氧彈量熱儀使用技巧篇——氧彈氣密性的檢查

一直以來，氧彈都是燃燒(氧彈)量熱儀的核心部件，測定時，氧彈中將充滿30bar的氧氣；燃燒時，中心點溫度可以高達1200℃，氧彈內壓力也會在短時間內上升到接近100bar，樣品燃燒時產生的熱量將最先被氧彈吸收，并通過氧彈向外界擴散。所以，氧彈一直是燃燒量熱技術發展、革新的重要方向，自1881年氧彈量熱儀誕生以來，對氧彈結構，氧彈材料，氧彈重量等的研究一直在推動燃燒量熱技術的發展。

早期的氧彈都采用四頭或三頭的結構，也就是在氧彈蓋上同時有充氧接口，放氣接口，以及點火電極的兩個接口，但由于氧彈需要承壓，氧彈上每多一個接口都會額外增加更多的風險，所以，現在的氧彈在結構上將充氧，放氣接口合并，點火電路只保留一個電極，另外一端來連接氧彈構成回路，以此提高氧彈的安全性能。

燃燒時熱量將逐漸聚集到氧彈的頂部，并以頂部為主向外進行擴散，不同的氧彈重量，氧彈壁厚也將影響熱量的傳遞，為了加快熱量的傳遞速率，進而縮短測定的時間，新型的氧彈采用了倒扣式結構，將氧彈的螺紋連接部分放在了氧彈底部，彈頭部分采用圓球形設計，形成更好的散熱面。在滿足水壓測試的同時，縮減氧彈的重量。

在日常的檢測工作中，氧彈氣密性是操作者要經常注意檢查的，一是如果密封環等橡膠部件的老損，氧彈螺紋等的磨損，將產生漏氣，有時可能是很難用肉眼觀察用耳朵察覺到的微笑泄露，燃燒時，如果氧氣泄露了，壓力達不到30bar，則樣品的燃燒可能不完全，最直觀的表現為平行測定結果偏差很大，反復測定都不能達到要求。此時的氣密性檢查非常簡單，將氧彈手工充氧后浸沒到水中，觀察是否有氣泡泄露。

二是當氧彈經過上千次點火，上千次高溫——冷卻的過程后，氧彈的材質有可能會發生疲勞老化的問題，此時對操作者的人身安全將具有潛在性風險，所以各種標準均要求氧彈在兩年的使用后或一千次點火實驗后，必須進行打壓試驗，該試驗將氧彈內充滿水，并加壓到200bar以上，持續一定時間，在打壓前后，彈蓋，螺紋環，彈體等直徑的形變不能超過限定值，氧彈的打壓實驗屬于破壞性試驗，如果打壓過程中氧彈發生塑化變形無法通過檢測時，則該氧彈只能報廢了。當然，作為一直以品質著稱的德國企業IKA而言，我們的氧彈采用的是德制1.4462號不銹鋼制成，在這么多年的氧彈壓力測試過程中，尚無一例發生塑化變形，不能通過壓力測試的故障。