周邊控溫量熱儀的製作方法

2023-04-24 07:31:21

專利名稱：周邊控溫量熱儀的製作方法
技術領域：
本發明主要涉及到煤炭、石油化工或電力行業中用來測定煤、油或其它發熱物質發熱量的測量儀器，特指一種周邊控溫量熱儀。
背景技術：
現有技術中，用來測定物質發熱量的測量儀器一般都由內桶、外桶以及設置於內桶頂部的桶蓋組成，其中內桶設置於外桶中；測試時，將測試樣品的氧彈放置於內桶中，與點火電極相連，到規定的時間通電點火，讓樣品充分燃燒。為保證準確地測定物質的發熱量，外桶及內桶與氧彈的溫度必須保持一致，當外桶外部的環境溫度維持恆定不變，且外桶溫度與環境溫度保持一致時，該儀器測熱體系的熱容量應該確定的，從而可以獲得再現性和準確性都不錯的測試結果。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以及桶蓋吸熱或放熱。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。

發明內容
本發明要解決的技術問題就在於針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種能夠更好地保持外桶以及桶蓋內溫度的恆定性，並能在長時間內穩定的保持溫度恆定，給內桶創造出一個理想的外界環境，從而提高儀器適應惡劣環境的能力，縮短測試時間，在一定程度上提高測試精確度的周邊控溫量熱儀。
為了解決上述技術問題，本發明提出的解決方案為一種周邊控溫量熱儀，它包括內桶、外桶以及設置於內桶和外桶頂部的桶蓋，內桶置於外桶中，外桶的外側壁與內側壁之間形成裝有介質的外桶腔體，內桶和外桶之間設有空氣夾層，其特徵在於所述量熱儀進一步包括與量熱儀桶體相連的周邊控溫機構，該周邊控溫機構包括一個或一個以上能夠提供介質循環動力源的驅動裝置和一個或一個以上能夠提供加熱和製冷功能的控溫裝置。
所述周邊控溫機構包括第一驅動裝置和第一控溫裝置，所述第一驅動裝置的一端通過第一控溫裝置與桶蓋相連，桶蓋與外桶腔體連通，第一驅動裝置的另一端與外桶腔體相連。
所述周邊控溫機構包括第一驅動裝置和第一控溫裝置，所述第一驅動裝置的一端通過第一控溫裝置分別與桶蓋和外桶腔體相連，桶蓋與外桶腔體為各自獨立腔體，第一驅動裝置的另一端與桶蓋和外桶腔體相連。
所述周邊控溫機構包括第一驅動裝置、第一控溫裝置、第二驅動裝置以及第二控溫裝置；所述第一驅動裝置的一端通過第一控溫裝置與桶蓋的進口端相連，第一驅動裝置的另一端與桶蓋的出口端相連，所述第二驅動裝置的一端通過第二控溫裝置與外桶腔體的進口端相連，第二驅動裝置的另一端與外桶腔體的出口端相連，桶蓋與外桶腔體為各自獨立腔體。
所述內桶內設有一根或一根以上的攪拌噴杆，該攪拌噴杆上開設有數個噴注孔；所述攪拌噴杆與攪拌泵的出口相連，該攪拌泵的入口與內桶連通。
所述內桶的內設置有一波輪，所述波輪與電機相連，所述波輪的上方裝設有葉片。
所述周邊控溫機構進一步包括轉換開關，驅動裝置的進口端與介質補入口相連。
所述外桶腔體上進一步開設有介質排放口。
與現有技術相比，本發明的優點在於1、本發明的周邊控溫量熱儀設有與量熱儀桶體相連的周邊控溫機構，該周邊控溫機構包括一個或一個以上能夠提供介質循環動力源的驅動裝置和一個或一個以上能夠提供加熱和製冷功能的控溫裝置，周邊控溫機構與外桶、桶蓋形成一個或多個循環系統，利用驅動裝置能夠使介質在循環系統中流動，同時配合能夠加熱和製冷的控溫裝置使流動在循環系統中的介質始終保持在恆定的溫度下，無論環境溫度如何改變，控溫裝置都能通過調整將介質溫度控制在最合適的範圍內。這樣的話，不但使整個桶蓋、外桶始終處在一個合適的溫度下，並且通過自流的特性也使桶蓋和外桶內各處介質的溫度長期保持一致，同時還增強了桶蓋和外桶腔體內介質的攪拌性，最終給內桶創造出一個理想的外界環境，使得測試結果準確度高、精度高，且再現性強，也使得本發明的量熱儀適用範圍更廣，特殊工況下對環境的適應能力更強，提高儀器適應惡劣環境的能力，縮短了測試時間；2、本發明的周邊控溫量熱儀周邊控溫機構可以利用一套控溫裝置和驅動裝置對桶蓋和外桶進行分別控制，形成兩個各自獨立的循環系統分別控制其溫度，也可以對桶蓋和外桶腔體實現統一控制，形成一個完整的循環系統，同時還可以利用多套控溫裝置和驅動裝置對桶蓋和外桶進行分別控制，如此多樣的控制方式，擴大了量熱儀的適用範圍，能夠提高儀器適應惡劣環境的能力，可以根據實際情況的需要進行調整，使其更快的完成測試工作；3、本發明的周邊控溫量熱儀，在外桶與桶蓋之間設有全密封層，並在空氣夾層與桶蓋之間設有半密封層，從而保證了該量熱儀工作環境的穩定，也使工作環境的溫度相對恆定，因此能夠進一步提高量熱儀的測量精度；4、本發明的周邊控溫量熱儀，在內桶內設置有一根或一根以上的攪拌噴杆，其上開設有數個噴注孔；該攪拌噴杆與攪拌泵的出口相連，攪拌泵的入口與內桶相連，從而使其形成一個密閉的內循環，這樣的話，內桶內一定溫度的介質將被攪拌泵吸入並從攪拌泵的出口處輸送給攪拌噴杆，並通過攪拌噴杆上開設的數個噴注孔噴入到內桶內，從噴注孔噴出的介質將會使得整個內桶內的介質造成一定流動，從而實現均勻的攪拌，保證了內桶內各處的介質溫度長期保持一致，不會出現在不同位置上介質溫度不同的現象，從而提高了量熱儀的測量精度，能夠獲得更為精確的測量值；5、本發明的周邊控溫量熱儀在內桶內設置有一波輪，並在波輪的上方設置有與其呈一定角度的葉片，通過該葉片的設置，可以擴大波輪攪拌的工作範圍，特別是在深度方向上對整個內桶內的介質實施均勻攪拌；利用波輪在電機驅動下對內桶內的介質進行的攪拌作業，保證了內桶內各處的介質溫度基本保持一致，不會出現在不同位置上介質溫度不同的現象，從而提高了量熱儀的測量精度，能夠獲得更為精確的測量值。


圖1是本發明實施例1的結構示意圖；圖2是本發明實施例2的結構示意圖；圖3是本發明實施例3的結構示意圖；圖4是實施例3中波輪和葉片的結構示意圖。
圖例說明1、內桶 2、外桶21、內側壁22、外側壁23、外桶腔體 3、桶蓋4、空氣夾層 6、周邊控溫機構61、第一驅動裝置 62、第一控溫裝置63、第一轉換開關 64、第一介質補入口161、第二驅動裝置 162、第二控溫裝置
163、第二轉換開關 164、第二介質補入口7、全密封層 8、半密封層9、外桶測溫探頭 10、內桶測溫探頭11、介質排放口 12、攪拌噴杆13、噴注孔 14、攪拌泵15、波輪16、電機17、葉片具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本發明進行進一步詳細說明。
實施例1如圖1所示，本發明的一種周邊控溫量熱儀，它包括內桶1、外桶2以及設置於內桶1和外桶2頂部的桶蓋3，內桶1置於外桶2中，外桶2的外側壁22與內側壁21之間形成裝有介質的外桶腔體23，該介質可以為水、油等液態物質或者為其他氣態流體；內桶1和外桶2之間設有空氣夾層4，量熱儀進一步包括與量熱儀桶體相連的周邊控溫機構6。該周邊控溫機構6包括第一驅動裝置61和第一控溫裝置62，第一驅動裝置61的一端通過第一控溫裝置62與桶蓋3相連，桶蓋3與外桶腔體23連通，第一驅動裝置61的另一端與外桶腔體23相連。第一驅動裝置61能夠提供介質循環動力源，第一控溫裝置62則根據實際環境溫度的情況實時進行加熱和製冷從而保證溫度的恆定。這樣的話，外桶腔體23、桶蓋3以及周邊控溫機構6形成一個完整的循環系統，在第一驅動裝置61的驅動下，使恆定溫度的介質在該循環系統中流動，成為內桶1的最佳的外環境，為內桶1外環境的穩定提供保障。在較佳的實施例中，周邊控溫機構6進一步包括第一轉換開關63並在外桶腔體23上還開設有第一介質排放口11，第一驅動裝置61的進口端與第一介質補入口64相連，當循環系統內需要補充介質時，則打開第一轉換開關63，使新介質從第一介質補入口64輸入。外桶2與桶蓋3之間設有全密封層7，空氣夾層4與桶蓋3之間設有半密封層8，從而保證了該量熱儀工作環境的穩定，也使內桶1的工作環境溫度恆定，因此提高了量熱儀的測量精度。在內桶1內設有內桶測溫探頭10，外桶2內設有外桶測溫探頭9，通過內桶測溫探頭10和外桶測溫探頭9可以對工作環境的溫度進行監測，進而做出相應的調整。本發明進一步在內桶1內設有一根或一根以上的攪拌噴杆12，該攪拌噴杆12上開設有數個噴注孔13；攪拌噴杆12與攪拌泵14的介質出口相連，該攪拌泵14的進口與內桶1連通。其中噴注孔13可以根據噴注的具體需要採用圓孔形、縫狀或其他不規則形狀，不同的形狀以及不同的口徑將會形成不同速度、不同方向以及不同攪拌效果的噴注流。這樣的話，內桶1內一定溫度的介質將被攪拌泵14吸入並從攪拌泵14的出口處輸送給攪拌噴杆12，並通過攪拌噴杆12上開設的數個噴注孔13噴入到內桶1內，從噴注孔13噴出的介質將會使得整個內桶1內的介質造成一定流動，從而實現均勻的攪拌，保證了內桶1內各處的介質溫度基本保持一致，不會出現在不同位置上介質溫度不同的現象，從而提高了量熱儀的測量精度，能夠獲得更為精確的測量值。
工作原理測試時，可先在內桶1內裝好一定容量的介質，外桶和桶蓋3內同樣裝好介質，然後開啟第一驅動裝置61和第一控溫裝置62，通過循環和控溫使介質達到預定的溫度。具有一定溫度介質流入桶蓋3，然後通過外桶腔體23後又流回第一驅動裝置61，形成循環系統，從而使外桶腔體23和桶蓋3保持在恆定的溫度下，為內桶1提供最佳的外環境，提高了儀器的穩定性，也為測量結果的精度提供了保障。最後將測試樣品的氧彈放置於內桶1中，與點火電極相連，到規定的時間通電點火，讓樣品充分燃燒。如果循環系統中需要補充介質時，則可打開第一轉換開關63，切斷循環系統，使新介質從第一介質補入口64輸入，補充介質。如果需要將外桶腔體23內的介質放出，則可通過外桶腔體23的介質排放口11將介質放出。
實施例2如圖2所示，本發明的一種周邊控溫量熱儀，它包括內桶1、外桶2以及設置於內桶1和外桶2頂部的桶蓋3，內桶1置於外桶2中，外桶2的外側壁22與內側壁21之間形成裝有介質的外桶腔體23，該介質可以為水、油等液態物質或者為其他氣態流體；內桶1和外桶2之間設有空氣夾層4，量熱儀進一步包括與量熱儀桶體相連的周邊控溫機構6。周邊控溫機構6包括第一驅動裝置61和第一控溫裝置62，第一驅動裝置61的一端通過第一控溫裝置62分別與桶蓋3和外桶2相連，桶蓋3與外桶2為各自獨立腔體，第一驅動裝置61的另一端與桶蓋3和外桶2相連。第一驅動裝置61能夠提供介質循環動力源，第一控溫裝置62則根據實際環境溫度的情況實時進行加熱和製冷從而保證溫度的恆定。這樣的話，外桶2和周邊控溫機構6以及桶蓋3和周邊控溫機構6各自形成獨立的循環系統，在第一驅動裝置61的驅動下，使恆定溫度的介質分別在各自的循環系統中流動，同時構成內桶1的最佳的外環境，為內桶1外環境的恆定提供保障。在較佳的實施例中，周邊控溫機構6進一步包括第一轉換開關63並在外桶腔體23上還開設有一介質排放口11，第一驅動裝置61的進口端與第一介質補入口64相連，當循環系統需要補充介質時，則打開第一轉換開關63，使新介質從第一介質補入口64輸入。外桶2與桶蓋3之間設有全密封層7，空氣夾層4與桶蓋3之間設有半密封層8，從而保證了該量熱儀工作環境的穩定，也使內桶1的工作環境溫度恆定，因此提高了量熱儀的測量精度。在內桶1內設有內桶測溫探頭10，外桶2內設有外桶測溫探頭9，通過內桶測溫探頭10和外桶測溫探頭9可以對工作環境的溫度進行監測，進而做出相應的調整。本發明進一步在內桶1內設有一根或一根以上的攪拌噴杆12，該攪拌噴杆12上開設有數個噴注孔13；攪拌噴杆12與攪拌泵14的介質出口相連，該攪拌泵14的進口與內桶1連通。其中噴注孔13可以根據噴注的具體需要採用圓孔形、縫狀或其他不規則形狀，不同的形狀以及不同的口徑將會形成不同速度、不同方向以及不同攪拌效果的噴注流。這樣的話，內桶1內一定溫度的介質將被攪拌泵14吸入並從攪拌泵14的出口處輸送給攪拌噴杆12，並通過攪拌噴杆12上開設的數個噴注孔13噴入到內桶1內，從噴注孔13噴出的介質將會使得整個內桶1內的介質造成一定流動，從而實現均勻的攪拌，保證了內桶1內各處的介質溫度基本保持一致，不會出現在不同位置上介質溫度不同的現象，從而提高了量熱儀的測量精度，能夠獲得更為精確的測量值。
工作原理測試時，可先在內桶1內裝好一定容量的介質，外桶腔體2和桶蓋3內同樣裝好介質，然後開啟第一驅動裝置61和第一控溫裝置62，通過循環和控溫使介質達到預定的溫度。介質分別流入桶蓋3和外桶腔體23，然後又分別流回第一驅動裝置61，各自形成獨立的循環系統，從而同時使外桶腔體23和桶蓋3保持在恆定的溫度下，為內桶1提供最佳的外環境，提高了儀器的穩定性，也為測量結果的精度提供了保障。最後將測試樣品的氧彈放置於內桶1中，與點火電極相連，到規定的時間通電點火，讓樣品充分燃燒。如果循環系統中需要補充介質時，則可打開第一轉換開關63，切斷循環系統，使新介質從第一介質補入口64輸入補充介質。如果需要將外桶腔體23內的介質放出，則可通過外桶腔體23的介質排放口11將介質放出。
實施例3如圖3所示，本發明的一種周邊控溫量熱儀，它包括內桶1、外桶2以及設置於內桶1和外桶2頂部的桶蓋3，內桶1置於外桶2中，外桶2的外側壁22與內側壁21之間形成裝有介質的外桶腔體23，該介質可以為水、油等液態物質或者為其他氣態流體；內桶1和外桶2之間設有空氣夾層4，量熱儀進一步包括與量熱儀桶體相連的周邊控溫機構6。該周邊控溫機構6包括第一驅動裝置61、第一控溫裝置62、第二驅動裝置161以及第二控溫裝置162；所述第一驅動裝置61的一端通過第一控溫裝置62與桶蓋3的進口端相連，第一驅動裝置61的另一端與桶蓋3的出口端相連，第二驅動裝置161的一端通過第二控溫裝置162與外桶腔體23的進口端相連，第二驅動裝置161的另一端與外桶腔體23的出口端相連，桶蓋3與外桶腔體23為各自獨立腔體。這樣的話，外桶2、第一驅動裝置61和第一控溫裝置62以及桶蓋3、第二驅動裝置161和第二控溫裝置162各自形成獨立的循環系統。在第一驅動裝置61的驅動下，配合第一控溫裝置62使恆定溫度的介質在圍繞桶蓋3形成的循環系統中流動；在第二驅動裝置161的驅動下，配合第二控溫裝置162使恆定溫度的介質在圍繞外桶腔體23形成的循環系統中流動，兩者同時構成內桶1的最佳的外環境，為內桶1外環境的穩定提供保障。在較佳的實施例中，周邊控溫機構6進一步包括第一轉換開關63和第二轉換開關163並在外桶腔體23上還開設有一介質排放口11，第一驅動裝置61的進口端與第一介質補入口64相連，第二驅動裝置161的進口端與第二介質補入口164相連。當循環系統內需要補充介質時，則分別打開第一轉換開關63和第二轉換開關163，使新介質從第一介質補入口64和第二介質補入口164輸入。外桶2與桶蓋3之間設有全密封層7，空氣夾層4與桶蓋3之間設有半密封層8，從而保證了該量熱儀工作環境的穩定，也使內桶1的工作環境溫度恆定，因此提高了量熱儀的測量精度。在內桶1內設有內桶測溫探頭10，外桶2內設有外桶測溫探頭9，通過內桶測溫探頭10和外桶測溫探頭9可以對工作環境的溫度進行監測，進而做出相應的調整。參見圖4所示，本發明進一步在內桶1內設置有一波輪15，該波輪15與電機16相連。該波輪15的上方裝設有葉片17，該葉片17與波輪15呈一定角度α，該α可以為90度，即波輪15與葉片17垂直。同時α也可以滿足以下關係式D＞1+2Lcosα；其中D為內桶1的直徑，1與波輪15的水平長。在這個較佳的範圍內，波輪15和葉片17的組合所產生的效果最佳。該波輪15通過電機16的帶動能夠對內桶1內的介質產生攪拌的作用，保證了內桶1內各處的介質溫度長期保持一致，不會出現在不同位置上介質溫度不同的現象，從而提高了量熱儀的測量精度，能夠獲得更為精確的測量值。同時，為了滿足波輪15對不同桶高和深度的攪拌效果，當內桶1的高度值與葉片17垂直高度值之比為2～6時，波輪15和葉片17的組合能夠對內桶1內所有的水進行充分的均勻攪拌，達到較佳的效果。
工作原理測試時，可先在內桶1內裝好一定容量的介質，外桶腔體2和桶蓋3內同樣裝好介質，然後開啟第一驅動裝置61、第一控溫裝置62、第二驅動裝置161以及第二控溫裝置162，通過循環和控溫使介質達到預定的溫度。介質分別流入桶蓋3和外桶腔體23，然後又分別流回第一驅動裝置61和第二驅動裝置161，各自形成獨立的循環系統，從而同時使外桶腔體23和桶蓋3保持在恆定的溫度下，為內桶1提供最佳的外環境，提高了儀器的穩定性，也為測量結果的精度提供了保障。最後將測試樣品的氧彈放置於內桶1中，與點火電極相連，到規定的時間通電點火，讓樣品充分燃燒。如果循環系統中需要補充介質時，則可打開第一轉換開關63和第二轉換開關163，分別從第一介質補入口64和第二介質補入口164進行補充介質，通過第一控溫裝置62和第二控溫裝置162後重新進入桶蓋3和外桶腔體23。如果需要將外桶腔體23內的介質放出，則可通過外桶腔體23的介質排放口11將介質放出。
綜上所述，外桶2和桶蓋3作為內桶1外環境的整體單元，在較佳實施例中，可以將數個這種整體單元以陣列的方式依次相互嵌套形成一個較佳的方案，為提高儀器測試精度提供保障。
權利要求
1.一種周邊控溫量熱儀，它包括內桶(1)、外桶(2)以及設置於內桶(1)和外桶(2)頂部的桶蓋(3)，內桶(1)置於外桶(2)中，外桶(2)的外側壁(22)與內側壁(21)之間形成裝有介質的外桶腔體(23)，內桶(1)和外桶(2)之間設有空氣夾層(4)，其特徵在於所述量熱儀進一步包括與量熱儀桶體相連的周邊控溫機構(6)，該周邊控溫機構(6)包括一個或一個以上能夠提供介質循環動力源的驅動裝置和一個或一個以上能夠提供加熱和製冷功能的控溫裝置。
2.根據權利要求1所述的周邊控溫量熱儀，其特徵在於所述周邊控溫機構(6)包括第一驅動裝置(61)和第一控溫裝置(62)，所述第一驅動裝置(61)的一端通過第一控溫裝置(62)與桶蓋(3)相連，桶蓋(3)與外桶腔體(23)連通，第一驅動裝置(61)的另一端與外桶腔體(23)相連。
3.根據權利要求1所述的周邊控溫量熱儀，其特徵在於所述周邊控溫機構(6)包括第一驅動裝置(61)和第一控溫裝置(62)，所述第一驅動裝置(61)的一端通過第一控溫裝置(62)分別與桶蓋(3)和外桶腔體(23)相連，桶蓋(3)與外桶腔體(23)為各自獨立腔體，第一驅動裝置(61)的另一端與桶蓋(3)和外桶腔體(23)相連。
4.根據權利要求1所述的周邊控溫量熱儀，其特徵在於所述周邊控溫機構(6)包括第一驅動裝置(61)、第一控溫裝置(62)、第二驅動裝置(161)以及第二控溫裝置(162)；所述第一驅動裝置(61)的一端通過第一控溫裝置(62)與桶蓋(3)的進口端相連，第一驅動裝置(61)的另一端與桶蓋(3)的出口端相連，所述第二驅動裝置(161)的一端通過第二控溫裝置(162)與外桶腔體(23)的進口端相連，第二驅動裝置(161)的另一端與外桶腔體(23)的出口端相連，桶蓋(3)與外桶腔體(23)為各自獨立腔體。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的周邊控溫量熱儀，其特徵在於所述內桶(1)內設有一根或一根以上的攪拌噴杆(12)，該攪拌噴杆(12)上開設有數個噴注孔(13)；所述攪拌噴杆(12)與攪拌泵(14)的出口相連，該攪拌泵(14)的入口與內桶(1)連通。
6.根據權利要求1或2或3或4所述的周邊控溫量熱儀，其特徵在於所述內桶(1)內設置有一波輪(15)，所述波輪(15)與電機(16)相連，所述波輪(15)的上方裝設有葉片(17)。
7.根據權利要求1或2或3或4所述的周邊控溫量熱儀，其特徵在於所述周邊控溫機構(6)進一步包括轉換開關，驅動裝置的進口端與介質補入口相連。
8.根據權利要求5所述的周邊控溫量熱儀，其特徵在於所述周邊控溫機構(6)進一步包括轉換開關，驅動裝置的進口端與介質補入口相連。
9.根據權利要求6所述的周邊控溫量熱儀，其特徵在於所述周邊控溫機構(6)進一步包括轉換開關，驅動裝置的進口端與介質補入口相連。
10.根據權利要求1或2或3或4所述的周邊控溫量熱儀，其特徵在於所述外桶腔體(23)上進一步開設有介質排放口(11)。
全文摘要
本發明公開了一種周邊控溫量熱儀，它包括內桶、外桶以及設置於內桶和外桶頂部的桶蓋，內桶置於外桶中，外桶的外側壁與內側壁之間形成裝有介質的外桶腔體，內桶和外桶之間設有空氣夾層，量熱儀進一步包括與量熱儀桶體相連的周邊控溫機構，該周邊控溫機構包括一個或一個以上能夠提供介質循環動力源的驅動裝置和一個或一個以上能夠提供加熱和製冷功能的控溫裝置。本發明是一種能夠更好地保持外桶以及桶蓋內溫度的恆定性，並能長期保持溫度一致均勻，給內桶創造出一個理想的外界環境，從而提高儀器適應惡劣環境的能力，縮短測試時間，在一定程度上提高測試精確度的周邊控溫量熱儀。
文檔編號G12B7/00GK1821758SQ20061003141
公開日2006年8月23日 申請日期2006年3月29日 優先權日2006年3月29日
發明者朱先德 申請人:朱先德