4. Поверка средств измерений

4.1. Поверку изотермического калориметра "ЦЕМЕНТ ТГЦ 1М" производят согласно действующим методическим указаниям при помощи стандартных образцов теплоты гидратации цемента.

Поверку других типов изотермических теплопроводящих калориметров производят согласно действующим на них методическим указаниям в том же порядке.

4.2. Периодичность поверки калориметров - один раз в 2 года.

Принцип действия и принципиальная схема калориметра "ЦЕМЕНТ ТГЦ 1М"

Действие калориметра основано на возникновении на входящих в его состав тепломерах электронапряжения, обусловленного тепловым потоком, направленным от камеры с ячейками с гидратирующимся цементом через тепломеры к массивному теплоотводу.

Сигнал напряжения от тепломеров через коммутатор, предварительный усилитель и калибратор поступает на вход самописца и одновременно на вход, интегратора дискретного типа.

Возникающее на тепломерах напряжение пропорционально мощности тепловыделения цемента при гидратации и характеризуется значением величины отклонения пера самописца от нулевой линии.

Тепловыделение цемента определяют после интегрирования мощности тепловыделения по времени, которое автоматически производится интегратором. После выделения цементом определенного количества теплоты интегратор посылает выходной импульс на вход самописца, который регистрирует его кратковременным сбросом пера.

Схема калориметра приведена на черт.2.

1225 × 911 пикс.     Открыть в новом окне

Экстраполяция экспериментальных данных

Экстраполяцию результатов измерения от 3 до 7 сут (от 72 до 168 ч) выполняют следующим образом.

Определяют значения тепловыделения цемента от 2 до 72 ч и десятичные логарифмы значений времени и тепловыделения до третьего знака после запятой.

Полученные результаты оформляют в виде таблицы.

Пример.

┌────────────────┬─────────────────┬──────────────────┬─────────────────┐
│     тау, ч     │     lg тау      │  q_тау, кДж/кг   │    lg q_тау     │
├────────────────┼─────────────────┼──────────────────┼─────────────────┤
│       2        │      0,301      │        13        │      1,113      │
├────────────────┼─────────────────┼──────────────────┼─────────────────┤
│       4        │      0,602      │        16        │      1,204      │
├────────────────┼─────────────────┼──────────────────┼─────────────────┤
│       6        │      0,778      │        20        │      1,301      │
├────────────────┼─────────────────┼──────────────────┼─────────────────┤
│       72       │      1,857      │       205        │      2,312      │
└────────────────┴─────────────────┴──────────────────┴─────────────────┘

┌────────────────┬─────────────────┬──────────────────┬─────────────────┐

По данным таблицы в масштабе "одна единица третьего знака после запятой значения десятичного логарифма в 1 мм" строят график зависимости lgq_тау = f(lg тау), начиная от времени тау = 72 ч в сторону уменьшения, пока график не перестает быть прямой линией (черт.3).

1168 × 1000 пикс.     Открыть в новом окне

Определяют значение коэффициента (k) как тангенс угла наклона (альфа) прямолинейного участка. Значение (k) округляют до трех значащих цифр.

Значение тепловыделения цемента (q_тау_э) в килоджоулях на килограмм ко времени экстраполяции (тау_э) в часах определяют по формуле

тау

э k

q = q (─────) , (4)

тау 72 72

э

где q - экспериментальное значение тепловыделения ко времени 72 ч, кДж/кг.

72

Пример. По экспериментальным данным при тау = 72 ч получено значение q_72 = 205 кДж/кг В логарифмических координатах строят график, по которому определяют Дельта lgq_тау =0,420; Дельта lg тау = 0,631 и k = 0,420/0,631 = 0,668. Тогда ко времени тау_э = 168 ч по формуле (4) получают

0,668

q = 205х (168:72) = 361 кДж/кг.

168

Примечание. Если график зависимости lgq_тау = f(lg тау) не прямолинеен, то экстраполяцию не осуществляют, экспериментальное определение продолжают до заданного времени. Максимальное время определения 168 ч.

Пример расчета тепловыделения цемента и его мощности

При скорости протяжки диаграммной ленты самописца v = 20 мм/ч, цене ее деления E = 1,25 х 10(-4) кВт/(кг x дел.) и цене одного сброса пера самописца A = 1,0 кДж/кг для времени гидратации тау = 12 ч вычисляем соответствующую длину диаграммной ленты l_12 = 20 х 12 = 240 мм. Отмечаем на ленте отрезок l_12 = 240 мм.

Пусть значение величины отклонения пера самописца L_w_12 = 41 дел. и число его сбросов N_12 = 38, тогда:

Полученные результаты оформляют в виде таблицы.

┌──────────────────────┬────────────────────────┬───────────────────────┐
│        тау, ч        │     W_тау , кВт/кг     │     q_тау, кДж/кг     │
├──────────────────────┼────────────────────────┼───────────────────────┤
│          2           │                        │                       │
├──────────────────────┼────────────────────────┼───────────────────────┤
│          4           │                        │                       │
├──────────────────────┼────────────────────────┼───────────────────────┤
│          6           │                        │                       │
├──────────────────────┼────────────────────────┼───────────────────────┤
│         ...          │                        │                       │
├──────────────────────┼────────────────────────┼───────────────────────┤
│          72          │                        │                       │
└──────────────────────┴────────────────────────┴───────────────────────┘

┌──────────────────────┬────────────────────────┬───────────────────────┐