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一、基本原理 量熱儀通過將一定量的試樣放在充有過量氧氣的氧彈內(nèi)燃燒，放出的熱量被一定量的水吸收。通過測量水溫的升高，結(jié)合量熱儀的熱容量（即量熱系統(tǒng)溫度每升高1℃所吸收的熱量），可以計算出試樣的發(fā)熱量。 二、關(guān)鍵組件及作用- 氧彈：用于盛放試樣并提供燃燒所需的氧氣。氧彈由耐熱、耐腐蝕的合金鋼制成，能承受充氧壓力和燃燒過程中產(chǎn)生的瞬時高壓，并保持完全氣密。
- 內(nèi)筒：通常用紫銅、黃銅或不銹鋼制成，內(nèi)裝一定量的水，用于吸收試樣燃燒放出的熱量。
- 外筒：為金屬制成的雙壁容器，有上蓋，外壁為圓形，內(nèi)壁形狀依內(nèi)筒而定，保持兩者之間有適當?shù)拈g距。外筒用于維持內(nèi)筒水溫的恒定，減少熱量損失。
- 攪拌器：用于攪拌內(nèi)筒中的水，使水溫均勻升高，提高測量精度。
- 溫度傳感器：用于測量內(nèi)筒和外筒的水溫變化，是計算試樣發(fā)熱量的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
三、工作過程- 準備階段：將一定量的試樣放入氧彈中，并充入過量的氧氣。同時，向內(nèi)筒中加入一定量的水，并放置溫度傳感器。
- 燃燒階段：點燃氧彈中的試樣，使其在內(nèi)筒的水中燃燒，放出的熱量被水吸收。
- 測量階段：通過溫度傳感器測量內(nèi)筒水溫的升高，并結(jié)合量熱儀的熱容量，計算出試樣的發(fā)熱量。
四、影響因素及校準- 熱量損失：在燃燒和測量過程中，會有部分熱量通過熱輻射、熱傳導等方式散失到環(huán)境中。為了減少熱量損失，量熱儀通常采用雙層外筒和攪拌器等設(shè)計。
- 熱容量標定：由于除了水吸收熱量外，氧彈、內(nèi)筒、溫度計和攪拌器等部件也會吸收一定的熱量，因此需要通過使用已知熱值的基準物（如苯甲酸）進行實際標定來得出量熱儀的熱容量。
五、自動化程度量熱儀根據(jù)自動化程度可分為手動量熱儀、半自動量熱儀和全自動量熱儀。全自動量熱儀具有更高的自動化程度，能夠自動完成定量注水、自動攪拌、點火、輸出打印結(jié)果、排水等工作，大大提高了工作效率和測試精度。
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發(fā)表于 2024-12-2 08:05:15
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