旁冷夾層定溫量熱儀的製作方法
2023-05-27 03:31:36
專利名稱：旁冷夾層定溫量熱儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及物質發熱量測定儀器，尤其涉及煤或油等物質發熱量的測定儀器之結構改進。
背景技術：
目前，國內外測定物質發熱量的儀器的基本結構均有外桶、內桶、內桶蓋，其中內桶上覆內桶蓋置於外桶中，採用隔熱式、恆溫式、自動式、乾式等工作方式，外桶及內桶蓋的溫度主要取決於環境溫度。在環境溫度恆定情況下，測量體系的熱容量是穩定的，能保證準確地測定物質的發熱量；但由於儀器所處環境的溫度難以恆定，且變化大、非線性、及難以預測，導致外桶溫度變化大，從而引起測量體系熱容量變化，以致難以準確測定物質的發熱量，因此，國標規定環境溫度每變化5℃就必須重新標定測量體系的熱容量，由於需要經常標定熱容量，造成測試效率低下，測試精密度、準確度難以提高，儀器對測試場地要求苛刻，不能適應季節、溫度變化，難以適應現場在線分析。
發明內容
針對現有技術的上述缺點，本實用新型所要解決的技術問題是要提供一種能精確固定內桶環境即定溫桶的初始溫度，將測量體系的熱容量變化降至最小、以進行完善的測試值補償，從而適應各種惡劣測試環境的旁冷夾層定溫量熱儀。
為此，本實用新型的技術解決方案是一種旁冷夾層定溫量熱儀，包括內桶、內桶蓋、內層定溫桶、外層定溫桶、調溫桶，其中內桶上覆內桶蓋置於內層定溫桶中，內層定溫桶置於外層定溫桶中，外層定溫桶與調溫桶間通過管道連接，調溫桶中設有製冷熱機；其特徵在於所述的內層定溫桶中設有溫度傳感器，溫度傳感器的輸出端與帶有溫度設定電路的控溫裝置的信號輸入端相連接，而控溫裝置的輸出端連接所述製冷熱機的電源開關電路的觸發端。
所述的控溫裝置是由信號輸入電路、信號處理電路與溫度設定電路串聯而成。
所述的內桶蓋內設有帶電源開關電路的調溫器，其電源開關電路的觸發端連接控溫裝置的輸出端；所述的內桶蓋的內壁上還貼覆有隔熱層，並設有蓋緊密封裝置。
在所述的外層定溫桶與內層定溫桶間、內層定溫桶與內桶間、內桶與調溫桶間、調溫桶與外層定溫桶間均設有受控於控溫裝置的介質循環泵；所述的製冷熱機的制熱單元是安裝在外層定溫桶內，在所述的外層定溫桶內還設有介質攪拌器。
所述的信號輸入電路是由信號放大電路、多路開關晶片、低通濾波電路、模/數轉換電路依次連接構成；所述的溫度設定電路是計算機的鍵盤輸入電路；所述的信號處理電路是計算機及其接口電路I/O連接組成。
經過上述結構改進，本實用新型的旁冷夾層定溫量熱儀具有如下優點由於在內層定溫桶中設有溫度傳感器，其輸出端與帶有溫度設定電路的控溫裝置的信號輸入端相連接，而控溫裝置的輸出端連接所述製冷熱機的電源開關電路的觸發端，當在溫度設定電路上設定好內層定溫桶的介質溫度後，製冷熱機即按照設定溫度進行製冷/熱做功，並通過所在的調溫桶及與之相連的外層定溫桶、內層定溫桶，精確地控制內桶所處的環境溫度恆定在由人為控制的設定值上；且內桶蓋內設的帶電源開關電路的調溫器及蓋緊密封裝置，阻止環境變量從上蓋處造成的影響、幹擾；這些技措保證了測試初始時內桶的環境溫度恆定，受環境變化影響很小，從而使測量體系的熱容量變化降至最小，以利儀器做出完善的測試值補償，大大提高儀器的測試精度和準確度，避免了因環境變化而不得不經常重新標定測量體系熱容量的弊病，提高了測試效率；在外層定溫桶與內層定溫桶間、內層定溫桶與內桶間、內桶與調溫桶間、調溫桶與外層定溫桶間所設的受控於控溫裝置的介質循環泵，及在外層定溫桶內所設的介質攪拌器，可使每次測試前整個系統的初始溫度很快達到設定值，並保證在測試中內層定溫桶的溫度均勻穩定；所述的控溫裝置採用集成電路芯及計算機自動控制技術和信號處理電路，使溫度設定及控溫更加高效、穩定；同時，計算機還兼作氧彈溫升等測試數據的檢測、記錄、計算等，簡化控制、一機多用；實驗證實當環境溫度變化超過20℃，本實用新型的旁冷夾層定溫量熱儀的試驗精度依然優於國標；氧彈放入溫度在5℃～35℃變化時，試驗結果精度保證在國標允許範圍內；本實用新型實施容易，結構簡單，效果顯著，具有國際先進性。
現結合附圖對本實用新型說明如下。
圖1為本實用新型實施例總體結構示意圖。
圖2為本實用新型實施例的控溫裝置的電路原理圖。
具體實施方式
如圖1所示本實用新型的旁冷夾層定溫量熱儀，其構成為氧彈1置於隔熱桶壁之內桶2的介質中並上覆以內桶蓋3，而內桶2置於金屬桶壁之內層定溫桶4的介質中，內層定溫桶4置於隔熱桶壁之外層定溫桶5的介質中，外層定溫桶5與隔熱桶壁之調溫桶6間通過管道連接，調溫桶6中設有製冷熱機7；其特徵在於所述的內層定溫桶4中設有溫度傳感器8，溫度傳感器8的輸出端與帶有溫度設定電路9-0的控溫裝置9的信號輸入端相連接，而控溫裝置9的輸出端連接所述製冷熱機7的電源開關電路10的觸發端。
所述的內桶蓋3內設有帶電源開關電路10的調溫器11，其電源開關電路10的觸發端連接控溫裝置9的輸出端；所述的內桶蓋3的內壁3-0上還貼覆有隔熱層12，並設有蓋緊密封裝置(未示出)。
在所述的外層定溫桶5與內層定溫桶4間、內層定溫桶4與內桶2間、內桶2與調溫桶6間、調溫桶6與外層定溫桶5間分別設有受控於控溫裝置9的介質循環泵B3、B4、B1、B2；所述的製冷熱機7的制熱單元7-1安裝在外層定溫桶5內，在所述的外層定溫桶5內還設有介質攪拌器13。
如圖2所示所述的控溫裝置9是由信號輸入電路9-1、信號處理電路9-2與溫度設定電路9-0串聯而成。
所述的信號輸入電路9-1是由信號放大電路9-11、CD4051多路開關晶片9-12、RLC低通濾波電路9-13、ICL7135模/數轉換電路9-14依次連接構成；所述的溫度設定電路9-0是計算機的鍵盤輸入電路；所述的信號處理電路9-2是計算機及其接口電路I/O連接組成。
以下結合附圖進一步說明工作原理蓋緊內桶蓋3，操作本儀器開機，控溫裝置9的計算機根據鍵盤輸入電路9-0的設定對內層定溫桶4的水溫進行溫度測試及恆定過程，在此過程中，控溫裝置9開啟製冷熱機7、內桶蓋內的調溫器11進行調溫，並開啟各介質循環泵B1、B2、B3、B4加速各桶間的水流循環，以期儘快達到各桶間的溫度平衡；當內層定溫桶4中的水經上述過程穩定在設定溫度上後，控溫裝置9即關斷製冷熱機7、調溫器11、各介質循環泵B1、B2、B3、B4的電源，令其停止運轉，而僅留下介質攪拌器13仍然工作；然後對氧彈1點火測試，當氧彈1溫度上升到最高后開始下降時止，計算機記下最大溫差，即完成一輪測試，然後下輪測試重複上輪測試的同一設定溫度及操作過程…，從而獲得在同一設定內層定溫桶溫度下的多個測試數據，完全消除了大幅、無規溫度變化所致的儀器自身熱容紊亂及對測試結果的幹擾，獲得高精密度、高準確度的測試數據。
權利要求1.一種旁冷夾層定溫量熱儀，包括內桶、內桶蓋、內層定溫桶、外層定溫桶、調溫桶，其中內桶上覆內桶蓋置於內層定溫桶中，內層定溫桶置於外層定溫桶中，外層定溫桶與調溫桶間通過管道連接，調溫桶中設有製冷熱機；其特徵在於所述的內層定溫桶中設有溫度傳感器，溫度傳感器的輸出端與控溫裝置的信號輸入端相連接，而控溫裝置的輸出端連接所述製冷熱機的電源開關電路的觸發端。
2.如權利要求1所述的旁冷夾層定溫量熱儀，其特徵在於所述的控溫裝置帶有溫度設定電路。
3.如權利要求2所述的旁冷夾層定溫量熱儀，其特徵在於所述的控溫裝置是由信號輸入電路、信號處理電路與溫度設定電路串聯而成。
4.如權利要求1、2、3中任一所述的旁冷夾層定溫量熱儀，其特徵在於所述的內桶蓋內設有帶電源開關電路的調溫器，其電源開關電路的觸發端連接控溫裝置的輸出端；所述的內桶蓋的內壁上還貼覆有隔熱層，並設有蓋緊密封裝置。
5.如權利要求4所述的旁冷夾層定溫量熱儀，其特徵在於在所述的外層定溫桶與內層定溫桶間、內層定溫桶與內桶間、內桶與調溫桶間、調溫桶與外層定溫桶間均設有受控於控溫裝置的介質循環泵；所述的製冷熱機的制熱單元是安裝在外層定溫桶內，在所述的外層定溫桶內還設有介質攪拌器。
6.如權利要求5所述的旁冷夾層定溫量熱儀，其特徵在於所述的信號輸入電路是由信號放大電路、多路開關晶片、低通濾波電路、模/數轉換電路依次連接構成；所述的溫度設定電路是計算機的鍵盤輸入電路；所述的信號處理電路是計算機及其接口電路I/O連接組成。
專利摘要一種旁冷夾層定溫量熱儀，其包括內桶及蓋，內、外層定溫桶，調溫桶，外層定溫桶中設有製冷熱機，其特徵為內層定溫桶中設有溫度傳感器，溫度傳感器的輸出端與帶有溫度設定電路的控溫裝置的信號輸入端相連接，控溫裝置的輸出端連接製冷熱機的電源開關電路的觸發端；控溫裝置是由信號輸入電路、信號處理電路與溫度設定電路串聯而成；內桶蓋內設有帶電源開關電路的調溫器，其電源開關電路的觸發端連接控溫裝置的輸出端；內桶蓋的內壁貼覆有隔熱層，並設有蓋緊密封裝置；各桶間均設有受控於控溫裝置的介質循環泵；本實用新型能精確固定內桶環境溫度，將測量體系的熱容量變化降至最小、進行完善的線性補償，儀器能適應各種惡劣測試環境。
文檔編號G01N25/20GK2534580SQ0222393
公開日2003年2月5日 申請日期2002年4月26日 優先權日2002年4月26日
發明者朱先德, 田傑 申請人:長沙三德實業有限公司