一種量熱儀的製作方法

2023-05-17 10:26:11 4

本實用新型涉及發熱物質的發熱量測定技術領域，具體涉及一種量熱儀。

背景技術：

量熱儀也稱熱量儀、熱值儀或熱量計。根據GB/T384石油產品熱值測定法，量熱儀由量熱容器以及其中的水、氧彈、攪拌器及溫度計等所組成。為保證準確地測定物質的發熱量，量熱儀的外桶及內筒與氧彈的溫度必須保持一致，但在大多數情況下，長期保證環境溫度穩定是不現實的，環境溫度的上升或下降會使外桶吸熱或放熱。由於吸熱和放熱性質不同，而且每次的激烈程度不確定，過程漫長，在此過程中，即使外桶溫度讀數相同，儀器熱容量也可能相差很大，導致測試結果準確性降低，再現性變差。

如圖1所示，針對上述問題，現有技術中通過在內筒和外桶之間設置空氣夾層，外桶設有腔體，桶蓋與外桶內的腔體連通，備用桶與內筒連通，在外桶內設置呈螺旋狀環繞空氣夾層的外桶螺旋管，該外桶螺旋管的一端與外桶外的供水裝置連通，另一端與桶蓋連通。桶蓋的外表面繞設有蓋螺旋管，蓋螺旋管一端與外桶螺旋管連通，另一端與桶蓋連通。供水裝置包括水泵、加熱裝置和轉換開關，水泵的一端通過加熱裝置與外桶螺旋管相連，另一端則通過轉換開關與外桶相連。外桶中的腔體充水，使用水作為控溫介質，並外接水泵和水閥等輔助部件，通過加熱和製冷等輔助控溫的功能部件，進而控制外桶溫度。

上述方案存在以下缺陷：內外桶都是腔體結構，結構複雜；要增加水泵、水閥、加熱、製冷等輔助部件；外筒水長期使用循環，殘留雜質，不容易排出，水不容易排乾。且控溫是通過水介質控溫，即時性不佳。

技術實現要素：

(一)要解決的技術問題

本實用新型的目的是提供一種量熱儀，以解決現有量熱儀結構複雜，整體體積大的問題，減少外部輔助部件。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種量熱儀，包括氧彈、內筒、外筒、控溫蓋與控制單元，所述氧彈設於所述內筒中，所述內筒盛裝有沒過所述氧彈的液體，所述內筒中設有用於測量所述液體溫度的第一溫度傳感器，所述外筒套設在所述內筒外側，且所述外筒與內筒之間設有空氣夾層，所述控溫蓋與所述外筒連接，所述控溫蓋上設有與所述空氣夾層連通的空氣腔，所述控溫蓋和所述外筒上設有加熱裝置，所述第一溫度傳感器與加熱裝置分別與所述控制單元連接，所述控制單元用於根據內筒中的液體溫度控制所述加熱裝置加熱空氣腔與空氣夾層中的氣體。

其中，所述空氣腔中設有第二溫度傳感器，用於測量所述空氣腔中的氣體溫度，所述空氣夾層中設有第三溫度傳感器，用於測量所述空氣夾層中的氣體溫度，所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器與第三溫度傳感器分別與所述控制單元連接。

其中，所述空氣腔與空氣夾層均設有進氣口與出氣口，所述空氣腔的進氣口通過進氣閥門與大氣連通，所述空氣腔的出氣口通過連接管與所述空氣夾層的進氣口連通，所述空氣夾層的出氣口通過抽氣泵與大氣連通。

其中，所述控溫蓋上設有攪拌器，所述攪拌器用於攪拌所述內筒中的液體。

其中，所述加熱裝置為加熱板，所述加熱板設於所述控溫蓋的上表面與所述外筒的外表面。

其中，還包括內筒水循環系統，所述內筒水循環系統用於更換所述內筒中的液體。

其中，所述內筒水循環系統包括恆溫水箱與量杯，所述恆溫水箱進水口與所述內筒的出水口連接，所述恆溫水箱的出水口通過所述量杯與所述內筒的進水口連接，所述恆溫水箱的出水口與所述量杯的連接處設有量杯進水閥，所述量杯與所述內筒的進水口的連接處設有內筒進水閥。

(三)有益效果

本實用新型提供一種量熱儀，通過設置外筒與內筒之間的空氣夾層，控溫蓋中設置空氣腔，根據內筒中的液體溫度，通過加熱裝置加熱空氣腔與空氣夾層中的氣體，控制外筒的溫度，使外筒的溫度與內筒的溫度保持一致，隨著內筒水溫升高而升高。去除了現有絕熱式量熱儀中複雜的外筒水路結構，使量熱儀的整體結構簡單化，減少了其體積；且可實現即時控制。

附圖說明

圖1為背景技術中一種量熱儀的結構示意圖；

圖2為本實用新型一種量熱儀的結構示意圖；

附圖標記說明

1-氧彈；2-控溫蓋；3-內筒；4-攪拌器；5-外筒；6-放水泵；7-恆溫水箱；8-進水閥；9-量杯；10-進水泵；11-進氣閥門；12-第二溫度傳感器；13-第一溫度傳感器；14-氧彈支架；15-抽氣泵；16-進水閥；17-第三溫度傳感器。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實例用於說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的範圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

實施例1：

如圖1所示，為本實施例提供的一種量熱儀，包括氧彈1、內筒3、外筒5、控溫蓋2與控制單元。

所述氧彈1通過氧彈支架14設於所述內筒3中，所述內筒3盛裝有沒過所述氧彈1的液體，所述內筒3中設有用於測量所述液體的溫度的第一溫度傳感器13。所述第一溫度傳感器13與所述控制單元連接。

所述外筒5套設在所述內筒3外側。所述外筒5與所述內筒3之間設有空氣夾層。所述空氣夾層中設有用於測量所述空氣夾層中的氣體溫度的第三溫度傳感器17，第三溫度傳感器17與控制單元連接。

所述控溫蓋2與所述外筒5連接，所述控溫蓋2上設有空氣腔，所述空氣腔中設有用於測量所述空氣腔中的氣體溫度的第二溫度傳感器12，第二溫度傳感器12與控制單元連接。

所述空氣腔與所述空氣夾層均設有進氣口與出氣口，所述空氣腔與空氣夾層均設有進氣口與出氣口，所述空氣腔的進氣口通過進氣閥門11與大氣連通，所述空氣腔的出氣口通過連接管與所述空氣夾層的進氣口連通，所述空氣夾層的出氣口通過抽氣泵15與大氣連通。

所述控溫蓋2的上表面與所述外筒5的外表面設有與控制單元連接的加熱板，用於加熱所述空氣腔與空氣夾層中的氣體。所述控溫蓋上設有用於攪拌所述內筒中液體的攪拌器4。

下面通過具體的過程，進一步詳細的說明。

第一溫度傳感器13將內筒3中的液體溫度參數傳遞給控制單元，控制單元根據內筒3中的液體溫度控制加熱板開啟，對空氣腔與空氣夾層中的氣體進行加熱。通過第二溫度傳感器12與第三溫度傳感器17的溫度參數，實時監測空氣腔與空氣夾層中氣體的的溫度，維持氣體溫度與內筒3中的液體溫度一致。

測量完成後，將進氣閥門11打開，通過抽氣泵15使空氣腔與空氣夾層中熱氣排出，溫度重新回到室溫，等待下次測試。

本實施例提供一種量熱儀，通過設置外筒與內筒之間的空氣夾層，控溫蓋中設置空氣腔，根據內筒中液體溫度，通過加熱板加熱空氣腔與空氣夾層中的氣體，進而控制外筒的溫度，使外筒的溫度與內筒的溫度保持一致，隨著內筒水溫升高而升高。去除了現有絕熱式量熱儀中複雜的外筒水路結構，使量熱儀的整體結構簡單化，減少了其體積；且可實現即時控制。

實施例2：

本實施例與實施例1基本相同，為了描述的簡要，在本實施例的描述過程中，不再描述與實施例1相同的技術特徵，僅說明本實施例與實施例1不同之處：

其中，還包括內筒水循環系統，所述內筒水循環系統用於更換所述內筒中的液體。

其中，所述內筒水循環系統包括恆溫水箱與量杯，所述恆溫水箱進水口與所述內筒的出水口連接，所述恆溫水箱的出水口通過所述量杯與所述內筒的進水口連接，所述恆溫水箱的出水口與所述量杯的連接處設有進水閥，所述量杯與所述內筒的進水口的連接處設有進水閥。

下面通過具體的過程，進一步詳細的說明。

開啟進水泵10和進水閥16將水放進量杯9裡，直至量杯9灌滿溢出。開啟內筒進水閥8，通過重力，讓水自然流進內筒3。內筒進行點火升溫，外桶5和控溫蓋2進行控溫。測試完畢後，打開放水泵6，將水放回恆溫水箱7，等待下次測試。

本實施例提供一種量熱儀，通過設置恆溫水箱與量杯，在每次測量結束後，排空所述內筒中的液體，並在每次測量前，將恆溫水箱中的水重新注入內筒中，循環更換所述內筒中的水。使內筒中的水在每次測量前的溫度為室溫，保證了測量精度。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。