多樣品熱重分析儀核心工作原理

　　多樣品熱重分析儀是一種同時測量多個樣品在程序控溫條件下質量變化的熱分析儀器，其核心工作原理基于高精度天平與程序控溫系統的協同作用。

　　一、多樣品熱重分析儀的基本工作原理

　　1.質量變化檢測原理：儀器通過高靈敏度電子天平（精度可達0.1μg）實時監測樣品在加熱過程中的質量變化。當樣品發生物理變化或化學變化時，質量會發生變化，天平將質量信號轉換為電信號輸出。

　　2.溫度控制原理：爐體采用電阻絲或紅外加熱方式，通過PID溫度控制器精確控制升溫速率，溫度傳感器實時反饋爐溫，形成閉環控制。

　　3.氣氛控制原理：通過質量流量計控制保護氣體（氮氣、氬氣等）或反應氣體（空氣、氧氣等）的流量，在爐腔內形成特定氣氛環境，研究不同氣氛下的熱分解行為。

　　二、多通道同步測量機制

　　多樣品TGA的核心在于多通道天平系統。儀器配備多個獨立或共用的天平傳感器，每個樣品位對應一個測量通道。各通道可同時或獨立運行，通過機械結構或電子切換實現多路信號采集。數據采集系統同步記錄各通道的質量、溫度、時間數據，生成多條熱重曲線。部分型號采用旋轉樣品盤設計，通過旋轉使各樣品依次進入測量位置，實現準同步測量。

　　三、信號處理與數據輸出

　　天平輸出的微弱電信號經前置放大器放大，再通過A/D轉換器轉換為數字信號。微處理器對多路信號進行實時處理，扣除浮力效應、對流效應等干擾因素，得到真實的質量變化數據。系統將質量變化率（dm/dt）與溫度或時間關聯，繪制熱重曲線（TG曲線）和微分熱重曲線（DTG曲線）。通過分析曲線特征點，可獲得材料的熱穩定性、組分含量等信息。

　　四、關鍵技術特點

　　1.同步性：多通道設計可同時測試多個樣品，消除爐溫波動、氣氛變化等系統誤差，提高數據可比性。

　　2.靈敏度高：采用高精度天平，可檢測微小質量變化，適用于微量樣品分析。

　　3.氣氛可控：密閉爐腔配合氣氛控制系統，可模擬不同反應環境。

　　4.自動化程度高：程序控溫、數據采集、結果分析全過程自動化，減少人為誤差。

　　多樣品熱重分析儀通過將傳統單樣品TGA的多通道化，實現了測試效率的大幅提升，同時保證了數據的準確性和可比性，廣泛應用于材料科學、化學、藥學等領域的熱穩定性研究。