热分析仪部件及外设

p 　　常规的热分析仪器主要有热重分析仪(TGA)，差热分析仪(DTA)，差示扫描量热仪(DSC)，热机械分析仪(TMA)和动态热机械分析仪(DMA)。 /p p 　　热分析仪器测量各种各样的物理量需要靠其核心部件来实现。这些部件有电子天平、热电偶传感器、位移传感器等。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 电子天平 /strong /span /p p 　　电子天平是热重分析仪(TGA)和同步热分析仪(STA)的核心部件，是测量试样质量的关键。 /p p 　　电子天平采用了现代电子控制技术，利用电磁力平衡原理实现称重。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/b44413c9-13e5-46ab-a916-78c021d42f3e.jpg" title=" 电压式微量热天平.png" / /p p style=" text-align: center " strong 电压式微量热天平 /strong /p p 　　天平的秤盘通过支架连杆与线圈连接，线圈置于磁场内，当向秤盘中加入试样或被测试样发生质量变化时，天平梁发生倾斜，用光学方法测定天平梁的倾斜度，光传感器产生信号以调整安装在天平系统和磁场中线圈的电流，线圈转动恢复天平梁的倾斜。在称量范围内时，磁场中若有电流通过，线圈将产生一个电磁力F，可用下式表示： /p p style=" text-align: center " F=KBLI /p p 　　其中K为常数(与使用单位有关)，B为磁感应强度，L为线圈导线的长度，I为通过线圈导线的电流强度。电磁力F和秤盘上被测物体重力的力矩大小相等、方向相反而达到平衡。即处在磁场中的通电线圈，流经其内部的电流I与被测物体的质量成正比，只要测出电流I即可知道物体的质量m。 /p p 　　无论采用何种控制方式和电路结构，其称量依据都是电磁力平衡原理。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 热电偶传感器 /strong /span /p p 　　热电偶传感器是所有热分析仪器均会用到的部件，用于测定不同部位(试样、炉体)的温度。 /p p 　　热电偶传感器是工业中使用最为普遍的接触式测温装置。这是因为热电偶具有性能稳定、测温范围大、信号可以远距离传输等特点，并且结构简单、使用方便。热电偶能够将热能直接转换为电信号，并且输出直流电压信号，使得显示、记录和传输都很容易。 /p p 　　热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应(Seebeck effect)，即热电效应。热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度。 /p p 　　热电偶的热电势是热电偶工作端的两端温度函数的差，而不是热电偶冷端与工作端，两端温度差的函数 热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关 当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关 若热电偶冷端的温度保持一定，热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。将两种不同材料的导体或半导体A和B连接起来，构成一个闭合回路，当导体A和B的两个连接点之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电流。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 位移传感器 /strong /span /p p 　　位移传感器是热膨胀仪(DIL)、热机械分析仪(TMA)和动态热机械分析仪(DMA)中会用到的核心部件。通过测定直接放置于试样上或覆盖于试样的石英片上的探头的移动，来测定试样的尺寸变化。 /p p 　　LVDT位移传感器，LVDT(Linear Variable Differential Transformer)是线性可变差动变压器缩写,属于直线位移传感器。LVDT的结构由铁心、衔铁、初级线圈、次级线圈组成。初级线圈、次级线圈分布在线圈骨架上，线圈内部有一个可自由移动的杆状衔铁。当衔铁处于中间位置时，两个次级线圈产生的感应电动势相等，这样输出电压为0 当衔铁在线圈内部移动并偏离中心位置时，两个线圈产生的感应电动势不等，有电压输出，其电压大小取决于位移量的大小。为了提高传感器的灵敏度，改善传感器的线性度、增大传感器的线性范围，设计时将两个线圈反串相接、两个次级线圈的电压极性相反，LVDT输出的电压是两个次级线圈的电压之差，这个输出的电压值与铁心的位移量成线性关系。线圈系统内的铁磁芯与测量探头连接，产生与位移成正比的电信号。电磁线性马达可消除部件的重力，保证探头传输希望的力至试样。使用的力通常为0~1N。 /p

日立分析仪器正式将“New STA系列” TG-DSC热分析仪引入中国内地市场。本系列具备令人惊叹的基线稳定性[1]和高灵敏度测量能力，包括STA200、STA200RV和STA300三款，分别为普通型号、适用于试样实时观察的型号，以及高温型号。热分析仪是指在程序控温等条件下，测量物质物理性质与温度或时间关系的仪器。根据测量方法的不同，热分析仪有测量重量变化的“热重法（TG）”、测量温度变化的“差热分析（DTA）”，以及测量热量的“差示扫描量热法（DSC）”等诸多种类，被广泛应用于塑料、复合材料、医药品等有机材料，陶瓷、合金等无机材料行业，适合从研究开发到质量管理、故障分析等多种的场景。近年来，随着材料和素材的高功能化、复合化，热分析仪的热性能的要求也多样化了。在高性能的电子产品的故障分析中，为了进行极微量的试验和成分的测量，需要支持高灵敏度的测量的高基线稳定性。另外，汽车、食品相关领域等利用的复合材料是由不同的材料组合而成，因此除了单次测得多个数据的能力，复合型分析的需求也日益增长。一、 高水准TG基线稳定性日立New STA系列继续采用高灵敏度 “数字水平差动型天平”[2]，这一结构在日立原有的热分析仪中就有不俗表现。New STA系列更是新增了能够确保天平部位温度恒定的新结构，消除了受加热炉温度变化影响而导致的微小重量误差，让基线稳定性水平远超日立原有产品。在加热炉内未放置试样的状态下，从室温加热至1,000℃，重量变动幅度仅在10μg以下。二、 划时代的TG-DSC同时测量装置日立原有的热分析仪以热重法-差热分析（TG-DTA）方式进行同时测量，但由于DSC比DTA更能够精确地定量试样的热量变化，现在业界对热重法-差示扫描量热法（TG-DSC）同时测量的需求不断上升，日立为满足客户需求，实现了TG-DSC的同时测量。New STA系列通过同时测量质量变化和热量变化，实现了复合型的定量分析。三、 多项改进带来新的可能New STA系列对选配件试样观察系统（Real View ® ）进行了功能升级，现具备数字变焦、画面编辑、长度测量、颜色分析等诸多实用功能。此外，该系列具备重新设计的气流路径，气体置换性能大幅提升；还标配Mass Flow Controller[3]，气氛控制和其操作性能也登上了一个新台阶。[1] 基线稳定性：热重法（TG）测定时，抑制因温度变化导致的天平结构热膨胀所引起的重量变动，或对该过程进行测量。[2] 数字水平差动型天平：一侧为天平的倾斜测量部件，另一侧采用配置了试样和标准试样的天平结构，将试样和标准试样各自的重量进行数字化处理，以提升性能的热重法（TG）测量。[3] Mass Flow Controller：加热炉内对气流进行程序控制的产品。创新点：New STA系列新增了能够确保天平部位温度恒定的新结构，消除了受加热炉温度变化影响而导致的微小重量误差，让基线稳定性水平远超日立原有产品。在加热炉内未放置试样的状态下，从室温加热至1,000℃，重量变动幅度仅在10µ g以下。此外，日立为满足客户需求，实现了TG-DSC的同时测量。New STA系列通过同时测量质量变化和热量变化，实现了复合型的定量分析。New STA系列对选配件试样观察系统（Real View ® ）进行了功能升级，现具备数字变焦、画面编辑、长度测量、颜色分析等诸多实用功能。此外，该系列具备重新设计的气流路径，气体置换性能大幅提升。 日立New STA系列TG-DSC热分析仪

日立分析仪器正式将“New STA系列” TG-DSC热分析仪引入中国内地市场。本系列具备令人惊叹的基线稳定性[1]和高灵敏度测量能力，包括STA200、STA200RV和STA300三款，分别为普通型号、适用于试样实时观察的型号，以及高温型号。热分析仪是指在程序控温等条件下，测量物质物理性质与温度或时间关系的仪器。根据测量方法的不同，热分析仪有测量重量变化的“热重法（TG）”、测量温度变化的“差热分析（DTA）”，以及测量热量的“差示扫描量热法（DSC）”等诸多种类，被广泛应用于塑料、复合材料、医药品等有机材料，陶瓷、合金等无机材料行业，适合从研究开发到质量管理、故障分析等多种的场景。近年来，随着材料和素材的高功能化、复合化，热分析仪的热性能的要求也多样化了。在高性能的电子产品的故障分析中，为了进行极微量的试验和成分的测量，需要支持高灵敏度的测量的高基线稳定性。另外，汽车、食品相关领域等利用的复合材料是由不同的材料组合而成，因此除了单次测得多个数据的能力，复合型分析的需求也日益增长。一、 高水准TG基线稳定性日立New STA系列继续采用高灵敏度 “数字水平差动型天平”[2]，这一结构在日立原有的热分析仪中就有不俗表现。New STA系列更是新增了能够确保天平部位温度恒定的新结构，消除了受加热炉温度变化影响而导致的微小重量误差，让基线稳定性水平远超日立原有产品。在加热炉内未放置试样的状态下，从室温加热至1,000℃，重量变动幅度仅在10μg以下。二、 划时代的TG-DSC同时测量装置日立原有的热分析仪以热重法-差热分析（TG-DTA）方式进行同时测量，但由于DSC比DTA更能够精确地定量试样的热量变化，现在业界对热重法-差示扫描量热法（TG-DSC）同时测量的需求不断上升，日立为满足客户需求，实现了TG-DSC的同时测量。New STA系列通过同时测量质量变化和热量变化，实现了复合型的定量分析。三、 多项改进带来新的可能New STA系列对选配件试样观察系统（Real View ® ）进行了功能升级，现具备数字变焦、画面编辑、长度测量、颜色分析等诸多实用功能。此外，该系列具备重新设计的气流路径，气体置换性能大幅提升；还标配Mass Flow Controller[3]，气氛控制和其操作性能也登上了一个新台阶。[1] 基线稳定性：热重法（TG）测定时，抑制因温度变化导致的天平结构热膨胀所引起的重量变动，或对该过程进行测量。[2] 数字水平差动型天平：一侧为天平的倾斜测量部件，另一侧采用配置了试样和标准试样的天平结构，将试样和标准试样各自的重量进行数字化处理，以提升性能的热重法（TG）测量。[3] Mass Flow Controller：加热炉内对气流进行程序控制的产品。创新点：New STA系列新增了能够确保天平部位温度恒定的新结构，消除了受加热炉温度变化影响而导致的微小重量误差，让基线稳定性水平远超日立原有产品。在加热炉内未放置试样的状态下，从室温加热至1,000℃，重量变动幅度仅在10µ g以下。此外，日立为满足客户需求，实现了TG-DSC的同时测量。New STA系列通过同时测量质量变化和热量变化，实现了复合型的定量分析。New STA系列对选配件试样观察系统（Real View ® ）进行了功能升级，现具备数字变焦、画面编辑、长度测量、颜色分析等诸多实用功能。此外，该系列具备重新设计的气流路径，气体置换性能大幅提升。 日立New STA系列TG-DSC热分析仪