残炭测定仪的校准核心是围绕温控系统、气路系统、计时系统及结果准确性展开,需依据对应测试方法(如康氏法、微量法、电炉法)的国家标准(GB/T 268、SH/T 0170 等)执行,以下是分模块的详细校准方法:
一、校准前准备
确认仪器处于断电冷却状态,环境温度稳定(20℃±5℃)、无强电磁干扰,校准用标准器具需经计量检定合格(如标准水银温度计、电子秒表、皂膜流量计、标准残炭样品)。
准备校准工具:耐高温手套、校准记录表格、皂膜流量计、标准电阻(温控校准用)、分析天平(精度 0.1mg)等。
二、核心模块校准方法
1. 温控系统校准(最关键)
温控精度直接影响残炭生成结果,不同方法控温要求不同(康氏法 520℃±5℃,微量法 500℃±2℃,电炉法 525℃±5℃),校准步骤:
步骤 1:将经检定的标准水银温度计(或铂电阻温度计)插入仪器测温点(与样品受热位置一致,如康氏法插入坩埚中心上方 10mm 处),确保温度计感温泡与被测位置充分接触。
步骤 2:启动仪器,按对应方法设定目标温度,待温度稳定后(恒温 30 分钟),记录标准温度计读数与仪器显示温度,连续记录 3 次,计算平均值。
步骤 3:若仪器显示值与标准值偏差超过允许范围(如 ±2℃),通过仪器校准菜单调整温控参数(PID 参数或温度补偿值),反复校准直至偏差符合要求。
验证:校准后,用不同温度点(如室温、300℃、目标温度)再次验证,确保全量程温控精准。
2. 气路系统校准(流量与密封性)
气路(氮气 / 空气)流量稳定是防止样品氧化、保证试验环境的关键:
流量校准:
断开仪器气路出口,连接皂膜流量计,开启气源,设定仪器流量(如康氏法氮气 150mL/min,微量法 20mL/min)。
挤压皂膜流量计产生皂膜,记录皂膜通过一定体积(如 100mL)的时间,计算实际流量(流量 = 体积 / 时间),重复 3 次取平均值。
若实际流量与设定值偏差>±5%,调节仪器流量调节阀或减压阀,直至流量符合要求。
密封性校准:
关闭气路出口,将气路系统加压至 0.1MPa,关闭气源阀门,保持 30 分钟,观察压力表变化。
若压力下降>0.005MPa,说明存在漏气,逐段检查管路、接头、阀门,更换老化密封圈或拧紧接头后重新测试。
3. 计时系统校准
试验中升温阶段、恒温阶段的计时精度需符合标准(误差≤±1s/min):
启动仪器计时功能,同时启动经检定的电子秒表,记录仪器计时 10 分钟、30 分钟时的秒表读数,计算计时误差。
若误差超过允许范围,进入仪器系统设置调整计时参数,或联系厂家维修。
4. 结果准确性校准(用标准样品验证)
通过有证标准残炭样品(CRM)验证仪器测试结果的准确性,步骤:
选取与测试方法匹配的标准残炭样品(如康氏法标准样品,残炭值已知且覆盖常用范围)。
按标准试验步骤操作:称取标准样品(如 5.00g±0.05g),放入干净坩埚,启动仪器完成试验,冷却后称量残炭质量,计算残炭值(残炭值 = 残炭质量 / 样品质量 ×100%)。
重复测试 3 次,计算平均值,与标准样品的标准值对比,相对偏差需≤±2%(或符合标准要求)。
若偏差超标,排查温控、气路、操作步骤(如样品灼烧时间),重新校准后再次验证。
三、校准周期与记录
常规校准周期:每 6 个月校准一次;若仪器维修、搬迁或测试结果异常,需立即校准。
校准记录:详细记录校准日期、校准人员、标准器具信息、各模块校准数据、偏差值、调整措施、验证结果,形成校准报告并归档,校准合格后方可投入使用。
四、注意事项
校准时需由专业计量人员或经过培训的操作人员执行,严格遵循仪器说明书与国家标准。
温控校准过程中,避免触碰高温部件,防止烫伤;气路校准前确保气源压力稳定,无泄漏。
标准样品需妥善保存(避光、密封),防止变质影响校准结果。