syspa

Systemy Pomiarowe - Automatyka

Reaktor Chemiczny z Analityczną Mikrowagą, (Termowaga)


1. Cel stosowania

Analiza termograwimetryczna (TG), różnicowa termiczna analiza (DTA). Badanie właściwości materii lub właściwości procesu fizyko-chemicznego wykonywane przez powiązanie zmian masy badanego ciała stałego z temperaturą, ciśnieniem i oddziaływaniem składu mieszanin gazowych, które otaczają badane ciało.

2. Zastosowanie

Programowo sterowany reaktor z pomiarami termo-grawimetrycznymi jest przeznaczony do wykonywania jednoczesnych pomiarów: temperatury w aktywnej przestrzeni reaktora chemicznego oraz zmian temperatury i zmian masy próbek badanych ciał stałych otoczonych gazem lub mieszaninami gazowymi w warunkach podgrzewania, stabilizacji temperatury lub chłodzenia aktywnej przestrzeni reaktora.

3. Ogólny opis

Reaktor to komputerowo sterowane, prototypowe urządzenie techniczne składające się z elektrycznie ogrzewanej cylindrycznej komory, w której próbka badanego ciała (leżąca bezpośrednio lub w tyglu na szalce systemu pomiarowego zmian masy) jest ważona. Cyfrowy regulator temperatury aktywnej przestrzeni komory umożliwia programowanie dowolnej ilości liniowych odcinków zmian temperatury w funkcji czasu i automatyczne steruje procesem zmian temperatury tej przestrzeni. Programowany interfejs pomiarowy umożliwia: rejestrację wyników cyklu pomiarowego zmian masy i temperatury, w czasie rzeczywistym (na bieżąco) przedstawia na ekranie monitora wyniki pomiarów w postaci wykresów i liczbowych wartości ostatniej serii pomiarów. Automatyczny cykl pomiarowy ma ustaloną stałą długość np. 500 serii pomiarów i może być w dowolnym momencie przerwany lub zakończony. Program sterujący pracą reaktora po zakończeniu każdego cyklu pomiarowego automatycznie tworzy pliki (tekstowy i graficzne) dokumentujące wyniki pomiarów zarejestrowane w tym cyklu pomiarowym. Interfejs komunikacji reaktora z użytkownikiem obrazuje w czasie rzeczywistym na ekranie monitora aktualne i zaprogramowane warunki pracy reaktora.

4. Konstrukcja reaktora

Reaktor to stojąca kolumna z mechanicznym systemem przemieszczania pionowo stojącego zespołu cylindrycznej kwarcowej rury. Rura kwarcowa jest elementem, który określa objętość aktywnej wysokotemperaturowej komory reaktora. Kolumna dodatkowo podtrzymuje: elektryczny ogrzewacz przestrzeni aktywnej części komory, separator temperatury z wodną chłodnicą, stałą instalację przyłączy z gniazdami wprowadzania i poboru mediów gazowych, magnetyczny system czujnika pomiarowego zmian masy, gniazdo szalki pomiarowej zmian masy, termoelement pomiarowy.

5. Analityczna mikrowaga

System do pomiaru zmian masy jest komparatorem początkowej masy badanej próbki, który współpracuje z mikrowagą. Konstrukcja mechaniczna mikrowagi to mechanizm, w którym szalki pomiarowe jako ruchome elementy systemu pomiarowego lewitują w zespole łożysk magnetycznych. Różnicowy system pomiarowy zmniejsza skutki oddziaływania wielu czynników zewnętrznych, które mogą zakłócać pomiar zmian masy badanej próbki np.: zmian ciśnienia i gęstości mieszaniny gazów otaczających badaną próbkę.

6. Łącznik elektrycznego ogrzewacza przestrzeni aktywnej części komory

Łącznik przemiennego prądu elektrycznego (modulator PWM) jest cyfrowo sterowany przez komputerowo programowany regulator temperatury.