量熱儀也稱熱量?jī)x或熱量計(jì),主要用于測(cè)定煤炭、焦炭、矸石等固體可燃物的發(fā)熱量指標(biāo),以衡量被測(cè)物的品質(zhì)。廣泛適用于電力、煤炭、冶金等行業(yè)。所測(cè)結(jié)果符合國(guó)標(biāo)GB/T213-2003《煤的發(fā)熱量測(cè)定方法》的要求。是煤質(zhì)化驗(yàn)室主要儀器、儀器結(jié)構(gòu)合理、制作精良、性能可靠、故障率低、結(jié)果準(zhǔn)確。
主要機(jī)型：微機(jī)量熱儀,智能量熱儀、全自動(dòng)量熱儀,全自動(dòng)雙控量熱儀,制冷型量熱儀等。
量熱儀的熱容量是指該設(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。如果想要根據(jù)試樣燃燒后水溫的升高來(lái)計(jì)算試樣的發(fā)熱量，首先應(yīng)知道水溫升高1℃需要吸收多少熱量。量熱儀包含以下組件:測(cè)量單元、分解氧彈、充氧站
量熱儀的原理
將一克煤炭放到?jīng)_入過量氧氣（助燃）氧彈中燃燒，它所產(chǎn)生的熱量必然通過氧彈向內(nèi)桶的水中導(dǎo)熱，通過方箱上蓋的攪拌葉將其攪拌均勻后，內(nèi)筒溫度探頭精確測(cè)量氧彈中一克煤碳所釋放的能量---即熱量，表示單位為焦耳J或卡KA，二者換算單位為；一卡等于4.1816焦耳，焦耳為國(guó)標(biāo)單位，日常工作與生活中通常說(shuō)卡而很少有人說(shuō)焦耳。
通過上面我們知道一克煤碳的熱量使用內(nèi)筒探頭所測(cè)得，那么，如果內(nèi)筒探頭沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的起始參照溫度為起點(diǎn)，它測(cè)不出一克煤碳的總熱值，所以，在這一克煤碳沒有燃燒之前，內(nèi)筒探頭要選擇一個(gè)穩(wěn)定的溫度值為參照物，那么，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)而又穩(wěn)定的參照物就是注滿在方箱中的水，而方箱中的水溫是絕不允許變化的，當(dāng)然，不可能，但要盡量控制其水溫不能大幅或瞬間波動(dòng)。兩次試驗(yàn)中水溫變化不能超過5℃。
量熱儀的性能特點(diǎn)
超大大容量水箱，適合大批量連續(xù)24小時(shí)實(shí)驗(yàn)
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。
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
量熱儀產(chǎn)品近年來(lái)更新?lián)Q代迅速，目前已出現(xiàn)了一款自動(dòng)充氧、氧彈自動(dòng)升降、實(shí)驗(yàn)完成后自動(dòng)釋放氧彈廢氣的高自動(dòng)化的量熱儀。
1、用戶操作時(shí)只需要裝好氧彈，余下聯(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)等過程可全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 2、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，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。
3、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（過沖）而需暫停實(shí)驗(yàn)的技術(shù)難題。
4、采用進(jìn)口機(jī)械部件，自動(dòng)充氧、自動(dòng)放氣、自動(dòng)升降氧彈等運(yùn)動(dòng)。
5、采用壓縮機(jī)制冷和專用加熱裝置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制外筒水溫，控溫精度達(dá)到國(guó)標(biāo)第7.1.4要求（±0.1K）。
量熱儀的發(fā)展
目前國(guó)內(nèi)使用的量熱儀除國(guó)產(chǎn)的外，還有美國(guó)LECO公司和德國(guó)IKA公司生產(chǎn)的，其型號(hào)也有恒溫式、絕熱式和雙干式。但不論是哪種型號(hào)、哪個(gè)廠家生產(chǎn)的，都還沒有脫離自1881年臺(tái)量熱儀誕生以來(lái)的基本模式，即包括水套(通常叫作外筒)、內(nèi)筒、燃燒室(通常叫作氧彈)等基本部件組成的體系。一百多年來(lái)，特別是近20年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，量熱儀在結(jié)構(gòu)和操作模式方面都進(jìn)行了很大的改進(jìn)，自動(dòng)化程度大大提高，測(cè)試速度更快，精密度、準(zhǔn)確度更高。
雙干式由于氧彈結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，且對(duì)環(huán)境條件要求也很苛刻，絕熱式量熱儀由于對(duì)溫度的自動(dòng)跟蹤技術(shù)要求很高，這種型號(hào)的量熱儀在市場(chǎng)上比較少見，所以基本上不生產(chǎn)了，故本文所談的主要是恒溫式量熱儀。
從的量熱儀到現(xiàn)代的量熱儀在以下方面進(jìn)行了比較大的改進(jìn)：
20世紀(jì)70年代以前，量熱儀用的測(cè)溫工具是一種類似普通水銀溫度計(jì)的貝克曼溫度計(jì)，也是通過水銀在玻璃管中的熱脹冷縮來(lái)反映溫度的變化，所不同的是為了讀溫更準(zhǔn)確，故將其刻度分得更細(xì)(實(shí)際上是將玻璃管中的毛細(xì)管做得更細(xì))，但這樣就要求將溫度計(jì)做得很長(zhǎng)，使用起來(lái)不方便且容易損壞。同時(shí)考慮到測(cè)試過程中只需要測(cè)得起點(diǎn)與終點(diǎn)的溫差，并不需要實(shí)際溫度值，而一般實(shí)際測(cè)試過程的溫差都在4℃以下，所以溫度計(jì)刻度量程5～6℃即可，但是當(dāng)實(shí)際水溫低時(shí)，可能讀不到溫度，即水銀收縮到下方的儲(chǔ)藏室中，而當(dāng)水溫高時(shí)，也可能讀不到溫度，即水銀膨脹到超過量程。為了解決這個(gè)問題，在溫度計(jì)的上方增加一個(gè)儲(chǔ)藏室，用來(lái)儲(chǔ)藏備用水銀。當(dāng)水溫太低時(shí)，從上方儲(chǔ)藏室中倒回一部分水銀到毛細(xì)管中來(lái)，當(dāng)水溫太高時(shí)，則將毛細(xì)管中的水銀倒回一部分到上方儲(chǔ)藏室中，這樣就保證在任何水溫條件下，貝克曼溫度計(jì)都能讀溫。
貝克曼溫度計(jì)盡管比普通水銀溫度計(jì)讀溫更準(zhǔn)，但也只能讀到0．001℃(且要借助放大鏡來(lái)讀)，操作也很麻煩，而且由于制造技術(shù)上的原因，溫度計(jì)毛細(xì)管內(nèi)徑和刻度都不可能十分均勻，因此必須進(jìn)行毛細(xì)孔徑校正和平均分度值校正，這些工作也是相當(dāng)繁瑣的。
量熱儀的第二個(gè)改進(jìn)就是將內(nèi)筒水量的人工稱量改為自動(dòng)稱量，內(nèi)筒水量的多少及其重復(fù)性好壞是影響量熱儀的精密度和準(zhǔn)確度的重要因素。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的量熱儀內(nèi)筒水量，主要是2000g左右和3000g左右的兩種，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，任何一種型號(hào)的量熱儀其內(nèi)筒水量的重復(fù)性應(yīng)小于1g。由人工使用電子臺(tái)秤來(lái)稱量?jī)?nèi)筒水，既麻煩又容易帶來(lái)人為操作不規(guī)范所產(chǎn)生的誤差，改為自動(dòng)稱量以后提高了工作效率又避免了人為因素的影響，提高了量熱儀的重復(fù)性，使測(cè)得的結(jié)果更加準(zhǔn)確。內(nèi)筒水量自動(dòng)稱取的方式到目前為止有下列三種：量杯式、自動(dòng)平衡式和電子量杯。
內(nèi)筒水量由人工稱量改為自動(dòng)稱量之后，工作效率大大提高，原來(lái)做一個(gè)樣要40分鐘左右，現(xiàn)在只要15分鐘左右。原來(lái)做完試驗(yàn)后，內(nèi)筒的水量要倒掉換新的，現(xiàn)在做完試驗(yàn)后，內(nèi)筒的水要灌回外筒，每次試驗(yàn)后內(nèi)筒的水溫要升高1．5～3．5℃左右，雖然內(nèi)筒水量只有外筒水量的七分之一至十分之一，每次試驗(yàn)后可使外筒水溫升高0．3～0．5℃左右，一個(gè)上午可做10個(gè)左右的樣，外筒水溫可升高3～5℃左右。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)量熱儀使用的環(huán)境要求，室溫和外筒水溫之差不能超過1．5℃，如果每次試驗(yàn)后的內(nèi)筒水不進(jìn)行降溫處理就直接進(jìn)入外筒的話，少則3次多則5次就可能使外筒水溫超過室溫1．5℃，這樣將影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。為此，必須將試驗(yàn)后的內(nèi)筒水行制冷，然后再進(jìn)入外筒參加下一輪的循環(huán)，這樣才能保證外筒水溫與室溫之差始終能滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，目前制冷的方式有以下三種：半導(dǎo)體制冷、壓縮機(jī)制冷和自然冷卻。
攪拌方式除了舊時(shí)的葉片攪拌外，增加了磁力攪拌方式，在內(nèi)筒底部的下方安裝一個(gè)電機(jī)，在電機(jī)軸上裝一金屬橫檔，橫檔兩端各固定一片圓形磁鐵，在內(nèi)筒里放一圓柱形磁鐵棒(通常稱為攪拌子)，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)橫檔轉(zhuǎn)動(dòng)，它又帶動(dòng)內(nèi)筒中的攪拌子旋轉(zhuǎn)，因而將內(nèi)筒中的水?dāng)噭?，使得氧彈中的熱量很快散發(fā)到內(nèi)筒的水中。磁力攪拌方式可以通過調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到提高攪拌效率和控制攪拌熱的作用。而且電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的熱量不會(huì)直接傳入內(nèi)筒的水中，以影響測(cè)試的結(jié)果。
充氧放氣由過去的人工方式改為半自動(dòng)方式。將過去分離的充氧儀和放氣閥做成一個(gè)整體，合二為一，裝在恒溫筒蓋上，配上控制用的氣閥和電路，達(dá)到該充氧的時(shí)候充氧，該放氣的時(shí)候放氣。自動(dòng)充氧放氣裝置機(jī)械加工的精度要求比較高，充氧頭與氧彈頭之間如果配合不好的話，該充氧的時(shí)候不充氧，該放氣的時(shí)候不放氣，同時(shí)對(duì)減壓閥的要求也比較高，要求減壓閥不能跑表(即設(shè)定多少M(fèi)Pa就是多少M(fèi)Pa，不能有任何變動(dòng))，如果跑表，特別往高跑將嚴(yán)重威脅使用安全，往低跑則影響測(cè)試結(jié)果偏小。
控制方式也有很大的發(fā)展，有用單片計(jì)算機(jī)控制的，也有用通用計(jì)算機(jī)控制的，有用一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制一個(gè)恒溫筒的，也有一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制兩個(gè)恒溫筒或者控制四個(gè)恒溫筒，最多有控制八個(gè)恒溫筒的。
氧彈由三頭氧彈改為單頭氧彈，另一個(gè)電極裝在恒溫筒蓋子上，這樣就大大的簡(jiǎn)化了氧彈的結(jié)構(gòu)，操作起來(lái)更方便，故障也更少。
量熱儀的保養(yǎng)
1、使用后要保持儀器內(nèi)部和外部的清潔，在清潔時(shí)要細(xì)心，注意盡量不要損壞儀器，平時(shí)做好保養(yǎng)工作。
2、空氣中有很多帶靜電的灰塵微粒，隨氣流而動(dòng)，遇到物體便附在上面，幾乎，久而久之便在儀器上面形成了一層灰塵，嚴(yán)重者會(huì)造成短路，漏電等。
3、儀器在使用過程中可能會(huì)沾上油漬、灰漬、等污垢，如果保養(yǎng)不好的話還會(huì)產(chǎn)生霉斑、腐銹等，對(duì)儀器的使用性能和壽命產(chǎn)生影響。
4、儀器不用時(shí)要切斷電源，實(shí)驗(yàn)室要經(jīng)常通風(fēng)，保持實(shí)驗(yàn)室環(huán)境良好，禁止實(shí)驗(yàn)室空氣中有酸性，堿性等腐蝕性氣體，對(duì)儀器的損壞。
量熱儀組成部件
1、氧彈：由耐熱、耐腐蝕的鎳鉻合金制成。 氧彈應(yīng)不受燃燒過程中出現(xiàn)的高溫和腐蝕性產(chǎn)物的影響而產(chǎn)生熱效應(yīng)，能承受充氧壓力和燃燒過程中產(chǎn)生的瞬間高壓，在試驗(yàn)過程中能保持氣密性能。
2、內(nèi)筒：用紫銅、黃銅或不銹鋼制成．?dāng)嗝婵蔀閳A形、菱形或其他適當(dāng)形狀，氧彈裝入桶內(nèi) 加入200-3000ML水，將氧彈侵沒，為使桶內(nèi)水溫均勻，裝有攪拌器。內(nèi)筒外表應(yīng)電鍍拋光，以減少與外筒的輻射作用。
為使內(nèi)筒內(nèi)水沮均勻．裝有攬掙器。
3、外筒：外筒俗稱水套，是用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)筒形狀而定，內(nèi)筒與外筒周邊保持有10CM的距離，為使雙壁間的水溫恒定不變，安裝有恒溫裝置。
4、量熱溫度計(jì)：溫度計(jì)是用于測(cè)量?jī)?nèi)筒水溫度的儀表，一般有固定測(cè)溫范圍的精密溫度計(jì)、可變測(cè)溫范圍的溫度計(jì)和各種類型的數(shù)字顯示精密溫度計(jì)。由于內(nèi)筒溫度測(cè)量誤差的主要來(lái)源所以正確的選擇和使用溫度計(jì)顯得特別重要。
量熱儀的日常維護(hù)
1、首先要保護(hù)環(huán)境的衛(wèi)生。
2、要把機(jī)器蓋打開，保持機(jī)器的干燥。
3、在溫度低時(shí)，要保持機(jī)器內(nèi)的水不能上凍。
ZDHW-5000微機(jī)全自動(dòng)量熱儀（電腦量熱儀）技術(shù)參數(shù)
| 測(cè)溫范圍 | 5-40℃ |
| 溫度分辨率 | 0.0001k |
| 精密度 | ≤0.1% |
| 熱容量 | 約10450J/K |
| 外水桶容量 | 約40L |
| 內(nèi)水桶容量 | 約2.1L |
| 工作電源 | AC220V±20V，50HZ±1HZ |
| 主機(jī)功率 | ≤80W |
| 外形尺寸 | 385*365*385mm |
| 主機(jī)質(zhì)量 | 約40kg |
| 單樣測(cè)試時(shí)間 | 約15分鐘 |
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