CN102928464A - 用于量热仪的循环水箱 - Google Patents

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朱先德
王芹
方伟
黄志昆
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Abstract

本发明公开了一种用于量热仪的循环水箱，包括水箱体和控制器，所述水箱体包括顺着水流方向依次连通的两个以上的腔体以形成不同温区，顺着水流方向的第一个腔体上开设用来与量热仪排水管相连通的入水口，至少两个以上所述腔体上开设有出水口并通过控制阀和管路与量热仪的入水口相连通，所有控制阀与控制器相连，所述控制器根据不同温区的温度通过控制阀控制每个腔体的出水比例以使量热仪入水口处的水流达到所需温度。本发明具有结构简单紧凑、成本低廉、操作简便、节能、能够降低量热仪自身温控设备的使用频率、提高实验稳定性和实验效率等优点。

Description

用于量热仪的循环水箱
技术领域
本发明主要涉及到煤炭、石油化工或电力行业中用来测定煤、油或其他发热物质发热量的测量设备领域，特指一种适用于量热仪的循环水箱。
背景技术
现有技术中，用来测定物质发热量的测量仪器一般都由内桶、外桶以及设置于内桶顶部的桶盖组成，其中内桶设置于外桶中；测试时，将测试样品的氧弹放置于内桶中，与点火电极相连，到规定的时间通电点火，让样品充分燃烧。为保证准确地测定物质的发热量，外桶及内桶的温度必须保持恒定，当外桶外部的环境温度维持恒定不变，且外桶温度与环境温度保持一致时，该仪器测热体系的热容量是应该确定的，从而可以获得再现性和准确性都不错的测试结果。但是，大多数情况下，长期保证环境温度稳定是不现实的，环境温度的上升或下降将会使外桶吸热或放热。由于吸热和放热性质不同，而且每次的激烈程度也不确定，因此将会导致测试结果准确性降低，再现性变差。目前，一般是设置循环水路，循环水路包括循环水箱和量热仪本身上设置的温控设备，用来通过加热或降温对水温进行调节。现有的循环水箱仅仅起到储存水体的作用，即收集量热仪排出的高温水，然后通过温控设备调节后又送入量热仪。但是，在实际使用过程中，水箱内的水温会随实验时间的增加而升高，此时在循环水路中的水还需要经温控设备降温才能达到实验要求，这就大大增加了温控设备的使用频率，提高了功耗，也降低了实验效率，给实验的精确性带来了隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、成本低廉、操作简便、节能、能够降低量热仪自身温控设备的使用频率、提高实验稳定性和实验效率的用于量热仪的循环水箱。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种用于量热仪的循环水箱，包括水箱体和控制器，所述水箱体包括顺着水流方向依次连通的两个以上的腔体以形成不同温区，顺着水流方向的第一个腔体上开设用来与量热仪排水管相连通的入水口，至少两个以上所述腔体上开设有出水口并通过控制阀和管路与量热仪的入水口相连通，所有控制阀与控制器相连，所述控制器根据不同温区的温度通过控制阀控制每个腔体的出水比例以使量热仪入水口处的水流达到所需温度。
作为本发明的进一步改进：
所有所述腔体均位于一个壳体中，相邻所述腔体之间通过隔板分隔，所述隔板上开设有一个以上令水流缓慢流动的连通孔。
两个以上的所述腔体沿着壳体的高度方向依次布置。
两个以上的所述腔体沿着壳体的长度或宽度方向依次布置。
两个以上的所述腔体布置成套筒式结构，相邻腔体之中一个腔体套设于另一个腔体中，所述腔体的腔壁上开设有一个以上令水流缓慢流动的连通孔。
每个所述腔体形成独立壳体，相邻腔体之间通过一个以上令水流缓慢流动的连通管连通。
每个所述腔体中均设有用来采集水温的测温元件。
每个具有出水口的所述腔体中均设有用来采集水温的测温元件。
两个以上的所述腔体中温度较低的腔体上安装有散热元件。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明用于量热仪的循环水箱结构简单紧凑、成本低廉、操作简便，本发明利用水流在不同腔体中缓慢流过，从而在不同腔体中形成不同的温区，当水箱体内的循环水要被再次送入量热仪去时，只需要利用控制器对不同腔体上的控制阀进行控制，调节不同水温的混合比例，即可以轻易使量热仪入水口处的温度达到最佳，从而大大降低了量热仪自身温控设备的使用频率，以及缩短了温控设备工作的时长，达到节能、提高实验稳定性和实验效率的效果。
附图说明
图1是本发明在具体应用实例中的结构原理示意图。
图2是本发明具体实施例1的结构原理示意图。
图3是本发明具体实施例2的结构原理示意图。
图4是本发明具体实施例3的结构原理示意图。
图5是本发明具体实施例4的结构原理示意图。
图例说明：
    1、第一控制阀；2、第一出水口；3、第二控制阀；4、第二出水口；5、控制器；6、测温元件；7、水箱体；8、连通孔；9、隔板；10、散热元件；11、量热仪；12、量热仪排水管；13、高温入水口；14、腔体；15、连通管。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明用于量热仪的循环水箱，包括水箱体7和控制器5，水箱体7包括顺着水流方向依次连通的两个以上的腔体14以形成不同温区，顺着水流方向的第一个腔体14上开设用来与量热仪11的量热仪排水管12相连通的高温入水口13；至少两个以上腔体14上开设有出水口并通过控制阀和管路与量热仪11的入水口相连通，所有控制阀与控制器5相连，控制器5根据不同温区的温度通过控制阀控制每个腔体14的出水比例以使量热仪11入水口处的水流达到所需温度。由于从量热仪11的量热仪排水管12排出的水具有较高的温度，而且会随着实验时间的增加而不断升高，此时利用水流在不同腔体14中缓慢流过，从而在不同腔体14中形成不同的温区，例如：高温区、低温区。这样，当水箱体7内的循环水要被再次送入量热仪11去时，只需要利用控制器5对不同腔体14上的控制阀进行控制，调节不同水温的混合比例，即可以轻易使量热仪11入水口处的温度达到最佳，从而大大降低了量热仪11自身温控设备的使用频率，以及温控设备工作的时长，达到节能、提高实验稳定性的效果。
实施例1：如图2所示，在本实施例中，所有腔体14均位于一个壳体中，相邻腔体14之间通过隔板9分隔开来，在隔板9上则开设有一个以上令水流缓慢流动的连通孔8。隔板9的目的是通过不完全隔断高、低温部分的水量交换，减少两部分的热量交换。两个以上的腔体14沿着壳体的高度方向依次布置，本实例中包括两块隔板9，腔体14为三个并由上至下依次布置，三个腔体14内的水温则是由上至下依次降低。其中位于最高位置处的腔体14上设有高温入水口13和第一控制阀1、第一出水口2，量热仪11工作时的高温水经高温入水口13进入到最高位置处的腔体14中，该最高位置处的腔体14内的高温水经第一控制阀1、第一出水口2输送至量热仪11的入水口处；位于最低位置处的腔体14上设有第二控制阀3、第二出水口4，该最低位置处的腔体14内的低温水经第二控制阀3、第二出水口4输送至量热仪11的入水口处。
本实例中，进一步在每个具有出水口的腔体14中均设有用来采集水温的测温元件6，用来监测腔体14内水体的温度，并将温度信号传送给控制器5。
本实例中，进一步在温度较低的腔体14上安装有散热元件10，可通过散热元件10减少高温腔体14对低温腔体14中水量补充所带来的温度影响。该散热元件可根据需要采取风冷、半导体制冷等方式。
使用时，当水箱体7内的循环水要被再次送入量热仪11去时，只需要利用控制器5对第一控制阀1和第二控制阀3进行控制，调节不同水温的混合比例，即可以轻易使量热仪11入水口处的温度达到或迅速接近实验用水所需温度的要求，减少仪器加热频率，从而达到节能、提高平衡效率、缩短实验时间等效果。
实施例2：如图3所示，在本实施例中，两个以上的腔体14布置成套筒式结构，即相邻腔体14之中一个腔体14套设于另一个腔体14中，腔体14的腔壁上开设有一个以上令水流缓慢流动的连通孔8。本实例中，包括两个腔体14，即分为内筒和外筒，内筒为高温筒，其上设置有高温水经过的高温入水口13，内筒上还设有第一控制阀1、第一出水口2；外筒为低温筒，其上设置有第二控制阀3、第二出水口4。
本实例中，进一步在每个具有出水口的腔体14中均设有用来采集水温的测温元件6，用来监测腔体14内水体的温度，并将温度信号传送给控制器5。
本实例中，进一步在温度较低的腔体14上（即外筒上）安装有散热元件10，可通过散热元件10减少高温腔体14对低温腔体14中水量补充所带来的温度影响。该散热元件可根据需要采取风冷、半导体制冷等方式。
使用时，当水箱体7内的循环水要被再次送入量热仪11去时，只需要利用控制器5对第一控制阀1和第二控制阀3进行控制，调节不同水温的混合比例，即可以轻易使量热仪11入水口处的温度达到或迅速接近实验用水所需温度的要求，减少仪器加热频率，从而达到节能、提高平衡效率、缩短实验时间、提高实验效率等效果。
实施例3：如图4所示，本实施例的结构与实施例1基本一致，其不同之处就在于：两个以上的腔体14是沿着壳体的长度或宽度方向依次布置；其工作原理也与实施例1基本一致，在此就不再赘述。
实施例4：如图5所示，本实施例中每个腔体14形成独立壳体（本例中为两个），相邻腔体14之间通过一个以上令水流缓慢流动的连通管15连通。图中左侧的为高温腔体14，其上设置有高温水经过的高温入水口13，高温腔体14上还设有第一控制阀1、第一出水口2；右侧的为低温腔体14，其上设置有第二控制阀3、第二出水口4。
本实例中，进一步在两个腔体14中均设有用来采集水温的测温元件6，用来监测腔体14内水体的温度，并将温度信号传送给控制器5。
本实例中，进一步在温度较低的腔体14上（即右侧腔体14上）安装有散热元件10，可通过散热元件10减少高温腔体14对低温腔体14中水量补充所带来的温度影响。该散热元件可根据需要采取风冷、半导体制冷等方式。
使用时，当水箱体7内的循环水要被再次送入量热仪11去时，只需要利用控制器5对第一控制阀1和第二控制阀3进行控制，调节不同水温的混合比例，即可以轻易使量热仪11入水口处的温度达到或迅速接近实验用水所需温度的要求，减少仪器加热频率，从而达到节能、提高平衡效率、缩短实验时间、提高实验效率等效果。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于量热仪的循环水箱，其特征在于：包括水箱体和控制器，所述水箱体包括顺着水流方向依次连通的两个以上的腔体以形成不同温区，顺着水流方向的第一个腔体上开设用来与量热仪排水管相连通的入水口，至少两个以上所述腔体上开设有出水口并通过控制阀和管路与量热仪的入水口相连通，所有控制阀与控制器相连，所述控制器根据不同温区的温度通过控制阀控制每个腔体的出水比例以使量热仪入水口处的水流达到所需温度。
2.根据权利要求1所述的用于量热仪的循环水箱，其特征在于：所有所述腔体均位于一个壳体中，相邻所述腔体之间通过隔板分隔，所述隔板上开设有一个以上的连通孔。
3.根据权利要求2所述的用于量热仪的循环水箱，其特征在于：两个以上的所述腔体沿着壳体的高度方向依次布置。
4.根据权利要求2所述的用于量热仪的循环水箱，其特征在于：两个以上的所述腔体沿着壳体的长度或宽度方向依次布置。
5.根据权利要求1所述的用于量热仪的循环水箱，其特征在于：两个以上的所述腔体布置成套筒式结构，相邻腔体之中一个腔体套设于另一个腔体中，所述腔体的腔壁上开设有一个以上的连通孔。
6.根据权利要求1所述的用于量热仪的循环水箱，其特征在于：每个所述腔体形成独立壳体，相邻腔体之间通过一个以上令水流缓慢流动的连通管连通。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的用于量热仪的循环水箱，其特征在于：每个所述腔体中均设有用来采集水温的测温元件。
8.根据权利要求1～6中任意一项所述的用于量热仪的循环水箱，其特征在于：每个具有出水口的所述腔体中均设有用来采集水温的测温元件。
9.根据权利要求1～6中任意一项所述的用于量热仪的循环水箱，其特征在于：两个以上的所述腔体中温度较低的腔体上安装有散热元件。
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