专利名称：周边控温量热仪的制作方法
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，特指一种周边控温量热仪。
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以及桶盖吸热或放热。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。
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更好地保持外桶以及桶盖内温度的恒定性，并能在长时间内稳定的保持温度恒定，给内桶创造出一个理想的外界环境，从而提高仪器适应恶劣环境的能力，缩短测试时间，在一定程度上提高测试精确度的周边控温量热仪。
为了解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为一种周边控温量热仪，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，其特征在于所述量热仪进一步包括与量热仪桶体相连的周边控温机构，该周边控温机构包括一个或一个以上能够提供介质循环动力源的驱动装置和一个或一个以上能够提供加热和制冷功能的控温装置。
所述周边控温机构包括第一驱动装置和第一控温装置，所述第一驱动装置的一端通过第一控温装置与桶盖相连，桶盖与外桶腔体连通，第一驱动装置的另一端与外桶腔体相连。
所述周边控温机构包括第一驱动装置和第一控温装置，所述第一驱动装置的一端通过第一控温装置分别与桶盖和外桶腔体相连，桶盖与外桶腔体为各自独立腔体，第一驱动装置的另一端与桶盖和外桶腔体相连。
所述周边控温机构包括第一驱动装置、第一控温装置、第二驱动装置以及第二控温装置；所述第一驱动装置的一端通过第一控温装置与桶盖的进口端相连，第一驱动装置的另一端与桶盖的出口端相连，所述第二驱动装置的一端通过第二控温装置与外桶腔体的进口端相连，第二驱动装置的另一端与外桶腔体的出口端相连，桶盖与外桶腔体为各自独立腔体。
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，该搅拌泵的入口与内桶连通。
所述内桶的内设置有一波轮，所述波轮与电机相连，所述波轮的上方装设有叶片。
所述周边控温机构进一步包括转换开关，驱动装置的进口端与介质补入口相连。
所述外桶腔体上进一步开设有介质排放口。
与现有技术相比，本发明的优点在于1、本发明的周边控温量热仪设有与量热仪桶体相连的周边控温机构，该周边控温机构包括一个或一个以上能够提供介质循环动力源的驱动装置和一个或一个以上能够提供加热和制冷功能的控温装置，周边控温机构与外桶、桶盖形成一个或多个循环系统，利用驱动装置能够使介质在循环系统中流动，同时配合能够加热和制冷的控温装置使流动在循环系统中的介质始终保持在恒定的温度下，无论环境温度如何改变，控温装置都能通过调整将介质温度控制在最合适的范围内。这样的话，不但使整个桶盖、外桶始终处在一个合适的温度下，并且通过自流的特性也使桶盖和外桶内各处介质的温度长期保持一致，同时还增强了桶盖和外桶腔体内介质的搅拌性，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，也使得本发明的量热仪适用范围更广，特殊工况下对环境的适应能力更强，提高仪器适应恶劣环境的能力，缩短了测试时间；2、本发明的周边控温量热仪周边控温机构可以利用一套控温装置和驱动装置对桶盖和外桶进行分别控制，形成两个各自独立的循环系统分别控制其温度，也可以对桶盖和外桶腔体实现统一控制，形成一个完整的循环系统，同时还可以利用多套控温装置和驱动装置对桶盖和外桶进行分别控制，如此多样的控制方式，扩大了量热仪的适用范围，能够提高仪器适应恶劣环境的能力，可以根据实际情况的需要进行调整，使其更快的完成测试工作；3、本发明的周边控温量热仪，在外桶与桶盖之间设有全密封层，并在空气夹层与桶盖之间设有半密封层，从而保证了该量热仪工作环境的稳定，也使工作环境的温度相对恒定，因此能够进一步提高量热仪的测量精度；4、本发明的周边控温量热仪，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，搅拌泵的入口与内桶相连，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长期保持一致，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；5、本发明的周边控温量热仪在内桶内设置有一波轮，并在波轮的上方设置有与其呈一定角度的叶片，通过该叶片的设置，可以扩大波轮搅拌的工作范围，特别是在深度方向上对整个内桶内的介质实施均匀搅拌；利用波轮在电机驱动下对内桶内的介质进行的搅拌作业，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。
图1是本发明实施例1的结构示意图；图2是本发明实施例2的结构示意图；图3是本发明实施例3的结构示意图；图4是实施例3中波轮和叶片的结构示意图。
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4、空气夹层 6、周边控温机构61、第一驱动装置 62、第一控温装置63、第一转换开关 64、第一介质补入口161、第二驱动装置 162、第二控温装置
163、第二转换开关 164、第二介质补入口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15、波轮16、电机17、叶片具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
实施例1如图1所示，本发明的一种周边控温量热仪，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，该介质可以为水、油等液态物质或者为其他气态流体；内桶1和外桶2之间设有空气夹层4，量热仪进一步包括与量热仪桶体相连的周边控温机构6。该周边控温机构6包括第一驱动装置61和第一控温装置62，第一驱动装置61的一端通过第一控温装置62与桶盖3相连，桶盖3与外桶腔体23连通，第一驱动装置61的另一端与外桶腔体23相连。第一驱动装置61能够提供介质循环动力源，第一控温装置62则根据实际环境温度的情况实时进行加热和制冷从而保证温度的恒定。这样的话，外桶腔体23、桶盖3以及周边控温机构6形成一个完整的循环系统，在第一驱动装置61的驱动下，使恒定温度的介质在该循环系统中流动，成为内桶1的最佳的外环境，为内桶1外环境的稳定提供保障。在较佳的实施例中，周边控温机构6进一步包括第一转换开关63并在外桶腔体23上还开设有第一介质排放口11，第一驱动装置61的进口端与第一介质补入口64相连，当循环系统内需要补充介质时，则打开第一转换开关63，使新介质从第一介质补入口64输入。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的介质出口相连，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，外桶和桶盖3内同样装好介质，然后开启第一驱动装置61和第一控温装置62，通过循环和控温使介质达到预定的温度。具有一定温度介质流入桶盖3，然后通过外桶腔体23后又流回第一驱动装置61，形成循环系统，从而使外桶腔体23和桶盖3保持在恒定的温度下，为内桶1提供最佳的外环境，提高了仪器的稳定性，也为测量结果的精度提供了保障。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。如果循环系统中需要补充介质时，则可打开第一转换开关63，切断循环系统，使新介质从第一介质补入口64输入，补充介质。如果需要将外桶腔体23内的介质放出，则可通过外桶腔体23的介质排放口11将介质放出。
实施例2如图2所示，本发明的一种周边控温量热仪，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，该介质可以为水、油等液态物质或者为其他气态流体；内桶1和外桶2之间设有空气夹层4，量热仪进一步包括与量热仪桶体相连的周边控温机构6。周边控温机构6包括第一驱动装置61和第一控温装置62，第一驱动装置61的一端通过第一控温装置62分别与桶盖3和外桶2相连，桶盖3与外桶2为各自独立腔体，第一驱动装置61的另一端与桶盖3和外桶2相连。第一驱动装置61能够提供介质循环动力源，第一控温装置62则根据实际环境温度的情况实时进行加热和制冷从而保证温度的恒定。这样的话，外桶2和周边控温机构6以及桶盖3和周边控温机构6各自形成独立的循环系统，在第一驱动装置61的驱动下，使恒定温度的介质分别在各自的循环系统中流动，同时构成内桶1的最佳的外环境，为内桶1外环境的恒定提供保障。在较佳的实施例中，周边控温机构6进一步包括第一转换开关63并在外桶腔体23上还开设有一介质排放口11，第一驱动装置61的进口端与第一介质补入口64相连，当循环系统需要补充介质时，则打开第一转换开关63，使新介质从第一介质补入口64输入。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的介质出口相连，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，外桶腔体2和桶盖3内同样装好介质，然后开启第一驱动装置61和第一控温装置62，通过循环和控温使介质达到预定的温度。介质分别流入桶盖3和外桶腔体23，然后又分别流回第一驱动装置61，各自形成独立的循环系统，从而同时使外桶腔体23和桶盖3保持在恒定的温度下，为内桶1提供最佳的外环境，提高了仪器的稳定性，也为测量结果的精度提供了保障。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。如果循环系统中需要补充介质时，则可打开第一转换开关63，切断循环系统，使新介质从第一介质补入口64输入补充介质。如果需要将外桶腔体23内的介质放出，则可通过外桶腔体23的介质排放口11将介质放出。
实施例3如图3所示，本发明的一种周边控温量热仪，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，该介质可以为水、油等液态物质或者为其他气态流体；内桶1和外桶2之间设有空气夹层4，量热仪进一步包括与量热仪桶体相连的周边控温机构6。该周边控温机构6包括第一驱动装置61、第一控温装置62、第二驱动装置161以及第二控温装置162；所述第一驱动装置61的一端通过第一控温装置62与桶盖3的进口端相连，第一驱动装置61的另一端与桶盖3的出口端相连，第二驱动装置161的一端通过第二控温装置162与外桶腔体23的进口端相连，第二驱动装置161的另一端与外桶腔体23的出口端相连，桶盖3与外桶腔体23为各自独立腔体。这样的话，外桶2、第一驱动装置61和第一控温装置62以及桶盖3、第二驱动装置161和第二控温装置162各自形成独立的循环系统。在第一驱动装置61的驱动下，配合第一控温装置62使恒定温度的介质在围绕桶盖3形成的循环系统中流动；在第二驱动装置161的驱动下，配合第二控温装置162使恒定温度的介质在围绕外桶腔体23形成的循环系统中流动，两者同时构成内桶1的最佳的外环境，为内桶1外环境的稳定提供保障。在较佳的实施例中，周边控温机构6进一步包括第一转换开关63和第二转换开关163并在外桶腔体23上还开设有一介质排放口11，第一驱动装置61的进口端与第一介质补入口64相连，第二驱动装置161的进口端与第二介质补入口164相连。当循环系统内需要补充介质时，则分别打开第一转换开关63和第二转换开关163，使新介质从第一介质补入口64和第二介质补入口164输入。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。参见图4所示，本发明进一步在内桶1内设置有一波轮15，该波轮15与电机16相连。该波轮15的上方装设有叶片17，该叶片17与波轮15呈一定角度α，该α可以为90度，即波轮15与叶片17垂直。同时α也可以满足以下关系式D＞1+2Lcosα；其中D为内桶1的直径，1与波轮15的水平长。在这个较佳的范围内，波轮15和叶片17的组合所产生的效果最佳。该波轮15通过电机16的带动能够对内桶1内的介质产生搅拌的作用，保证了内桶1内各处的介质温度长期保持一致，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。同时，为了满足波轮15对不同桶高和深度的搅拌效果，当内桶1的高度值与叶片17垂直高度值之比为2～6时，波轮15和叶片17的组合能够对内桶1内所有的水进行充分的均匀搅拌，达到较佳的效果。
工作原理测试时，可先在内桶1内装好一定容量的介质，外桶腔体2和桶盖3内同样装好介质，然后开启第一驱动装置61、第一控温装置62、第二驱动装置161以及第二控温装置162，通过循环和控温使介质达到预定的温度。介质分别流入桶盖3和外桶腔体23，然后又分别流回第一驱动装置61和第二驱动装置161，各自形成独立的循环系统，从而同时使外桶腔体23和桶盖3保持在恒定的温度下，为内桶1提供最佳的外环境，提高了仪器的稳定性，也为测量结果的精度提供了保障。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。如果循环系统中需要补充介质时，则可打开第一转换开关63和第二转换开关163，分别从第一介质补入口64和第二介质补入口164进行补充介质，通过第一控温装置62和第二控温装置162后重新进入桶盖3和外桶腔体23。如果需要将外桶腔体23内的介质放出，则可通过外桶腔体23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。
权利要求
1.一种周边控温量热仪，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)，其特征在于所述量热仪进一步包括与量热仪桶体相连的周边控温机构(6)，该周边控温机构(6)包括一个或一个以上能够提供介质循环动力源的驱动装置和一个或一个以上能够提供加热和制冷功能的控温装置。
2.根据权利要求1所述的周边控温量热仪，其特征在于所述周边控温机构(6)包括第一驱动装置(61)和第一控温装置(62)，所述第一驱动装置(61)的一端通过第一控温装置(62)与桶盖(3)相连，桶盖(3)与外桶腔体(23)连通，第一驱动装置(61)的另一端与外桶腔体(23)相连。
3.根据权利要求1所述的周边控温量热仪，其特征在于所述周边控温机构(6)包括第一驱动装置(61)和第一控温装置(62)，所述第一驱动装置(61)的一端通过第一控温装置(62)分别与桶盖(3)和外桶腔体(23)相连，桶盖(3)与外桶腔体(23)为各自独立腔体，第一驱动装置(61)的另一端与桶盖(3)和外桶腔体(23)相连。
4.根据权利要求1所述的周边控温量热仪，其特征在于所述周边控温机构(6)包括第一驱动装置(61)、第一控温装置(62)、第二驱动装置(161)以及第二控温装置(162)；所述第一驱动装置(61)的一端通过第一控温装置(62)与桶盖(3)的进口端相连，第一驱动装置(61)的另一端与桶盖(3)的出口端相连，所述第二驱动装置(161)的一端通过第二控温装置(162)与外桶腔体(23)的进口端相连，第二驱动装置(161)的另一端与外桶腔体(23)的出口端相连，桶盖(3)与外桶腔体(23)为各自独立腔体。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的周边控温量热仪，其特征在于所述内桶(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)；所述搅拌喷杆(12)与搅拌泵(14)的出口相连，该搅拌泵(14)的入口与内桶(1)连通。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的周边控温量热仪，其特征在于所述内桶(1)内设置有一波轮(15)，所述波轮(15)与电机(16)相连，所述波轮(15)的上方装设有叶片(17)。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的周边控温量热仪，其特征在于所述周边控温机构(6)进一步包括转换开关，驱动装置的进口端与介质补入口相连。
8.根据权利要求5所述的周边控温量热仪，其特征在于所述周边控温机构(6)进一步包括转换开关，驱动装置的进口端与介质补入口相连。
9.根据权利要求6所述的周边控温量热仪，其特征在于所述周边控温机构(6)进一步包括转换开关，驱动装置的进口端与介质补入口相连。
10.根据权利要求1或2或3或4所述的周边控温量热仪，其特征在于所述外桶腔体(23)上进一步开设有介质排放口(11)。
全文摘要
本发明公开了一种周边控温量热仪，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，量热仪进一步包括与量热仪桶体相连的周边控温机构，该周边控温机构包括一个或一个以上能够提供介质循环动力源的驱动装置和一个或一个以上能够提供加热和制冷功能的控温装置。本发明是一种能够更好地保持外桶以及桶盖内温度的恒定性，并能长期保持温度一致均匀，给内桶创造出一个理想的外界环境，从而提高仪器适应恶劣环境的能力，缩短测试时间，在一定程度上提高测试精确度的周边控温量热仪。
文档编号G12B7/00GK1821758SQ20061003141
公开日2006年8月23日 申请日期2006年3月29日 优先权日2006年3月29日
发明者朱先德 申请人:朱先德