Accelerating Rate Calorimeter 254 (ARC®)

Accelerating Rate Calorimeter 254 (ARC®)

Calorimetria por Taxa de Aceleração

  • Dados mais confiáveis e uma gama de aplicações ainda mais ampla devida à taxa mais rápida de rastreamento de até 200 K / min
  • Tecnologia patenteada VariPhi® pode realizar teste low phi mesmo com um tamanho pequeno e seguro de amostra. Detecção eficaz de ambas as transições endotérmicas e exotérmicas e Calor Específico da amostra podem ser conseguidas pelos modos versáteis de operação do ARC® 254
  • Controlado pelo mesmo potente software Proteus ® que o usuário pode usar para operar todos os outros instrumentos de análise térmica NETZSCH no laboratório

O Accelerating Rate Calorimeter 254 (ARC® 254) fornece dados de calorimetria adiabática  de forma segura e controlada em um ambiente de laboratório. Esta informação ajuda a proporcionar uma sólida compreensão dos processos físicos fundamentais envolvidos. A partir desta compreensão, vários sistemas operacionais seguros e procedimentos podem ser desenvolvidos para mitigar os riscos colocados por um sistema reativo.

O Accelerating Rate Calorimeter 254 (ARC® 254) mede simultaneamente a temperatura e pressão. O sistema de pressão selado, também permite ao usuário avaliar o efeito de diferentes atmosferas de gases com a estabilidade térmica do sistema.

Produtos de reação gasosos podem ser analisados no final de uma experiência para identificar e compreender os mecanismos de reação envolvidos.

O Accelerating Rate Calorimeter 254 (ARC® 254) é projetado para simular o curso de uma reação em larga escala, em uma pequena escala. Um volume fixo de material de teste é aquecido externamente, até que seja detectada atividade exotérmica. Mantendo essa amostra em um ambiente adiabático, onde nenhuma energia é perdida, o calorímetro mede e registra a temperatura e a pressão da amostra.

Uma única medição fornece os dados para utilização no seguinte:

  • Avaliação Térmica de Risco
  • Avaliação de Pressão de Risco
  • Análise Termocinética

Segurança do usuário é um objetivo fundamental na concepção domodelo 254. O usuário está protegido por uma série de sistemas de segurança que são completamente independentes do sistema de controle. Estes sistemas de segurança trabalham para proteger o usuário, no caso de o sistema de controle primário falhar. Totalmente controlado por computador e automatizado O Accelerating Rate Calorimeter (ARC® 254) apresenta uma interface gráfica que é fácil de aprender e usar.

O sistema é totalmente integrado em projetos limpos e modernos, em que todo o equipamento, usado rotineiramente, é facilmente acessível.

Accelerating Rate Calorimeter ARC® 254Accelerating Rate Calorimeter ARC® 254

Key Features

Temperature Range:

  • RT to 500°C

Operation modes:

  • Heat-Wait-Search (primary mode of operation)
  • Iso-Fixed technique
  • Iso-Track technique
  • Ramp mode for fast screening of unknown samples
  • High tracking rate

With VariPhi®:

  • Heat-Wait-Search,
    with Phi = 1
  • Constant power
  • Constant heating rate
  • Fire exposure mode
  • True isothermal mode
Dados Técnicos

Dados Técnicos

(sujeito a alterações)

  • Subida mínima detectável:
    <0.01 K / min
  • Faixa de temperatura:
    Temp.Amb. à 500 ° C
  • Faixa de Pressão para testes de Bateria:
    0 a 200 bar
  • Precisão de pressão:
    0,35% da escala completa
  • Volume do porta amostras:
    0,5 ml - 8,5 ml
  • Taxa de rastreamento em operação adiabática
    até 200 K / min
  • Materiais da célula de teste:
    • Aço Inoxidável
    • Inconel
    • Hastelloy
    • Vidro
  • Capacidad de agitación, inyección y ventilación (opciones)
  • Norma ASTM:
    E1981

VariPhi®

VariPhi®

  • VariPhi® é um aquecedor DC de controle variável utilizado nos Accelerating Rate Calorimeters (ARC®) para fornecer a simulação mais precisa do ambiente térmico do mundo real.
  • O sofisticado software de calibração VariPhi® regula e registra a quantidade de energia fornecida pelo aquecedor interno.
  • VariPhi® permite a medição precisa do calor, pressão, e da atividade dentro de uma amostra, evitando-se a necessidade de correções matemáticos complicadas.
  • Número de patente VariPhi® é 7.021.820 EUA B2.
Diagram of the VariPhi®

Modo VariPhi® para Accelerating Rate Calorimeters (ARC ®)

Os aquecedores do Accelerating Rate Calorimeter (atuando como aquecedores de guarda) proporcionam um ambiente quasi-adiabático bem controlado para o VariPhi®, bomba e sistema de amostra. Isso permite que a amostra possa ser testada no Accelerating Rate Calorimeter padrão (ARC®) nos modos operacionais, tais como Aquecer- Espera-Procura, Iso-fixo, ou Iso-Track.

Principais características VariPhi® no modo Accelerating Rate Calorimeters incluem:

  • O aquecedor interno compensa a perda de calor para a amostra durante um evento exotérmico.
  • O usuário pode definir a inércia térmica ou PHI (Φ) para o teste. O aquecedor retorna a totalidade ou uma parte do calor perdido para a parede da bomba para a amostra. O usuário pode definir a inércia térmica exata desejada para executar o teste.
  • Os testes podem ser executados na inércia térmica exata em que eles serão executados na planta ou recipiente de armazenamento.
  • Capacidade de calor da amostra é medida como uma função da temperatura.
  • Cinética que é dependente da inércia térmica, tais como reações concorrentes que não podem ser compensadas matematicamente, já não é mais um problema.
  • Inércia térmica já pode ser corrigida sem a necessidade de se extrapolar a cinética de sobreposição e reações múltiplas
  • Os dados obtidos correspondem diretamente à corrida real ou condições de armazenamento reais, tornando-se mais fácil para as pessoas, não familiarizadas em calorimetria, de confiar/entender nas informações obtidas.

 

VariPhi® no Modo de Varredura

Usando VariPhi® como um aquecedor adicional, o usuário pode executar testes de rampa com o Accelerating Rate Calorimeter (ARC®) que oferecer melhor informação sobre a atividade dentro de uma amostra.


Ao operar em modo de varredura, VariPhi® pode medir as atividades exotérmicas e endotérmicas, capacidade de calor e pressão dentro de uma amostra, mais rápidamente  e mais economicamente do que um calorímetro diferencial de varredura padrão.

No modo de varredura, VariPhi® fornece as seguintes características principais:

  • Coleta de dados mais rápida, sobre a atividade exotérmica, do que de testes Heat-Wait-Search
  • Capacidade de calor medida diretamente como uma função da temperatura
  • Medições e capacidades de análise melhoradas em comparação ao tradicional DSC
  • Atividade Endotérmica
  • Dados de pressão
  • Capacidade de injeção na amostra
  • Capacidade para agitar amostra
  • Capacidade de definir inércia térmica para comparação direta com o cenário real

 

 

VariPhi® no Modo Isotérmico


Através da tecnologia VariPhi®, verdadeiro calorímetro isotérmico pode ser executado em ARC® 254 para amostras químicas e células de bateria.


Neste modo, VariPhi® fornece as seguintes características principais:

  • Operação isotérmica verdadeira
  • Ambos os eventos endotérmicos e exotérmicos
  • Carga e descarga de bateria - isotérmico

 

VariPhi® no modo Exposição ao Fogo


Através da tecnologia VariPhi®, a potência pode ser adicionada para compensar phi = 1,0 (casos de exposição ao fogo, os testes devem sempre ser executados com phi = 1) e o fluxo interno de energia de fogo pode ser adicionado diretamente à amostra a uma taxa constante.


Neste modo, VariPhi® fornece as seguintes características principais:

  • Caso de teste de exposição ao fogo mais precisos
  • Determinação do Calor de Reação
  • Determinação da cinética

 


Software

Software

Software de Medição NETZSCH Proteus®: Líder Comprovado de Tecnologia

  • Software se auto-ajusta automaticamente para o instrumento e aplicação
  • Set-up intuitivo do Windows de métodos de testes com verificação de entrada para reduzir erros de digitação
  • Os métodos podem ser salvos e recuperados para uso posterior
  • Ajuda on-line, abrangente e fácil de entender, disponível em todo o software
  • Os dados são salvos automaticamente para o disco rígido durante toda a corrida
  • Firmware inteligente monitora o status e a saúde dos sensores operacionais principais e componentes ativos
  • Segurança integrada com os controles de hardware e de firmware
  • Integração de arquivos de dados para análise Proteus, ou para Ferramentas Avançadas do Software NETZSCH ou para software de terceiros.

Aplicações

Aplicações

Accelerating Rate Calorimeters podem ser utilizados para a análise térmica dos produtos químicos sólidos ou líquidos, ou para misturas  gás / líquido, ou líquido / líquido,  ou gás / sólido e/ou líquido / sólido. Eles também podem ser utilizados para a simulação de processo de reações de lote e semi-lote, testes de  bateria, exposição ao fogo, ventilação de emergência, e para medições de propriedades físicas.


Acessórios

Acessórios

  • Vários recipientes de amostras
  • Acessórios específicos para bateria: Heat-Wait-Search
  • Sensor  VariPhi®: modo isotérmico para 18650, D-cell, célula bolsa.
  • Teste de penetração por agulha

Literatura

Literatura

Pôster

Informativos

Informativos

Lithium Ion is becoming the technology choice for HEV, PHEV, as well as many stationary applications. The White Paper explains how the unique combination of adiabatic and isothermal testing are best suited for looking at thermal runaway of cells within packs for the design of safety features and to minimize the risks of internal shorting leading to thermal runaway.

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