差示扫描仪是一种常用的热分析仪器,其组成结构主要包括以下部分: 1.加热系统:通常采用电阻丝或电热元件作为加热源,为样品和参比物提供热量,以实现程序控制下的温度变化。
2.制冷系统:一般通过压缩机等制冷设备实现,用于在需要时降低样品和参比物的温度,可进行低温测试或快速降温等操作。
3.温度控制系统:由温度传感器、温度控制器和微处理器等组成。温度传感器用于实时监测样品和参比物的温度;温度控制器则根据设定的程序和温度传感器的反馈信号,精确控制加热或制冷系统的运行,以实现对样品的升温、降温或恒温控制。
4.气氛控制系统:包括气体流量控制器和气体输送管道等。可根据测试需求,向样品腔内通入不同的气体,如氮气、氧气、空气等,以营造特定的测试气氛,防止样品在测试过程中发生氧化、还原或其他化学反应。
5.样品支持器:用于放置样品和参比物,通常为金属材质的小容器,具有良好的导热性能,以确保样品和参比物能够均匀受热。
6.热流传感器:是 DSC 的核心部件之一,用于检测样品和参比物之间的热流差。它能够将微小的热流信号转换为电信号,以便后续的信号处理和分析。
7.信号放大器:由于样品在反应初期产生的热流信号非常微弱,信号放大器可对该信号进行放大,提高信号的强度和分辨率,便于准确地测量和记录。
8.数据处理系统:负责采集、处理和分析热流传感器输出的信号,以及温度控制系统和其他相关部件的数据。它可以对数据进行实时显示、存储、绘图等操作,并根据预设的算法和模型计算出各种热力学参数,如比热容、焓变、反应热等。