[實用新型]免調(diào)整智能熱量儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01213717.0
• 申請日: 2001-03-27
• 公開（公告）號: CN2476816Y
• 公開（公告）日: 2002-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 成繼勛;徐光遠(yuǎn)
• 申請（專利權(quán)）人: 湘潭工學(xué)院
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務(wù)所
• 代理人: 程一兵

本實用新型涉及一種測量物質(zhì)發(fā)熱量的裝置，特別是一種免調(diào)整智能熱量儀。

測量煤、油等物質(zhì)的發(fā)熱量多用氧彈法，它是將氧彈(一高壓容器)置于量熱計內(nèi)筒中，被測物質(zhì)在充氧的氧彈中充分燃燒，測出燃燒后的溫升Δt，按下式計算出發(fā)熱量 Q = Q = EΔt m ]]>，式中省去了其他無關(guān)的次要因素，E為量熱計的熱量容量，M為試樣的質(zhì)量，量熱計的熱容量E通過具有標(biāo)準(zhǔn)發(fā)熱量的物質(zhì)，如苯甲酸來標(biāo)定。有如下三個原因?qū)е履壳傲餍械奈C(jī)熱量儀要求在測定發(fā)熱量時與標(biāo)定熱容量時的內(nèi)桶溫度相差超過5K時，應(yīng)重新標(biāo)定熱容量，一是當(dāng)物質(zhì)的比熱容與溫度有關(guān)，故E也與溫度有關(guān)，二是當(dāng)測溫儀器存在非線性誤差時，標(biāo)定熱容量時與測定發(fā)熱量時的內(nèi)桶溫度的差別會帶來發(fā)熱量測量誤差，三是當(dāng)環(huán)境溫度變化時，儀器的測溫靈敏度和零點漂移。

本實用新型的目的在于提供一種使得熱量儀能在其測溫范圍內(nèi)標(biāo)定熱容量后，可在任意內(nèi)桶溫度下(測量范圍內(nèi))測定發(fā)熱量，而不必重新標(biāo)定熱容量的免調(diào)整智能熱量儀。

本實用新型的目的是通過如下方式實現(xiàn)的：免調(diào)整智能熱量儀是由電阻R_t、R₁和電阻R₃、R₄組成測量電橋，由電阻R₀、R_K、R_L和電阻R₃、R₄組成校準(zhǔn)電橋，測量電橋和校準(zhǔn)電橋經(jīng)分接開關(guān)S接放大器A，輸出至模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC輸出至微機(jī)PC。測量傳感器電阻R_t采用4線接法。校準(zhǔn)電橋的校準(zhǔn)支路R₀、R_K、R_L上有兩個分接點接分接開關(guān)S。

本實用新型免調(diào)整智能熱量儀的優(yōu)點是：

(1)由于測溫線性度大幅度提高(全量程小于±0.0005℃，同類儀器為每5℃小于±0.002℃)，從而提高了熱量儀的發(fā)熱量測量精度。

(2)由于測溫線性度的提高，加上采取了熱容量的溫度補(bǔ)償修正，大大提高了儀器的環(huán)境適應(yīng)性，不需經(jīng)常標(biāo)定熱容量，節(jié)約了時間和勞動人。同類儀器要求：如果在測定發(fā)熱量時，環(huán)境溫度與標(biāo)定熱容量時的環(huán)境溫度相差超過5℃，則必須重新標(biāo)定熱容量，否則不能保證精確度。本儀器在測溫范圍(5-45℃)的任一溫度下標(biāo)定熱容量后，可以在環(huán)境溫度5-45℃范圍內(nèi)測定發(fā)熱量均可保證精確度而不需重新標(biāo)定熱容量。

(3)動態(tài)校準(zhǔn)技術(shù)大大提高了儀器的溫度穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性。該儀器只有4個電阻影響儀器的穩(wěn)定性，同類熱量儀中引起漂移的元器件至少有測量電橋電阻、放大器的增益電阻、基準(zhǔn)電源的分壓電阻以及放大器ADC等

(4)動態(tài)校準(zhǔn)使熱量儀成為免調(diào)整儀器，在生產(chǎn)和使用中無須任何調(diào)整，而同類儀器使用了2-3個電位器調(diào)零、調(diào)滿度，調(diào)線性度(有的無線性調(diào)整)，費時費工且故障多、返修率高。

(5)由于采用了動態(tài)校準(zhǔn)，降低了對元器件溫度穩(wěn)定性的要求，節(jié)約了成本。

圖1是本實用新型電路原理圖；

圖2是本實用新型儀器熱容量與溫度關(guān)系曲線圖。

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明：

如圖1所示本實用新型免調(diào)整智能熱量儀是由電阻R_t、R₁和電阻R₃、R₄組成測量電橋，由電阻R₀、R_K、R_L和電阻R₃、R₄組成校準(zhǔn)電橋，測量電橋和校準(zhǔn)電橋經(jīng)分接開關(guān)S接放大器A，輸出至模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC輸出至微機(jī)PC。測量傳感器電阻R_t采用4線接法，消除引線的溫度系數(shù)對測量結(jié)果的影響，分接開關(guān)S的1點接至R_K、R_L之間，用以校準(zhǔn)量程低端，分接開關(guān)S的2點接至R₀與R_K之間，用以校準(zhǔn)量程高端。本實用新型是通過如圖1所示電路對儀器進(jìn)行動態(tài)自校準(zhǔn)，通過計算機(jī)內(nèi)的軟件的解析計算方法對電橋的非線性和電阻R_t傳感器的非線性進(jìn)行完全線性化，采用計算機(jī)查表計算對熱容量隨溫度的變化進(jìn)行修正。