压力天平

http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/04/201704141030_01_2154459_3.jpg纺织品实验室还有用到这个扭力天平的吗？一般怎么来校准？

[b] 【仪器故事】纺织品实验室怎么选择偏门设备精密扭力天平[/b] 说起扭力天平，有些人可能不知道，也不了解，毕竟现在很多实验室都用不到了，使用起来太麻烦，而且稍不注意误差比较大，特别是随着微量天平的技术提升，十万分之一，百万分之一天平的普及，扭力天平就更少人会选择使用了。但是高精密天平动则几万到几十万，确实价格太高，对于预算不多的实验室，只能选择扭力天平，要想选择合适的扭力天平，以下四点不可缺少！ 第一选择扭力天平要了解扭力天平的基本原理：取一定量样品分别放在精密扭力天平上进行称量，根据指针的微小变化，进行确定样品的实际重量 第二，就是要确定自己需要的型号，这个可以在网上查，型号和形状，量程都有关系，选择适合自己的就行了，我们常用的设备型号就是 JN-B扭力天平，精度0.01mg 第三呢。就是基本操作了，这个一般说明书上都有，或者厂家会给一个视频，这就很简单了，自己看看就会，但是想操作熟练，精确的话，确实不容易，需要手法和经验，以及自己的悟性来决定了，但是扭力天平属于什么都没有，说明书一共才两页纸的那种比较偏的设备。 第四呢，就是熟悉天平的特性：使用扭力天平，要熟悉制动旋钮的功能，必须轻轻的旋动，避免损坏制动旋钮.此仪器属于精密计量仪器，必须仔细小心的使用它，才能有效保护仪器状态[img=,478,630]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/07/201907011742287442_6153_2154459_3.png!w478x630.jpg[/img] 扭力天平使用前该做哪些准备呢1..使用前，先使读数指针对准零位，然后转动制动旋钮，开启天平，观察平衡指针，在镜子上的投影线与刻度板上的校验线是否重叠在一直线上，如果平衡指针产生偏离核验线，须轻轻地拨开读数旋钮中间的保护壳，然后用小螺丝批向左旋转，调整到平衡指针与核验线重叠在一直线上。2..调零后，开始测量验证，放入砝码，控制制动旋钮，调节读数指针，调节后，旋转制动旋钮，当平衡指针和核验线重合时，验证天平状态注意：每次使用前都要要调节水准器内的气泡处于小圆圈中心，垫脚也要平稳. 最后呢，就是要知道那些是特别注意的细节，1.刚安装好的天平,必须待与实验室内环境温度一致后,方能使用.2.使用前要检查天平各零部件安装是否正确,然后调整天平的平衡位置,方可使用.3.称物和砝码应放在秤盘中心,以免开启天平后秤盘产生摆动.称物的重量不得超过天平的最大称量范围,一切称物的取放,都应在关闭制动器的情况下进行,以免天平受冲击而损坏.4.天平不使用时,应关闭制动旋钮,并使读数指针指在零位上,使游丝不长期处在工作状态,.根据天平的使用频繁程度,应定期进行清洁工作和计量性能检定.5.没有必要时,不要打开天平的后盖板,天平使用完毕后应在计量盒内放吸湿剂。

天平是最古老的称量物体质量的计量器具，已有4000多年的历史，它经历了一个从简单到复杂、从单一到多样、从低准确度到高准确度的发展演变过程。　　由于它称量精确，所以在古代主要用于称量金银钱币和其它贵重物品。14、15世纪，欧洲资本主义采矿业萌发，分析矿石中金属含量的试金精密天平出现。15～18世纪，近代科学兴起。科学家研究力学、化学、生物学需要更加准确、灵敏的称量质量的天平，研制出许多分析天平、实验室天平。20世纪中，标准偏差达到几微克的千克原器天平，已应用于质量量值传递。经过不断改进提高，国家级千克原器天平的相对标准偏差可达到1×10-9量级水平。　　根据天平的结构原理，可以把天平主要分为四类:即扭力天平(弹性式天平)，液体静力天平(浮力天平)，杠杆天平，电子天平。扭力天平和液静式天平只用于个别领域，且数量极少；而杠杆天平、电子天平则遍布于需要精确称量物体质量的社会各个领域。从等臂杠杆双盘天平，到替代式杠杆单盘天平，再到电子天平，是天平发展演变的主线，也是本文叙述的重点。古代埃及天平　　迄今发现的最古老的天平杠杆(图1)，出自上埃及第三王朝，它是带有红颜色的石灰石横梁，长约8.5厘米，中间和两端都有钻孔。上埃及第三王朝时期，约公元前2500年，这一天平杠杆距今已有4500年了，如今保存在伦敦科学博物馆。这种天平还明显保留着原始天平的主要缺陷:横梁经钻孔穿线作为支点和力点，不仅其等臂性难以保证，而且在其平衡时摩擦阻力大；天平横梁的截面积，从中间到两端相同，横梁相对较重；横梁中间支点高于两端力点过多，使横梁重心相对支点过低。由于这些原因，使天平灵敏度降低，称量准确度也低。这种天平大约能够把被称物称准到1%，甚至更差些。古埃及初期的砝码都是形状粗笨的石质器，后来制成圆筒形或狮子、牛、山羊、鸭子等仿动物形。图特摩斯王朝又称新王朝时期(公元前1570年——前1085年)，这一时期古埃及在军事、政治、经济和文化等方面都属于最强盛时期。在出土的图特摩斯三世(公元前1200年——前1085年)的壁画和草纸卷上，有冶炼工场和航海船埠用天平称量金属的画图。自公元前1570年以后的新王朝时代的埃及天平(图2)获得了明显地进步。埃及天平靠水平穿过横梁中点的金属环挂在三角架上，横梁的两端成喇叭形，秤盘由从横梁穿出的绳子悬挂起来，负荷秤盘和砝码秤盘的作用点被固定下来，因此改善了天平的等臂性。横梁截面向两头显著变细，横梁的重量变轻了，天平的灵敏度提高了。特别值得一提的是，由指针和吊线铅锤组成的指示元件，它使得有可能准确地和可重复地校准天平横梁的平衡状态。这种埃及天平已能使称量的分辨力基本上优于被测质量的千分之一。　　在埃及的古迹和苇草纸上保存有大量的等臂杠杆天平形象，说明当时天平的使用已较广泛，同时还说明古代天平已成为公平或公正的象征。图3所示的是位于小亚细亚东部和叙利亚北部的古代部族赫梯人使用的天平，秤盘也是由从横梁水平穿出的绳子悬挂起来，在这点上和埃及的天平有相似之处。以现在分析，这块平面浮雕要表达的主题是“天平与人”，即人心应像天平那样的公平。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/06/201306081327_443577_1638093_3.jpg 图1 古埃及天平 约公元前2500年前http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/06/201306081328_443578_1638093_3.jpg 图2 古埃及天平 约公元前1500年后http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/06/201306081329_443579_1638093_3.jpg 图3 叙利亚天平 约公元前800年　　古希腊人是自己发明的天平还是从别的民族学来的，至今尚不清楚，但不管怎么说，古希腊人早期的天平很像埃及天平(图4)。但我们知道的是，古希腊人最早开创了衡器理论，阿里斯多德(Aristoteles)、欧几里德(Euklid)和阿基米德(Archimedes)研究了等臂杠杆的平衡问题、天平的稳定性问题、天平灵敏度与杠杆臂长的关系等问题。

我们实验室电子天平的技术验证 天平是我们实验室最常用的计量设备之一，几乎所有的实验室都少不了天平，天平的种类很多，有微量天平，半微量天平，高精密天平，分析天平，还可以分为百分之一天平，千分之一天平，万分之一天平，十万分之一天平等等，根据形状和特性还可以分为扭力天平，托盘天平等等 实验室很多测试都需要用到天平，根据物质的量进行分析试验，所以我们很多时候都是依靠天平的准确称量，才能得到正确的分析报告，所以天平的准确度对实验室分析人员来说是非常重要的 电子天平属于计量设备，所以，每年一次的计量检定肯定是要有的，但是除了每年一次的外检以外，那平时我们怎么对电子天平进行验证！怎么才能确定电子天平的精确度和稳定性的呢？那就要我们实验室进行内部的仪器技术验证！http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/10/201310181201_471692_2154459_3.jpg电子天平技术验证最重要的就是砝码，砝码要求经过国家计量部门检定合格，性质稳定，才能使用1天平对环境的基本要求1.1天平应放置在稳定的工作台上，且防止气流和磁场干扰。1.2天平周围干燥明亮，但阳光不能直射在天平上。1.3台面和地面都不能有灰尘。1.4温湿度相对稳定，温度控制在15～25℃；相对湿度保持在50%～70%之间1.5工作电源相对稳定，电压无大的变化1.6天平周围禁止堆放其它物品，严禁放置具有腐蚀性的和挥发性物体电子天平验证记录如下表：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/10/201310181202_471693_2154459_3.jpg此天平的e值单位为MG，此方法是一个认证方面的老师教给我的，因为操作方便，又能很客观的反应天平的实际状况，作为实验室内部的检定方法，已经足够，此方法只做参考，不做其他证明！备注：1.此方法也可以作为期间核查来做2.技术验证要定期去做，不能等电子天平出现问题才做技术验证，那样就不是技术验证了，就要重新检定校准了3.天平的平时维护保养很重要，要细心的呵护，才能换来他的准确度4.天平不要经常移动，要固定一个地方5.要经常查看天平室的温湿度6.天平周围的磁场和风流，其实对精密度要求较高的天平，这些微乎其微的影响是足以可以左右分析结果精确度的

实验室电子天平在日常工作中检定电子天平是一个非常常见的测量仪器，它有很多分类，可分托盘天平，光电天平，扭力天平，还可以分为精密天平，微量天平，半微量天平等等，有些天平是专用的天平，有些是可以通用的，这些天平是保障我们检测结果是否准确的第一道屏障，也是检验着我们的检测员工作是否认真细致的一个因素，所以天平的准确度对实验室来说非常的重要http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/10/201310051811_469331_2154459_3.bmp⑴很多人都认为在电子天平量程范围内称量的物体越重对天平的损害也就越大。这种认识是不完全正确的。一般衡器最大安全载荷是它所能够承受的、不致使其计量性能发生永久性改变的最大静载荷。由于电子天平采用了电磁力自动补偿电路原理，当秤盘加载时（注意不要超过称量范围），电磁力会将秤盘推回到原来的平衡位置，使电磁力与被称物体的重力相平衡，只要在允许范围内称量大小对天平的影响是很小的，不会因长期称重而影响电子天平的准确度。⑵电子天平计量性能检定的主要内容在日常的周期检定和常规的产品质量检查中，一般需要检定以下几项内容：天平灵敏度、鉴别力的检定；天平各载荷点的最大允许误差（称量线性误差）的检定；天平重复性的检定；天平的偏载或四角误差的检定；天平配衡功能的检定。我们要对电子天平进行定期检定，因为这样不仅能够提高其精确度，而且可以大大延长其使用寿命。那么我们该如何检定电子天平呢？下面我们就来了解一下。⑴．重复性检定重复性是天平在相同的测量条件下，对同一载荷多次称量结果之间的差值，是衡量天平称量结果能否达到一致的能力。重复性检定应在空载和加载状态下进行，应选取80％～100％最大秤量的单个砝码，测量次数不少于6次。要求检定中分别对加载和空载的平衡位置进行读数并记录，同时注意每加一次载荷均应返零一次。要求对同一载荷多次衡量结果之间的差值，不得超过天平在该载荷时的最大允许误差的绝对值，对e≥5d的电子天平同样允许省略数字化整误差的修正过程而直接用天平示值减去砝码质量值来计算重复性误差。⑵各载荷点的最大允许误差的检定电子天平的最大允许误差是指天平的线性度,它与电子天平的准确度等级和称量有关,其目的是判定电子天平的示值误差是否在规定的范围内。但以下几个载荷点应必须进行检定：⑴空载。⑵全载。⑶最小称量Min（I级天平：100e；Ⅱ级天平：50e；Ⅲ级天平：20e；Ⅳ级天平：20e）。通常,示值误差(E)由下式来确定:E=I-I0,I为天平指示值,I0为标准砝码的标称值。⑶灵敏度和鉴别力的检定[/siz

一次实验室设备不规范的采购 前段时间，公司因为新产品的需要，决定开展短纤维线密度测试，为此我们参观了几家做线密度的实验室，对这个项目有一个大概的了解，其实主要就是为了看设备，也就是看看开展这个测试需要哪些设备，其中就有一个关键性的设备---扭力天平，虽然我们实验室有很多天平，包括百分之一，千分之一，万分之一，托盘天平，电子称等等测量工具，但就是没有这么精度的扭力天平，人家可是毫克，这个确实我们常规的天平达不到这个要求 为了顺利开展这个新项目的检测，我首先填写了仪器采购申请单，流程直接审批后转到采购部厂务用品类（非生产原材料类）申购人：申请部门： --请选择部门-- 申请日期：品名规格单位申购量用途交货日期采购预估交货日期采购预估数量采购价格实际采购品牌型号供应商名称、地址、电话备注补充采购专员接单确认： --请选择人员-- 核准： --请选择人员-- 审批： 因为我们催的急，采购人员很快和经常合作的几家仪器供应商联系，经询问这些合作过的仪器供应商他们产品中都没有扭力天平，因为采购也是第一次听说扭力天平，什么都不了解，也没有相关的采购经验，采购和我沟通说既然固定的供应商都没有这样的天平，那就直接推给了我，让我们自己采购，也可以节约采购周期时间，告诉我多询问几家，谈谈价格，然后让供应商直接送货，货到采购部付款，但一定要能开17%的税票 讲实话，我也没有用过扭力天平，但为了新项目，只能摸索着来，首先在网上搜索，先看看什么是扭力天平，有什么作用，是什么原理，知其知彼，才能谈采购的事情嘛！ 扭力天平;测量重力场变化的仪器,主要构成：有钨丝悬挂一根两端有小球的金属杆构成。重力场变化时，金属杆发生偏转。 扭力天平具有不使用砝码、操作简便,程量速度快等特点,在纤维检验中被普遍使用。由于其称量小、精度高、内部结构纤巧,被称为精密扭力天平,了解了基本知识，就开始在网上搜索产品，一搜还真不少，网上在线就可以联系，经交谈后，最终确定了两家，同时让这两家发来了报价书和仪器检定证书。 我随后把收到的报价邮件转给采购部相关人员，不管采购仪器还是采购耗材这样的事情，实验室技术部门能不沾就不要沾，采购部真的需要实验室技术人员帮助确认的话，技术员也不能参与确认价格，哪怕采购部给与了这个权利，这样是为了避免以后给人抓‘把柄’的嫌疑，也有很多好心办坏事的例子。 最后采购决定了其中一家，接下来的工作就直接给了采购，我不管了，不过最后听说是先付款后发货的，人家第一次和我们做生意，也是挺聪明的，不见钱，不发货呀！ 没过几天，收到了货运快递，一起看看吧！http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/10/201310261409_473155_2154459_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/10/201310261410_473156_2154459_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/10/201310261414_473157_2154459_3.jpg小结：实验室仪器，哪怕很小的一个仪器，都

纺织品实验室常用计量天平的维护保养实验室天平应该是实验室最通用的的称量设备了，几乎覆盖了所有行业，某种程度上讲，有实验室必有天平，这样的说法也许有点夸张，但是事实上实验室基本上都会用到计量天平的，因为检测试验是一般实验室的工作内容，检测检测必定要有个定量，也就是以量定量，那就必须有计量天平来确定这个量值。纺织品实验室用的天平就比较多，一般的PH，甲醛测试用百分之一天平，摩擦色牢度测试用千分之一天平，纤维成分定量用的万分之一天平，线密度测试的扭力天平，还有一些特殊试验用到的微量天平，可谓说天平细分会有很多种，每种天平有每种的天平的精度，也是不可替换的，所以天平的使用和选择也是很严谨的，特别是万分之一天平这种每天都在用，而且要求精度又相对较高的的设备，一定要做好维护和保养，不然测试结果就可能产生误差，重则出现错误的结果基于此种考虑和原因，我想能不能置顶一个详细的清洁保养天平的方法，怎么才够详细呢，那就一起来看看我的想法吧1、目的：制订天平的清洁方法，规范公司实验室天平的清洁。2、适用范围：适用于公司实验室对所有天平的清洁。3、责任者：检测人员，谁使用，谁负责4、所需工具： 1刷子 2洗耳球 3洁净的抹布http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015092408532682_01_0_3.jpg5.规程天平基本要求是要稳定，不能轻易移动已经调整好的天平，以免天平出现波动，如果天平不小心被移动了，那么就要重新进行水平泡的调整，方法是调整水平泡使之处于中心位置。纺织品实验室天平，比一般实验室天平更加的容易脏和污染，因为每天打交道的都是纤维和纱线，这样的试样很轻很小，很容易产生飞花和细绒，对天平和检测人员都是一种污染和伤害，建议每次使用后及时清洁，每天下班后及时保养，这样是最基本的要求，也是对我们自身健康负责。1.首先能移取防风罩的就移取防风罩，不能移取防风罩的天平，就把防风罩打开，用刷子轻轻的扫去各种纱线，碎纤维，切记不能接触称量盘，更不能压倒称量盘，因为如果施加的力超出了称量的范围，就会损坏传感器，那么以后再使用这个天平称量，称量结果就不准了。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015092408533710_01_0_3.jpg 2.扫掉比较多的表面纤维和碎布时，就要用洗耳球来帮忙了，用洗耳球吹去夹缝里的碎纤维，，仔细的吹一遍，反复几次，这样表面的几乎就除干净了，接着可以取下称量盘，取下称量盘要注意，不能硬拔下称量盘，要将秤盘按顺时针方向转动后再取下，以免损坏传感器。称量盘下面的碎纤维，也有洗耳球吹干净，尽量不触碰传感器，保护好传感器的灵敏性和准确性。用洗耳球吹干净后轻轻放好称量盘http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015092408534454_01_2154459_3.jpg3.天平外观还有些细小的纤维是洗耳球吹不掉的，可以用柔软洁净的白布擦拭，能采食到的地方都擦拭干净，然后放好防风罩，把防风罩内外也擦拭一遍，有些肉眼看不到的灰尘也能擦掉了。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509240853_567527_2154459_3.jpg要放好天平避免震动，晃动，然后插上电源，可以开机了，首先预热30分钟以上，状态稳定，在看看水平泡，水平泡调整，调整水平泡使之处于中心位置。半小时后清零，保证周围环境不会影响天平，下载时夏天，空调的风速要适度，不能直吹天平的位置和天平周围，人员走动也要控制住用计量过的专用砝码验证，注意称量总重限制，前后左右中五个位置进行砝码验证，按天平的检定规程进行判定是否可用每天上班时间内，短时间不用，不要关机，如果每天都用，像我们纺织品实验室，每天不定时的用，那么可以上班时间一直开着机，下班时才关机，做基本的保养备注：1. 天平每次使用前都要校准，至少每天一次2. 天平一定要进行预热恒定3. 天平的放置要求是稳定，无电磁干扰4. 天平使用时不能旁边有人走动，要静止5. 天平的清洁是随时的，要谁用后谁清洁，养成好的习惯6. 天平不用时要关闭防风罩，不能把防风罩一直开着7. 防风罩一定要能起到密封作用，贴别是四周的密封，尽量从防风罩上面取拿称量物品8. 下班后可以用洁净的布盖上天平，起到防尘作用

纺织品实验室新天平的第一次‘亲密接触’纺织品实验室的试验一般是通过一个标准的操作，得到准确的结果或者结论，通过这样的结果或结论，然后进行判断，判定，从而达到一个符合程序过程的确认为了这些有效的结果，我们要通过标准的计量工具来辅助检测，对所进行的试验进行量化，实验室天平就是这么多计量工具的一种，在很多实验室不仅必不可少，还发挥着至关重要的作用的。纺织品实验室都有多种形式的天平，我们实验室就有扭力天平，百分之一天平，千分之一天平，万分之一天平，还要有托盘天平，这些天平各有所用，分类明确，有些项目的要求是专用，有些可以并用，但是要进行有效的选择，不能超过所测量程，也不能用精密度不够的天平测试微量的纤维，所以要进行有效选择我们纺织品实验室新买的这台天平，专为纺织品摩擦色牢度专用的天平，摩擦色牢度湿摩擦检测，国标要求是95%-100%，正常摩擦小白布干重为一般0.255-0.265之间，湿摩擦布就是干摩擦布的一倍重量左右，所以千分之一天平是最适合的，因为之前那个千分之一天平的使用‘寿命’已尽，不得已只能又买了一个新的来接替工作，这样的仪器更替也是实验室的工作需要看看刚回货的电子天平吧http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081211510794_01_0_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081211511451_01_2154459_3.jpg 之前都是买回来后，他们给装好，我们调试一下就可以了，现在就整个放在这里，因为等着用，我只能自己动手了，先打开看看这么多小片片，干吗用http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081211513996_01_0_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081211514821_01_2154459_3.jpg 应该是挡风用的吧http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081211535656_01_2154459_3.jpg组装一下试试http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081211543422_01_0_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081211544244_01_0_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081211545340_01_2154459_3.jpg不对，不是这样的吧终于整好了，应该没有错了，就是这样的http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081214013186_01_0_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081214013918_01_0_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081214015925_01_0_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081214022120_01_0_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081214025814_01_0_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081214030882_01_0_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081214045672_01_0_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081214050982_01_2154459_3.jpg试试吧，不行，先连接一下电源，预热30分钟我们纺织品实验室摩擦色牢度用，基本操作步鄹如下，标准要求湿摩擦布含水率95%-100%，那就用摩擦布试一下看看http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081214092133_01_0_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081214111180_01_0_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081214112038_01_0_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081214112735_01_0_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081214113550_01_0_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081214114844_01_0_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081214125047_01_0_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015081214125980_01_2154459_3.jpg不错，能用，先这样吧，哪天再做个技术验收小结： 纺织品实验室仪器都是比较精密的，要认真对待每一个仪器，特别是自己组装的仪器，更要细心，对没有确切的把握情况下，要和供应商沟通，严格按照要求进行组装，哪怕很简单的仪器，也要做到一丝不苟，并要进行技术验证

主要技术指标：◆ 测量范围：碳0.010%～6.00%(需改变称样量) 硫0.003%～2.00%(需改变称样量)◆ 分析时间：45秒左右◆ 测量精度：符合GB/T223.69-97 GB/T223.68-97标准 ◆ 工作电源：220V±10% 50HZ◆ 工作环境：温度：5℃～40℃ 湿度：≤80% ________________________________________主要特点：◆ 电脑控制工作流程，性能稳定可靠，与电子天平连机不定量称样，经电脑数据处理后，电脑屏幕直接显示含量，自动 打印结果且可保存日期、炉号及测试数 据等原始档案 ◆ 操作简便，且具有良好的人机对话界面 ◆ 气容法测碳、碘量法定硫 ◆ 配置：千分之一电力天平，品牌电脑、打印机 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/02/201202230954_350659_2462002_3.jpg 统一仪器分享

[size=16px][color=#990000][b]摘要：针对目前新能源电池热失控和特性研究以及生产中缺乏变环境压力准确模拟装置、错误控制方法造成环境压力控制极不稳定以及氢燃料电池中氢气所带来的易燃易爆问题，本文提出了相应的解决方案。方案的关键一是采用了低漏率电控针阀作为下游控制调节阀实现压力可编程精密控制，二是采用高压气体型真空源避免机械式真空泵的电火花造成引燃，三是在压力控制的同时也对电池加热温度进行自动控制。整个装置控制精度和自动化程度较高。[/b][/color][/size][align=center][size=16px][color=#990000][b]==================[/b][/color][/size][/align][size=18px][color=#990000][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 随着现代新能源行业的飞速发展，各种新能源电池在经济社会中发挥着越来越重要的作用，由此对低压环境下新能源电池的使用、储存和运输也提出更高技术要求。例如高原地区和飞机运输中新能源电池的性能变化特征以及热失控传播特性，都是电池发展极其重要的一个环节。目前新能源电池在低压环境下的热失控特性和性能变化特性研究主要存在以下几方面的问题：[/size][size=16px] （1）目前的新能源电池热失控的测试设备主要集中在研究常压下的热失控行为，环境压力对电池热失控特征的研究较为缺失，对压力变化影响热失控行为的研究仍需进行更深入研究。[/size][size=16px] （2）研究变环境压力下电池燃烧爆炸行为的特性与特征，对于新能源电池的前期研发、中期使用以及后期预防热失控都有着尤为重要的参考意义。但目前缺乏变环境压力的准确模拟装置，控制方法存在严重问题而造成环境压力控制极不稳定，难以准确观察压力室内电池特性的变化，实验的可信度较差。[/size][size=16px] （3）另外，氢燃料电池作为一种新能源电池同样存在上述问题，同样需要在不同海拔工况下验证电池的运行性能和可靠谱。但由于氢燃料电池的特殊性，特别是由于氢气属于易燃易爆气体，在环境压力模拟设备运行时流道内的旋转机械有可能在高速运转情况下产生火花，继而引燃氢气形成爆炸，这对于环境模拟实验设备而言是绝对不允许的。同时，氢气与空气在燃料电池内反应生成水，故而在排气中含有液滴，这部分液滴在进入设备时可能对旋转部件造成损害，影响设备可靠性。因此，对于氢燃料电池的环境压力模拟装置，需要避免这些问题的出现。[/size][size=16px] 针对上述新能源电池以及氢燃料电池中环境压力准确控制方面存在的问题和需求，本文提出了相应的解决方案，解决方案主要包括以下两方面的内容：[/size][size=16px] （1）针对现有的锂电池环境压力模拟装置进行技术改造，采用下游控制模式实现模拟箱内环境压力的可编程准确控制，以满足绝大多数新能源电池的环境压力模拟需要。[/size][size=16px] （2）针对氢燃料电池的环境压力模拟，提出更安全的环境压力准确控制解决方案。[/size][size=18px][color=#990000][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 锂离子电池在高温环境下容易发生热失控，具有一定危险性，会发生着火甚至爆炸。为了给电池的测试试验同时提供高温和环境压力的模拟条件，解决方案是将电池放置在密闭的测试环境箱内，并对环境箱内部进行气压控制，使电池处于所需环境压力。然后通过对锂离子电池外部加热的方式给予电池达到热滥用的条件，再通过热电偶、数字天平等装置研究温度与质量等参数的变化。热电偶测量热失控过程中的温度变化，数字天平测量热失控过程中电池质量参数的变化，整个测试装置的控制系统如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][img=电池环境压力和高温温度模拟控制系统结构示意图,690,394]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310161757014248_9888_3221506_3.jpg!w690x394.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图1 电池环境压力和高温温度模拟控制系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如图1所示，整个控制系统主要由环境压力控制回路、电池加热温度控制回路、质量测量装置和数据采集装置构成，它们的各自功能和技术内容如下：[/size][size=16px] （1）环境压力控制回路：其功能是对测试环境箱进行可编程气体压力控制，可对一系列不同的设定压力进行自动控制。控制回路由数控针阀、真空计、真空泵、真空压力控制器和真空管路组成，其中一个数控针阀控制进气流量、另一个数控针阀控制排气流量，真空计测量环境箱内的真空度并传输给控制器，控制器将接收到的真空度信号与设定值比较后驱动数控针阀的开度变化，并快速使得环境箱内的真空压力达到设定值。需要说明的是，这里的控制采用了固定进气针阀开度而改变排气针阀开度的下游控制模式，这样可以实现更高精度和稳定性的环境压力控制。[/size][size=16px] （2）电池加热温度控制回路：其功能是对电池进行加热和温度控制，以模拟电池热失效过程中的温度变化。控制回路由加热器、电池组件、固定夹板、热电偶温度传感器和双通道控制器组成，其中热电偶采集电池温度并传输给控制器，控制器将接收到的温度信号与设定值比较后驱动加热器通电加热，并使电池温度快速达到设定值。[/size][size=16px] （3）质量测量装置：其功能是测量电池本体在热失控过程中的质量损失。质量测量装置主要是悬挂式数字天平，放置在环境箱外部的数字天平通过悬丝测量电池质量。[/size][size=16px] （4）数据采集装置：其功能是同时采集电池温度、环境压力和质量测量数据，并以曲线形式进行显示和存储。数据采集装置主要由多通道数据采集器和计算机组成，多通道数据采集器连接相应的温度压力传感器和数字天平，计算机与采集器进行通讯并用软件显示和存储采集结果。[/size][size=16px] 需要说明的是，在解决方案中，计算机或上位机也可以与真空压力控制器和温度控制器进行通讯，并通过各自的软件对控制器进行参数设置、运行控制和控制过程参数变化曲线的显示。[/size][size=16px] 图1所示的电池环境压力模拟控制系统并不适合氢燃料电池的性能测试，这主要是机械式旋转型的真空泵有可能在高速运转情况下产生火花而引燃氢气形成爆炸，同时氢燃料电池测试过程中会在真空管路内形成水滴而造成阀门和真空泵旋转部件的损伤。为了解决这两个问题，本文所提出的解决方案采用了以下两项技术：[/size][size=16px] （1）将真空泵更换为真空发生器，即通过高压气体来形成真空，这样可以避免机械式旋转部件所带来的火花引燃危害。[/size][size=16px] （2）环境压力的调节还是采用前面所述的电动针阀，因为这种NCNV系列具有非常好的真空密封性能，电机转动部分与所通气体完全隔离，不会带来引燃隐患。[/size][size=18px][color=#990000][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 综上所述，解决方案通过改进后的环境压力下游控制技术、高压气体真空发生技术和温度自动控制技术，可以很好的实现各种新能源电池在可变环境压力和高温温度下的热失控特性和运行特性变化测试和试验考核，解决方案具有以下几方面的突出特点：[/size][size=16px] （1）可实现环境压力和温度的高精度控制，更有利于电池特性的精密研究和测试考核。[/size][size=16px] （2）环境压力和温度控制可按照不同设定值进行编程控制，可自动实现电池特性测试的全过程。[/size][size=16px] （3）通过使用控制器和数据采集器自带的计算机软件，可快速搭建起电池特性测试装置，无需再专门编写计算机程序，大幅减小了装置组建的工作量。[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/color][/size][/align]