熱量計的組成及原理
發(fā)布時(shí)間:2013-12-21 點(diǎn)擊次數:1302次量熱儀原理:
量熱儀的測試原理是先用一種已知熱值的物質(zhì)(通常用標準物質(zhì)苯甲酸)測得整個(gè)量熱體系溫度升高一度所需的熱值,即測得該量熱儀的熱容量。如,已知苯甲酸的熱值為26500J/g,燃燒1g的苯甲酸可使量熱體系升高2.65℃,則測得量熱儀的熱容量為10000J/℃;若將1g未知熱值的煤燃燒可使量熱體系升高2℃,則被測煤樣的熱值為20000J/g,若升高2.5℃,則被測煤樣的熱值為25000J/g。
量熱儀由單片機控制的量熱儀具有自動(dòng)注水、排水、自動(dòng)調水溫、自動(dòng)攪拌、自動(dòng)點(diǎn)火、微型打印機打印結果等功能,操作簡(jiǎn)單,可長(cháng)時(shí)間連續進(jìn)行測量。全中文菜單式操作界面,簡(jiǎn)單易操作。具有實(shí)驗后換算高、低位發(fā)熱量功能。實(shí)驗過(guò)程自動(dòng)冷卻校正,對使用環(huán)境溫度要求寬松并且是獨家采用三桶循環(huán)系統有利于儀器的恒溫和穩定性。
熱量計的組成:
1、量熱儀本體:氧彈、內筒、外筒等;
2、微機系統:主機、顯示器、打印機等;
3、控制系統:點(diǎn)火、攪拌控制和開(kāi)關(guān)電路等。
我國現目前使用的量熱儀除國產(chǎn)的外,還有德國的和美國生產(chǎn)的,型號有恒溫式、絕熱式和雙干式。但不管是那種型號,什么廠(chǎng)家生產(chǎn)的,都沒(méi)脫離19世紀末生產(chǎn)的第一臺量熱儀的模式。一百多年來(lái),隨著(zhù)計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,量熱儀在結構模式和操作等方面有了很大的提升,但基本上沒(méi)脫離第一臺量熱儀的雛形。
通過(guò)不斷的改進(jìn),攪拌方式也除了舊時(shí)的葉片攪拌外,還增加了磁力攪拌的方式,在內筒的下發(fā)裝上一個(gè)電機,在電軸上裝上一個(gè)橫檔,電機轉動(dòng)時(shí),帶動(dòng)橫檔將內筒中的水攪拌均勻。而且電機轉動(dòng)的熱量不會(huì )直接跑到內筒的水中,所以不會(huì )影響到測試的結果。
充氧放氣是過(guò)去人們工作的一種方式,不過(guò)現在(量熱儀)已經(jīng)改成半自動(dòng)化方式,將過(guò)去的充氧儀和放氣閥(量熱儀)整合為一體,配上氣閥和電路,使得(量熱儀)該充氧時(shí)充氧,該放氣時(shí)放氣,而且自動(dòng)充氧放氣的裝置精度要求比較高。
在控制方面也有很大的發(fā)展,有的是用單片計算機控制的,有的是通過(guò)計算機控制的,也有的是用一臺計算機控制恒溫筒的,也有一臺計算機控制兩個(gè)或者多個(gè)恒溫筒的。
氧彈已經(jīng)由三頭氧彈改為了單頭的氧彈,這樣大大降低了氧彈的結構,因此故障很少而且操作方便。
上世紀七十年代,量熱儀用的測溫工具就是一種類(lèi)似水銀的溫度計,是通過(guò)水銀在玻璃管中熱脹冷縮的原理來(lái)測量溫度的變化的,這樣的溫度計一般做的很長(cháng),使用起來(lái)很不方便而且容易損壞。后來(lái)應用的是一種貝克曼溫度計,盡管比以前的溫度計讀數要準確一點(diǎn),但是若要精確到0.001℃時(shí)一般需要放大鏡來(lái)觀(guān)察,操作相對來(lái)說(shuō)也挺麻煩的,而且也很繁瑣。
后來(lái)改進(jìn)的量熱儀是將內筒水量改為自動(dòng)稱(chēng)量,內筒的水量的多少和好壞直接影響到了量熱儀的精確度和準確度。內筒水量有人工稱(chēng)量改為自動(dòng)稱(chēng)量后,工作效率大大的提升,遠啦要四十分鐘做完的測試現在只要十五分鐘,而且原先測量完后內筒的水是要換掉的,但經(jīng)過(guò)改良后內筒的水可以灌回外筒。