量熱儀(氧彈量熱儀)為什么要進(jìn)行冷卻校正？
發(fā)布時(shí)間：2014-01-27 點(diǎn)擊次數(shù)：1885次
當(dāng)內(nèi)筒水與外筒水有溫差時(shí)它們之間就會(huì)(氧彈量熱儀)進(jìn)行熱交換，試樣在氧彈內(nèi)燃燒后，燃燒放出的熱由氧彈周圍的內(nèi)筒水吸收，內(nèi)筒水溫度升高，會(huì)高于外筒水溫度，內(nèi)筒水向外筒水傳熱，這部分熱無法從測量內(nèi)筒水溫度升高中體現(xiàn)出來，因此需要計(jì)算出散失的這部分熱的多少，這就是量熱儀的冷卻校正。當(dāng)然也可以不校正，那就是使外筒水的溫度始終與內(nèi)筒水溫度相同，也就是外筒水的溫度跟隨內(nèi)筒水溫度變化，兩者溫度隨時(shí)相同，這種量熱儀就叫絕熱式量熱儀，但內(nèi)筒水溫度變化很快，要使外筒水的溫度同步變化是很困難的，相應(yīng)的成本也是很高的，因此真正測量準(zhǔn)確的絕熱式量熱儀實(shí)際應(yīng)用極少。
絕大多數(shù)都是恒溫量熱儀，恒溫量熱儀(氧彈量熱儀)可分為靜態(tài)式與等溫式，靜態(tài)式恒溫就是外筒水的溫度沒有控制裝置，靠加大水量和盡量保持室內(nèi)環(huán)境溫度不變來維持外筒水溫度不變。等溫式量熱儀外筒水的溫度是通過控溫裝置維持溫度不變，且內(nèi)筒蓋上與筒底均有循環(huán)水與外筒水相通。
為什么要使外筒水溫度不變呢？這是為了冷卻校正的需要，冷卻校正的原理是牛頓冷卻定理——物體冷卻的速度跟物體溫度與環(huán)境溫度的差值成正比。溫差越大，冷卻速度越快。用公式表示就是V=K（T-T0），T0就是環(huán)境溫度，相當(dāng)于量熱儀的外筒水溫度，內(nèi)筒水向外筒水散熱就是一個(gè)冷卻過程，在此過程中將內(nèi)筒水的冷卻速度V對時(shí)間進(jìn)行積分就是散失的那部分熱能給內(nèi)筒水升高的溫度值，這個(gè)值就是冷卻校正值，在該過程中如果外筒水溫度T0是恒定的，那么就不需要實(shí)時(shí)測量外筒水溫度，計(jì)算也簡單些，經(jīng)典的冷卻校正公式瑞方公式、羅李公式（我國國標(biāo)中的公式）均是假定外筒水溫度T0是恒定的。因此外筒水溫度變化就會(huì)影響冷卻校正值的計(jì)算，如果采用經(jīng)典的瑞方公式或羅李公式計(jì)算冷卻校正值，外筒水溫度變化就會(huì)影響冷卻校正值的準(zhǔn)確性，進(jìn)而影響發(fā)熱量測試的準(zhǔn)確性。
量熱儀恒溫技術(shù)
自動(dòng)量熱儀(氧彈量熱儀)的外筒水量是國家標(biāo)準(zhǔn)要求水量的10倍，有40公斤。因此外筒水溫度更穩(wěn)定，不易受環(huán)境溫度變化影響，自然測試結(jié)果更準(zhǔn)確、穩(wěn)定。
而等溫式量熱儀采用壓縮機(jī)制冷與電加熱技術(shù)及高精度控溫技術(shù)來保證外筒水溫度的真正不變，且上蓋內(nèi)也有循環(huán)水與外筒水相連通，使內(nèi)筒周圍均是同一等溫環(huán)境，溫度不變。也就不受室內(nèi)環(huán)境溫度變化的影響，也不受試驗(yàn)次數(shù)的影響。
為了使量熱儀(氧彈量熱儀)外筒水溫度真正的等溫，溫度穩(wěn)定一致，我公司對量熱儀外筒水采取了螺旋循環(huán)流動(dòng)技術(shù)，在外筒中增加了螺旋結(jié)構(gòu)，外筒水在泵的驅(qū)動(dòng)下螺旋循環(huán)流動(dòng)，保證了外筒水溫度的均勻性，實(shí)現(xiàn)了真正的等溫，以后開發(fā)的等溫式量熱儀均采用了該螺旋循環(huán)流動(dòng)技術(shù)。
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