CN204594915U - 氧弹装置 - Google Patents

Abstract

氧弹装置包括氧弹筒、光发射器以及聚光组件；所述光发射器与所述聚光组件连接且两者均设置于所述氧弹筒外部；所述光发射器产生的光经所述聚光组件聚光后直接照射于所述氧弹筒内。本实用新型中将光发射器与聚光组件设置于氧弹筒外部，防止因液体渗入而造成光发射器与聚光组件的损坏；另一方面，在试验过程中，操作人员可根据不同样品的不同特殊性对光发射器进行适应性调节，可操作性强，且在后期维护时无需对氧弹筒进行拆装便可直接对光发射器与聚光组件进行维护，简单便捷；再次，光发射器与聚光组件置于氧弹筒外而无需占用氧弹筒的内部空间，避免氧弹筒内部各元件之间间隙太小而造成各元件拆装时与相邻元件之间相互碰撞导致损坏。

Description

氧弹装置

技术领域

本实用新型涉及燃烧实验仪器领域，尤其涉及一种用于量热仪的氧弹装置。

背景技术

当前市场量热仪点火方式基本为熔断式，即采用点火丝通电发热熔断实现点火。这种熔断式方式在每次试验后均需要更换点火丝，且每次点火丝并不能完全燃烧完而有部分残余，导致每次试验的点火热不一致，需要计算残余点火丝热量，操作麻烦；另外，残余点火丝在试验完成后需要进行清扫，增加工作量。

针对上述问题，一种采用光源取代常规点火丝对样品进行点火的方式，即在对光源产生的光进行聚光后直接照射于燃烧样品上，以促使其燃烧。然而现有描述量热仪中光发射装置与聚光装置均设置于氧弹内部，一方面，由于光发射装置与聚光装置均为精密元件，将光发射装置与聚光装置置于氧弹内部，在燃烧过程中氧弹位于水中，当有水渗入氧弹内部时，很容易对光发射装置与聚光装置造成损坏；另一方面，将光发射装置设置于氧弹内部，使得试验过程中，操作人员无法对光发射装置中的光源进行调节，可操作性低且后期维护较难；再次，由于氧弹自身体积较小，而光发射装置的结构通常复杂且体积较大，若将光发射装置与聚光装置同时安装于小体积的氧弹内，安装复杂且增加实现难度。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种操作性高且防水性能较优的氧弹装置。

氧弹装置，其包括氧弹筒、光发射器以及聚光组件；所述光发射器与所述聚光组件连接且两者均设置于所述氧弹筒外部；所述光发射器产生的光经所述聚光组件聚光后直接照射于所述氧弹筒内。

在其中一个实施例中，所述聚光组件设置于所述氧弹筒外部的表面上，所述光发射器与所述聚光组件连接并独立于所述氧弹筒外。

在其中一个实施例中，所述聚光组件包括聚光片安装座及聚光片，所述氧弹筒包括一端呈开口状的弹体、弹芯以及弹盖；所述弹芯设置于所述弹体呈开口的一端，所述弹盖套设于所述弹芯外并设置于所述弹体上；所述聚光片安装座固定安装于所述弹芯上并伸出于所述弹盖外，所述聚光片安装于所述聚光片安装座内。

在其中一个实施例中，氧弹装置还包括可透光的滤光片，所述滤光片与所述聚光片相对且设置于所述聚光片的下方。

在其中一个实施例中，所述滤光片为设置于所述弹芯内并与所述聚光片位于同一条光通道内的石英片。

在其中一个实施例中，所述弹芯内设置有顶杆，所述滤光片支撑于所述顶杆上并抵接于所述弹芯内部与所述顶杆之间。

在其中一个实施例中，所述聚光组件包括设置于所述聚光片安装座上的焦距调节座，所述焦距调节座与所述聚光片安装座两者之间活动设置。

在其中一个实施例中，所述光发射器包括光发射源及用于光传输的光传输件，所述光传输件连接于所述光发射源与所述焦距调节座之间。

在其中一个实施例中，所述光发射源为激光发射器，所述光传输件为用于激光传输的光纤；所述光纤的一端与所述激光发射器连接，所述光纤的另一端通过光纤接头安装于所述焦距调节座上，以随所述焦距调节座向靠近或远离所述聚光片的方向移动。

在其中一个实施例中，所述光纤接头与所述焦距调节座之间、所述聚光片安装座与所述弹芯之间以及所述弹体与所述弹芯之间均设置有密封件。

本实用新型中将光发射器与聚光组件设置于氧弹筒外部，防止因液体渗入而造成光发射器与聚光组件的损坏；另一方面，在试验过程中，操作人员可根据不同样品的不同特殊性对光发射器进行适应性调节，可操作性强，且在后期维护时无需对氧弹筒进行拆装便可直接对光发射器与聚光组件进行维护，简单便捷；再次，光发射器与聚光组件置于氧弹筒外而无需占用氧弹筒的内部空间，避免氧弹筒内部各元件之间间隙太小而造成各元件拆装时与相邻元件之间相互碰撞导致损坏。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例中带氧弹装置的量热仪的结构示意图；

图2为图1所示氧弹装置的结构示意图；

图3为图1所示氧弹装置中氧弹筒的结构示意图；

图4为本实用新型第二实施例中带氧弹装置的量热仪的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参看图1，本实用新型中一实施例的量热仪包括水箱10、桶体20、氧弹装置40以及控制装置60。其中，水箱10与桶体20连接，用于为桶体20提供恒温水。氧弹装置40包括用于放置待测样品70(如图2所示)并为样品70提供燃烧环境的氧弹筒41及用于为氧弹筒41中样品70点火的点火装置(图未标)。氧弹筒41置于桶体20的水中，当点火装置在控制装置60的控制下点燃样品70，样品70在氧弹筒41内燃烧后产生的热量通过氧弹筒41传递给桶体20中的水，通过测量水的温度变化计算出样品70的发热量。

请参看图2与图3，点火装置包括光发射器43、聚光组件45、充气组件49以及用于盛装样品70的样品盛放组件50。

氧弹筒41包括弹体410、弹芯412以及弹盖414。弹体410大体为一端呈开口状的中空圆柱体状。弹芯412设置于弹体410呈开口的一端，用于聚光组件45、滤光组件47以及充气组件49的安装。弹盖414套设于弹芯412外并可拆卸地设置于弹体410上。

请具体参看图3，充气组件49用于在试验条件下向弹体410内充入样品70燃烧所需的气体，其包括带充气孔4901的充气嘴490、气阀芯492、阀芯弹簧494以及阀芯弹簧安装座496。充气嘴490的一端与外部气源连接，另一端安装于弹芯412上并伸出于弹盖414外。充气孔4901包括进气段4911以及与进气段4911连通的出气段4912。其中，进气段4911设置于充气嘴490远离弹芯412的一端，且进气段4911的孔径小于出气段4912的孔径。出气段4912设置于充气嘴490靠近弹芯412的另一端。

阀芯弹簧安装座496的一端收容于充气孔4901的出气段4912内，另一端固定安装于弹芯412内。阀芯弹簧安装座496内设置有与出气段4912连通的排气孔4961。排气孔4961靠近出气段4912的第一端的孔径大于其远离出气段4912的第二端的孔径。阀芯弹簧494的一端抵接于排气孔4961第一端的底部，另一端伸出排气孔4961的第一端外。气阀芯492的一端收容于出气段4912内并抵接于伸出排气孔4961外的阀芯弹簧494上，另一端活动收容于进气段4911内并可在充入气体的压力下沿充气孔4901向靠近阀芯弹簧494方向移动并压缩阀芯弹簧494。弹芯412上设置有与充气嘴490中充气孔4901及阀芯弹簧安装座496上排气孔4961连通的通气孔4121。

外界通入的气体由充气孔4901的进气段4911充入充气嘴490内，气体压下气阀芯492，使气阀芯492向远离进气段4911的方向移动并压缩阀芯弹簧494，此时气阀芯492与进气段4911的末端形成一定间隙，气体经充气孔4901、排气孔4961以及通气孔4121通入弹体410内；当达到一定压力后，停止通气，气阀芯492在阀芯弹簧494的弹性力作用下向靠近进气段4911方向上行并堵住进气段4911，以将气体进入口密封。

请重新参看图1，光发射器43设置于氧弹筒41外部，聚光组件45与氧弹筒41一同置于桶体20中。光发射器43在控制装置60的控制下产生的光经聚光组件45聚光后直接照射于氧弹筒41内的样品70上。

请具体参看图2，光发射器43与聚光组件45连接，且两者均设置于氧弹筒41外部。聚光组件45与光发射器43相对，光发射器43产生的光经聚光组件45聚光后直接照射于位于氧弹筒41内部的样品70上。其中，将光发射器43与聚光组件45设置于氧弹筒41外部，一方面当氧弹筒41置于桶体20(如图1所示)的液体中时，光发射器43与聚光组件45均位于桶体20中液体之上，防止因液体渗入而造成光发射器43与聚光组件45的损坏；另一方面，在试验过程中，操作人员可根据不同样品70的不同特殊性对光发射器43产生的光的频率及通断时间进行适应性调节，可操作性强，且在后期维护时无需对氧弹筒41进行拆装便可直接对光发射器43与聚光组件45进行维护，简单便捷；再次，光发射器43与聚光组件45置于氧弹筒41外而无需占用氧弹筒41的内部空间，避免氧弹筒41内部各元件之间间隙太小而造成各元件拆装时与相邻元件之间相互碰撞导致损坏。在本具体实施例中，聚光组件45设置于氧弹筒41的弹芯412上，光发射器43与聚光组件45连接并独立于氧弹筒41外。

进一步地，光发射器43包括光发射源430及用于光传输的光传输件431。光传输件431连接于光发射源430与聚光组件45之间，以将光发射源430产生的光传输至聚光组件45并经聚光组件45聚光后直接照射于样品盛放组件50内的样品70上。

聚光组件45还包括聚光片安装座450以及聚光片452。聚光片安装座450固定安装于弹芯412上并伸出于弹盖414外。聚光片452安装于聚光片安装座450内，以将光发射源430所产生的光聚集于的样品70上。

进一步地，聚光组件45还包括设置于聚光片安装座450上的焦距调节座454。焦距调节座454与聚光片安装座450两者之间活动设置，用于调节光发射源430产生的光的汇集点，进而调节光发射源430产生的光的照射能量。

在本具体实施例中，聚光片安装座450固定安装于弹芯412上并伸出于弹盖414外。聚光片安装座450背向弹芯412的一端向内凹陷形成台阶状收容槽4501。聚光片452收容并支撑于收容槽4501内。为了更好的固定聚光片452，收容槽4501位于聚光片452上方的内壁面上设置有内螺纹，当聚光片452收容于收容槽4501后，带有外螺纹的锁附件(图未示)通过与收容槽4501内螺纹的配合螺接于收容槽4501内并抵压于聚光片452上，以固定聚光片452，防止聚光片452相对于收容槽4501摇晃与掉落。焦距调节座454活动设置于聚光片安装座450外，在本具体实施例中，焦距调节座454通过螺纹配合的方式可调节地安装于聚光片安装座450外。

光发射源430为激光发射器，光传输件431为用于激光传输的光纤。激光发射器与控制装置60连接，如此操作人员可根据不同样品70的不同特殊性通过控制装置60对激光发射器发出的激光的功率以及通断时间进行自定义调整，可操作性强。光纤的一端与激光发射器连接，光纤的另一端通过螺纹连接的方式螺接于光纤接头432上并通过光纤接头432安装于焦距调节座454上，其可随焦距调节座454向靠近或远离聚光片452的方向移动。如此在实现激光传输的同时，还用于调节光传输件431与聚光片452之间的距离，以调节光发射源430产生的光经聚光片452聚光后的汇集点，进而调节光发射源430产生的光的照射能量。

其中，光纤接头432与焦距调节座454上分别开设有相互连通的第一导光孔441与第二导光孔442。聚光片安装座450及弹芯412上分别开设有第一透光孔4123与第二透光孔4124。其中，聚光片452设置于第二导光孔442与第一透光孔4123之间。第一导光孔441、第二导光孔442、第一透光孔4123与第二透光孔4124均位于一条直线上且共同形成一条与样品70对准的光通道。

可以理解地，在其它一些实施例中，聚光片452与光传输件431之间距离可调的实现方式可以根据需要而定，只需实现通过光传输件431与聚光片452之间距离的调节实现光发射源430产生的光经聚光片452聚光后的汇集点的调节，进而调节光发射源430产生的光的照射能量的功能即可，在此不作限定。例如，一种可设计为省略聚光片安装座450而直接将聚光片452设置于弹芯412的第二透光孔4124内，此时弹芯412可相对于上述的聚光片安装座450；焦距调节座454可调节地设置于弹芯4124上，以通过调节焦距调节座454与弹芯4124之间的距离实现聚光片452与光传输件431之间的改变；再或者直接将聚光片安装座450与焦距调节座454同时省略而直接将聚光片452设置于弹芯412的第二透光孔4124内，将光纤接头432可调节的(例如螺纹连接)设置于弹芯412上并与聚光片452相对，此时通过直接调节光纤接头432便可实现聚光片452与光传输件431之间距离的改变；甚至采用与本具体实施例中焦距调节座454动而安装有聚光片452的聚光片安装座450不动的相反方式亦可实现上述聚光片452与光发射器43之间距离可调节的功能，即将聚光片安装座450距离可调节地设置于弹芯4124上，而焦距调节座454相对于弹芯4124静止不动的安装于聚光片安装座450外，通过调节聚光片安装座450与弹芯4124之间的距离实现聚光片452与光传输件431之间距离的改变。

可以理解地，本实用新型中聚光组件45与光发射器43相对于氧弹筒41的设置位置可以根据需要而定，在此不做限定。例如，聚光组件45与光发射器43两者均设置于氧弹筒41的弹芯412的外表面上或弹体410外部的侧面，或者仅其中的聚光组件45设置于氧弹筒41中弹体410外部的侧面而光发射器43独立于氧弹筒41外，再或者将聚光组件45中聚光片安装座450与焦距调节座454省略而直接将聚光组件45中聚光片452直接设置于弹芯412内，光发射器43独立于氧弹筒41外，此时由于聚光片452占用空间小，便于安装且易实现，另外光发射器43位于氧弹筒41外部，仍可实现操作性强且维护方便的优点。

进一步地，焦距调节座454靠近氧弹筒41的末端设置有焦距限位件456。在本具体实施例中，焦距限位件456亦通过螺纹配合的方式可调节地安装于聚光片安装座450上并位于焦距调节座454的下方。在操作时，操作人员旋转焦距调节座454来调节聚光片452与光发射源430之间的距离，并当焦距调节座454旋转至预定位置后，旋转焦距限位件456使其抵接于焦距调节座454下方以对焦距调节座454进行限位，防止其相对于聚光片安装座450发生上下偏移。

请再次参看图3，样品盛放组件50设置于氧弹筒41内，其包括支架固定杆51及样皿53。支架固定杆51的一端可拆卸地安装于弹芯412上，另一端伸入弹体410内。样皿53可调节地安装于支架固定杆51上并与第二透光孔4124对准，以使由聚光片452聚光后的激光经第二透光孔4124直接照射于样皿53内的样品上。

样皿53的上方还设置有挡火板55，以防止样皿53内样品70在燃烧过程中产生的火焰或高温损坏其它部件。挡火板55上设置有与第二透光孔4124对准的第三透光孔550。具体地，样皿53与挡火板55依次且间隔地穿设于支架固定杆51上，且两者与支架固定杆51连接一端的两侧分别设置有与支架固定杆51螺纹连接的紧固件57，以通过调节紧固件57相对于支架固定杆51的位置来移动样皿53及挡火板55。如此，通过样皿53的可调节设置，操作人员在试验过程中可通过调节样皿53的位置以适应不同样品70的不同燃烧空间，例如，有些样品70在燃烧时需要充分的空间，如果空间不足，将导致燃烧不完全，而影响试验结果。同时，通过调节样皿53的高度，亦可调整光发射源430与样皿53内样品70之间的距离。如此，样皿53高度的调节与焦距调节座454高度的调节，有利于光发射源430与样皿53内样品70之间的距离的双向调节，以调节光发射源430产生的光的汇集点，进而调节光发射源430产生的光的照射能量。

在试验过程中，激光发射器产生的激光通过光纤传输，经第一导光孔441与第二导光孔442传输至聚光组件45的聚光片452上，聚光后的激光经第一透光孔4123、第二透光孔4124与第三透光孔550对氧弹筒41内样皿53中的样品70进行照射，使样品70在氧气下燃烧、或自我反应，样品70燃烧所产生的热通过氧弹筒41传导至桶体20中的水，通过测量水的温度变化计算出样品70的燃烧热、反应热或爆热。

其中，采用激光点火方式，不仅可实现易燃物质的燃烧热的测量，还能够通过控制装置60对激光功率大小以及照射时长的控制促使反应材料分解，以适应难燃物质的燃烧热的测量，可测样品70种类更为广泛；同时采用激光点火方式不仅能测样品70的燃烧热，还能测试样品70的反应热(反应热指的是物质失稳后内部反应所产生的热量，例如火药、炸药和推进剂等含能材料的爆热及亚稳态材料组分间的反应热)；另外，因不受点火丝长度等条件的限制，采用激光点火方式不仅可测试如常规的煤等固态样品70、燃料和化学品等液态样品70，亦可对不同气体环境(空气、氮气、氩气、氧气)中的各种含能材料进行反应热值和爆热测试，适应范围更广。

其中，采用本实用新型激光点火式量热仪分别对含能材料PA与标准煤样的反应热与燃烧热进行测试，得到的结果如表1。

表1

需要说明的是，表1中含能材料PA与标准煤样仅为代表样品，并不对本实用新型中激光点火式量热仪适用范围与样品种类起限定作用。

进一步地，氧弹装置40还包括可透光的滤光片47，滤光片47与聚光片452相对且位于聚光片452下方，即聚光片452位于光传输件431与滤光片47之间。在本具体实施例中，滤光片47设置于弹芯412中第二透光孔4124内且与聚光片452位于同一条光通道内。经聚光片452聚光后的激光可经滤光片47导光至样皿53内的样品70上，且同时滤光片47还能有效防止样品70在燃烧时产生的污染物污染位于样品70上方的聚光片452。在本具体实施例中，滤光片47为石英片，由于石英具有耐高温、高强度的性能，因此当样品70在氧弹筒41内燃烧产生高压力时，滤光片47还有利于防止因氧弹筒41内的高压力而损坏聚光片452。可以理解地，在其它一些实施例中，滤光片47亦可设置于聚光片安装座450的第一透光孔4123内，在此不作限定。

在本具体实施例中，弹芯412内设置有顶杆48，滤光片47支撑于顶杆48上并抵接于所述弹芯412内部与顶杆48之间，从而使滤光片47更稳定的固定于弹芯412内。其中，顶杆48螺纹连接于所述弹芯412内且顶杆48的中部与第二透光孔4124连通形成供激光穿过的光通道。

为了更好的提高密封效果，量热仪还包括密封件81、82、83、84、85、86。密封件81设置于充气嘴490与气阀芯492之间，密封件82设置于充气嘴490与弹芯412之间，密封件83设置于光纤接头432与焦距调节座454之间，密封件84设置于聚光片安装座450与弹芯412之间，密封件85设置于滤光片47与弹芯412、滤光片47与顶杆48之间，密封件86设置于弹体410与弹芯412之间。通过增设密封件，进一步提高氧弹筒41、充气组件49以及聚光组件45的密封效果，有效提高整个氧弹装置40的防水效果，以保护氧弹筒41、充气组件49以及聚光组件45内各部件。

请重新参看图1，桶体20包括上盖21、桶盖22、外桶23和内桶24。氧弹筒41及设置于氧弹筒41上的聚光组件45与充气组件49置于所述内桶24中，内桶24置于外桶23中，桶盖22设置在内桶24和所述外桶23的顶部，上盖21设置在桶盖22上。

外桶23包括外侧壁230、中侧壁232以及内侧壁234三层侧壁。内侧壁234靠近内桶24，中侧壁232位于内侧壁234与外侧壁230之间，且内侧壁234与中侧壁232、中侧壁232与外侧壁230之间均间隔一定的距离。外侧壁230与中侧壁232之间形成外腔体25，用于盛装液体并形成外桶液体层。外桶23的中侧壁232与内侧壁234之间形成内腔体26。内腔体26内为真空，形成真空层。外桶的内侧壁234与内桶24之间间隔一定距离形成空腔27。空腔27内可注入气体或液体，以形成气体层或液体层，或者将空腔27内的空气抽出而形成真空层。在本具体实施例中，外腔体25外桶液体层中的液体优选为水，空腔27内注入气体，形成气体层。

进一步地，内腔体26的顶部为封闭状，以防止热量通过内腔体26的顶部向外扩散，可以很好的保证内腔体26中的真空环境，外界的空气不会通过内腔体26的顶部进入到内腔体26中而影响内腔体26的真空层。

在外腔体25形成的外桶液体层中设有测温探头28，测温探头28的一端伸入外腔体25的外桶液体层中，另一端固定于桶盖22上且其信号线穿出桶盖22与外部设备连接从而将测得的外腔体25中外桶液体层的温度数据通过信号线传送出去。

外桶的中侧壁232的底部设有真空抽气嘴29。真空抽气嘴29的一端与外桶23的中侧壁232的底部连接并伸入到内腔体26中，真空抽气嘴29的另一端贯穿外桶23的外侧壁230的底部，并与外界接触。需要实验时，通过真空抽气嘴29可将内腔体26中的存在的空气抽出，形成真空层。

内桶24包括注有液体的容置腔体241。在本具体实施例中，容置腔体241中注入的液体优选为水。氧弹筒41放置在容置腔体241内且部分或全部置于容置腔体241的液体中。其中，当氧弹筒41置于容置腔体241的液体中时，容置腔体241中液体的最大高度为与弹盖414齐平，而设置于弹盖414上的充气组件49与聚光组件45均位于容置腔体241中液体之上。

内桶24的容置腔体241中设有测温探头30。测温探头30的一端置于内桶24的容置腔体241中，另一端与伸入桶盖22，且测温探头30的信号线穿出桶盖22与外部设备连接，从而将测得的内桶24中液体的温度的数据传送出去。

桶盖22的一面开设有多个凹槽，包括第一凹槽221、第二凹槽223及第三凹槽225。内桶24的侧壁顶部伸入到第一凹槽221内，外桶23的中侧壁232和内侧壁234的顶部伸入到第二凹槽223内，外桶23的外侧壁的顶部伸入到第三凹槽225内。这样，通过内桶24和外桶23的各侧壁与凹槽的配合，可使桶盖22对内桶24和外桶23形成较好的密封。

量热仪100还包括密封件87、88和89。密封件87容纳在桶盖22的第一凹槽21内，且位于桶盖22和内桶24的侧壁顶部之间；密封件88容纳在桶盖22的第二凹槽22内，且位于桶盖22和外桶23的中侧壁232与内侧壁234的顶部之间；密封件89容纳在桶盖22的第三凹槽23内，且位于桶盖22和外桶23的外侧壁230顶部之间。通过增设密封件，进一步提高密封效果，有效防止热量的扩散，提高量热仪的准确性。

桶盖22上开设有通孔227，当桶盖22与内桶24侧壁顶部以及外桶23各侧壁顶部通过对应凹槽配合后，容置腔体241与通孔227连通，从而通过通孔227实现内桶24与外界的连通；上盖21位于桶盖22上以将通孔227封闭，以防止外界空气进入容置腔体241。更具体地，上盖21在与桶盖22相接触的面上设有凸起210，桶盖22的通孔227的周缘设有凸块229。上盖21放置于桶盖22上时，凸块229与凸起210配合，上盖21将通孔227封闭，凸起210置于通孔227中。

量热仪100还包括设置在桶盖22的凸块229和上盖21的凸起210之间的密封件90，以对桶盖22和上盖21的配合形成密封，有效地防止内桶24与外界进行热交换。在本具体实施例中，凸块229的靠近通孔227的侧壁倒角而形成朝向上盖21的斜面，密封件90与该斜面接触。可以理解，上盖21和桶盖22也可制造成一个整体。把上盖21和桶盖22制成分离的形式，则在实验过程中，只需要打开上盖21，将氧弹筒41及燃料从通孔227处放入或取出即可。

在实验过程中，内桶24中注入液体，形成内桶液体层，整个量热仪处于封闭状态，氧弹筒41内的燃料燃烧后会产生热量，热散至内桶液体层会导致内桶液体温度改变，通过测温探头测量内桶液体层的温度变化，结合液体量测量发热量。

本实用新型的热量仪中，为了保证热量交换对实验结果的影响，在外桶23的外侧壁230与外桶23的中侧壁232之间的夹层中设有液体，形成外桶液体层，有效防止外界环境对热量的扩散产生影响；在设有外桶液体层的基础上，在外桶23中侧壁232与外桶23内侧壁234之间形成真空层，进一步减小热量的交换；更进一步地，在内桶24与外桶23的内侧壁234之间形成空腔27，在空腔27中可注入气体或液体，形成气体层或液体层，或者抽出空腔27内空气形成真空层，加强内桶24与外界的隔离。采用所述独特的外桶液体层、真空层和空腔的三层式保温，给内桶24提供良好的实验环境，能有效的将内桶24与外界隔热，保证实验的准确性和稳定性。

如图4，在本实用新型第二实施例中，量热仪的外桶23仅包括与内桶24的侧壁间隔一定距离的外侧壁230。外侧壁230与内桶24的侧壁之间形成用于盛装液体并形成外桶液体层的外腔体25，而省略本实用新型第一实施例中外桶23的中侧壁232与内侧壁234之间形成的内腔体26以及外桶的内侧壁234与内桶24之间形成的空腔27。

在实验过程中，内桶24置于外桶23中且内桶24的容置腔体241中注入液体，形成内桶液体层；在外腔体25中注入液体，形成外桶液体层；外桶液体层将外桶23内部与外界隔开，防止外界对外桶23内部的温度产生影响；有效防止外界环境对热量的扩散产生影响。整个量热仪处于封闭状态，氧弹筒41内的燃料燃烧后会产生热量，热散至内桶液体层会导致内桶液体温度改变，通过测温探头测量内桶液体层的温度变化，结合液体量测量发热量。

本实用新型中，采用激光点火方式，不仅可实现易燃物质的燃烧热的测量，还能够通过控制装置60对激光功率大小以及照射时长的控制促使反应材料分解，以适应难燃物质的燃烧热的测量，可测样品70种类更为广泛；同时采用激光点火方式不仅能测样品70的燃烧热，还能测试样品70的反应热(反应热指的是物质失稳后内部反应所产生的热量，例如火药、炸药和推进剂等含能材料的爆热及亚稳态材料组分间的反应热)；另外，因不受点火丝长度等条件的限制，采用激光点火方式不仅可测试如常规的煤等固态样品70、燃料和化学品等液态样品70，亦可对不同气体环境(空气、氮气、氩气、氧气)中的各种含能材料进行反应热值和爆热测试，适应范围更广。同时，将光发射器43与聚光组件45设置于氧弹筒41外部，一方面当氧弹筒41置于桶体20的液体中时，光发射器43与聚光组件45均位于桶体20中液体之上，防止因液体渗入而造成光发射器43与聚光组件45的损坏；另一方面，在试验过程中，操作人员可根据不同样品70的不同特殊性对光发射器43产生的光的频率及通断时间进行适应性调节，可操作性强，且在后期维护时无需对氧弹筒41进行拆装便可直接对光发射器43与聚光组件45进行维护，简单便捷；再次，光发射器43与聚光组件45置于氧弹筒41外而无需占用氧弹筒41的内部空间，避免氧弹筒41内部各元件之间间隙太小而造成各元件拆装时与相邻元件之间相互碰撞导致损坏。另外，氧弹装置40内还设置有聚光片452与样品70之间滤光片47，有效防止样品70在燃烧时产生的污染物污染位于样品70上方的聚光片452，且当样品70在氧弹筒41内燃烧产生高压力时，防止因压力过大而损坏聚光组件45。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.氧弹装置，其特征在于：包括氧弹筒、光发射器以及聚光组件；所述光发射器与所述聚光组件连接且两者均设置于所述氧弹筒外部；所述光发射器产生的光经所述聚光组件聚光后直接照射于所述氧弹筒内。

2.如权利要求1所述的氧弹装置，其特征在于：所述聚光组件设置于所述氧弹筒外部的表面上，所述光发射器与所述聚光组件连接并独立于所述氧弹筒外。

3.如权利要求1所述的氧弹装置，其特征在于：所述聚光组件包括聚光片安装座及聚光片，所述氧弹筒包括一端呈开口状的弹体、弹芯以及弹盖；所述弹芯设置于所述弹体呈开口的一端，所述弹盖套设于所述弹芯外并设置于所述弹体上；所述聚光片安装座固定安装于所述弹芯上并伸出于所述弹盖外，所述聚光片安装于所述聚光片安装座内。

4.如权利要求3所述的氧弹装置，其特征在于：还包括可透光的滤光片，所述滤光片与所述聚光片相对且设置于所述聚光片的下方。

5.如权利要求4所述的氧弹装置，其特征在于：所述滤光片为设置于所述弹芯内并与所述聚光片位于同一条光通道内的石英片。

6.如权利要求4所述的氧弹装置，其特征在于：所述弹芯内设置有顶杆，所述滤光片支撑于所述顶杆上并抵接于所述弹芯内部与所述顶杆之间。

7.如权利要求3所述的氧弹装置，其特征在于：所述聚光组件包括设置于所述聚光片安装座上的焦距调节座，所述焦距调节座与所述聚光片安装座两者之间活动设置。

8.如权利要求7所述的氧弹装置，其特征在于：所述光发射器包括光发射源及用于光传输的光传输件，所述光传输件连接于所述光发射源与所述焦距调节座之间。

9.如权利要求8所述的氧弹装置，其特征在于：所述光发射源为激光发射器，所述光传输件为用于激光传输的光纤；所述光纤的一端与所述激光发射器连接，所述光纤的另一端通过光纤接头安装于所述焦距调节座上，以随所述焦距调节座向靠近或远离所述聚光片的方向移动。

10.如权利要求9所述的氧弹装置，其特征在于：所述光纤接头与所述焦距调节座之间、所述聚光片安装座与所述弹芯之间以及所述弹体与所述弹芯之间均设置有密封件。