煤炭化驗(yàn)設(shè)備量熱儀是煤質(zhì)化驗(yàn)儀器里較主要的一項(xiàng)化驗(yàn)設(shè)備，鶴壁市博云天科技有限公司下面為大家講述量熱儀的工作原理和發(fā)展史：

    1．量熱儀的原理：量熱儀的測試原理是先用一種已知熱值的物質(zhì)(通常用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)苯甲酸)測得整個(gè)量熱體系溫度升高一度所需的熱值，即測得該量熱儀的熱容量。

    如，已知苯甲酸的熱值為J／g，燃燒1g的苯甲酸可使量熱體系升高2．65℃，則測得量熱儀的熱容量為J／℃；若將1g未知熱值的煤燃燒可使量熱體系升高2℃，則被測煤樣的熱值為J／g，若升高2．5℃，則被測煤樣的熱值為J/g。

    2．量熱儀的發(fā)展：目前國內(nèi)使用的量熱儀除國產(chǎn)的外，還有美國LECO公司和德國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年首臺(tái)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(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。

    從早期的量熱儀到現(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，量熱儀用的測溫工具是一種類似普通溫度計(jì)的貝克曼溫度計(jì)，也是通過其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(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，使用起來不方便且容易損壞。

    同時(shí)考慮到測試過程中只需要測得起點(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。

    當(dāng)水溫太低時(shí)，從上方儲(chǔ)藏室中倒回一部分到毛細(xì)管中來，當(dāng)水溫太高時(shí)，則將毛細(xì)管中的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***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)***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(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，原來做一個(gè)樣要40分鐘左右，現(xiàn)在只要15分鐘左右。

    原來做完試驗(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)***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℃，這樣將影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

    為此，***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***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。