Calorimètre isotherme

Calorimètre isotherme à batterie, le calorimètre isotherme intègre la mesure de la chaleur spécifique de la batterie et la fonction d'étalonnage de l'instrument, fournissant un support de données scientifiques pour l'évaluation de la performance de sécurité thermique de la batterie et le développement du système de gestion thermique.

batterieCalorimètre isothermeC'est l'instrument qui mesure les paramètres des caractéristiques thermiques de la batterie de nombreux modèles, utilise le contrôle de température multiplex de haute précision pour réaliser la simulation de l'environnement de travail isotherme de la batterie, utilise la méthode de compensation de puissance pour mesurer avec précision la puissance thermique d'aspiration et d'évacuation, la quantité totale de chaleur d'aspiration et d'évacuation, la puissance maximale d'évacuation thermique, l'efficacité de la batterie, la capacité de la batterie et d'autres paramètres dans le processus de charge et de décharge de Dans le même temps, la synchronisation enregistre les paramètres d'état tels que la tension, le courant, la température, le temps de la batterie dans différentes conditions. Fonctions intégrées de mesure de la chaleur spécifique de la batterie et d'étalonnage de l'instrument pour fournir un support de données scientifiques pour l'évaluation des performances de sécurité thermique de la batterie et le développement de systèmes de gestion thermique.

Calorimètre isothermespécification

Paramètres techniques

Mode fonctionnel

Fonction optionnelle

Caractéristiques du produit

Compatible avec la compensation de puissance isotherme et les modes de mesure de flux de chaleur pour répondre à la précision et à la sensibilité des mesures de batterie de différentes tailles.

Basé sur la méthode de contraste pour mesurer la capacité thermique de la batterie à différentes températures, l'opération est rapide et facile.

Possède la fonction d'étalonnage de la précision des résultats de mesure des caractéristiques thermiques de charge - décharge.

Le module de charge et de décharge de la batterie peut Commuter le mode de charge et de décharge, régler le courant constant / tension constante

Conditions d'installation

Calorimètre isothermeEst un instrument de précision utilisé pour mesurer la chaleur libérée ou absorbée par une substance lorsqu'elle subit des changements physiques ou chimiques dans des conditions isothermes, largement utilisé dans les domaines de la science des matériaux, de la chimie, de la biologie et d'autres domaines. Le cœur de son processus de travail est dans un environnement à température constante, la mesure précise de la différence de chaleur entre l'échantillon et le produit de référence et le traitement des données pour obtenir des informations sur la chaleur de réaction, le changement d'enthalpie, etc. Voici son processus de travail détaillé:

Basé sur la calorimétrie à conduction thermique ou la calorimétrie à flux thermique, le noyau est conçu comme une « structure à double piscine»:

Cellule d'échantillons: placer les échantillons à tester (par exemple, système de réaction chimique, échantillon biologique, système de changement de phase de matériau, etc.).

Cellule de référence: placer un référent (p. ex., solvant pur, substance inerte) conforme à l'environnement de la cellule d'échantillonnage, mais qui ne réagit pas.

Les deux cellules sont dans le même environnement thermostatique (bloc isotherme), lorsque l'échantillon subit une réaction endothermique ou exothermique, une différence de température est créée entre la cellule d'échantillon et la cellule de référence, le transfert de chaleur est détecté par des capteurs tels que des thermocouples, des capteurs de flux de chaleur, qui se traduisent finalement par une courbe de puissance thermique (variation de la quantité de chaleur par unité de temps).

Processus de travail détaillé

1. Phase préparatoire

Préparation de l'échantillon avec les références:

Le traitement des échantillons selon les besoins expérimentaux (p. ex., broyage solide, contenance constante des liquides, prétraitement thermostatique des échantillons biologiques) assure l'uniformité de l'échantillon.

Le produit de référence doit être aussi proche que possible des propriétés physiques de l'échantillon (p. ex., capacité thermique, conductivité thermique) (p. ex., l'eau pure est disponible pour le produit de référence lorsque l'échantillon est une solution aqueuse) et le volume doit correspondre à la cellule de l'échantillon (pour éviter les erreurs de conductivité thermique dues aux différences de volume).

Préchauffage et thermostat de l'instrument:

Allumez l'unité principale, réglez la température cible (par exemple, 25 ℃, 37 ℃, la précision est généralement jusqu'à ± 0001 ℃), démarrez le système thermostatique (maintenir la température du bloc isotherme stable par le module de chauffage / réfrigération).

Le temps de préchauffage dépend du modèle de l'instrument (généralement de 30 minutes à 2 heures), assurant l'équilibre de la température du bloc isotherme, de la cellule d'échantillon, de la cellule de référence (différence de température ≤ 10 ⁻⁶ ℃).

Installation des échantillons et des références:

Chargez l'échantillon et le témoin séparément dans la cellule d'échantillon et la cellule de référence avec un outil spécial (évitez le contact des doigts avec le corps de la cellule et évitez l'introduction de perturbations de température).

S'il s'agit d'un système d'étanchéité (par exemple, pour mesurer des échantillons volatils), assurez - vous que le réservoir d'échantillons est bien scellé (utilisez un couvercle ou une bague d'étanchéité assortis).

Placez les deux piscines symétriquement dans la fente de la piscine du bloc isotherme, couvrez bien le couvercle isolant et réduisez les perturbations thermiques environnementales.

2. Phase de mesure

Étalonnage de base:

Avant la mesure officielle, un balayage de la ligne de base est effectué (en l'absence d'échantillon, la différence de flux de chaleur entre les deux piscines est surveillée) pour s'assurer que la ligne de base est lisse (fluctuation ≤ ± 1 μw). Si la dérive de base est trop importante, vérifiez que le système thermostatique est stable et que le corps de la piscine est propre (par exemple, les impuretés résiduelles peuvent entraîner des anomalies de la conductivité thermique).

Lancer le programme de mesure:

Réglage des paramètres de mesure via le panneau de commande de l'instrument ou le logiciel associé:

La durée de mesure (réglée en fonction de la rapidité et de la lenteur de la réaction, par exemple de quelques minutes à plusieurs jours);

La fréquence d'acquisition des données (par exemple 1 fois / seconde à 1 fois / minute, la fréquence peut être augmentée lorsque la réaction est violente);

(facultatif) conditions de déclenchement (telles que le début de la mesure après que la température a atteint une certaine valeur, applicable aux réactions par étapes).

Détection et enregistrement de la chaleur:

Lorsque l'échantillon subit une réaction (p. ex. réaction chimique, cristallisation, adsorption, métabolisme biologique, etc.):

Si l'échantillon est exothermique, la température de la cellule d'échantillonnage est supérieure à celle de la cellule de référence et la chaleur s'écoule de la cellule d'échantillonnage vers la cellule de référence (ou le bloc isotherme) par un chemin de conduction thermique, tel qu'une tige métallique de conduction thermique;

Si l'échantillon est endothermique, la température de la cellule d'échantillonnage est inférieure à celle de la cellule de référence et la chaleur s'écoule de la cellule de référence (ou du bloc isotherme) vers la cellule d'échantillonnage.

Un capteur de flux de chaleur, tel qu'une matrice de thermocouples entourant le corps de la cellule, détecte en temps réel les différences de flux de chaleur entre les deux cellules, en les transformant en signaux électriques (tension ou courant) qui sont transmis au module d'acquisition de données après amplification par un amplificateur.

Le logiciel de l'instrument enregistre en temps réel l'évolution de la puissance thermique (μw ou MW) au cours du temps, générant une courbe de flux thermique (thermogramme).

3. Phase de traitement des données

Analyse des courbes:

Dans une courbe de flux de chaleur, où le pic représente le moment où la vitesse de réaction est la plus rapide, la surface de la courbe délimitée par l'axe des temps correspond à la chaleur totale (le calcul d'intégration donne la variation enthalpique Δh).

Le logiciel déduit automatiquement la dérive de base et élimine les perturbations environnementales (telles que les fluctuations de la température ambiante, le bruit thermique propre à l'instrument).

Calcul des paramètres:

Paramètres de base: puissance thermique (P, unité w), chaleur totale (Q, unité j), temps de démarrage de la réaction, demi - vie (temps à mi - chemin de la réaction), etc.

Paramètres dérivés: calculés à des fins expérimentales (tels que l'Enthalpie de réaction d'une réaction chimique, le taux métabolique d'un échantillon biologique, l'Enthalpie de cristallisation d'un matériau, la chaleur d'adsorption, etc.).

Sortie des données:

Le logiciel génère des données brutes (puissance thermique temporelle), des courbes thermiques intégrées, des rapports statistiques (par exemple, puissance thermique moyenne, valeur calorifique totale) qui peuvent être exportés au format Excel, PDF, etc. pour une analyse plus approfondie.

4. Phase finale

Arrêter la mesure et le traitement de l'échantillon:

Une fois la mesure terminée, fermez d'abord la collecte de données, puis retirez la cellule d'échantillon et la cellule de référence pour nettoyer l'échantillon résiduel (évitez la corrosion du corps de la cellule, comme le nettoyage des résidus d'échantillons chimiques avec des solvants organiques).

Si l'échantillon est volatil ou toxique, il doit être traité dans un placard ventilé pour assurer la sécurité.

Maintenance des instruments:

Éteignez le système de température constante et éteignez l'alimentation principale après que l'instrument soit refroidi à la température ambiante.

Nettoyez la cellule d'échantillon, la cellule de référence et la surface du bloc isotherme pour éviter que les substances résiduelles n'affectent la prochaine mesure.

Documenter les conditions expérimentales (p. ex., température ambiante, humidité, renseignements sur les échantillons) pour faciliter la traçabilité des données.