簡述熱天平的工作方式及組成

熱天平是一種在程序控溫條件下自動連續記錄物質重量與溫度（或時間）函數關系的儀器，由記錄天平、天平加熱爐、程序控溫系統和記錄儀構成。

　　工作方式

　　本熱天平可以有兩種工作方式:一種是通過計算機聯絡模塊,實現整體操作,完成自動測試,配以應用軟件成為一臺熱重分析儀(TGA)。改變電爐的配置(低,中,高溫)和電子天平配置(稱重分辨率)可滿足大部分科研需要。另一種方式是由于本熱天平的溫度控制器和電子天平均有顯示器,不用計算機而采用人工記錄數據方式,適合作教學實驗裝置[2]。

　　自制熱天平的組成

　　熱天平采用模塊化結構,各模塊具有獨立的功能且具有通用性,可以單獨使用,也可以通過計算機通訊聯絡各模塊,實現整體操作,完成自動測試。

　　溫度控制器采用帶微處理器的數字儀表作為控制部件,可控硅模塊作為輸出部件。儀表具有自整定PID調節功能,可編程多段曲線升降溫速率控制,非線性校正和自動冷端溫度補償,溫度測量準確可信,控溫精度高。儀表本身帶有LED顯示器,溫度實時顯示,便于人工觀察和記錄。同時儀表也具有計算機通訊接口(RS-232),按照規定的通訊協議,將溫度數據傳送到計算機,實現自動數據采集。稱重系統采用帶有微處理器的電子天平。

　　這種電子天平采用了單模塊傳感器結構,全自動內校自動溫度補償,內設定程序使得稱量準確,操作方便,具有高精度和高穩定度。電子天平本身帶有LCD顯示器,便于人工觀察和記錄數據。同時電子天平還帶有通訊接口(RS-232)可以方便的連接計算機和打印機。

　　加熱爐采用傳統的管式電阻爐。但是為了能夠快速升溫和降溫以提高使用效率,爐子采用三層迭套式可卸結構,相比有些儀器采用的水冷微型電爐來說,這種結構的爐子更加實用,更少麻煩。鉑金樣品盤通過支撐桿及底座直接放在電子天平的盤上。升降機構載著爐子可上下移動,便于加料和調節樣品處于均溫區的較佳位置。

　　本熱天平還配有氣氛控制系統,能在大氣和充氣情況下使用。微計算機用普通PC機,通過串行通訊接口,分別與溫度控制器和電子天平的通訊接口連接,實現數據的自動采集。基本軟件完成實驗原始數據采集,簡單數據處理,數據存貯,TG曲線繪制,數據輸出打印。針對具體的研究對象再自行編制應用軟件。