[实用新型]一种双温切换称重天平

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种实验检测设备，具体涉及一种双温切换称重天平。

背景技术

热天平是一种测量试样在程序控温条件下其质量随温度变化的仪器装置。传统热天平结构复杂，加工困难，价格昂贵，通常采用常规反应气氛和慢速程序升温（0～25℃/分钟）条件下的微量试样（低于20mg）进行分析。

许多循环反应过程需要在不同的温度下反复切换，比如化学链燃烧中金属氧化物循环经历氧化和还原过程、CO₂捕集时钙基氧化物循环煅烧和碳酸化过程，每次循环中两个反应过程温度不同，且循环次数需达几十甚至几百次，而常规热天平升温和降温速度慢，无法满足此类实验需求。

申请号为201310343000.7的中国专利公开了一种快速变温双炉体热天平；该快速变温双炉体热天平设置了双炉加热装置，双炉加热装置包括内加热炉和外加热炉，外加热炉的中间部分设有凹腔，反应器置于该凹腔内，反应器与外加热炉内壁之间的空腔放置内加热炉。内加热炉上方设有升降机构，通过升降机构可调整内加热炉的高度，当需取出反应器取放样品时，内加热炉 11 提升到最大高度，当需快速切换温度时，其高度高于外加热炉即可，通过将内加热炉放入外加热炉的凹腔内即可实现温度切换。

在上述快速变温双炉体热天平中，当采用外加热炉加热时，内加热炉高于外加热炉，此时外加热炉处于敞开状态，因此难以迅速升温，且也难以使温度达到稳定值，同时将有大量的热量外泄，浪费能源。

实用新型内容

本实用新型的目的在于可在封闭空间内快速切换内加热炉和外加热炉的双温切换称重天平。

为达到上述目的，本实用新型的基础方案如下：

双温切换称重天平包括反应器、双炉加热装置、电子天平称量装置和温度传感器；反应器用于提供样品气体氛围，双炉加热装置用于调控样品温度，电子天平称量装置用于实时检测样品的质量变化，温度传感器用于采集样双炉加热装置内部的温度；

所述双炉加热装置包括外加热炉和内加热炉，所述内加热炉包括均呈圆筒状的内隔热层和外隔热层，所述外隔热层固定在外加热炉内，所述内隔热层设于外隔热层内，且内隔热层与外隔热层转动连接；所述外加热炉与内加热炉之间设有热源，所述内隔热层和外隔热层上均设有导热孔，通过转动内隔热层可以通过导热孔将内加热炉和外加热炉连通；所述反应器设于内加热炉内，且反应器与电子天平称量装置连接。

本方案双温切换称重天平的原理在于：

本双温切换称重天平中的双炉加热装置的外加热炉为高温加热炉，内加热炉为低温加热炉，热源设置在外加热和内加热炉之间，以维持外加热炉的温度。当反应器需要进行高温加热时，转动内隔热层使内隔热层和外隔热层上的导热孔相对，则外加热炉和内加热炉连通，则外加热炉的热量通过空气直接进入内加热炉，从而实现高温加热。当反应器需要进行低温加热时，转动内隔热层，使内隔热层和外隔热层上的导热孔相互错开，则内加热炉形成独立的封闭空间，因此外加热炉内的热量无法直接通过空气传递到内加热炉，因此内加热炉内的温度将降低，达到低温加热的效果。

本方案产生的有益效果是：

（一）本方案中由于内加热炉位于外加热炉内，即内加热炉可直接封闭在外加热炉内，因此在外加热炉封闭的状态下通过转动内隔热层即可实现内加热炉和外加热炉的切换，且切换迅速。

（二）该结构体积小，机构简单。

优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，所述内隔热层的内壁上设有加热管道，所述内隔热层上方固定有注油管道和出油管道，注油管道和出油管道的端部设有快速接头。当转动内隔热层使内隔热层与外隔热层上的导热孔相互错开，即内加热炉处于封闭状态时，加热管道的两端将分别与注油管道和出油管道端部的快速接头连通，从而注油管道将向加热管道内注入一定温度的导热油，导热油流经加热管道然后从出游管道流出，从而使导热油在加热管道内循环。导热油循环时，若内加热炉内的温度过高，则导热油可将多余的热量带走，而内加热炉内的温度过低时，导热油可向内加热炉内补充热量，从而使内加热炉封闭时，内加热炉内的温度稳定。

优选方案二：作为对优选方案一的进一步优化，所述加热管道上设有散热片，散热片可以加速内加热炉与加热管道的热交换，从而可使内加热炉内的温度迅速达到稳定状态。

优选方案三：作为对优选方案二的进一步优化，所述热源对应于外隔热层上的导热孔，当转动内隔热层使内隔热层与外隔热层上的导热孔对应时，热源可迅速将热量辐射入内加热炉内。