专利名称：一种测定制品比热容的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测定物体比热容的装置，具体是指制造企业用于对制成品进行整体比热容测试的一种测定制品比热容的装置。
背景技术：
现有技术测试物体的比热容，先在被测物体上切割取样制成标准规格的样块，再将样块置于恒温加热烘箱中预热一段时间，使样块内外温度均衡达到标准预热温度值，然后将预热后的样块转移到质量确定、温度确定的标准介质水中，测出介质水水温的温升度数，求算出介质水获得的热量，进而求算出被测样块的比热容。现有技术测试物体比热容的方法应用于制造企业时遇到如下问题制造企业需要对制成品物件进行整体比热容测试，例如，开关电器的触头、双金属片制成的元件，这些制成品物件并非由同一物质构成，且不可能取样制成标准规格的样块，此外，如果被测物件较厚，被测物件内部热量传递到介质水中所需要的热平衡时间较长，而时间越长，介质水的温升热量通过空气散发的热损就越大，从而降低了检测数据的精度；如果被测物件太簿，则在被测物件从恒温烘箱转移至介质水中的过程中，被测物件通过空气散失热量的比例较大， 同样会降低检测数据的精度。由于被测物件和介质水在测定过程中热量传递给周边空气的热损较大且不可忽略，导致制品的比热容测定精度降低，因此，现有技术存在不适应制造企业对制成品物件进行整体比热容测试的问题与不足。
发明内容针对上述现有技术存在的问题与不足，本实用新型采用将盛有介质水的水容器置于测定烘箱中，在水容器中设置第一温度传感器来检测介质水水温，在测定烘箱中设置第二温度传感器来检测测定烘箱中的气温，通过自动控制使测定烘箱中的气温跟随介质水的水温变化而变化；此外，将预热烘箱设置在测定烘箱的上方，在预热烘箱的内部的下方与测定烘箱的内部的上方设置一个连接通道，连接通道的下端对着测定烘箱内的水容器的上口，连接通道在预热烘箱的内部的位置设置一个用于隔离预热烘箱和测定烘箱中的气温相互干扰的隔热活门的技术方案，提供一种测定制品比热容的装置，旨在通过最大限度减少预热后被测物件与介质水在比热容测定过程中热量传递给周边空气的热损，使比热容的测定无需制成标准样块，达到适应制造企业对制成品物件进行整体比热容测定的目的。本实用新型的目的是这样实现的一种测定制品比热容的装置，包括测定烘箱、水容器、介质水、第一温度传感器、第二温度传感器、预热烘箱、隔热活门、连接通道，其中所述的测定烘箱为由微处理器控制的，具备自动控温、显示、记忆功能的电热烘箱；测定烘箱中设有NTC温敏电阻的第一温度传感器和NTC温敏电阻的第二温度传感器且通过耐热导线与测定烘箱的微处理器连接的二只温度传感器；其中，第一温度传感器用于检测反馈所述介质水的水温，第二温度传感器用于检测反馈测定烘箱中的空气温度，且置于测定烘箱的内部空间中；[0006]所述的水容器为玻璃烧杯，水容器中盛有介质水，介质水为纯水；水容器盛着介质水置于所述测定烘箱中；所述第一温度传感器置于水容器的介质水中；所述的预热烘箱为用于预热被测物件的电热恒温烘箱；预热烘箱设置在所述测定烘箱的上方，预热烘箱的内部的下方与测定烘箱的内部的上方设置一个于外隔热的连接通道，连接通道的下端对着测定烘箱内的水容器的上口，连接通道在预热烘箱的内部的位置设置一个用于隔离预热烘箱和测定烘箱中的气温相互干扰的隔热活门。工作流程步骤一、将介质水事先预热至略低于标定温度值后倒入测定烘箱内水容器中，测定烘箱中的第一温度传感器和第二温度传感器通过微处理器自动控制使介质水的水温跟随测定烘箱中的气温升至标定温度值并保持恒定，即测定烘箱内水容器中的介质水的水温跟随测定烘箱中的气温升高恒定并保持一致；同时，将被测物件置于预热烘箱内的隔热活门上预热，要求预热设定温度值高于测定烘箱内气温的标定温度值； 步骤二、当被测物件预热至设定温度，且待被测物件的内外温度均衡后，抽开隔热活门，使预热后被测物件顺着连接通道滑入测定烘箱内水容器的介质水中，并立即关闭隔热活门；同时，测定烘箱中的第一温度传感器和第二温度传感器通过微处理器自动切换控制测定烘箱中的气温跟随介质水的水温变化而变化，即测定烘箱中的气温跟随介质水的水温升高而升高并保持一致；通过第一温度传感器记录介质水在预热后被测物件进入介质水前瞬间的介质水的温度值和预热后被测物件与介质水达到热平衡后的介质水的温度值之间的差值，即预热后被测物件与介质水热平衡前后的介质水水温的温升值，便可求算出被测物件的比热容；设被测物件的比热容为C3 ；已知被测物件的重量为M3 ；介质水的比热容为C1,重量为M1 ；玻璃烧杯的比热容为C2，重量为M2 ；测得介质水水的温升值为Δ tl ；被测物件的温度降低值为Δ t2 ；则有关系式(C1 · M1+C2 · M2) · Δt1 = C3 · M3 · At2 ；于是被测物件的比热容C3 = (C1 · M1+C2 · M2) · Δ t1/ (M3 · Δ t2)。工作原理 在步骤二中，测定烘箱中的第一温度传感器和第二温度传感器通过微处理器自动控制测定烘箱中的气温跟随介质水的水温变化而变化，并跟随保持一致，根据热力学第二定律，当两个物体温度相等时不存在热量的传递；由于测定烘箱内的气温跟随介质水水温升高变化并保持一致，介质水中的热量不会向周围空气散失，保证了介质水吸收预热后被测物件温度降低时放出的热量而获得的温升没有热损，解决了减少预热后被测物件与介质水在达到热平衡的过程中，尤其是热平衡的过程时间较长，热量传递给周边空气的热损问题；同时，由于测定烘箱为有限的封闭空间，当测定烘箱中的气温跟随介质水的水温变化而变化时测定烘箱中空气湿度处于饱和状态，因此，介质水因蒸发的质量损失极少，可以忽略；[0022]将预热烘箱设置在测定烘箱的上方并设置隔热活门和连接通道，避免了通过工具转移预热后被测物件的热损，解决了减少预热后被测物件转移至介质水的过程中热量传递给周边空气的热损问题；由于三个温度值，即介质水的初始温度、被测物件的初始温度、热交换完成后的水温，都是在恒定温度情况下读出，因而避免了因试验员自身素质不高而使试验结果发生误差的问题出现。上述，本实用新型采用将盛有介质水的水容器置于测定烘箱中，在水容器中设置第一温度传感器来检测介质水水温，在测定烘箱中设置第二温度传感器来检测测定烘箱中的气温，通过自动控制使测定烘箱中的气温跟随介质水的水温变化而变化；此外，将预热烘箱设置在测定烘箱的上方，在预热烘箱的内部的下方与测定烘箱的内部的上方设置一个连接通道，连接通道的下端对着测定烘箱内的水容器的上口，连接通道在预热烘箱的内部的位置设置一个用于隔离预热烘箱和测定烘箱中的气温相互干扰的隔热活门的技术方案，克服了现有技术存在不适应对制成品物件进行整体比热容测试的问题与不足，所提供的一种测定制品比热容的装置，通过最大限度减少预热后被测物件与介质水在比热容测定过程中热量传递给周边空气的热损，使比热容的测定无需制成标准样块，达到了适应制造企业对制成品物件进行整体比热容测定的目的。
图1是本实用新型的一种测定制品比热容的装置的原理结构示意图。
以下结合附图中的实施例对本实用新型作进一步详细说明，但不应理解为对本实用新型的任何限制。图中测定烘箱1、水容器2、介质水21、第一温度传感器3、第二温度传感器4、被测物件5、预热烘箱6、隔热活门7、连接通道8。
具体实施方式
参阅图1，本实用新型的一种测定制品比热容的装置，包括测定烘箱1、水容器2、 介质水21、第一温度传感器3、第二温度传感器4、预热烘箱6、隔热活门7、连接通道8，其中所述的测定烘箱1为由微处理器控制的，具备自动控温、显示、记忆功能的电热烘箱；测定烘箱1中设有NTC温敏电阻的第一温度传感器3和NTC温敏电阻的第二温度传感器4且通过耐热导线与测定烘箱1的微处理器连接的二只温度传感器；其中，第一温度传感器3用于检测反馈所述介质水21的水温，第二温度传感器4用于检测反馈测定烘箱1中的空气温度，且置于测定烘箱1的内部空间中；所述的水容器2为玻璃烧杯，水容器2中盛有介质水21，介质水21为纯水；水容器2盛着介质水21置于所述测定烘箱1中；所述第一温度传感器3置于水容器2的介质水21中；所述的预热烘箱6为用于预热被测物件5的电热恒温烘箱；预热烘箱6设置在所述测定烘箱1的上方，预热烘箱6的内部的下方与测定烘箱1的内部的上方设置一个于外隔热的连接通道8，连接通道8的下端对着测定烘箱1内的水容器2的上口，连接通道8在预热烘箱6的内部的位置设置一个用于隔离预热烘箱6和测定烘箱1中的气温相互干扰的
5隔热活门7。工作流程步骤一、将介质水21事先预热至略低于标定温度值后倒入测定烘箱1内水容器2 中，测定烘箱1中的第一温度传感器3和第二温度传感器4通过微处理器自动控制使介质水21的水温跟随测定烘箱1中的气温升至标定温度值并保持恒定，即测定烘箱1内水容器 2中的介质水21的水温跟随测定烘箱1中的气温升高恒定并保持一致；同时，将被测物件5 置于预热烘箱6内的隔热活门7上预热，要求预热设定温度值高于测定烘箱1内气温的标定温度值；步骤二、当被测物件5预热至设定温度，且待被测物件5的内外温度均衡后，抽开隔热活门7，使预热后被测物件5顺着连接通道8滑入测定烘箱1内水容器2的介质水21 中，并立即关闭隔热活门7;同时，测定烘箱1中的第一温度传感器3和第二温度传感器4通过微处理器自动切换控制测定烘箱1中的气温跟随介质水21的水温变化而变化，即测定烘箱1中的气温跟随介质水21的水温升高而升高并保持一致；通过第一温度传感器3记录介质水21在预热后被测物件5进入介质水21前瞬间的介质水21的温度值和预热后被测物件5与介质水21达到热平衡后的介质水21的温度值之间的差值，即预热后被测物件5与介质水21热平衡前后的介质水21水温的温升值，便可求算出被测物件5的比热容；设被测物件5的比热容为C3 ；已知被测物件5的重量为M3 ；介质水21的比热容为C1,重量为M1 ；玻璃烧杯的比
热容为C2，重量为M2 ；测得介质水21水的温升值为Δ tl ；被测物件5的温度降低值为Δ t2 ；则有关系式(C1 · M^C2 · M2) · Δ、= C3 · M3 · At2 ；于是被测物件5 的比热容 C3 = (C1 · M^C2 · M2) · Δ I1/ (M3 · Δ t2)。工作原理在步骤二中，测定烘箱1中的第一温度传感器3和第二温度传感器4通过微处理器自动控制测定烘箱1中的气温跟随介质水21的水温变化而变化，并跟随保持一致，根据热力学第二定律，当两个物体温度相等时不存在热量的传递；由于测定烘箱1内的气温跟随介质水21水温升高变化并保持一致，介质水21中的热量不会向周围空气散失，保证了介质水21吸收预热后被测物件5温度降低时放出的热量而获得的温升没有热损，解决了减少预热后被测物件5与介质水21在达到热平衡的过程中，尤其是热平衡的过程时间较长，热量传递给周边空气的热损问题；同时，由于测定烘箱1为有限的封闭空间，当测定烘箱1中的气温跟随介质水21的水温变化而变化时测定烘箱1中空气湿度处于饱和状态，因此，介质水21因蒸发的质量损失极少，可以忽略；将预热烘箱6设置在测定烘箱1的上方并设置隔热活门7和连接通道8，避免了通过工具转移预热后被测物件5的热损，解决了减少预热后被测物件5转移至介质水21的过程中热量传递给周边空气的热损问题；由于三个温度值，即介质水21的初始温度、被测物件5的初始温度、热交换完成后的水温，都是在恒定温度情况下读出，因而避免了因试验员自身素质不高而使试验结果发生误差的问题出现。
权利要求1. 一种测定制品比热容的装置，其特征在于包括测定烘箱(1)、水容器O)、介质水 (21)、第一温度传感器(3)、第二温度传感器0)、预热烘箱(6)、隔热活门(7)、连接通道 (8)，其中所述的测定烘箱(1)为由微处理器控制的，具备自动控温、显示、记忆功能的电热烘箱；测定烘箱(1)中设有NTC温敏电阻的第一温度传感器C3)和NTC温敏电阻的第二温度传感器(4)且通过耐热导线与测定烘箱(1)的微处理器连接的二只温度传感器；其中， 第一温度传感器C3)用于检测反馈所述介质水的水温，第二温度传感器(4)用于检测反馈测定烘箱(1)中的空气温度，且置于测定烘箱(1)的内部空间中；所述的水容器( 为玻璃烧杯，水容器O)中盛有介质水(21)，介质水为纯水； 水容器( 盛着介质水置于所述测定烘箱(1)中；所述第一温度传感器( 置于水容器的介质水中； 所述的预热烘箱(6)为用于预热被测物件(5)的电热恒温烘箱；预热烘箱(6)设置在所述测定烘箱(1)的上方，预热烘箱(6)的内部的下方与测定烘箱(1)的内部的上方设置一个于外隔热的连接通道(8)，连接通道⑶的下端对着测定烘箱⑴内的水容器(2)的上口，连接通道(8)在预热烘箱(6)的内部的位置设置一个用于隔离预热烘箱(6)和测定烘箱⑴中的气温相互干扰的隔热活门(7)。
专利摘要本实用新型提供了一种测定制品比热容的装置，包括测定烘箱(1)、水容器(2)、介质水(21)、第一温度传感器(3)、第二温度传感器(4)、预热烘箱(6)、隔热活门(7)、连接通道(8)。本实用新型采用将盛有介质水的水容器置于测定烘箱中，在水容器中设置第一温度传感器来检测介质水水温，在测定烘箱中设置第二温度传感器来检测测定烘箱中的气温，通过自动控制使测定烘箱中的气温跟随介质水的水温变化而变化；将预热烘箱设置在测定烘箱的上方，在预热烘箱的下方与测定烘箱的上方设置一个带有隔热活门的连接通道，通过最大限度减少比热容测定过程中的热损，使比热容的测定无需制成标准样块，达到了适应制造企业对制成品进行比热容测定的目的。
文档编号G01N25/20GK201945569SQ20112002666
公开日2011年8月24日 申请日期2011年1月21日 优先权日2011年1月21日
发明者杜林新 申请人:宁波双林汽车部件股份有限公司