简述热天平的工作方式及组成

热天平是一种在程序控温条件下自动连续记录物质重量与温度（或时间）函数关系的仪器，由记录天平、天平加热炉、程序控温系统和记录仪构成。

　　工作方式

　　本热天平可以有两种工作方式:一种是通过计算机联络模块,实现整体操作,完成自动测试,配以应用软件成为一台热重分析仪(TGA)。改变电炉的配置(低,中,高温)和电子天平配置(称重分辨率)可满足大部分科研需要。另一种方式是由于本热天平的温度控制器和电子天平均有显示器,不用计算机而采用人工记录数据方式,适合作教学实验装置[2]。

　　自制热天平的组成

　　热天平采用模块化结构,各模块具有独立的功能且具有通用性,可以单独使用,也可以通过计算机通讯联络各模块,实现整体操作,完成自动测试。

　　温度控制器采用带微处理器的数字仪表作为控制部件,可控硅模块作为输出部件。仪表具有自整定PID调节功能,可编程多段曲线升降温速率控制,非线性校正和自动冷端温度补偿,温度测量准确可信,控温精度高。仪表本身带有LED显示器,温度实时显示,便于人工观察和记录。同时仪表也具有计算机通讯接口(RS-232),按照规定的通讯协议,将温度数据传送到计算机,实现自动数据采集。称重系统采用带有微处理器的电子天平。

　　这种电子天平采用了单模块传感器结构,全自动内校自动温度补偿,内设定程序使得称量准确,操作方便,具有高精度和高稳定度。电子天平本身带有LCD显示器,便于人工观察和记录数据。同时电子天平还带有通讯接口(RS-232)可以方便的连接计算机和打印机。

　　加热炉采用传统的管式电阻炉。但是为了能够快速升温和降温以提高使用效率,炉子采用三层迭套式可卸结构,相比有些仪器采用的水冷微型电炉来说,这种结构的炉子更加实用,更少麻烦。铂金样品盘通过支撑杆及底座直接放在电子天平的盘上。升降机构载着炉子可上下移动,便于加料和调节样品处于均温区的较佳位置。

　　本热天平还配有气氛控制系统,能在大气和充气情况下使用。微计算机用普通PC机,通过串行通讯接口,分别与温度控制器和电子天平的通讯接口连接,实现数据的自动采集。基本软件完成实验原始数据采集,简单数据处理,数据存贮,TG曲线绘制,数据输出打印。针对具体的研究对象再自行编制应用软件。