量熱儀的基本概念和工作原理

基本概念

量熱儀，也被稱為熱量計(jì)，是一種用于測(cè)量固體或液體物質(zhì)發(fā)熱量的設(shè)備。它廣泛應(yīng)用于熱電、水泥、煤炭、新能源等領(lǐng)域1。

工作原理

量熱儀的工作原理涉及到熱容量的測(cè)定。熱容量是指設(shè)備的量熱系統(tǒng)溫度每升高1℃所吸收的熱量，用J/K表示。為了計(jì)算試樣的發(fā)熱量，需要知道水溫升高1℃需要吸收熱量。量熱系統(tǒng)中，除了水吸收熱量外，氧彈、內(nèi)筒、溫度計(jì)和攪拌器等也會(huì)吸熱，且各自的吸熱情況不一樣。因此，需要采用已知熱值的基準(zhǔn)物來(lái)實(shí)際出量熱系統(tǒng)溫度每升高1℃所要吸收的熱量，也就是出量熱儀的熱容量。熱容量的有效期為3個(gè)月，但如果在以下情況下發(fā)生，應(yīng)立即重新：正常使用中的量熱儀經(jīng)過(guò)較大幅度的搬動(dòng)；更換量熱儀溫度計(jì)；測(cè)定發(fā)熱量時(shí)，內(nèi)筒實(shí)際水溫與熱容量時(shí)的平均內(nèi)筒水溫相差5℃以上；量熱儀經(jīng)過(guò)大修，并完全換水以后。如果量熱儀的使用環(huán)境長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有發(fā)生重大改變，每年也要根據(jù)使用地的季節(jié)變化，分為春、夏、秋、冬季，各一次1。

量熱儀的種類和特點(diǎn)

全自動(dòng)量熱儀

全自動(dòng)量熱儀具有大大容量水箱，適合大批量連續(xù)24小時(shí)實(shí)驗(yàn)。它們采用高級(jí)單片機(jī)系統(tǒng)，操作全自動(dòng)化，人工所需做的只是稱量、裝彈和充氧，儀器自動(dòng)完成定量注水、自動(dòng)攪拌、點(diǎn)火、輸出打印結(jié)果、排水等工作。這類量熱儀的人機(jī)交互界面友好，大屏幕漢字屏幕顯示時(shí)間和試驗(yàn)進(jìn)程，即學(xué)即用，具有實(shí)驗(yàn)后換算高低位發(fā)熱量功能1。

等溫式量熱儀

等溫式量熱儀可以自動(dòng)充氧、氧彈自動(dòng)升降、實(shí)驗(yàn)完成后自動(dòng)釋放氧彈廢氣，具有高自動(dòng)化水平。用戶操作時(shí)只需要裝好氧彈，其余步驟如聯(lián)接電子天平讀取試樣重量、充氧氣、升降氧彈、識(shí)別氧彈、定量?jī)?nèi)筒水水量、點(diǎn)火、完成試驗(yàn)、氧彈放氣、實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)等都可以自動(dòng)化完成。這種量熱儀還能自動(dòng)調(diào)節(jié)內(nèi)外筒溫差，保證終點(diǎn)時(shí)內(nèi)筒比外筒溫度高1K左右，完全符合國(guó)標(biāo)第8.2.4條要求，測(cè)試結(jié)果長(zhǎng)期穩(wěn)定。它們能連續(xù)72小時(shí)以上做實(shí)驗(yàn)，解決了無(wú)冷卻裝置的量熱儀因外筒水溫升高（過(guò)沖）而需暫停實(shí)驗(yàn)的技術(shù)難題1。

觸摸式量熱儀

觸摸式量熱儀由單片機(jī)控制，采用觸摸式中文液晶顯示屏，美觀大方，操作簡(jiǎn)單。其自動(dòng)化程度高，可以自動(dòng)注水，自動(dòng)調(diào)節(jié)外桶水溫，人工操作只需稱樣品的重量，輸入樣品重量值，其他步驟均可自動(dòng)完成，并打印測(cè)試結(jié)果，方便快捷。測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定可靠，可作為仲裁分析。此外，還具有語(yǔ)言功能，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)自動(dòng)語(yǔ)音報(bào)結(jié)果1。

量熱儀的應(yīng)用領(lǐng)域

量熱儀在多個(gè)領(lǐng)域都有應(yīng)用，包括但不限于熱電、水泥、煤炭、新能源等領(lǐng)域。它們主要用于測(cè)量煤炭、秸稈、石油等固體的發(fā)熱量，也可測(cè)量石油等液體的發(fā)熱量。在農(nóng)藥產(chǎn)品領(lǐng)域，差示掃描量熱儀能夠測(cè)量和記錄溫度變化，服務(wù)于農(nóng)藥產(chǎn)品的熱性能研究46。

量熱儀的選購(gòu)注意事項(xiàng)

選擇量熱儀時(shí)，需要考慮的因素包括但不限于設(shè)備的自動(dòng)化程度、測(cè)量精度、適用范圍等。一些高端的量熱儀具有高自動(dòng)化水平，可以顯著提高實(shí)驗(yàn)效率和準(zhǔn)確性。同時(shí)，還需要注意設(shè)備的維護(hù)和要求，以確保測(cè)量結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性1。

結(jié)：量熱儀是一種重要的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。在選擇和使用量熱儀時(shí)，需要根據(jù)具體的需求和條件來(lái)確定合適的選擇，并遵循正確的操作程序和維護(hù)方法。