[發(fā)明專利]材料熱力學(xué)參數(shù)測(cè)量設(shè)備和測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111386708.1
• 申請(qǐng)日: 2021-11-22
• 公開（公告）號(hào): CN113820357B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王福瑤;劉昊;李道喜;干志強(qiáng);方亮;劉品陽;劉飛;王杰;李震康;夏豐杰;劉真
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國家電投集團(tuán)氫能科技發(fā)展有限公司;武漢綠動(dòng)氫能能源技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01N25/20
• 分類號(hào): G01N25/20
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 孫詩惠

1.一種材料熱力學(xué)參數(shù)測(cè)量設(shè)備，其特征在于，包括：

箱體，所述箱體可絕熱以適于在所述箱體內(nèi)形成絕熱空間；

樣品容器，所述樣品容器設(shè)于所述絕熱空間的中部位置，所述樣品容器適于放置測(cè)試樣品，所述絕熱空間內(nèi)除所述測(cè)試樣品以外的所有物體視為整體環(huán)境，計(jì)算時(shí)直接扣除整體環(huán)境影響；

加熱裝置，所述加熱裝置設(shè)于所述絕熱空間，所述加熱裝置適于對(duì)所述測(cè)試樣品加熱；

第一傳感器，所述第一傳感器設(shè)于所述樣品容器內(nèi)，所述第一傳感器適于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述測(cè)試樣品的溫度并產(chǎn)生第一溫度信號(hào)；

第二傳感器，所述第二傳感器懸吊在所述箱體內(nèi)，所述第二傳感器設(shè)于所述絕熱空間的中部位置，所述第二傳感器適于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述絕熱空間的溫度并產(chǎn)生第二溫度信號(hào)；

采集裝置，所述加熱裝置、所述第一傳感器、所述第二傳感器與所述采集裝置電性相連，所述采集裝置實(shí)時(shí)接收所述加熱裝置的電壓和電流、所述第一溫度信號(hào)、所述第二溫度信號(hào)、時(shí)間信息；所述第二溫度信號(hào)用于計(jì)算測(cè)定時(shí)間內(nèi)整體環(huán)境吸熱量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料熱力學(xué)參數(shù)測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述加熱裝置包括加熱絲，所述加熱絲纏繞在所述樣品容器的外周側(cè)，所述加熱絲適于加熱所述樣品容器內(nèi)的所述測(cè)試樣品。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料熱力學(xué)參數(shù)測(cè)量設(shè)備，其特征在于，包括電源，所述電源與所述加熱裝置、所述第一傳感器、所述第二傳感器、所述采集裝置電性相連，所述電源適于供電。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的材料熱力學(xué)參數(shù)測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述電源為恒壓電源或恒流電源或恒功率電源。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料熱力學(xué)參數(shù)測(cè)量設(shè)備，其特征在于，包括連接件，所述連接件的一端與所述樣品容器相連，所述連接件的另一端與所述箱體相連，所述連接件適于將所述樣品容器固定在所述絕熱空間內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的材料熱力學(xué)參數(shù)測(cè)量設(shè)備，其特征在于，包括處理裝置，所述處理裝置與所述采集裝置電性相連，所述處理裝置適于接收所述加熱裝置的電壓、所述加熱裝置的電流、所述第一溫度信號(hào)、所述第二溫度信號(hào)、所述時(shí)間信息以計(jì)算所述測(cè)試樣品的固態(tài)比熱容和/或固液相變焓和/或液態(tài)比熱容。

7.一種基于權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的材料熱力學(xué)參數(shù)測(cè)量設(shè)備的材料熱力學(xué)參數(shù)測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟：

將標(biāo)準(zhǔn)樣品放在樣品容器內(nèi)，運(yùn)行設(shè)備并采集所述標(biāo)準(zhǔn)樣品的測(cè)量參數(shù)；

通過所述標(biāo)準(zhǔn)樣品的測(cè)量參數(shù)計(jì)算整體環(huán)境吸熱系數(shù)k_e；

將測(cè)試樣品放在樣品容器內(nèi)，運(yùn)行設(shè)備并采集所述測(cè)試樣品的測(cè)量參數(shù)；

通過所述測(cè)試樣品的測(cè)量參數(shù)和所述整體環(huán)境吸熱系數(shù)k_e計(jì)算所述測(cè)試樣品的熱力學(xué)參數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的材料熱力學(xué)參數(shù)測(cè)量方法，其特征在于，所述整體環(huán)境吸熱系數(shù)k_e通過以下公式計(jì)算獲得：

式中： Q₀為總輸入熱量； Q_e為整體環(huán)境吸收熱量； Q₁為標(biāo)準(zhǔn)樣品吸收熱量；c_e為整體環(huán)境等效比熱容；m_e為整體環(huán)境等效質(zhì)量；k_e為整體環(huán)境吸熱系數(shù)；?T_e為整體環(huán)境溫度變化值；c₁為標(biāo)準(zhǔn)樣品比熱容；m₁為標(biāo)準(zhǔn)樣品質(zhì)量；?T₁為標(biāo)準(zhǔn)樣品溫度變化值；U為加熱裝置輸入電壓； I為加熱裝置輸入電流； t₀為測(cè)試起始時(shí)間； t₁為測(cè)試終止時(shí)間。