部位于石英 管5的中心测试区域。电子天平1置于支架12上端的平台上，坩埚3悬挂于电子天平1的 弹簧片上，第二热电偶2的一端置于坩埚3内，第二热电偶2的另一端与数据采集卡14连 接，气体瓶4和流量计10连接，流量计10与水蒸气发生器9连接，水蒸气发生器9通过耐 高温软管与石英管5相连，电子天平1通过数据线和计算机16相连，温度控制器15分别与 第一热电偶11和反应炉13相连，数据采集卡14分别与第一热电偶11和计算机16相连， 红外光谱仪17通过耐高温软管18与石英管5相连。 支架12上设有自动升降台8，升降台8的开关7安装在支架上，反应炉13固定安 装在升降台上，启动升降台的开关7能使反应炉13上升下降。启动升降台的开关7反应炉 13上升，使坩埚3进入石英管5内部进行反应。加设升降台8使装置操作更加方便，也避免 了手动控制反应炉13上升下降时导致反应炉13左右摇晃碰触坩埚3，而影响数据的测量。 使用时，将样品放在坩埚3内，并通过耐高温的挂钩将坩埚3挂于电子天平1的弹 簧片上，启动升降台8的开关，反应炉13上升，坩埚3进入到石英管5的内部，开启气体瓶 4，并通过调整水蒸气发生器9和流量计10来保证石英管5内所需气氛，开启温度控制器15 按照设定程序控制反应炉13温度，第一热电偶11和第二热电偶2分别测量反应炉13和坩 埚3内物料的温度，通过数据采集卡4输入计算机16中，坩埚3及油垢重量数据通过电子 天平1自带的数据接口传给计算机16，反应炉13内反应所释放的气体通过耐高温软管18 通入红外光谱仪17，分析发火指标气体。 在图2中，TG曲线是一条随着温度升高油垢重量百分数逐渐减少的曲线，DTG曲线 是重量百分数的导数与温度变化的关系曲线，它反应了油垢的燃烧速率的变化。在此基础 上，可根据TG-DTG连用法求得油垢的着火温度，即找到DTG曲线上最大燃烧速率的点，通过 此点作垂线交TG线上一点，通过TG线上交点作TG线的切线，该切线与TG线失重开始的平 行线的交点对应的温度定义为着火温度，就是油垢开始燃烧的温度。着火温度是设计灭火 探测装置所必需的数据之一，为进一步研究油垢火灾灭火系统提供了数据基础。
权利要求一种油烟道油垢燃烧特性分析装置，其特征是它包括支架(12)、反应炉(13)、气体瓶(4)、水蒸气发生器(9)、流量计(10)、坩埚(3)、第一热电偶(11)、第二热电偶(2)、石英管(5)、电子天平(1)、温度控制器(15)、数据采集卡(14)、红外光谱仪(17)和计算机(16)，所述反应炉(13)安装在支架(12)上，石英管(5)置于反应炉(13)内；第一热电偶(11)置于石英管的内部且位于石英管的下半部分，电子天平(1)置于支架上端的平台上，坩埚(3)悬挂于电子天平(1)的弹簧片上，第二热电偶(2)的一端置于坩埚(3)内，第二热电偶(2)的另一端与数据采集卡(14)连接，所述气体瓶(4)和流量计(10)连接，所述流量计(10)与水蒸气发生器(9)连接，所述水蒸气发生器(9)与石英管(5)相连，所述电子天平(1)通过数据线与计算机(16)相连，所述温度控制器(15)分别与第一热电偶(11)和反应炉(13)相连，所述数据采集卡(14)分别与第一热电偶和计算机(16)相连，所述红外光谱仪(17)通过耐高温软管(18)与石英管(5)相连。
2. 根据权利要求1所述的油烟道油垢燃烧特性分析装置，其特征是所述支架(12)上 设有升降台(8)，所述升降台的开关(7)安装在支架上，所述反应炉(13)固定安装在升降台 上。
专利摘要本实用新型公开了一种油烟道油垢燃烧特性分析装置，包括安装在支架上的反应炉，石英管置于反应炉内；第一热电偶置于石英管的内部且位于石英管下半部分，电子天平置于支架上端的平台上，坩埚悬挂于电子天平的弹簧片上，第二热电偶的一端置于坩埚内，第二热电偶的另一端与数据采集卡连接，气体瓶和流量计连接，流量计与水蒸气发生器连接，水蒸气发生器与石英管相连，电子天平通过数据线与计算机相连，温度控制器分别与第一热电偶和反应炉相连，数据采集卡分别与第一热电偶和计算机相连，红外光谱仪通过耐高温软管与石英管相连。其优点是不仅可用于测量较大用量的油垢的燃烧特性，且较传统热重分析仪结构简单、价格低。
文档编号G01N5/00GK201522411SQ20092019938
公开日2010年7月7日 申请日期2009年10月29日 优先权日2009年10月29日
发明者曲方, 袁巧, 谢正文 申请人:中国计量学院