STA -
تحليل
الحراري
المتزامن الحراري
STA - قياس الجاذبية الحرارية والقياس الحراري بالمسح التفاضلي لتوصيف شامل للمواد
القياس المتزامن لـ تغيُّر الكتلة (قياس الجاذبية الحرارية /TG) و وتحويل الطاقة (كالوريمتر المسح التفاضلي / DSC) على عينة واحدة (التحليل الحراري المتزامن – STA) ميزة معلوماتية كبيرة مقارنةً بالقياسات المنفصلة في أجهزة مختلفة.
تم تطوير النماذج في سلسلة Linseis STA لقياس تغيرات الكتلة (TG) والتفاعلات الحرارية (DSC) للعينة في نفس الوقت في نطاق درجة الحرارة من -150 درجة مئوية إلى +2400 درجة مئوية. وهي تجمع بين أعلى دقة وأقصى قدر من الدقة وثبات الانجراف على المدى الطويل – حتى في ظل أكثر الظروف تطلبًا.
يشتمل تصميم نظامنا المعياري على أنواع مختلفة من الأفران بالإضافة إلى مجموعة واسعة من حاملات العينات والبوتقات، تكملها ملحقات واسعة النطاق مثل أنظمة خلط الغاز, أجهزة تحليل الغاز وأنظمة أنظمة سلامة الغازوبرنامجنا القوي LiEAP.
في كتيباتنا ستجد نظرة عامة على جميع الموديلات. يسعدنا أيضًا تقديم المشورة لك بشكل فردي للعثور على النظام الأمثل لمهام القياس الخاصة بك.
أفضل أنظمة STA لدينا لأقصى قدر من الدقة
لمحة سريعة عن جميع أنظمة STA
التحليل الحراري المتزامن التحليل الحراري المتزامن (STA) يجمع بين قياس الثقل الحراري (TGA) و الديناميكي قياس المسح الحراري التفاضلي (DSC) في نظام قياس واحد، وبالتالي يتيح التسجيل المتزامن لتغيرات الكتلة والتدفقات الحرارية على العينة نفسها في ظروف متطابقة.
توفر هذه الطريقة معلومات دقيقة وشاملة عن الاستقرار الحراري والانتقالات الطورية وتفاعلات الأكسدة والاختزال وعمليات التحلل. عمليات التحلل.
تم تطويره وإنتاجه منذ عام 1957 لينسيس بتطوير أنظمة عالية الدقة للتحليل الحراري. تجمع أجهزة STA بين أقصى قدر من الحساسية والثبات مع نطاق واسع من درجات الحرارة من -150 درجة مئوية إلى 2400 درجة مئوية وتوفِّر للباحثين ومختبرات الجودة منصة موثوقة لإجراء توصيف شامل لمجموعة واسعة من المواد – من البوليمرات والمعادن إلى السيراميك والمواد المركبة.
المتغيرات المقاسة والتطبيقات:
تحديد الثبات الحراري الاستقرار الحراري
تحديد الانتقال الزجاجي الانتقال الزجاجي (Tg)
التحلل والاحتراق
تحليل التركيب الكمي
حركية التفاعل
تحليلات السلامة والاستقرار
التدفق الحراري – المسعر بالمسح التفاضلي (DSC)
$$$/دوت{q} = C_p \cdot \frac{dT}{د ت}$$$ 𝑞̇ – التدفق الحراري Cـ – السعة الحرارية النوعية dT/dt – معدل التسخينتغير الكتلة – قياس الجاذبية الحرارية (TGA)
$$/دولار أمريكي{\دلتا م}{m_0} = \frac{m(T) – m_0}{m_0} \ مرات 100\،%$$$$$$$$ Δم – تغيُّر الكتلة م(T) – الكتلة عند درجة الحرارة T m₀ – الكتلة الابتدائيةحساب التأثيرات الحرارية في STA
يجمع التحليل الحراري المتزامن (STA) بين التحليل الحراري الوزني (TGA) والكالوريمترية التفاضلية الديناميكية (DSC) في نظام قياس واحد.
وفي هذا السياق، يتم تسجيل التغيرات في الكتلة وتدفقات الحرارة في آن واحد على نفس العينة، من أجل توصيف العمليات الحرارية بشكل شامل.
تصف معادلة DSC العلاقة بين التدفق الحراري والسعة الحرارية النوعية ومعدل التسخين.
وبذلك يمكن قياس العمليات الحرارية الداخلية والخارجية بدقة، مثل الانصهار والتبلور أو التحولات الزجاجية.
تُظهر معادلة TGA التغير النسبي في كتلة العينة كدالة لدرجة الحرارة أو الزمن.
وهي تُستخدم لدراسة عمليات التحلل والأكسدة والتبخر والاختزال، وتوفر معلومات قيّمة حول الاستقرار الحراري وتركيب المواد.
تكوينات النظام وبيئات القياس
أجهزة سلسلة STA من Linseis تتميز بتصميمها المعياري ويمكن تكييفها بمرونة مع مختلف الاستخدامات.
ووفقًا لمهمة القياس، يمكن استخدام أنواع مختلفة أنواع الأفران – بدءًا من أفران درجات الحرارة المنخفضة وصولًا إلى أنظمة درجات الحرارة العالية بنطاقات قياس تتراوح من –150 درجة مئوية إلى 2400 درجة مئوية. تتيح هذه المرونة إجراء تحليلات دقيقة للمواد العضوية وغير العضوية على حد سواء.
بالإضافة إلى ذلك، هناك العديد من خيارات الغلاف الجوي متاحة: يمكن إجراء القياسات تحت بيئات خاملة، أو مؤكسدة، أو مختزلة أو مفرغة من الهواء. البيئة. يضمن التحكم الدقيق في الغاز ظروفًا قابلة للتكرار وخط أساس مستقر على نطاق درجة الحرارة بالكامل.
تضمن المستشعرات عالية الدقة المتوفرة اختياريًا وتقنية الوزن التفاضلي اكتشافًا حساسًا بشكل خاص حتى لأصغر التغيرات في الكتلة. بالاقتران مع الاستقرار الممتاز في درجة الحرارة لتقنية فرن لينسيس يضمن ذلك أقصى قدر من الدقة في القياس وقابلية التكرار تحقيق أقصى قدر من الدقة والتكرار.
القياس ممكن
القياس ممكن ممكن
القياس غير ممكن
| Messgröße/Anwendung | STA L81 | STA L81 Nuklear | STA L82 | STA L84 HP | STA L85 HP | STA/TGA L86 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Phasenübergänge / Schmelzpunkte |  | | | | |  |
| Oxidations- / Reduktionsreaktionen | | | | | | |
| Zersetzung / Verbrennung | | | | | | |
| Reaktionskinetik | | | | | | |
| Reaktionsenthalpien (endo/exo) | | | | | | |
| Wasser- / Feuchtebestimmung | | | | | | |
| Reaktivgasatmosphäre (Wasserstoff/korrosive Gase) | | | | | | |
| Messungen unter erhöhtem Druck (> 5 bar) |  | | | | | |
| Kopplung mit Gasanalyse (MS/FTIR) | | | | | | |
التمديدات
لتحسين أداء أجهزة قياس التمدد، تتوفر العديد من الوظائف الإضافية ووحدات التوسعة. الوظائف الإضافية ووحدات التوسعة متوفرة. وهي تجعل من الممكن تخصيص نظام القياس لتطبيقات أو مواد أو ظروف عملية محددة.
من خلال أنظمة التحكم الإضافية في الغاز يمكن ضبط الأجواء المحددة بدقة، مثل الهواء أو الفراغ أو الغاز الخامل – وهو أمر مثالي للعينات الحساسة للأكسدة أو التفاعلية.
مستشعرات القوة و وحدات التحميل توسع نطاق القياس ليشمل المعلمات الحرارية الميكانيكية مثل سلوك الضغط أو التشوه.
مع الملحقات البصرية أو القائمة على الليزر يمكن قياس التغيرات في الطول بدون تلامس وبدقة عالية.
إضافات أخرى مثل مغيرات العينات الأوتوماتيكية وأجهزة السلامة والمعايرة أو وحدات برمجية لتحليل البيانات تزيد من كفاءة وسلامة وتكرار القياسات.
وهذا يعني أنه يمكن تكوين أجهزة قياس التمدد من لينسيس بشكل فردي – لتحقيق أقصى قدر من المرونة في البحث والتطوير وضمان الجودة.
هل أنت مهتم بجهاز قياس STA ؟
هل ترغب في إجراء قياس عينة
؟
اتصل بنا اليوم!
مزاياك - الميزات الفريدة لأنظمة لينسيس STA
تُعد شركة Linseis منذ عقود من الرواد التكنولوجيين في مجال التحليل الحراري.
تجمع أنظمة STA الخاصة بنا بين أعلى مستويات الدقة والمرونة النمطية وتكنولوجيا المستشعرات والأفران الفائقة – للحصول على نتائج موثوقة وقابلة للتكرار في مجالات البحث والتطوير وضمان الجودة.
1. تقنية المستشعرات القابلة للتغيير من قبل المستخدم
يتيح نظام المستشعرات المعياري استخدام مستشعرات TG وDSC وDTA القابلة للتبديل – مباشرةً من قبل المستخدم، دون الحاجة إلى تدخل فني.
وبذلك يمكن تكييف مهام القياس بمرونة، وتقليل أوقات الصيانة، وخفض التكاليف – وهي ميزة واضحة مقارنةً بأجهزة الاستشعار المثبتة بشكل ثابت من مزودي الخدمات الآخرين.
2. أوسع نطاق لدرجات الحرارة في فئته
بفضل توفر أنواع متعددة من الأفران التي تتراوح درجات حرارتها بين –150 درجة مئوية و+2400 درجة مئوية، توفر شركة Linseis أوسع نطاق درجات حرارة مغطى في السوق.
تتيح الأفران القابلة للدمج، سواء كانت أفران درجات الحرارة المنخفضة أو العالية أو الأفران الخاصة، إجراء تحليلات دقيقة لمختلف المواد – بدءًا من البوليمرات مرورًا بالسيراميك وصولاً إلى المعادن.
3. دقة قياس فائقة بفضل بنية المستشعر المحمية
تقنية تقنية مستشعرات Tri-Couple وCalvet المسجلة ببراءة اختراع استقرارًا استثنائيًا للإشارات وتجانسًا في درجة الحرارة عبر نطاق القياس بأكمله.
وبذلك تحقق Linseis حساسية DSC أعلى و انحراف أقل مقارنةً بالطرازات المنافسة – لا سيما في القياسات طويلة الأمد وذات درجات الحرارة العالية.
4. خيارات التفريغ والضغط العالي حتى 150 بار
يمكن تشغيل طرازات STA من Linseis فراغ محكوم (حتى 10⁻⁵ مليبار) أو في ظروف الضغط الزائد حتى 150 بار
وهذا يفتح آفاقًا إضافية لإجراء اختبارات الامتصاص، ودراسة حركية التفاعلات ، أو محاكاة العمليات في ظروف واقعية.
لماذا لينسيس - الاختلاف في التحليل الحراري المتزامن
طويل الأجل استثمار ذو قيمة مضافة
لا ينصب التركيز في لينسيس ليس فقط على الدقة، ولكن أيضًا على القيمة المضافة المستدامة على مدار دورة الحياة بأكملها.
توفر أنظمتنا أقل تكاليف تشغيل في فئتها – بفضل المكونات المتينة منخفضة الصيانة والتصميم القوي والصيانة الذكية للبرامج.
مكالمات خدمة أقل، وأوقات تعطل أقصر وتحديثات مستمرة عن بُعد تضمن أقصى قدر من توافر النظام والتوافق مع المستقبل – لعقود قادمة.
مخصص حسب الطلب الحلول – المرونة كمعيار قياسي
كل مهمة قياس فريدة من نوعها – ولهذا السبب لا تقوم شركة لينسيس بتصنيع أجهزة قياس قياس قياسية، بل أنظمة مخصصة مصممة خصيصًا لتناسب تطبيقك بدقة.
سواء كنت بحاجة إلى فرن خاص أو أجهزة استشعار خاصة أو نطاق درجة حرارة ممتد أو تكامل برمجيات خاصة بالعميل – يقوم فريقنا الهندسي ذو الخبرة بتطوير حلول تتناسب تمامًا مع متطلباتك.
مع بنية منتجاتنا المعيارية، يصبح التخصيص قياسيًا – بسرعة ودقة وموثوقية.
الريادة التكنولوجية والقوة الابتكارية منذ عام 1957
لطالما كانت شركة لينسيس رائدة تكنولوجية في مجال التحليل الحراري لأكثر من ستة عقود.
مع أعلى معدل إنتاج داخلي في الصناعة وقسم البحث والتطوير الممتاز، يتم إنشاء أنظمة تضع معايير جديدة في الدقة والثبات وقابلية التخصيص.
من الهيكل الميكانيكي إلى الإلكترونيات إلى البرمجيات، يتم تطوير كل عنصر أساسي في النظام داخليًا – من أجل تقنية قياس مثالية من الناحية التكنولوجية ودقيقة للغاية “صُنع في ألمانيا”.
الخبرة في مجال البرمجيات على أعلى مستوى
من خلال مجموعة برمجيات LiEAP الجديدة، تعيد شركة لينسيس تعريف المعيار في التحليل الحراري.
تصميمها المعياري وسهولة استخدامها وتجهيزها بأحدث وظائف التقييم والتحكم عن بُعد، فهي تضمن أقصى قدر من الكفاءة والشفافية والتحكم في كل خطوة من خطوات العملية.
مجالات التطبيق للتحليل الحراري المتزامن
الأسئلة المتداولة حول التحليل الحراري المتزامن
كيفية عمل ميزان العوارض الخشبية
كيف يعمل مبدأ التدفق القسري؟
يوفر مبدأ التدفق القسري الحائز على براءة اختراع مزايا كبيرة عند تحليل التفاعلات الغازية الصلبة. يتيح التحكم الدقيق في بيئة التفاعل تحقيق ظروف قياس قابلة للتكرار، في حين أن التدفق المستمر للغاز يسرع بشكل كبير من التفاعلات البطيئة ويضمن خلطًا موحدًا للمواد المتفاعلة. وهذا يؤدي إلى تحسين حركية التفاعل وتفسير أكثر موثوقية للعمليات المعقدة. وفي الوقت نفسه، يتيح مبدأ التدفق القسري التحليل المستمر في الوقت الفعلي بحيث يمكن مراقبة التفاعلات والتحكم فيها على الفور. كما أن هذه التقنية قابلة للتطوير ويمكن تكييفها بمرونة مع أحجام العينات ومعدلات التدفق المختلفة – وهي ميزة حاسمة لتحسين عمليات التطوير والإنتاج. ونظرًا لأن التدفق القسري متاح لكل من قياس الثقل الحراري (TGA ) والتحليل الحراري التفاضلي (DTA) ، فإنه يوسع نطاق تطبيق هذه الطرق بشكل كبير ويتيح خيارات فحص أكثر دقة وتقدماً في التحليل الحراري.
ما هي التطبيقات التي تكون فيها قياسات TG-DSC/DTA المتزامنة مفيدة مقارنةً بالأجهزة المنفصلة (TGA وDSC)؟
يتيح قياس TG-DSC/DTA المتزامن مع STA L81 إمكانية تسجيل تغيرات الوزن والتأثيرات الحرارية في ظروف متطابقة تمامًا على نفس مادة العينة. وهذا يجنبنا الانحرافات التي يمكن أن تحدث مع القياسات المنفصلة بسبب الاختلافات في هندسة العينة أو معدل التسخين أو الغلاف الجوي.
وهذا الأمر مفيد بشكل خاص للتفاعلات المعقدة أو متعددة المراحل أو العمليات المتداخلة – على سبيل المثال عندما يتزامن فقدان الكتلة (TG) والحدث الحراري (DSC/DTA) في الوقت المناسب. يسمح الارتباط المباشر بين كلتا الإشارتين بتفسير أكثر دقة، مثل التمييز بين ما إذا كان التأثير الحراري مصحوبًا بتغير الكتلة أم لا.
كما يوفر هذا الإجراء المتزامن الوقت أيضًا، حيث يلزم إجراء قياس واحد فقط، ويقلل من استهلاك العينات، وهو أمر مفيد بشكل خاص للمواد النادرة أو باهظة الثمن.
هل يمكن أيضًا إجراء القياسات المعتمدة على الضغط باستخدام أجهزة STA؟
نعم، مع التكوين الصحيح، يمكن لأنظمة STA من لينسيس أيضًا إجراء قياسات تعتمد على الضغط. تتوفر أفران خاصة عالية الضغط ووحدات استشعار معززة ووحدات تحكم دقيقة في الغاز لهذا الغرض، مما يتيح التشغيل الآمن والمستقر تحت ضغط متزايد.
هذه الامتدادات مناسبة بشكل خاص لمحاكاة العمليات الواقعية، على سبيل المثال في أبحاث المواد أو تطوير الحفز أو دراسات التفاعلات المتعلقة بالسلامة.
نوصي بإجراء استشارة موجزة لتحسين التصميم. يسعدنا مساعدتك في تحديد المعدات المناسبة ونطاق الضغط المناسب لتطبيقك المحدد.
هل القياسات تحت أجواء الهيدروجين وبخار الماء ممكنة باستخدام أجهزة STA؟
نعم، يمكن تشغيل أنظمة STA من لينسيس – مع المعدات المناسبة – في كل من أجواء الهيدروجين وبخار الماء. بالنسبة للقياسات في الهيدروجين، تتوفر وحدات الغاز التي تم اختبارها من أجل السلامة، وأفران مناسبة ذات درجة حرارة عالية ومعدات مراقبة لضمان التشغيل الآمن والمضبوط.
يمكن إنشاء أجواء بخار الماء باستخدام أنظمة الترطيب وخطوط الغاز المسخنة وخطوط إمداد الغاز المستقر في درجة الحرارة. يمنع هذا التكوين التكثيف ويضمن ظروف قياس مستقرة وقابلة للتكرار عبر نطاق درجة الحرارة بالكامل.
وتكتسب خيارات الغلاف الجوي هذه أهمية خاصة بالنسبة للتطبيقات في مجال تطوير المواد وأبحاث التآكل والحفز وتكنولوجيا الطاقة والوقود.
هل يمكن اقتران أجهزة STA بأجهزة تحليل الغازات وهل يمكن تحليل الغازات في الموقع؟
نعم، يمكن إقران أنظمة STA من لينسيس مع العديد من أجهزة تحليل الغازات مثل أنظمة FTIR أو MS أو GC. وهذا يتيح التحليل في الموقع للغازات المنبعثة أثناء القياس. تتم عملية الاقتران عبر خطوط نقل ساخنة، والتي تضمن تدفق الغاز بدون تكاثف وتتيح المزامنة الزمنية الدقيقة بين الأحداث الحرارية وتكوين الغاز.
ويخلق هذا المزيج قيمة مضافة كبيرة لأنه لا يكشف فقط عن التغيرات الحرارية والتغيرات المتعلقة بالكتلة في العينة، ولكن أيضًا الهوية الكيميائية للغازات الناتجة أو المنبعثة. وهذا مثالي لتوصيف المواد ودراسات التحلل والتحلل الحراري وآليات التفاعل وتطبيقات البحث والتطوير المتطورة.
ما هي مزايا تصميم مقياس أجهزة LINSEIS STA - ولماذا يعتبر الجمع بين TG و DSC في نظام واحد فعالاً للغاية؟
يعتمد تصميم الميزان في أنظمة LINSEIS STA على مبدأ القياس التعويضي الذي يعمل فيه ثقل موازن على معادلة كتلة العينة. وهذا يزيد من الحساسية، ويتم تقليل التأثيرات الحرارية وتأثيرات الجاذبية إلى الحد الأدنى، ويمكن تسجيل حتى أصغر التغيرات في الكتلة بشكل موثوق. يقلل التصميم المتماثل من الاضطرابات الناجمة عن الاهتزازات والتداخل، في حين يظل البناء غير حساس للجاذبية المحلية وتقلبات درجات الحرارة والتأثيرات البيئية. والنتيجة هي أعلى دقة ممكنة، مقترنة بنظام سهل الصيانة يمكنه – حسب الطراز – معالجة كتل العينة من ملجم إلى 50 جم.
يوفر الجمع المتزامن بين TG و DSC في جهاز واحد مزايا إضافية: تكون العينة والمرجع في هندسة متطابقة، تحت نفس درجة الحرارة، ونفس الغلاف الجوي والرطوبة المتطابقة. وينتج عن ذلك ظروف قياس قابلة للمقارنة ومتسقة، مما يزيد بشكل كبير من الصلاحية وقابلية التكرار.
ما الذي تقيسه طريقة التدفق الحراري DSC وكيف يتم تحليل التأثيرات الحرارية في العينة؟
تقيس طريقة التدفق الحراري DSC فرق الطاقة بين العينة والمادة المرجعية بينما يتبع كلاهما برنامج درجة حرارة محدد. ويتم عرض مدخلات الطاقة هذه كإشارة تفاضلية. وتظهر التأثيرات الحرارية مثل الذوبان أو التبلور أو التفاعلات أو التحلل كقمم مميزة.
تتوافق مساحة الذروة مع الإنثالبي المتبادل، بينما يشير اتجاه الذروة إلى ما إذا كانت العملية ماصة للحرارة (نحو الأسفل) أم طاردة للحرارة (نحو الأعلى).
من خلال تمثيل الفرق في درجة الحرارة بمرور الوقت، يمكن رصد أدق التغيرات في الطاقة بدقة – وهو ما يشكل أساسًا موثوقًا لتحليل التحولات الطورية والتفاعلات وسلوك الاستقرار.
لماذا يوفر التحليل الحراري المتزامن (STA) نتائج أكثر دقة وشمولية من قياسات TGA وDSC المنفصلة؟
يجمع التحليل الحراري المتزامن (STA) بين قياس الثقل الحراري (TGA ) مع DSC أو DTA المسعر في نظام قياس واحد. ويوفر ذلك معلومات أكثر شمولاً ودقة حول الاستقرار الحراري والتفاعل والتركيب الحراري للمادة أكثر مما يمكن أن يكون ممكنًا باستخدام طرق قياس منفصلة.
في نظام STA، تعمل كلتا إشارتي القياس في ظل ظروف متطابقة – نفس الغلاف الجوي ومعدل تدفق الغاز ومعدل التسخين وهندسة العينة والتلامس الحراري المتطابق. هذه الظروف الإطارية الموحدة تقضي على أوجه عدم اليقين النموذجية للقياسات المنفصلة، على سبيل المثال بسبب عدم تجانس العينة أو مجالات درجات الحرارة المختلفة. والنتيجة هي بيانات متسقة وقابلة للتكرار ودقيقة للغاية.
نظرًا لأن TGA وDSC يتم تسجيلهما في وقت واحد، يوفر STA أيضًا وقت قياس ثمين ويتيح مقارنة مباشرة بين تغيرات الكتلة والتأثيرات الطاقية. وهذا يسهل إلى حد كبير التفريق بين التفاعلات وتفسيرها – على سبيل المثال، التصنيف الواضح للعمليات الماصة للحرارة والطاردة للحرارة، والتي لا يمكن لـ TGA وحدها التمييز بينها.
وبالتالي فإن جهاز STA مثالي لتحديد العديد من معلمات المواد الحرارية، بما في ذلك
الإنثالبي وطاقات الانصهار
السعة الحرارية النوعية
الانتقال الزجاجي
التبلور
إنثالبي التفاعل
الثبات الحراري والتأكسدي
عمليات الشيخوخة
النقاء والتحولات الطورية
التوازانات الصلبة/السائلة، الانصهارية، تعدد الأشكال
تحديد العينة وتغيرات الكتلة
من خلال الجمع بين طريقتين تكميليتين، توفر STA رؤية أعمق بكثير في العمليات الحرارية وتحسن جودة التحليل وكفاءته.
روابط سريعة
الوصول إلى وجهتك بسرعة
على اطلاع جيد
