CN1821761B - 带循环管的周边等温量热仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带循环管的周边等温量热仪，它包括内桶、外桶以及设置于内桶和外桶顶部的桶盖，内桶置于外桶中，外桶的外侧壁与内侧壁之间形成装有介质的外桶腔体，内桶和外桶之间设有空气夹层，外桶腔体内设有外桶循环管，外桶循环管与循环供给装置组成闭路循环管控温机构，循环供给装置包括能够提供介质循环动力源的驱动装置和能够提供加热和制冷功能的控温装置。本发明是一种能够通过控温装置的制冷和加热功能很好地保持外桶以及桶盖内温度的恒定性，从而给内桶创造出一个理想的外界环境的带循环管的周边等温量热仪，从而缩短仪器测试时间，获得精密度高的测试结果。

Description

带循环管的周边等温量热仪
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、油或其它发热物质发热量的测量仪器，特指一种带循环管的周边等温量热仪。
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，外桶及内桶与氧弹的温度必须保持一致，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。但现有技术存在以下技术问题：1、在大多数情况下，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不确定，过程漫长，在此过程中，即使外桶温度读数相同，仪器热容量也可能相差很大，导致测试结果准确性降低，再现性变差；2、在某些特定环境下，比如超高温或超低温环境下，测量仪器一般很难在短时间内将内桶的的温度调整到适合测量的温度范围内，而且，在测量的过程中，为了保证内桶内的温度始终保持在一个固定的值，必须减小环境温度对内桶、外桶以及桶盖的影响。
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，本发明提供一种能够通过控温装置的制冷和加热功能很好地保持外桶以及桶盖内温度的恒定性，给内桶创造出一个理想的外界环境的带循环管的周边等温量热仪，从而缩短仪器测试时间，获得最佳测试结果。
为了解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为：一种带循环管的周边等温量热仪，它包括内桶、外桶以及设置于内桶和外桶顶部的桶盖，内桶置于外桶中，外桶的外侧壁与内侧壁之间形成装有介质的外桶腔体，内桶和外桶之间设有空气夹层，其特征在于：所述外桶腔体内设有外桶循环管，外桶循环管与循环供给装置组成闭路循环管控温机构，循环供给装置包括能够提供介质循环动力源的驱动装置和能够提供加热和制冷功能的控温装置。
所述驱动装置的出口端通过控温装置与桶盖相连通，桶盖依次与外桶循环管以及外桶腔体相连，驱动装置的入口端与外桶腔体连通，桶盖与外桶腔体保持连通。
所述驱动装置的出口端通过控温装置分别与桶盖和外桶循环管相连，外桶循环管与外桶腔体连通，驱动装置的入口端分别与桶盖和外桶腔体连通，桶盖与外桶腔体为各自独立的腔体。
所述外桶循环管呈螺旋状或呈波浪线状绕设于外桶腔体中。
所述桶盖内绕设有盖循环管，所述盖循环管一端与循环供给装置连通，另一端与桶盖连通.
所述桶盖循环管呈螺旋状或波浪线状设于桶盖内。
所述内桶内设有一根或一根以上的搅拌喷杆，该搅拌喷杆上开设有数个喷注孔；所述搅拌喷杆与搅拌泵的出口相连，该搅拌泵的进口与内桶连通。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明的带循环管的周边等温量热仪，在外桶腔体内设有外桶循环管，该外桶循环管的一端通过外桶与循环供给装置连通，另一端与桶盖连通，从而形成一个可以调节外桶温度的循环系统。利用控温装置的制冷和加热功能，对循环系统中的介质进行制冷或加热，将温度调整到测试的合适温度范围内。因此该外桶循环管和循环供给装置中控温装置的配合使用能够增强外桶环境温度的稳定性，也使外桶内的温度能长期保持一致，最终给内桶创造出一个理想的外界环境，使得测试结果准确度高、精度高，且再现性强，并进一步提高了量热仪整体的适应性，使其能够在各种环境下工作。外桶循环管呈螺旋状或呈波浪线状绕设于外桶腔体中，增强了外桶以及整个循环系统中介质的搅拌性；
2、本发明的带循环管的周边等温量热仪，进一步在桶盖内绕设有盖循环管，该盖循环管一端与循环供给装置连通，另一端与桶盖连通，利用该盖循环管能够使外桶、外桶循环管、桶盖以及盖循环管形成一个循环系统，配合控温装置的制冷和加热功能，从而保证了整个系统温度的一致性，同时盖循环管能够保证桶盖内的介质温度能与外桶温度保持一致，减小外界环境温度对桶盖内以及整个系统温度的影响，最终为内桶外恒定的工作环境创造了最佳的条件；盖循环管呈螺旋状或呈波浪线状绕设于桶盖中，增强了桶盖以及整个循环系统中介质的搅拌性；
3、本发明的带循环管的周边等温量热仪，进一步在内桶内设置有一根或一根以上的搅拌喷杆，其上开设有数个喷注孔；该搅拌喷杆与搅拌泵的出口相连，搅拌泵的进口与内桶相连，从而使其形成一个密闭的内循环，这样的话，内桶内一定温度的介质将被搅拌泵吸入并从搅拌泵的出口处输送给搅拌喷杆，并通过搅拌喷杆上开设的数个喷注孔喷入到内桶内，从喷注孔喷出的介质将会使得整个内桶内的介质造成一定流动，从而实现均匀的搅拌，保证了内桶内各处的介质温度基本保持一致，不会出现在不同位置上介质温度不同的现象，从而提高了量热仪的测量精度，能够获得更为精确的测量值。
附图说明
图1是本发明量热仪实施例1的结构示意图；
图2是本发明量热仪实施例2的结构示意图；
图3是本发明量热仪实施例3的结构示意图。
图例说明
1、内桶          2、外桶
21、内侧壁       22、外侧壁
23、外桶腔体     3、桶盖
31、盖循环管     4、空气夹层
5、外桶循环管    6、循环供给装置
61、驱动装置     62、控温装置
63、转换开关     64、介质补入口
7、全密封层      8、半密封层
9、外桶测温探头  10、内桶测温探头
11、介质排放口   12、搅拌喷杆
13、喷注孔       14、搅拌泵
具体实施方式
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
实施例1：如图1所示，本发明的一种带循环管的周边等温量热仪，它包括内桶1、外桶2以及设置于内桶1和外桶2顶部的桶盖3，内桶1置于外桶2中，外桶2的外侧壁22与内侧壁21之间形成装有介质的外桶腔体23，内桶1和外桶2之间设有空气夹层4，外桶腔体23内设有外桶循环管5，外桶循环管5与循环供给装置6组成闭路循环管控温机构，循环供给装置6包括能够提供介质循环动力源的驱动装置61和能够提供加热和制冷功能的控温装置62。驱动装置61的出口端通过控温装置62与桶盖3相连通，桶盖3依次与外桶循环管5以及外桶腔体23相连，驱动装置61的入口端与外桶腔体23连通，桶盖3与外桶腔体23保持连通。这样的话，形成一个可以调节外桶温度的循环系统。利用控温装置62的制冷和加热功能，对循环系统中的介质进行制冷或加热，将温度调整到测试的合适温度范围内。因此该外桶循环管5和循环供给装置6中控温装置62的配合使用能够增强外桶2内介质环境温度的稳定性，也使外桶2内的温度能长期保持一致，给内桶1创造了最佳的测试环境，使得测试结果准确度高、精度高，且再现性强，并进一步提高了量热仪整体的适应性，使其能够在各种环境下工作。外桶循环管5可以呈螺旋状设于外桶腔体23中或呈波浪线状绕设于外桶腔体23中，这样增强了外桶2以及整个循环系统中介质的搅拌性。循环供给装置6进一步包括与驱动装置61相连的介质补入口64和转换开关63。外桶2上还开设有一介质排放口11，驱动装置61与一介质补入口64相连。外桶2与桶盖3之间设有全密封层7，空气夹层4与桶盖3之间设有半密封层8，从而保证了该量热仪工作环境的稳定，也使内桶1的工作环境恒定，因此提高了量热仪的测量精度。在内桶1内设有内桶测温探头10，外桶2内设有外桶测温探头9，通过内桶测温探头10和外桶测温探头9可以对工作环境的温度进行监测，进而做出相应的调整。本发明进一步在内桶1内设有一根或一根以上的搅拌喷杆12，该搅拌喷杆12上开设有数个喷注孔13；搅拌喷杆12与搅拌泵14的出口相连，该搅拌泵14的进口与内桶1连通。其中喷注孔13可以根据喷注的具体需要采用圆孔形、缝状或其他不规则形状，不同的形状以及不同的口径将会形成不同速度、不同方向以及不同搅拌效果的喷注流。这样的话，内桶1内一定温度的介质将被搅拌泵14吸入并从搅拌泵14的出口处输送给搅拌喷杆12，并通过搅拌喷杆12上开设的数个喷注孔13喷入到内桶1内，从喷注孔13喷出的介质将会使得整个内桶1内的介质造成一定流动，从而实现均匀的搅拌，保证了内桶1内各处的介质温度基本保持一致，不会出现在不同位置上介质温度不同的现象，从而提高了量热仪的测量精度，能够获得更为精确的测量值。
工作原理：测试时，可先在内桶1内装好一定容量的介质，桶盖3和外桶腔体23内同样装好介质，然后开启驱动装置61和控温装置62，通过循环和控温使介质达到预定的温度.介质依次流经桶盖、外桶循环管5和外桶腔体23.外桶循环管5对外桶腔体23内的介质具有搅拌性的作用，使外桶腔体23内的介质保持恒定的温度且使各个位置上的温度长期保持一致.最后将测试样品的氧弹放置于内桶1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.介质在外桶腔体23、外桶循环管5、桶盖3形成的系统中循环，不但能保持外桶腔体23内的介质温度恒定，还能保持桶盖3内介质温度恒定.如果循环系统中需要补充介质时，则可打开转换开关63，使新介质从介质补入口64进行介质补充.如果需要将外桶腔体23内的介质放出，则可通过外桶2的介质排放口11将介质放出.
实施例2：如图2所示，本发明的一种带循环管的周边等温量热仪，它包括内桶1、外桶2以及设置于内桶1和外桶2顶部的桶盖3，内桶1置于外桶2中，外桶2的外侧壁22与内侧壁21之间形成装有介质的外桶腔体23，内桶1和外桶2之间设有空气夹层4，外桶腔体23内设有外桶循环管5，外桶循环管5与循环供给装置6组成闭路循环管控温机构，循环供给装置6包括能够提供介质循环动力源的驱动装置61和能够提供加热和制冷功能的控温装置62。驱动装置61的出口端通过控温装置62分别与桶盖3和外桶循环管5相连，外桶循环管5与外桶腔体23连通，驱动装置61的入口端分别与桶盖3和外桶腔体23连通，桶盖3与外桶腔体23为各自独立的腔体。这样的话，桶盖3和外桶腔体23分别形成各自独立的可以调节温度的循环系统。利用控温装置62的制冷和加热功能，对两个循环系统中的介质进行制冷或加热，将温度调整到测试的合适温度范围内。因此通过控温装置62的配合使用能够增强外桶2和桶盖3内环境温度的稳定性，也使外桶2和桶盖3内的温度长期保持一致，为内桶1创造有利的测试环境，使得测试结果准确度高、精度高，且再现性强，并进一步提高了量热仪整体的适应性，使其能够在各种环境下工作。外桶循环管5可以呈螺旋状设于外桶腔体23中或呈波浪线状绕设于外桶腔体23中，这样增强了外桶2以及整个循环系统中介质的搅拌性。循环供给装置6进一步包括与驱动装置61相连的介质补入口64和转换开关63。外桶2上还开设有一介质排放口11，驱动装置61与一介质补入口64相连。外桶2与桶盖3之间设有全密封层7，空气夹层4与桶盖3之间设有半密封层8，从而保证了该量热仪工作环境的稳定，也使内桶1的工作环境温度恒定，因此提高了量热仪的测量精度。在内桶1内设有内桶测温探头10，外桶2内设有外桶测温探头9，通过内桶测温探头10和外桶测温探头9可以对工作环境的温度进行监测，进而做出相应的调整。本发明进一步在内桶1内设有一根或一根以上的搅拌喷杆12，该搅拌喷杆12上开设有数个喷注孔13；搅拌喷杆12与搅拌泵14的出口相连，该搅拌泵14的进口与内桶1连通。其中喷注孔13可以根据喷注的具体需要采用圆孔形、缝状或其他不规则形状，不同的形状以及不同的口径将会形成不同速度、不同方向以及不同搅拌效果的喷注流。这样的话，内桶1内一定温度的介质将被搅拌泵14吸入并从搅拌泵14的出口处输送给搅拌喷杆12，并通过搅拌喷杆12上开设的数个喷注孔13喷入到内桶1内，从喷注孔13喷出的介质将会使得整个内桶1内的介质造成一定流动，从而实现均匀的搅拌，保证了内桶1内各处的介质温度基本保持一致，不会出现在不同位置上介质温度不同的现象，从而提高了量热仪的测量精度，能够获得更为精确的测量值。
工作原理：测试时，可先在内桶1内装好一定容量的介质，桶盖3和外桶腔体23内同样装好介质，然后开启驱动装置61和控温装置62，通过循环和控温使介质达到预定的温度.介质依次流经桶盖3或外桶循环管5、外桶腔体23.，外桶循环管5对外桶腔体23内的介质具有搅拌性的作用，使外桶腔体23内的介质保持恒定的温度且各个位置上的温度长期保持一致.而桶盖3内也能使其介质保持温度一致.最后将测试样品的氧弹放置于内桶1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.介质分别在外桶腔体23和外桶循环管5以及桶盖3各自形成的系统中循环，不但能保持外桶腔体23内的介质温度恒定，还能保持桶盖3内介质温度恒定.如果循环系统中需要补充介质时，则可打开转换开关63，使新介质从介质补入口64进行介质补充.如果需要将外桶腔体23内的介质放出，则可通过外桶2的介质排放口11将介质放出.
实施例3：如图3所示，本发明的一种带循环管的周边等温量热仪，它包括内桶1、外桶2以及设置于内桶1和外桶2顶部的桶盖3，内桶1置于外桶2中，外桶2的外侧壁22与内侧壁21之间形成装有介质的外桶腔体23，内桶1和外桶2之间设有空气夹层4，外桶腔体23内设有外桶循环管5且桶盖3内绕设有盖循环管31，外桶循环管5、盖循环管31以及循环供给装置6组成闭路循环管控温机构，循环供给装置6包括能够提供介质循环动力源的驱动装置61和能够提供加热和制冷功能的控温装置62。驱动装置61的出口端通过控温装置62与盖循环管31相连通，盖循环管31依次与桶盖3、外桶循环管5以及外桶腔体23相连，驱动装置61的入口端与外桶腔体23连通，桶盖3与外桶腔体23保持连通。这样的话，形成一个可以调节外桶温度的循环系统。利用控温装置62的制冷和加热功能，对循环系统中的介质进行制冷或加热，将温度调整到测试的合适温度范围内。因此该外桶循环管5、盖循环管31和循环供给装置6中控温装置62的配合使用能够增强外桶2和桶盖3内环境温度的稳定性，也使外桶2和桶盖3内的温度能长期保持一致，给内桶1创造一个稳定的工作环境。使得测试结果准确度高、精度高，且再现性强，并进一步提高了量热仪整体的适应性，使其能够在各种环境下工作。外桶循环管5可以呈螺旋状设于外桶腔体23中或呈波浪线状绕设于外桶腔体23中，盖螺旋管31以呈螺旋状设于桶盖3中或呈波浪线状绕设于桶盖3中，这样增强了外桶2、桶盖3以及整个循环系统中介质的搅拌性。循环供给装置6进一步包括与驱动装置61相连的介质补入口64和转换开关63。外桶2上还开设有一介质排放口11，驱动装置61与一介质补入口64相连。外桶2与桶盖3之间设有全密封层7，空气夹层4与桶盖3之间设有半密封层8，从而保证了该量热仪工作环境的稳定，也使内桶1的工作环境温度恒定，因此提高了量热仪的测量精度。在内桶1内设有内桶测温探头10，外桶2内设有外桶测温探头9，通过内桶测温探头10和外桶测温探头9可以对工作环境的温度进行监测，进而做出相应的调整。本发明进一步在内桶1内设有一根或一根以上的搅拌喷杆12，该搅拌喷杆12上开设有数个喷注孔13；搅拌喷杆12与搅拌泵14的出口相连，该搅拌泵14的进口与内桶1连通。其中喷注孔13可以根据喷注的具体需要采用圆孔形、缝状或其他不规则形状，不同的形状以及不同的口径将会形成不同速度、不同方向以及不同搅拌效果的喷注流。这样的话，内桶1内一定温度的介质将被搅拌泵14吸入并从搅拌泵14的出口处输送给搅拌喷杆12，并通过搅拌喷杆12上开设的数个喷注孔13喷入到内桶1内，从喷注孔13喷出的介质将会使得整个内桶1内的介质造成一定流动，从而实现均匀的搅拌，保证了内桶1内各处的介质温度基本保持一致，不会出现在不同位置上介质温度不同的现象，从而提高了量热仪的测量精度，能够获得更为精确的测量值。
工作原理：测试时，可先在内桶1内装好一定容量的介质，桶盖3和外桶腔体23内同样装好介质，然后开启驱动装置61和控温装置62，通过循环和控温使介质达到预定的温度.介质流经盖循环管31、桶盖3、外桶循环管5和外桶腔体23.外桶循环管5对外桶腔体23内的介质具有搅拌性的作用，盖循环管31对桶盖3内的介质具有搅拌性的作用，这样使得外桶腔体23和桶盖3内的介质保持恒定的温度且各个位置上的温度长期保持一致.最后将测试样品的氧弹放置于内桶1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.介质在外桶腔体23、外桶循环管5、盖循环管31以及桶盖3形成的系统中循环，不但能保持外桶腔体23内的介质温度恒定，还能保持桶盖3内介质温度恒定.如果循环系统中需要补充介质时，则可打开转换开关63，使新介质从介质补入口64进行介质补充.如果需要将外桶腔体23内的介质放出，则可通过外桶2的介质排放口11将介质放出.
综上所述，外桶2和桶盖3作为内桶1外环境的整体单元，在较佳实施例中，可以将数个这种整体单元以阵列的方式依次相互嵌套形成一个较佳的方案，为提高仪器测试精度提供保障。

Claims (8)

1.一种带循环管的周边等温量热仪，它包括内桶(1)、外桶(2)以及设置于内桶(1)和外桶(2)顶部的桶盖(3)，内桶(1)置于外桶(2)中，外桶(2)的外侧壁(22)与内侧壁(21)之间形成装有介质的外桶腔体(23)，内桶(1)和外桶(2)之间设有空气夹层(4)，其特征在于：所述外桶腔体(23)内设有外桶循环管(5)，外桶循环管(5)与循环供给装置(6)组成闭路循环管控温机构，循环供给装置(6)包括能够提供介质循环动力源的驱动装置(61)和能够提供加热和制冷功能的控温装置(62)；所述内桶(1)内设有一根以上的搅拌喷杆(12)，该搅拌喷杆(12)上开设有数个喷注孔(13)；所述搅拌喷杆(12)与搅拌泵(14)的出口相连，该搅拌泵(14)的进口与内桶(1)连通。
2.根据权利要求1所述的带循环管的周边等温量热仪，其特征在于：所述驱动装置(61)的出口端通过控温装置(62)与桶盖(3)相连通，桶盖(3)依次与外桶循环管(5)以及外桶腔体(23)相连，驱动装置(61)的入口端与外桶腔体(23)连通，桶盖(3)与外桶腔体(23)保持连通。
3.根据权利要求1所述的带循环管的周边等温量热仪，其特征在于：所述驱动装置(61)的出口端通过控温装置(62)分别与桶盖(3)和外桶循环管(5)相连，外桶循环管(5)与外桶腔体(23)连通，驱动装置(61)的入口端分别与桶盖(3)和外桶腔体(23)连通，桶盖(3)与外桶腔体(23)为各自独立的腔体。
4.根据权利要求1或2或3所述的带循环管的周边等温量热仪，其特征在于：所述外桶循环管(5)呈螺旋状或呈波浪线状绕设于外桶腔体(23)中。
5.根据权利要求1或2或3所述的带循环管的周边等温量热仪，其特征在于：所述桶盖(3)内绕设有盖循环管(31)，所述盖循环管(31)一端与循环供给装置(6)连通，另一端与桶盖(3)连通。
6.根据权利要求4所述的带循环管的周边等温量热仪，其特征在于：所述桶盖(3)内绕设有盖循环管(31)，所述盖循环管(31)一端与循环供给装置(6)连通，另一端与桶盖(3)连通。
7.根据权利要求5所述的带循环管的周边等温量热仪，其特征在于：所述桶盖循环管(31)呈螺旋状或波浪线状设于桶盖(3)内。
8.根据权利要求6所述的带循环管的周边等温量热仪，其特征在于：所述桶盖循环管(31)呈螺旋状或波浪线状设于桶盖(3)内。
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