مسعر المسح الضوئي التفاضلي
ما هو القياس الحراري بالمسح التفاضلي؟
يُعد قياس المسعر بالمسح التفاضلي (DSC) أحد أهم التقنيات في التحليل الحراري. يسجل تحليل DSC التحولات الماصة للحرارة والطاردة للحرارة مثل تحديد درجات حرارة التحول والإنثالبي للمواد الصلبة والسوائل كدالة لدرجة الحرارة.
وعلى النقيض من المسعر الكلاسيكي، الذي توضع فيه العينة في غرفة معزولة لمراقبة امتصاصها للحرارة وإطلاقها في تجربة متساوية الحرارة، فإن المسعر التفاضلي بالمسح الضوئي هو طريقة ديناميكية.
المسعر النموذجي عبارة عن حجرة معزولة توضع فيها عينة في وسط محيط. ثم يتم تسخين العينة بكمية معينة من الحرارة. يوفر فرق درجة الحرارة بين العينة والوسط المحيط بها السعة الحرارية للعينة ومعلومات عن إطلاق الحرارة واستهلاك الحرارة للعينة. وبالإضافة إلى ذلك، يستخدم القياس الحراري التفاضلي الديناميكي عينة ومرجع يتعرضان لنفس الظروف ويتم طرح إشارتهما مباشرةً من بعضهما البعض.
أين يُستخدم القياس الحراري التفاضلي الديناميكي؟
يستخدم تحليل DSC في العديد من التطبيقات في مجموعة واسعة من الصناعات مثل
وتهتم تطبيقات DSC الأخرى بتأثير المواد المضافة أو مواد الحشو أو معالجة المواد. كما يُستخدم الشكل المميز لمنحنيات DSC الفردية في تطبيقات مراقبة الجودة.
ما الفرق بين DTA و DSC؟
والفرق بين DSC وDTA هو: يقيس DSC فرق التدفق الحراري بينما يقيس DTA فرق درجة الحرارة بين العينة المرجعية والعينة محل الاهتمام.
قياس التمدد البصري – صورة بالأبيض والأسود أثناء عملية التسخين
ما هو الفرق بين مبدأ DSC للتدفق الحراري ومبدأ DSC المعوض بالقدرة؟
يتم بناء أجهزة DSC وفقًا لمبدأين أساسيين للقياس: مبدأ التدفق الحراري ومبدأ تعويض الطاقة. ويُعرف كلا النوعين في المجتمع العلمي بمبدأ التدفق الحراري ومبدأ تعويض الطاقة DSC.
في تحليل DSC للتدفق الحراري، يتم حساب التغيرات في التدفق الحراري عن طريق دمج منحنى ΔTref. بالنسبة لهذا النوع من تحليل DSC، توضع عينة وبوتقة مرجعية على حامل عينة مزود بمستشعرات درجة حرارة مدمجة لقياس درجة حرارة البوتقتين. ويقع هذا الترتيب في فرن يتم التحكم في درجة حرارته. وعلى النقيض من التصميم الكلاسيكي، فإن السمة المميزة لهذا DSC هي الترتيب الرأسي لمستشعرات درجة الحرارة المسطحة المحيطة بسخان مسطح. يتيح هذا الترتيب بنية مدمجة للغاية وخفيفة الوزن ومنخفضة السعة الحرارية مع الوظائف الكاملة لفرن DSC.
في تحليل DSC المعوض بالطاقة، يتم الفصل المكاني بين العينة والبوتقة المرجعية. ثم يتم التحكم في درجة حرارة كلتا الغرفتين بحيث تكون درجة الحرارة نفسها موجودة دائمًا على كلا الجانبين. ثم يتم تسجيل الطاقة الكهربائية المطلوبة لتحقيق هذه الحالة والحفاظ عليها بدلًا من الفرق في درجة الحرارة بين البوتقتين.
معايير القياس الحراري التفاضلي الديناميكي التفاضلي؟
- المعيار DIN 53765: اختبار اللدائن واللدائن؛ التحليل الحراري؛ المسعر بالمسح التفاضلي (DDK)
- DIN 51007:2019-04: التحليل الحراري (TA) – التحليل الحراري التفاضلي (DTA) والقياس الحراري بالمسح التفاضلي (DSC) – مبادئ عامة
- DIN EN 6041:2018-03: سلسلة الفضاء الجوي – المواد غير المعدنية – طرق الاختبار – تحليل المواد غير المعدنية (غير المصلدة) بواسطة المسعر بالمسح التفاضلي (DSC)؛ النسخة الألمانية والإنجليزية EN 6041:2018
- DIN EN 728: أنظمة الأنابيب والأنابيب البلاستيكية والأنابيب البلاستيكية – أنابيب ووصلات البولي أوليفين – تحديد زمن الأكسدة – الأكسدة – الأكسدة؛ النسخة الألمانية EN 728:1997
- DIN EN ISO 11357-1 و -2 و -2 و -3 و -4 و -6: اللدائن – المسعر بالمسح التفاضلي (DSC) – الجزء 1: المبادئ العامة (ISO 11357-1:2016)؛ النسخة الألمانية EN ISO 11357-1:2016
- ASTM E 126: طريقة الاختبار القياسية لفحص ومعايرة والتحقق من مقاييس الهيدرومتر ASTM
- ASTM E 1356: طريقة الاختبار القياسية لتعيين درجات حرارة الانتقال الزجاجي عن طريق المسح التفاضلي للمسعرات الحرارية