[实用新型]免调整智能热量仪

说明书

本实用新型涉及一种测量物质发热量的装置，特别是一种免调整智能热量仪。

测量煤、油等物质的发热量多用氧弹法，它是将氧弹(一高压容器)置于量热计内筒中，被测物质在充氧的氧弹中充分燃烧，测出燃烧后的温升Δt，按下式计算出发热量 Q = Q = EΔt m ]]>，式中省去了其他无关的次要因素，E为量热计的热量容量，M为试样的质量，量热计的热容量E通过具有标准发热量的物质，如苯甲酸来标定。有如下三个原因导致目前流行的微机热量仪要求在测定发热量时与标定热容量时的内桶温度相差超过5K时，应重新标定热容量，一是当物质的比热容与温度有关，故E也与温度有关，二是当测温仪器存在非线性误差时，标定热容量时与测定发热量时的内桶温度的差别会带来发热量测量误差，三是当环境温度变化时，仪器的测温灵敏度和零点漂移。

本实用新型的目的在于提供一种使得热量仪能在其测温范围内标定热容量后，可在任意内桶温度下(测量范围内)测定发热量，而不必重新标定热容量的免调整智能热量仪。

本实用新型的目的是通过如下方式实现的：免调整智能热量仪是由电阻R_t、R₁和电阻R₃、R₄组成测量电桥，由电阻R₀、R_K、R_L和电阻R₃、R₄组成校准电桥，测量电桥和校准电桥经分接开关S接放大器A，输出至模/数转换器ADC输出至微机PC。测量传感器电阻R_t采用4线接法。校准电桥的校准支路R₀、R_K、R_L上有两个分接点接分接开关S。

本实用新型免调整智能热量仪的优点是：

(1)由于测温线性度大幅度提高(全量程小于±0.0005℃，同类仪器为每5℃小于±0.002℃)，从而提高了热量仪的发热量测量精度。

(2)由于测温线性度的提高，加上采取了热容量的温度补偿修正，大大提高了仪器的环境适应性，不需经常标定热容量，节约了时间和劳动人。同类仪器要求：如果在测定发热量时，环境温度与标定热容量时的环境温度相差超过5℃，则必须重新标定热容量，否则不能保证精确度。本仪器在测温范围(5-45℃)的任一温度下标定热容量后，可以在环境温度5-45℃范围内测定发热量均可保证精确度而不需重新标定热容量。

(3)动态校准技术大大提高了仪器的温度稳定性和时间稳定性。该仪器只有4个电阻影响仪器的稳定性，同类热量仪中引起漂移的元器件至少有测量电桥电阻、放大器的增益电阻、基准电源的分压电阻以及放大器ADC等

(4)动态校准使热量仪成为免调整仪器，在生产和使用中无须任何调整，而同类仪器使用了2-3个电位器调零、调满度，调线性度(有的无线性调整)，费时费工且故障多、返修率高。

(5)由于采用了动态校准，降低了对元器件温度稳定性的要求，节约了成本。

图1是本实用新型电路原理图；

图2是本实用新型仪器热容量与温度关系曲线图。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明：

如图1所示本实用新型免调整智能热量仪是由电阻R_t、R₁和电阻R₃、R₄组成测量电桥，由电阻R₀、R_K、R_L和电阻R₃、R₄组成校准电桥，测量电桥和校准电桥经分接开关S接放大器A，输出至模/数转换器ADC输出至微机PC。测量传感器电阻R_t采用4线接法，消除引线的温度系数对测量结果的影响，分接开关S的1点接至R_K、R_L之间，用以校准量程低端，分接开关S的2点接至R₀与R_K之间，用以校准量程高端。本实用新型是通过如图1所示电路对仪器进行动态自校准，通过计算机内的软件的解析计算方法对电桥的非线性和电阻R_t传感器的非线性进行完全线性化，采用计算机查表计算对热容量随温度的变化进行修正。