등온열계

배터리등온열계다양한 모델의 배터리 열 특성 파라미터를 측정하는 기기로, 고정밀 다중 온도 제어를 이용하여 배터리 등온 작업 환경 시뮬레이션을 실현하고, 출력 보상법을 이용하여 서로 다른 온도에서 배터리 충전 방전 과정 중의 흡방열 전력, 흡방열 총량, 최대 방열 전력, 배터리 효율, 배터리 용량 등 파라미터를 정확하게 측정한다.이와 동시에 부동한 조건에서 전지의 전압, 전류, 온도, 시간 등 상태매개변수를 동시에 기록한다.배터리 비열 측정 및 기기 교정 기능을 통합하여 배터리 열 안전 성능 평가 및 열 관리 시스템 개발에 과학적인 데이터 지원을 제공합니다.

다양한 크기의 배터리 측정의 정확성과 민감도를 충족하는 등온 전력 보정 및 열 흐름 측정 모드와 호환됩니다.

비교법에 근거하여 배터리의 부동한 온도에서의 열용량값을 측정하여 조작이 빠르고 편리하다.

충방전열 특성 측정 결과의 정확성을 교정하는 기능을 갖췄다.

배터리 충전 방전 모듈은 충전 방전 모드를 전환하고 항류/항압을 설정할 수 있다

등온열계물질의 등온 조건에서 물리적 또는 화학적 변화가 발생할 때 열을 방출하거나 흡수하는 것을 측정하는 정밀 기기로, 재료과학, 화학, 생물학 등의 분야에 널리 활용된다.그 작업 과정의 핵심은 일정한 온도 환경에서 시료와 비교물 사이의 열량 차이를 정확하게 측정하고 데이터 처리를 통해 반응열, 변화 등의 정보를 얻는 것이다.다음은 세부 작업 과정입니다.

열전도식 양열법 또는 열흐름식 양열법을 기반으로 핵심은"이중 풀 구조"로 설계되었습니다.

샘플 풀: 테스트 대기 샘플 (예: 화학 반응 체계, 생물 샘플, 재료 변형 체계 등) 을 배치합니다.

비교 풀: 시료 풀 환경과 일치하지만 반응하지 않는 참조물 (예: 순용제, 불활성 물질) 을 배치합니다.

두 풀은 동일한 항온 환경 (등온 블록) 에 있으며, 샘플에 흡열 또는 방열 반응이 발생하면 샘플 풀과 비교 풀 사이에 온도 차가 발생하여 센서 (예: 열전대, 열류 센서) 를 통해 열 전달을 감지하여 최종적으로 열 출력 (단위 시간의 열량 변화) 곡선으로 전환됩니다.

세부 작업 프로세스

1. 준비 단계

샘플과 비교물 준비:

실험 수요에 따라 샘플 (예를 들어 고체 연마, 액체 정용, 생물 샘플 항온 예처리) 을 처리하여 샘플의 균일성을 확보한다.

비교물은 시료와 물리적 성질 (예: 열용량, 열전도) 에서 가능한 한 접근해야 한다 (예: 시료가 수용액일 경우 비교물은 순수한 물을 사용할 수 있다), 그리고 부피는 시료 풀과 일치해야 한다 (부피 차이로 인한 열전도 오차를 피한다).

계기 예열 및 항온:

본체를 켜고 목표 온도 (예: 25 ℃, 37 ℃, 정밀도는 보통 ± 0.001 ℃) 를 설정하고 항온 시스템 (가열/냉방 모듈을 통해 등온 블록의 온도 안정을 유지) 을 가동한다.

예열 시간은 계측 모델에 따라 달라집니다 (보통 30 분에서 2 시간), 등온 블록, 샘플 풀, 비교 풀 온도가 균형 (온도차 ≤ 10 ⁻ ⁶ ℃).

설치 샘플과 비교물:

전용 도구로 샘플과 비교물을 각각 샘플 풀과 비교물 풀에 넣습니다 (손가락이 풀에 닿지 않도록 하고 온도 간섭이 도입되지 않도록 방지).

휘발성 샘플 측정과 같은 밀봉 시스템의 경우 샘플 풀의 밀봉이 양호한지 확인해야 합니다 (부대 밀봉 덮개 또는 밀봉 코일 사용).

두 못을 대칭으로 등온블록의 못홈에 넣고 단열덮개를 잘 덮어 환경열교란을 줄인다.

2. 측정 단계

베이스라인 정렬:

본격적인 측정에 앞서 베이스라인 스캔(샘플이 없을 때 두 풀의 열흐름 차이를 모니터링)을 통해 베이스라인의 안정적(파동 ≤±1μW)을 확보한다.만약 기준선이 너무 크게 표류한다면 항온시스템이 안정되여있는가 없는가, 못체가 청결한가 없는가 (예를 들면 잔류불순물이 열전도이상을 초래할수 있다.) 를 검사해야 한다.

측정 프로그램을 시작하려면 다음과 같이 하십시오.

계측 제어판 또는 관련 소프트웨어를 사용하여 측정 매개변수를 설정합니다.

측정 시간 (예: 몇 분에서 며칠)

데이터 수집 빈도 (예: 1 회/초에서 1 회/분, 반응이 심할 경우 주파수 증가)

(선택 사항) 트리거 조건 (예: 온도가 값에 도달한 후 측정을 시작하는 경우 단계별 반응에 적용).

열 측정 및 기록:

샘플이 반응 (예: 화학 반응, 결정, 흡착, 생체 대사 등) 할 때:

만약 샘플이 방열되면 샘플 풀의 온도가 비교 풀보다 높고, 열은 열전도 경로 (예: 금속 열전도 막대) 를 통해 샘플 풀에서 비교 풀 (또는 등온 블록) 로 흐른다;

만약 샘플이 열을 흡수한다면, 샘플 풀의 온도는 비교 풀보다 낮고, 열량은 비교 풀 (또는 등온 블록) 에서 샘플 풀로 흐른다.

열 흐름 센서 (예: 풀 주위의 열 전대 배열) 는 실시간으로 두 풀 사이의 열 흐름 차이를 감지하여 전기 신호 (전압 또는 전류) 로 변환하고 증폭기를 통해 확대하여 데이터 수집 모듈로 전송합니다.

기기 소프트웨어는 시간에 따른 열 출력(μW 또는 mW)의 변화를 실시간으로 기록하여 열 흐름 곡선(열 스펙트럼 그래프)을 생성합니다.

3. 데이터 처리 단계

커브 분석:

열류 곡선 중 피크는 반응 속도가 가장 빠른 순간을 나타내며, 곡선과 타임라인이 둘러싸인 면적은 총 열량 (적분 계산은 변화 H) 에 대응한다.

소프트웨어는 자동으로 기준선의 표류를 제거하여 환경교란 (예를 들면 실온파동, 계기 자체의 열소음) 을 제거한다.

매개변수 계산:

기본 매개변수: 열 출력 (P, 단위 W), 총 열 (Q, 단위 J), 반응 시작 시간, 반감기 (반응이 절반까지 진행되는 시간) 등.

파생 파라미터: 실험 목적에 따라 계산한다(예를 들어 화학 반응의 반응, 생물 샘플의 대사율, 재료의 결정, 흡착열 등).

데이터 출력:

소프트웨어는 원시 데이터 (시간-열 전력), 적분 열 곡선, 통계 보고서 (예: 평균 열 전력, 총 열 값) 를 생성하여 Excel, PDF 등의 형식으로 내보낼 수 있어 더 쉽게 분석할 수 있다.

4. 종료 단계

측정 및 시료 처리 중지:

측정이 끝난 후, 먼저 데이터 수집을 닫고, 다시 샘플 풀과 비교 풀을 꺼내 잔류 샘플을 정리합니다 (예: 유기 용매로 화학 샘플의 잔류를 씻는 것과 같은 풀의 부식을 피합니다.).

만약 견본에 휘발성이나 독성이 있다면 통풍장 안에서 처리하여 안전을 확보해야 한다.

장비 유지 관리:

항온 시스템을 끄고 기기가 실온으로 내려가면 본체 전원을 끕니다.

샘플 풀, 비교 풀 및 등온 블록 표면을 청소하여 잔류 물질이 다음 측정에 영향을 미치지 않도록 합니다.

환경 온도, 습도, 샘플 정보와 같은 실험 조건을 기록하여 데이터를 쉽게 추적할 수 있습니다.