氧彈量熱儀使用技巧篇——氧彈氣密性的檢查

一直以來(lái)，氧彈都是燃燒(氧彈)量熱儀的核心部件，測(cè)定時(shí)，氧彈中將充滿30bar的氧氣；燃燒時(shí)，中心點(diǎn)溫度可以高達(dá)1200℃，氧彈內(nèi)壓力也會(huì)在短時(shí)間內(nèi)上升到接近100bar，樣品燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量將最先被氧彈吸收，并通過(guò)氧彈向外界擴(kuò)散。所以，氧彈一直是燃燒量熱技術(shù)發(fā)展、革新的重要方向，自1881年氧彈量熱儀誕生以來(lái)，對(duì)氧彈結(jié)構(gòu)，氧彈材料，氧彈重量等的研究一直在推動(dòng)燃燒量熱技術(shù)的發(fā)展。

早期的氧彈都采用四頭或三頭的結(jié)構(gòu)，也就是在氧彈蓋上同時(shí)有充氧接口，放氣接口，以及點(diǎn)火電極的兩個(gè)接口，但由于氧彈需要承壓，氧彈上每多一個(gè)接口都會(huì)額外增加更多的風(fēng)險(xiǎn)，所以，現(xiàn)在的氧彈在結(jié)構(gòu)上將充氧，放氣接口合并，點(diǎn)火電路只保留一個(gè)電極，另外一端來(lái)連接氧彈構(gòu)成回路，以此提高氧彈的安全性能。

燃燒時(shí)熱量將逐漸聚集到氧彈的頂部，并以頂部為主向外進(jìn)行擴(kuò)散，不同的氧彈重量，氧彈壁厚也將影響熱量的傳遞，為了加快熱量的傳遞速率，進(jìn)而縮短測(cè)定的時(shí)間，新型的氧彈采用了倒扣式結(jié)構(gòu)，將氧彈的螺紋連接部分放在了氧彈底部，彈頭部分采用圓球形設(shè)計(jì)，形成更好的散熱面。在滿足水壓測(cè)試的同時(shí)，縮減氧彈的重量。

在日常的檢測(cè)工作中，氧彈氣密性是操作者要經(jīng)常注意檢查的，一是如果密封環(huán)等橡膠部件的老損，氧彈螺紋等的磨損，將產(chǎn)生漏氣，有時(shí)可能是很難用肉眼觀察用耳朵察覺(jué)到的微笑泄露，燃燒時(shí)，如果氧氣泄露了，壓力達(dá)不到30bar，則樣品的燃燒可能不完全，最直觀的表現(xiàn)為平行測(cè)定結(jié)果偏差很大，反復(fù)測(cè)定都不能達(dá)到要求。此時(shí)的氣密性檢查非常簡(jiǎn)單，將氧彈手工充氧后浸沒(méi)到水中，觀察是否有氣泡泄露。

二是當(dāng)氧彈經(jīng)過(guò)上千次點(diǎn)火，上千次高溫——冷卻的過(guò)程后，氧彈的材質(zhì)有可能會(huì)發(fā)生疲勞老化的問(wèn)題，此時(shí)對(duì)操作者的人身安全將具有潛在性風(fēng)險(xiǎn)，所以各種標(biāo)準(zhǔn)均要求氧彈在兩年的使用后或一千次點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)后，必須進(jìn)行打壓試驗(yàn)，該試驗(yàn)將氧彈內(nèi)充滿水，并加壓到200bar以上，持續(xù)一定時(shí)間，在打壓前后，彈蓋，螺紋環(huán)，彈體等直徑的形變不能超過(guò)限定值，氧彈的打壓實(shí)驗(yàn)屬于破壞性試驗(yàn)，如果打壓過(guò)程中氧彈發(fā)生塑化變形無(wú)法通過(guò)檢測(cè)時(shí)，則該氧彈只能報(bào)廢了。當(dāng)然，作為一直以品質(zhì)著稱的德國(guó)企業(yè)IKA而言，我們的氧彈采用的是德制1.4462號(hào)不銹鋼制成，在這么多年的氧彈壓力測(cè)試過(guò)程中，尚無(wú)一例發(fā)生塑化變形，不能通過(guò)壓力測(cè)試的故障。