CN106370323B - 一种自搅拌式氧弹量热仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自搅拌式氧弹量热仪,解决现有的氧弹量热仪搅拌桨影响范围小,溶液温度无法迅速趋于稳定,导致试验误差的问题。本装置包括外筒、内筒,内筒内填充溶液,溶液液面之下埋设氧弹,内筒内部一侧设置温度传感器,外筒上方设置电机,电机转轴与氧弹竖轴线对齐、并竖直朝下输出动力,氧弹侧方的内筒溶液中设有搅拌桨,搅拌桨转轴竖直设置,电机转轴和搅拌桨转轴之间通过二次转折的软轴进行动力输送,软轴外侧设有套管,套管上端与电机转轴同轴设置,套管下端与搅拌桨转轴同轴设置,套管上端的外壁通过轴承可转动支撑,套筒内壁与软轴通过轴承可转动支撑。本发明搅拌桨自转的同时带动套管公转,使内筒溶液温度更快地趋于稳定,提高量热仪测量的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及一种试验仪器,特别涉及一种自搅拌式氧弹量热仪。
背景技术
热值是生物质能源化、资源化利用的重要参考与指导数据,根据生物质的热值不同,可以对生物质进行分类有效利用,从而取得最大化的经济、社会和环保效益。目前,量热计法是国际通用的热值测定方法,该实验方法原理简单,结果准确,仪器设备简单。常用的量热计法一般使用氧弹量热仪,目前常用的氧弹量热仪一般为环境恒温式氧弹量热仪。常见的氧弹量热仪设置外筒和内筒,通过外筒和内筒之间的空气隔层阻断热传导。内筒内部填装溶液,溶液中埋设氧弹,氧弹燃烧产生的热值使溶液升温,通过温度传感器获取温度变化值,从而计算出燃烧的热值。在试验过程中,设置搅拌桨对溶液进行搅拌,常见的搅拌桨通常通过外置的电机驱动,外置的电机减少外筒内部的热能影响,但是外置的电机也导致到搅拌桨的传动方式选择性小。电机一般直接通过竖直的转轴将搅拌桨插入溶液中,搅拌桨只能在溶液的一侧进行搅动,搅拌均匀性差,溶液温度不能迅速趋于稳定,等温度稳定时,溶液中的热值已经有一定的损失,引起试验误差。
发明内容
本发明的目的在于解决现有的氧弹量热仪搅拌桨影响范围小,溶液温度无法迅速趋于稳定,导致试验误差的问题,提供一种自搅拌式氧弹量热仪。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种自搅拌式氧弹量热仪,包括外筒、设置在外筒内侧的内筒,外筒和内筒之间留有气隙,内筒内填充溶液,溶液液面之下埋设氧弹,内筒内部一侧设置温度传感器,外筒上方设置电机,电机转轴与氧弹竖轴线对齐、并竖直朝下输出动力,氧弹侧方的内筒溶液中设有搅拌桨,搅拌桨转轴竖直设置,电机转轴和搅拌桨转轴之间通过二次转折的软轴进行动力输送,软轴外侧设有套管,套管上端与电机转轴同轴设置,套管下端与搅拌桨转轴同轴设置,套管中段与软轴同步弯折,套管上端的外壁通过轴承可转动支撑,套筒内壁与软轴通过轴承可转动支撑。电机通过软轴传递动力,带动搅拌桨的自转。套管上端通过轴承固定,作为一个新的转动中心,搅拌桨以靠近套管上端的一侧为内侧,远离电机转轴一侧为外侧,搅拌桨自转的过程中,内侧桨叶和外侧桨叶收到溶液的反作用力F大小相同,方向相反,而内侧桨叶上的反作用力F对应套管上端转动中心的力臂L1小于外侧桨叶上的反作用力F对应套管上端转动中心的力臂L2,因此搅拌桨转动时候对套管上端转动中心施加了一个反向转矩,套管在转矩作用下转动,使搅拌桨自转同时绕套管上端公转。搅拌桨的搅拌范围增大,溶液温度更快地趋于稳定,减少了热稳定耗时,提高测量的准确性。
作为优选,套管中段和下端无外部支撑悬空设置。套管中段和下端可以绕套管上端公转。
作为优选,所述氧弹竖轴线与内筒中轴线偏置,温度传感器设置于搅拌桨转轴回转半径的外侧。温度传感器避免被搅拌桨搅动。
作为优选,温度传感器设置在内筒内远离氧弹的一侧。
作为优选,所述内筒的底部通过绝热支架放置在外筒的内侧底面。
本发明采用软轴转折传动,外部电机动力和内部搅拌桨轴线偏置设置,搅拌桨自转的同时带动套管公转,增加了搅拌桨的混流能力,使内筒溶液温度更快地趋于稳定,减少随着时间增加产生的热损耗,提高量热仪测量的准确性。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图2是本发明的图1中A处放大图。
图3是本发明的搅拌桨公转原理图。
图中:1、外筒,2、气隙,3、内筒,4、温度传感器,5、绝热支架,6、氧弹,7、搅拌桨,8、套管,9、软轴,10、电机。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步说明。
实施例:一种自搅拌式氧弹量热仪,如图1所示。本装置包括外筒1、设置在外筒内侧的内筒3,外筒1和内筒3之间留有气隙2,内筒的底面与外筒底面之间设置绝热支架5,。内筒3内填充溶液,溶液液面之下埋设氧弹6。氧弹的竖轴线偏置设置在内筒竖轴线的左侧。内筒内部右侧设置温度传感器4,温度传感器和外部处理器相连。外筒外侧的上方设置电机10,电机转轴与氧弹6的竖轴线对齐、并竖直朝下输出动力。氧弹6侧方的内筒溶液中设有搅拌桨7,搅拌桨转轴竖直设置。电机10转轴和搅拌桨7转轴之间通过两次转折的软轴9进行动力输送。如图1、2所示,软轴外侧设有套管8,套管上端与电机转轴同轴设置,套管下端与搅拌桨转轴同轴设置,套管中段与软轴同步弯折,套管上端的外壁通过轴承可转动支撑,套筒内壁与软轴通过轴承可转动支撑。套管的中段和下端无支撑。温度传感器4位于搅拌桨转轴回转半径外侧。
如图3所示,电机通过软轴传递动力,带动搅拌桨的自转。套管上端通过轴承固定,作为一个新的转动中心,搅拌桨以靠近套管上端的一侧为内侧,远离电机转轴一侧为外侧,搅拌桨自转的过程中,内侧桨叶和外侧桨叶收到溶液的反作用力F大小相同,方向相反,而内侧桨叶上的反作用力F对应套管上端转动中心的力臂L1小于外侧桨叶上的反作用力F对应套管上端转动中心的力臂L2,因此搅拌桨转动时候对套管上端转动中心施加了一个反向转矩,套管在转矩作用下转动,使搅拌桨自转同时绕套管上端公转。搅拌桨的搅拌范围增大,溶液温度更快地趋于稳定,减少了热稳定耗时,提高测量的准确性。
Claims (5)
1.一种自搅拌式氧弹量热仪,包括外筒、设置在外筒内侧的内筒,外筒和内筒之间留有气隙,内筒内填充溶液,溶液液面之下埋设氧弹,其特征在于:内筒内部一侧设置温度传感器,外筒上方设置电机,电机转轴与氧弹竖轴线对齐、并竖直朝下输出动力,氧弹侧方的内筒溶液中设有搅拌桨,搅拌桨转轴竖直设置,电机转轴和搅拌桨转轴之间通过二次转折的软轴进行动力输送,软轴外侧设有套管,套管上端与电机转轴同轴设置,套管下端与搅拌桨转轴同轴设置,套管中段与软轴同步弯折,套管上端的外壁通过轴承可转动支撑,套管内壁与软轴通过轴承可转动支撑。
2.根据权利要求1所述的一种自搅拌式氧弹量热仪,其特征在于:套管中段和下端无外部支撑悬空设置。
3.根据权利要求1或2所述的一种自搅拌式氧弹量热仪,其特征在于:所述氧弹竖轴线与内筒中轴线偏置,温度传感器设置于搅拌桨转轴回转半径的外侧。
4.根据权利要求3所述的一种自搅拌式氧弹量热仪,其特征在于:温度传感器设置在内筒内远离氧弹的一侧。
5.根据权利要求1或2所述的一种自搅拌式氧弹量热仪,其特征在于:所述内筒的底部通过绝热支架放置在外筒的内侧底面。
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