CN202033133U - 量热仪水路及具有该水路的恒温式量热仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种量热仪水路及具有该水路的恒温式量热仪，该量热仪水路包括：顶部设置有进水口、底部设置有放水口的内筒；设置于内筒外围的外筒，位于内筒和外筒之间的夹层；连接于内筒放水口处的过滤器；一端横向与内筒放水口端口连接的放水管道；与放水管道穿过外筒的另一端连接的放水阀；连接于放水阀上的隔膜泵驱动单元。通过上述本实用新型中设置的小管径的放水管道，设置于内管放水口处的过滤器，以及与放水阀连接的隔膜泵驱动单元，能够实现确保内筒水恒定可靠、增强量热仪抗环境干扰能力、过滤水中杂质保护阀泵部件以及及时快捷放水，从而提高量热仪的测量精度，避免出现不必要的误差的目的。

Description

量热仪水路及具有该水路的恒温式量热仪

技术领域

本实用新型涉及测量仪器领域，更具体的说是涉及一种量热仪水路及具有该水路的恒温式量热仪。

背景技术

在现有的煤炭、石油化工或电力行业中用来测定煤、油、食品、焦炭等发热量的测量仪器一般采用量热仪。在量热仪中量热仪水路是其实现发热量测量的核心系统，它主要由内筒、外筒、储水箱、定量水装置、控温装置等部件组成。在利用量热仪测试发热量时，被测可燃物质在设置于内筒的氧弹内燃烧，其热量通过氧弹传递给内筒中恒定的水量均匀吸收，该过程中由外筒为内筒提供稳定的测试环境，同时在内筒中恒定水量。

现有的台式(卧式)量热仪很多采用量杯来定量仪器实验时的水量，此种方式要求每次试验结束后，内筒及内筒放水管道水必须放干净，防止残留水带入下次测量从而影响试验的结果。现有技术中台式量热仪内筒放水水路如图1所示，主要包括：外筒1、内筒2、夹层3、内筒放水阀4和放水管道5，图1中还标示出停留在放水管道5内的气泡(气体团)6。

由于台式量热仪高度的限制，内筒放水阀4无法安装在仪器外筒2底部，必须把内筒放水管道5侧引到外筒1外侧。因此，采用较长的放水管道5(250mm左右)并使其折转90度进行安装，而内筒1底部则采用直径10mm的放水管道5。但是，由于放水管道5为横向侧放，当利用电磁阀切换量热仪水路使内筒2进水时，内筒2内的水会很快把内筒放水管道5的排气口堵住，不仅使放水管道5内部的气体不能及时排放干净，而且还会使放水管道5内积累将近20g的水，并且每次堵住的气体比较随机，导致内筒2内的水每次实验时都不恒定。

因此，现有技术中的量热仪水路存在以下缺点：其一，由于内筒放水管道较长，内筒进水速度快，内筒放水管道内部常常会随机堵住一层气体，致使内筒与放水管道内的水每次试验分布都不一样；其二，由于现有的量热仪结构的局限性，致使内筒放水管道很长，而内筒放水管道的水与内筒内大量水相连，并没有被恒温的外筒严实包围，存在覆盖盲区，在环境温度发生变化，会对发热量测量结果产生影响；其三，使用电磁阀切换量热仪水路，会因为水中杂质、异物(如点火丝)对电磁阀的影响，发生微漏，造成定量水不准确。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种量热仪水路及具有该水路的恒温式量热仪，以克服现有技术中的水路在进行放水的过程中不能及时、有效的将内筒和放水管道内的水排放干净，致使内筒水不恒定，造成测量结果出现偏差的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种量热仪水路，包括

顶部设置有进水口、底部设置有放水口的内筒；

设置于所述内筒外围的外筒，位于所述内筒和外筒之间的夹层；

连接于所述内筒放水口处的过滤器；

一端横向与所述内筒放水口端口连接的放水管道；

与所述放水管道穿过外筒的另一端连接的放水阀；

连接于所述放水阀上的隔膜泵驱动单元。

优选地，所述内筒底部的放水口处连接有一段管径小于放水口端口并于侧边横向开口的出水管；

且所述出水管管径小于所述放水管道管径，所述放水管道的一端横向套接于所述出水管上。

优选地，所述放水管道的管径范围为4mm～6mm。

优选地，所述过滤器采用双层网膜结构，所述双层网膜结构包括：表层过滤膜和内层过滤膜；

所述表层过滤膜和内层过滤膜上分别设置过滤孔，所述过滤孔以错位开孔的方式分布。

优选地，所述过滤孔的孔径为0.8mm～1.5mm。

优选地，所述内筒放水口处连接所述过滤器的方式为螺纹连接。

优选地，连接于所述内筒放水口处的过滤器高于所述内筒放水口，高出部分位于所述内筒内与所述内筒放水口之间具有间隙；

且所述高出部分低于错开所述内筒放水口设置于所述内筒内的氧弹支柱。

一种恒温式量热仪，包括量杯和权利要求1所述的量热仪水路；

所述量杯与所述量热仪水路内的内筒连接。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型提供了一种量热仪水路及具有该水路的恒温式量热仪，通过设置小管径的放水管道，以及设置于内管放水口处的过滤器的协作，能够确保每次内筒放水管道内都不存在水和不确定体积的气体，保证每次测量时内筒内的水恒定可靠；同时由于放水管道内不存在积水，不会进行内部环境与外部环境的热传递，增加了整个量热仪的抗环境干扰能力；而通过设置于放水阀一端的隔膜泵驱动单元驱动抽吸能力较强的隔膜泵，使内筒水能够及时快捷的抽干净，从而实现了提高测量精度，避免出现不必要的误差的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中量热仪内筒放水水路的结构示意图；

图2为本实用新型公开的一种量热仪水路的结构示意图；

图3为本实用新型公开的内筒过滤器的结构示意图；

图4为本实用新型公开的内筒过滤器与内筒装配的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种量热仪水路，请参阅附图2和附图4，主要包括：外筒11、内筒12、夹层13、隔膜泵驱动单元14、放水阀15、放水管道16、过滤器17、氧弹支柱18和出水管19(该氧弹支柱18标注于图4中，其他说明书附图中未标示)。

如图2可知，外筒11设置于内筒12的外围，并且在外筒11和内筒12之间设置有夹层13。内筒12的顶部为进水口，在该内筒12的底部设置有放水口，过滤器17则设置于该内筒12放水口处；该放水口的另一端(端口)则折转90度横向与放水管道16连接。

在本实用新型中，在该内筒12底部的放水口与放水管道16连接的过程中不仅可以采用现有技术的方式进行连接，还可以采用效果更好的方式进行连接，具体连接方式为：从内筒12底部放水口延伸出一段管径小于放水口并与侧边横向开口的出水管19，放水管道16横向与该出水管19连接，并且该放水管道16的管径大于该出水管19的管径，使该放水管道16可套接于该出水管19上。在本实用新型中，该放水管道16的管径范围可设定为4mm～6mm，包括4mm和6mm，该放水管道16的管道长度可以取250mm左右。

上述的放水管道16的另一端穿过外筒11与放水阀15的一端连接，该放水阀15的另一端则连接一个隔膜泵驱动单元14。

设置于放水阀15另一端的隔膜泵驱动单元14主要用于抽取内筒水，以便保证每次测量结束后能够将内筒12内的水抽放干净。此外，该隔膜泵驱动单元14驱动的隔膜泵不同于其他现有技术中的磁力循环水泵，其具有强有力的抽吸能力，能及时快捷的把内筒水抽干净。

需要说明的是，上述过滤器17的具体结构如图3所示。主要采用双层网膜结构，该双层网膜分为表层过滤膜21和内层过滤膜22。在该过滤器17中表层过滤膜21与内层过滤膜22上分别设置有过滤孔23，并且该双层网膜上的过滤孔23采取错位开孔的方式分布。在本实用新型实施例中公开的过滤孔23采用小孔一般孔径为0.8mm～1.5mm之间，包括0.8mm和1.5mm。

此外，上述过滤器17采用螺纹连接的方式连接于内筒12的放水口处，通过该种方式可以保证过滤器17与内筒12可靠连接，但是，本实用新型对于过滤器17设置与内筒12放水口处的方式并不仅限于此，还可以采用其他现有的连接方式。另外，在设置过滤器17的过程中，需要在过滤器17与内筒12放水口之间保留一定的间隙，保证在放水的过程中，内筒12内的水能及时排放。

具体过滤器17与内筒12的装配示意图如图4所示，其中，过滤器17所设置的高度稍高于内筒12的放水口，且高出部分位于该内筒12内并与内筒12放水口之间存在间隙，但是，其比设置于内筒12内与放水口错开的氧弹支柱18稍低，以便保证过滤器17与氧弹底部之间有足够的水层，确保氧弹底部热量能够及时有效的传递给氧弹底部水层。

由此，基于上述本实用新型公开的量热仪水路在量热仪进行发热量测量时，依据流体力学以及气体的基本物理知识可知，当量热仪量杯内的水由于重力或者外力作用进入内筒12时，其进水速度一般高达30ml/s。由于在内筒12底部的放水口处设置有过滤器17，不仅可以短时间内使与放水口连接的放水管道16内的气体不易排出，而且，使内筒12内刚加入的水也难以进入放水管道16中，确保内筒12放水口在短时间内被内筒12的进水所淹没，并完全堵住放水管道16内气体的排放，直至量杯内的定量水全部加入内筒12之中，因而可以使内筒12内的水保持恒定可靠。

需要说明的是，在实际应用的过程中，假设上述过滤器17失效或者有部分放水管道16内的气体排出，此时，本实用新型公开的放水管道16所取长度为250mm，并采用5mm的管径，即便放水管道16内完全填充满水，水量也仅为4g水，而当放水管道16进水时，由于放水管道16为横向侧放，且管径小、内筒12进水速度快等原因的存在，并不会将250mm长的放水管道16填充满。通过大量实验可知，放水管道16内的进水会保证在1g以内。

基于上述本实用新型公开的量热仪水路可知，通过设置小管径的放水管道和过滤器，能够确保每次内筒放水管道内都不存在水，并彻底解决现有技术中放水管道内大量积水，以及放水管道内存在不确定体积气体的现象，保证了每次测量时内筒内的水恒定可靠。

其次，由于放水管道内不再存在大量积水甚至没有水，测量时内筒内的热量不会通过内筒底部的水传递到放水管道中，外部环境的热量同样不会通过放水管道传递到内筒中，实现内筒完全被外筒、桶盖等恒温环境包围的情况，从而增加整个量热仪的抗环境干扰能力。

其次，通过过滤器还可以过滤水中存在的稍大颗粒、杂质、异物如点火丝、毛发等，有效清洁了量热仪内的水，有效的保护了量热仪水阀、水泵等部件不被上述杂质破坏。

上述本实用新型公开了一种量热仪水路，在该量热仪水路的基础上，本实用新型还公开了一种具有该量热仪水路的恒温式量热仪，在该恒温式量热仪中主要包括量杯和核心部分的量热仪水路，该量杯与量热仪水路中的内筒相连接。

在进行测量时，放水阀、放水泵关闭。量杯通过体积定量好的水，在外力或者重力作用进入内筒，将氧弹内物质燃烧的热量直接传递到量热仪的核心部分(即由内筒、内筒水、氧弹、放水管道等部件组成的量热仪水路)。在测量结束后，打开放水阀、放水泵(隔膜泵)，抽取内筒内水量，确保不会有水残留在内筒内。

上述核心部分的量热仪水路的结构，以及在该恒温式量热仪进行测量的过程中所具有的功能与上述本实用新型公开量热仪水路一致，这里不再赘述。

此外，通过对本实用新型公开的量热仪水路与现有技术中的水路(老水路)进行水量定量的实验结果比对，可以更好的体现本实用新型所公开的量热仪水路及具有该水路的恒温式量热仪针对现有技术中水路(老水路)的优点，具体实验数据见下表1：例如设定量杯水量为2025克(不含量杯进水管道水量)，表1中老水路指现有技术中的量热仪水路，新水路为本实用新型中公开的量热仪水路。J/K为焦耳/开尔文，g为克。

表1：

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种量热仪水路，其特征在于，包括

顶部设置有进水口、底部设置有放水口的内筒；

设置于所述内筒外围的外筒，位于所述内筒和外筒之间的夹层；

连接于所述内筒放水口处的过滤器；

一端横向与所述内筒放水口端口连接的放水管道；

与所述放水管道穿过外筒的另一端连接的放水阀；

连接于所述放水阀上的隔膜泵驱动单元。

2.根据权利要求1所述的水路，其特征在于，所述内筒底部的放水口处连接有一段管径小于放水口端口并于侧边横向开口的出水管；

且所述出水管管径小于所述放水管道管径，所述放水管道的一端横向套接于所述出水管上。

3.根据权利要求1或2所述的水路，其特征在于，所述放水管道的管径范围为4mm～6mm。

4.根据权利要求1所述的水路，其特征在于，所述过滤器采用双层网膜结构，所述双层网膜结构包括：表层过滤膜和内层过滤膜；

所述表层过滤膜和内层过滤膜上分别设置过滤孔，所述过滤孔以错位开孔的方式分布。

5.根据权利要求4所述的水路，其特征在于，所述过滤孔的孔径为0.8mm～1.5mm。

6.根据权利要求1所述的水路，其特征在于，所述内筒放水口处连接所述过滤器的方式为螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的水路，其特征在于，连接于所述内筒放水口处的过滤器高于所述内筒放水口，高出部分位于所述内筒内与所述内筒放水口之间具有间隙；

且所述高出部分低于错开所述内筒放水口设置于所述内筒内的氧弹支柱。

8.一种恒温式量热仪，其特征在于，包括量杯和权利要求1所述的量热仪水路；

所述量杯与所述量热仪水路内的内筒连接。

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