活塞式恒溫量熱儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及可燃物質發(fā)熱量的分析儀器領域，具體涉及一種活塞式恒溫量熱儀。
【背景技術】
[0002]燃燒發(fā)熱量是評估煤炭質量最重要的指標之一，直接關系到煤炭交易的價格。煤炭發(fā)熱量測定所用的儀器是量熱儀，也稱熱量儀、熱量計或氧彈儀。量熱儀按原理可分為恒溫式、絕熱式、雙干式。其中恒溫式構造簡單，容易維護，目前使用最廣泛。恒溫式量熱儀一般由外筒、內筒、氧彈、機蓋、機殼、攪拌系統、點火裝置、控制系統等部分構成，自動化程度高的還設有進排水系統、控溫系統、充氧系統等。恒溫式量熱儀采用氧彈法來測定發(fā)熱量，將一定量樣品裝在氧彈中，氧彈中充入過量氧氣，然后將氧彈浸沒在一定量的水中，氧彈中樣品點火后釋放的熱量被水吸收，根據實驗前后水溫的變化值即可計算出樣品的發(fā)熱量。
[0003]量熱儀測量時氧彈絕大部分浸沒在內筒水中，內筒中水的量必須要精確，國標規(guī)定誤差不能超過lg。半自動量熱儀的內筒可以單獨取出，水定量可以采用電子稱稱重法，水量控制比較精確；全自動量熱儀的內筒固定，無法取出，不能采用稱重法進行水定量，目前采用的水定量方法有定容法、溢流法、探針法等。
[0004]定容法是用水泵通過管路將水注入定容器中，定容器上端有一溢流管，定容器中水滿后，多余的水不斷從溢流管流出，定容器始終保持充滿水狀態(tài)，水的體積恒定，如水溫變化不大，水的重量也恒定。定容器中的水通過水泵注入內筒中。定容法存在的主要問題是內筒中水量不夠精確，原因是進排水管路的存在不可避免的造成殘余在管路中的水每次會有誤差，另外實驗結束內筒中水排出后內筒壁上或筒底殘余的水量不一致。
[0005]溢流法是在內筒本身側壁上設置一個溢流管，進出水管路有水泵和電磁閥，水泵從內筒底部將水注入或排出，注水時先將水注過量超過溢流管口，然后關閉進水泵、進水閥，水位慢慢溢流致和溢流管口高度一致。溢流法不存在內筒壁、內筒底水殘留的問題，但會由于內筒攪拌使內筒水面產生晃動，造成水定量不準確。另外高低發(fā)熱量不同的樣品造成內筒水溫變化不同，從而導致水的密度變化造成水溢出量不同，同時儀器使用一段時間后溢流管端部產生水垢和吸附異物都會造成溢流效果的不穩(wěn)定。
[0006]探針法是在內筒上部設置金屬探針，進水管路設有進水泵、電磁閥，進水時水面接觸探針時，關閉電磁閥。探針法水定量準確，也不存在內筒排水后殘留水的影響，但該方法的進水速度相對較慢，探針有時也會受到污染。

【發(fā)明內容】

[0007]本實用新型的目的是提供一種活塞式恒溫量熱儀，操作全自動化，能夠進行精確、快速的水定量，提高恒溫量熱儀的測定精度和測定效率。
[0008]為實現上述目的，本實用新型提供的活塞式恒溫量熱儀，包括內筒、氧彈、外筒、機蓋以及機殼，所述機蓋安裝在所述機殼上，所述內筒置于所述外筒內，所述內筒和所述外筒之間設有中筒，所述內筒和所述中筒之間中空，所述機殼上設有定位器，所述機蓋下方設有活塞，所述活塞上下表面均為弧形凸面，所述活塞直徑比所述內筒內徑略小，所述活塞與所述內筒接觸的位置設有密封圈，所述密封圈為充氣密封圈，未充氣時活塞與內筒之間留有縫隙，所述活塞底部設有點火電極，所述內筒內設有測溫探頭和內筒攪拌機構，所述外筒內設有外筒攪拌機構。
[0009]本實用新型還提供第二種活塞式恒溫量熱儀，包括內筒、氧彈、外筒、機蓋以及機殼，所述機蓋安裝在所述機殼上，所述內筒置于所述外筒內，所述內筒和所述外筒之間設有中筒，所述內筒和所述中筒之間中空，所述機殼上設有定位器，所述機蓋下方設有活塞，所述活塞上下表面均為弧形凸面，所述活塞直徑比所述內筒內徑略小，所述活塞與所述內筒接觸的位置設有密封圈，所述活塞上設有溢流管及溢流閥，所述活塞底部設有點火電極，所述內筒內設有測溫探頭和內筒攪拌機構，所述外筒內設有外筒攪拌機構。
[0010]所述第二種活塞式恒溫量熱儀中內筒底部通過進出水管路連接進水泵、進水閥以及排水泵、排水閥。
[0011 ] 所述活塞側面設有一圈凹槽，所述密封圈嵌入所述活塞凹槽中或所述內筒口部內側設有一圈凹槽，所述密封圈嵌入所述內筒口部內側凹槽中或所述密封圈安裝在所述活塞底部或所述密封圈安裝在內筒口端部平面。
[0012]所述定位器采用機械定位元件或光電定位元件。
[0013]本實用新型活塞式恒溫量熱儀的機蓋上安裝一活塞，合上機蓋后活塞進入內筒，通過電子或機械控制進行精確定位，保證活塞每次進入內筒的深度一致，使內筒中的水量保持恒定。活塞的上下表面均為弧形凸面，方便活塞進入內筒，也使活塞與內筒分離時活塞上下兩個表面粘的水能快速滴落干凈?；钊c內筒接觸的位置設有密封圈，保證活塞和內筒壁緊密貼合，提高內筒水的測量精度，也使量熱儀的工作環(huán)境溫度相對恒定，能夠進一步提高量熱儀的測量精度。
[0014]本實用新型通過活塞和定位器，能夠有效保證內筒中水量恒定，并借助密封圈使內筒形成一個與外界隔離的密閉容器，防止內筒熱量向外擴散，使測試精度更為準確；測量過程全自動化控制，操作簡便，測試效率快。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型實施例1的結構示意圖；
[0016]圖2是本實用新型實施例2的結構示意圖。
[0017]圖中，I內筒；2氧彈；3外筒；4機蓋；5機殼；6中筒；7定位器；8活塞；9密封圈；10點火電極測溫探頭；12內筒攪拌機構；13外筒攪拌機構；14進水泵；15進水閥；16排水泵；17排水閥；18溢流管；19溢流閥。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
[0019]實施例1
[0020]如圖1所示，一種活塞式恒溫量熱儀，包括內筒1、氧彈2、外筒3、機蓋4以及機殼5，所述內筒I置于所述外筒3內，所述內筒I和所述外筒3之間設有中筒6，所述內筒I和所述中筒6密封中空連接成一個整體，內筒I和中筒6完全浸沒在所述外筒3的水中。所述機蓋4通過鉸鏈安裝在機殼5上，機蓋4下方設有活塞8，所述活塞8的口徑比內筒I內徑略小，形狀和內筒I斷面形狀一致，活塞8的上下表面均為弧形凸面，方便活塞8進入內筒1，也使活塞8從內筒I中提出時上下兩表面粘的水能快速滴落干凈?；钊?的側面設有一圈凹槽，凹槽內安裝充氣密封圈9，自然狀態(tài)下，活塞8和內筒I之間留有縫隙，向密封圈9充氣時，密封圈9因受內壓力作用而發(fā)生變形，保證活塞8和內筒I側壁緊密貼合，不漏水，提高內筒水的計量精度?；钊?底部設有點火電極10，通過點火電極10可使氧彈2內的樣品燃燒。所述機殼5上設有定位器7，用于活塞8位置精確定位，保證活塞每次進入內筒的深度一致，使內筒I中的水量保持恒定。所述內筒I內側壁設有測溫探頭11，用于測量內筒I內的水溫，內筒I底部設有內筒攪拌機構12，通過不斷攪動內筒I中的水，使內筒I內各處的水溫基本保