热量计的主体结构

发布日期:
2020年2月14日

热量计的主体由氧弹、内筒、外筒和搅拌器四个部件组成。

氧弹

氧弹由耐热、耐腐蚀的镍铬或镍铬铝合金钢制成,它是供燃烧试样用的,由弹筒、弹头和盖圈组成。需要具备三个主要性能;
  (1)不受燃烧过程中出现的高温和腐蚀性产物的影响而产生热效应;
  (2)能承受充氧压力和燃烧过程中产生的瞬时高压;
  (3)试验过程中能保持完全气密。[2-3]

内筒

内筒(或称量热筒)为盛水和放置氧弹用的,它是量热体系的主要部分,试样在氧弹内燃烧放出的热量即被内筒的水所吸收而使水温上升。内筒用紫铜、黄铜或不锈钢制成,断面可为圆形、菱形或其他适当形状。筒内装水2000~3000mI。,以能浸没氧弹(进、出气阀和电极除外)为准。内筒外面应电镀抛光,以减少与外筒问的辐射作用。

外筒

外筒用来保持测热体系环境温度的恒定(与室温一致),为金属制成的双壁容器,并有上盖。外壁为圆形,内壁形状则依内筒的形状而定;原则上要保持两者之问有10~12mm的问距,外筒底部有绝缘支架,以便放置内筒。
  (1)恒温式外筒。恒温式热量计配置恒温式外简。盛满水的外筒的热容量应不小于热量计热容量的5倍,以便保持试验过程中外筒温度基本恒定。外筒外面可加绝缘保护层,以减少室温波动的影响。用于外简的温度计应有0.1K的最小分度值。
  (2)绝热式外筒。绝热式热量计配置绝热式外筒。外筒中装有加热装置。通过自动控温装置,外筒水温能紧密跟踪内筒的温度。外筒的水还应在特制的双层盖中循环。自动控温装置的灵敏度应能达到使点火前和终点后内筒温度保持稳定(5min内温度变化平均不超过0.0005K/min);在一次试验的升温过程中,内外筒间热交换量应不超过20J。

搅拌器

在内筒中配有一个搅拌器,以保证内筒水温均匀一致。螺旋桨式或其他形式,转速400~600r/min为宜,并应保持稳定。搅拌效率应能使热容量标定中由点火到终点的时间不超过l0min,同时又要避免产生过多的搅拌热(当内、外简温度和室温一致时,连续搅拌l0min所产生热量不应超过120J)。

量热温度计

内筒温度测量误差是发热量测定误差的主要来源,对温度计的正确使用具有特别重要的
  意义。以下两种类型的温度计可用于此目的。
  (1)玻璃水银温度计。常用的玻璃水银温度计有两种:一种是固定测温范围的精密温度计;一种是可变测温范围的贝克曼温度计。两者的最小分度值应为0.01K,使用时应根据计量机关检定证书中的修正值做必要的校正,两种温度计都应进行刻度修正(贝克曼温度计称为孔径修正)。贝克曼温度计除这个修正值外还有一个称为平均分度值的修正值。
  (2)数字式量热温度计。需经过计量机关的检定,证明其分辨率为0.001K,测温准确度至少达到0.002K(经过校正后),以保证测温的准确性。[1][3]


热量计的分类

热量计有直接热量计与间接热量计。前者是对营养元素燃烧时所产生热量的直接测定,或将生物体放入密闭的室内,测定散发热量的装置;后者是测定气体交换,根据测定结果以算出能量代谢的装置。Berthelot·M-ahler的炸弹型热量计(bomb-calorimeter,也称铁筒热量计)是使……阅读全文 >>

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