一种真空绝热热量计的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种氧弹热量计技术领域，特别是涉及一种真空绝热热量计。
【背景技术】
[0002] 氧弹热量计是用于测定固体、液体燃料热值的计量仪器。基本原理是:一定量的燃 烧热标准物质苯甲酸在热量计的氧弹内燃烧，放出的热量使整个量热系统(包括内筒、内筒 中的水或其它介质、氧弹、搅拌器、温度计等）由初态温度Τα升到末态温度TB，然后将一定量 的被测物质再与上述相同条件进行燃烧测定。由于使用的热量计相同，而且量热体系温度 变化又一致，因而可以得到被测物质的热值。
[0003] 氧弹热量计从量热原理可分为等温型氧弹热量计（简称等温热量计）和绝热型氧 弹热量计(简称绝热热量计）。量热体系被充满水(或其它介质）的双层夹套(简称外筒)所包 围，当样品在热量计的氧弹内燃烧使量热体系温度上升时，如果外筒温度保持不变，该类型 热量计称为等温热量计，若外筒温度自动同步跟踪内筒温度（内外筒之间不产生热传递）， 则称为绝热热量计。
[0004] 目前国内氧弹热量计生产厂家均是生产等温热量计。而等温热量计在试验过程 中，内外筒之间会产生热传递，虽然在热量计算过程中采取了相应补偿量，但是难以计算准 确，因此等温式热量计精密度、准确度难以满足类似仲裁、科研等工作的需求。
[0005] 国外少量的厂家生产绝热式热量计，采取的外筒温度跟踪内筒温度技术，由于温 度跟踪技术的滞后与过冲，难以实现内外筒之间热量零交换。 【实用新型内容】
[0006] 针对上述问题中存在的不足之处，本实用新型提供一种真空绝热热量计，使其通 过真空层隔绝内筒与外界环境之间的热交换，真正实现绝热状态，保证试验数据的精准度。
[0007] 为了解决上述问题，本实用新型提供一种真空绝热热量计，包括外筒、内筒和氧 弹，其中，所述内筒为不锈钢真空杯，所述不锈钢真空杯为真空夹层结构，所述内筒上方设 置有上盖，所述上盖与所述内筒之间设置有密封结构。
[0008] 优选的，所述外筒与所述内筒之间设置有真空层，所述外筒上设置有保温层，所述 外筒与所述上盖之间设置有密封结构。
[0009] 优选的，所述上盖采用隔热材料或真空夹层制成。
[0010]优选的，所述上盖的底部设置有温度探头、搅拌器和充氧头，所述上盖通过所述充 氧头与所述氧弹连接，所述温度探头和所述搅拌器分别设置有所述充氧头的两侧，所述温 度探头和所述搅拌器均位于所述内筒内部。
[0011]优选的，所述密封结构为密封圈或橡胶圈。
[0012] 优选的，所述内筒的内表面为镜面结构。
[0013] 与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
[0014] 1、真空阻隔量热系统与外界的热交换，真正实现绝热方式测量热量，提高仪器的 精准度；
[0015] 2、结构简单，无需采用外筒跟踪内筒方式实现绝热模式，避免了外筒温度在跟踪 内筒温度时温度变化滞后或过冲。
【附图说明】
[0016] 图1是本实用新型的实施例结构示意图；
[0017] 图2是本实用新型的温度跟踪技术内外筒试验时温度变化曲线图。
[0018] 主要元件符号说明：
[0019] 1-外筒2-内筒3-上盖
[0020] 4-氧弹5-充氧头6-温度探头
[0021] 7-搅拌器
【具体实施方式】
[0022] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图与实例 对本实用新型作进一步详细说明，但所举实例不作为对本实用新型的限定。
[0023] 如图1和图2所示，本实用新型的实施例包括外筒1、内筒2和氧弹4,其中，内筒2为 不锈钢真空杯，不锈钢真空杯为真空夹层结构，内筒2上方设置有上盖3，上盖3与内筒2之间 设置有密封结构。外筒1与内筒2之间设置有真空层，外筒1上设置有保温层，外筒1与上盖3 之间设置有密封结构。上盖3采用隔热材料或真空夹层制成。上盖3的底部设置有温度探头 6、搅拌器7和充氧头5,上盖3通过充氧头5与氧弹4连接，温度探头6和搅拌器7分别设置有充 氧头5的两侧，温度探头6和搅拌器7均位于内筒2内部。密封结构为密封圈或橡胶圈。内筒2 的内表面为镜面结构。
[0024] 现在国外的厂家生产绝热式热量计，采取的外筒温度跟踪内筒温度技术，由于温 度跟踪技术的滞后与过冲，难以实现内外筒之间热量零交换:温度跟踪技术，采用外筒温度 跟踪内筒温度。即系统采集内筒温度，通过内筒温度变化情况采用制冷或加热调节外筒温 度变化。在试验初期、末期由于内筒温度变化很小，外筒温度跟踪内筒温度的变化比较容易 实现，内外筒温差不会产生明显的过冲或滞后。当主期开始时，氧弹内可燃物质燃烧，内筒 温度变化剧烈，内筒温度变化的速率、内筒温度变化的趋势无法预测，系统采集内筒温度， 启动加热装置调节外筒温度，难以控制加热器的瞬时功率，因此外筒温度在主期过冲或温 度跟踪滞后。
[0025] 温度跟踪技术，由于外筒温度难以实现同步跟踪内筒温度，导致内外筒之间还是 产生了少量的热交换，并且热交换由于每次试验的状况不同而导致其热交换量不一样，因 此难以提高实验结果的精密度、准确度。
[0026] 本实施例中采用不锈钢真空杯作为内筒2，内筒2尽量不破坏真空环境，内筒2底部 不开放水口，内筒2上盖3采用隔热材料或真空夹层制成，上盖3与内筒2口采用密封圈或橡 胶圈密封，保证热量不从内筒2内流失。被测物质在氧弹4内燃烧时，其热量通过搅拌器7传 递给量热系统（内筒、水、氧弹等），整个量热系统吸收全部燃烧物质的热量，直至量热系统 温度达到平衡。此时温度探头6检测到量热系统吸热前后的温度变化情况，通过此变化情况 直接计算热量计的热容量或被测物质的发热量。
[0027] 此时真空绝热热量计，由于内筒2中的热量全部被量热系统吸收，与外界不发生热 交换，不需要考虑试验过程内外筒热交换情况。热容量公式可以简单的为：
[0028]
[0029] 其中，E为热容量，0?为内筒吸收热量，ΔT为内筒主期的温升。发热量公式反之。
[0030] 考虑到不锈钢真空杯，在焊接之处，存在缓慢的少量的真空杯内壁与外壁之间的 热交换，以及实验室环境温度，气流等对仪器整体的影响，可以在真空杯外部加一层保温层 或有水的外筒，保证试验环境的稳定，提高热量计抗环境的干扰能力。
[0031] 在热量计中，热量释放的方式主要是通过热传导、对流方式，辐射传递的热量很 少。真空对热传导、对流两种热传递方式有很好的阻隔作用，阻隔效率几乎为100%。而不锈 钢的镜面通过镜面反射可以把辐射热量阻隔在量热系统内。本实施例采用不锈钢真空杯代 替内筒，通过真空层隔绝内筒与外界环境之间的热交换，真正实现绝热状态，保证试验数据 的精准度。
[0032] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新 型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定 义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因 此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理 和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1. 一种真空绝热热量计，包括外筒、内筒和氧弹，其特征在于，所述内筒为不锈钢真空 杯，所述不锈钢真空杯为真空夹层结构，所述内筒上方设置有上盖，所述上盖与所述内筒之 间设置有密封结构。2. 如权利要求1所述的真空绝热热量计，其特征在于，所述外筒与所述内筒之间设置有 真空层，所述外筒上设置有保温层，所述外筒与所述上盖之间设置有密封结构。3. 如权利要求2所述的真空绝热热量计，其特征在于，所述上盖采用隔热材料或真空夹 层制成。4. 如权利要求3所述的真空绝热热量计，其特征在于，所述上盖的底部设置有温度探 头、搅拌器和充氧头，所述上盖通过所述充氧头与所述氧弹连接，所述温度探头和所述搅拌 器分别设置有所述充氧头的两侧，所述温度探头和所述搅拌器均位于所述内筒内部。5. 如权利要求4所述的真空绝热热量计，其特征在于，所述密封结构为密封圈或橡胶 圈。6. 如权利要求5所述的真空绝热热量计，其特征在于，所述内筒的内表面为镜面结构。
【专利摘要】本实用新型提供一种真空绝热热量计，涉及一种氧弹热量计技术领域。该实用新型包括外筒、内筒和氧弹，其中，内筒为不锈钢真空杯，不锈钢真空杯为真空夹层结构，内筒上方设置有上盖，上盖与内筒之间设置有密封结构。本实用新型通过真空层隔绝内筒与外界环境之间的热交换，真正实现绝热状态，保证试验数据的精准度。
【IPC分类】G01K17/00
【公开号】CN205102955
【申请号】CN201520901253
【发明人】李艳荣, 胡彪, 何军
【申请人】北京迪奈创新科技有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月12日