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量熱儀的發(fā)展和未來-鄭州量熱儀
時間:2011-09-28 17:38:00來源:鄭州三博煤炭測控儀器儀表有限公司
量熱儀的發(fā)展：
目前國內(nèi)使用的量熱儀除了本國生產(chǎn)的儀器，就是一些科研機構(gòu)用的是美國LECO公司和德國IKA公司生產(chǎn)的，其型號也有恒溫式、絕熱式和雙干式。但不論是哪種型號、哪個廠家生產(chǎn)的，都還沒有脫離自1881年第一臺量熱儀誕生以來的基本模式，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，特別是近20年來，隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，量熱儀在結(jié)構(gòu)和操作模式方面都進行了很大的改進，自動化程度大大提高，測試速度更快，精密度、準確度更高。
雙干式由于氧彈結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，且對環(huán)境條件要求也很苛刻，絕熱式量熱儀由于對溫度的自動跟蹤技術(shù)要求很高，這種型號的量熱儀在市場上比較少見，所以基本上不生產(chǎn)了，國內(nèi)基本上用的全是恒溫式量熱儀?，F(xiàn)在在介紹一下量熱儀的歷史，從最早的量熱儀到現(xiàn)代的量熱儀在以下方面進行了比較大的改進：
20世紀70年代以前，量熱儀用的測溫工具是一種類似普通水銀溫度計的貝克曼溫度計，也是通過水銀在玻璃管中的熱脹冷縮來反映溫度的變化，所不同的是為了讀溫更準確，故將其刻度分得更細(實際上是將玻璃管中的毛細管做得更細)，但這樣就要求將溫度計做得很長，使用起來不方便且容易損壞。同時考慮到測試過程中只需要測得起點與終點的溫差，并不需要實際溫度值，而一般實際測試過程的溫差都在4℃以下，所以溫度計刻度量程5～6℃即可，但是當實際水溫低時，可能讀不到溫度，即水銀收縮到下方的儲藏室中，而當水溫高時，也可能讀不到溫度，即水銀膨脹到超過最大量程。為了解決這個問題，在溫度計的上方增加一個儲藏室，用來儲藏備用水銀。當水溫太低時，從上方儲藏室中倒回一部分水銀到毛細管中來，當水溫太高時，則將毛細管中的水銀倒回一部分到上方儲藏室中，這樣就保證在任何水溫條件下，貝克曼溫度計都能讀溫。
貝克曼溫度計盡管比普通水銀溫度計讀溫更準，但也只能讀到0．001℃(且要借助放大鏡來讀)，操作也很麻煩，而且由于制造技術(shù)上的原因，溫度計毛細管內(nèi)徑和刻度都不可能十分均勻，因此必須進行毛細孔徑校正和平均分度值校正，這些工作也是相當繁瑣的。
量熱儀的第二個改進就是將內(nèi)筒水量的人工稱量改為自動稱量，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確度的重要因素。目前國內(nèi)市場的量熱儀內(nèi)筒水量，主要是2000g左右和3000g左右的兩種，根據(jù)國家標準的要求，任何一種型號的量熱儀其內(nèi)筒水量的重復(fù)性應(yīng)小于1g。由人工使用電子臺秤來稱量內(nèi)筒水，既麻煩又容易帶來人為操作不規(guī)范所產(chǎn)生的誤差，改為自動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，使測得的結(jié)果更加準確。內(nèi)筒水量自動稱取的方式到目前為止有下列三種：量杯式、自動平衡式和電子量杯。
內(nèi)筒水量由人工稱量改為自動稱量之后，工作效率大大提高，原來做一個樣要40分鐘左右，現(xiàn)在只要15分鐘左右。原來做完試驗后，內(nèi)筒的水量要倒掉換新的，現(xiàn)在做完試驗后，內(nèi)筒的水要灌回外筒，每次試驗后內(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，每次試驗后可使外筒水溫升高0．3～0．5℃左右，一個上午可做10個左右的樣，外筒水溫可升高3～5℃左右。
根據(jù)國家標準對量熱儀使用的環(huán)境要求，室溫和外筒水溫之差不能超過1．5℃，如果每次試驗后的內(nèi)筒水不進行降溫處理就直接進入外筒的話，少則3次多則5次就可能使外筒水溫超過室溫1．5℃，這樣將影響測試結(jié)果的準確性。為此，必須將試驗后的內(nèi)筒水先進行制冷，然后再進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家標準的要求，目前制冷的方式有以下三種：半導(dǎo)體制冷、壓縮機制冷和自然冷卻。
目前國內(nèi)使用的量熱儀除了本國生產(chǎn)的儀器，就是一些科研機構(gòu)用的是美國LECO公司和德國IKA公司生產(chǎn)的，其型號也有恒溫式、絕熱式和雙干式。但不論是哪種型號、哪個廠家生產(chǎn)的，都還沒有脫離自1881年第一臺量熱儀誕生以來的基本模式，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，特別是近20年來，隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，量熱儀在結(jié)構(gòu)和操作模式方面都進行了很大的改進，自動化程度大大提高，測試速度更快，精密度、準確度更高。
雙干式由于氧彈結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，且對環(huán)境條件要求也很苛刻，絕熱式量熱儀由于對溫度的自動跟蹤技術(shù)要求很高，這種型號的量熱儀在市場上比較少見，所以基本上不生產(chǎn)了，國內(nèi)基本上用的全是恒溫式量熱儀?，F(xiàn)在在介紹一下量熱儀的歷史，從最早的量熱儀到現(xiàn)代的量熱儀在以下方面進行了比較大的改進：
20世紀70年代以前，量熱儀用的測溫工具是一種類似普通水銀溫度計的貝克曼溫度計，也是通過水銀在玻璃管中的熱脹冷縮來反映溫度的變化，所不同的是為了讀溫更準確，故將其刻度分得更細(實際上是將玻璃管中的毛細管做得更細)，但這樣就要求將溫度計做得很長，使用起來不方便且容易損壞。同時考慮到測試過程中只需要測得起點與終點的溫差，并不需要實際溫度值，而一般實際測試過程的溫差都在4℃以下，所以溫度計刻度量程5～6℃即可，但是當實際水溫低時，可能讀不到溫度，即水銀收縮到下方的儲藏室中，而當水溫高時，也可能讀不到溫度，即水銀膨脹到超過最大量程。為了解決這個問題，在溫度計的上方增加一個儲藏室，用來儲藏備用水銀。當水溫太低時，從上方儲藏室中倒回一部分水銀到毛細管中來，當水溫太高時，則將毛細管中的水銀倒回一部分到上方儲藏室中，這樣就保證在任何水溫條件下，貝克曼溫度計都能讀溫。
貝克曼溫度計盡管比普通水銀溫度計讀溫更準，但也只能讀到0．001℃(且要借助放大鏡來讀)，操作也很麻煩，而且由于制造技術(shù)上的原因，溫度計毛細管內(nèi)徑和刻度都不可能十分均勻，因此必須進行毛細孔徑校正和平均分度值校正，這些工作也是相當繁瑣的。
量熱儀的第二個改進就是將內(nèi)筒水量的人工稱量改為自動稱量，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確度的重要因素。目前國內(nèi)市場的量熱儀內(nèi)筒水量，主要是2000g左右和3000g左右的兩種，根據(jù)國家標準的要求，任何一種型號的量熱儀其內(nèi)筒水量的重復(fù)性應(yīng)小于1g。由人工使用電子臺秤來稱量內(nèi)筒水，既麻煩又容易帶來人為操作不規(guī)范所產(chǎn)生的誤差，改為自動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，使測得的結(jié)果更加準確。內(nèi)筒水量自動稱取的方式到目前為止有下列三種：量杯式、自動平衡式和電子量杯。
內(nèi)筒水量由人工稱量改為自動稱量之后，工作效率大大提高，原來做一個樣要40分鐘左右，現(xiàn)在只要15分鐘左右。原來做完試驗后，內(nèi)筒的水量要倒掉換新的，現(xiàn)在做完試驗后，內(nèi)筒的水要灌回外筒，每次試驗后內(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，每次試驗后可使外筒水溫升高0．3～0．5℃左右，一個上午可做10個左右的樣，外筒水溫可升高3～5℃左右。
根據(jù)國家標準對量熱儀使用的環(huán)境要求，室溫和外筒水溫之差不能超過1．5℃，如果每次試驗后的內(nèi)筒水不進行降溫處理就直接進入外筒的話，少則3次多則5次就可能使外筒水溫超過室溫1．5℃，這樣將影響測試結(jié)果的準確性。為此，必須將試驗后的內(nèi)筒水先進行制冷，然后再進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家標準的要求，目前制冷的方式有以下三種：半導(dǎo)體制冷、壓縮機制冷和自然冷卻。
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