[实用新型]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，特别是一种主要用于测量煤的发热量的智能热量仪。

测量煤的发热量多用氧弹法，它是氧弹（一高压容器）置于量热筒中，煤样在充高压氧气的氧弹中点火燃烧，用高分辨率温度计测量出点火后的温升从而计算出煤的发热量。目前人们使用的微机型热量计大多采用通用微机加上测温及点火电路来进行自动点火，温度数据采集以及结果计算、报表打印工作。但由于它们的测温电路使用常规的电阻电桥，其线性误差很大，准确度与稳定性较差而且仪器在生产及使用过程中要进行灵敏度调整，或者要在生产过程中对某些元器件进行严格的选配，给生产带来不便，此外，其微机配置的软件不够完善，人机界面不够友好。

本实用新型的目的在于提供一种测量准确度高，工作稳定，在生产和使用中不需调整的智能热量仪。

本实用新型是用如下方式完成的：智能热量仪，它包括微计算机PC及接口电路I／O，由工作恒流源电路I₁输出经双四选一模拟开关集成电路A4的一组开关分别选择接通电阻R1，R2和测温铂电阻Rt，从电阻R1，R2和测温铂电阻Rt上分别取电压信号经双四选一模拟开关集成电A4的另一组开关选择接通输出至放大器A5的一输入端；由参比恒流源电路I₂输出接参比电阻R，在参比电阻R上取电压信号输出至放大器A5的另一输入端；由放大器A5输出经模／数转换电路A6转换成数字信号，再经接口电路I／O输入到计算机PC；从接口电路I／O输出地址信号至双四选一模拟开关集成电路A4的地址端A和B，从接口电路I／O输出控制信号至点火电路的控制继电器J，点火电路由继电器J的接点J1串接点火丝RF。工作恒流源I₁和参比恒流源I₂分别由放大器A1和A2输出端接三极管T1和T2的基极，从三极管T1和T2的发射极引出负反馈信号至放大器A1和A2的反相输入端，由基准电压源A3输出端接到放大器A1和A2的同相输入端提供基准电压，在三极管T1和T2的发射极串接电阻R3和R4作电流反馈电阻，从三极管T1和T2的集电极输出恒流源电流。铂电阻Rt两端连接有四根长度和阻值相同的导线，其中铂电阻Rt的一端用一根导线连接双四选一模拟开关集成电路A4的一个开关接线端，铂电阻Rt的另一端有三根导线分别连接电阻R1和R2、电阻R以及接地。

本实用新型采用双恒流源供电的铂电阻测温桥路，完全消除了桥路本身的非线性。测温铂电阻与仪器的连接采用了现有技术中不曾使用的四线接法，消除了引线的温度系数对测量结果的影响。采用了软件计算法按分度公式对铂电阻进行线性化。为充分发挥微型计算机的功能，采用了动态调零和动态标度校准技术。这一技术使得整机测量误差主要取决于两只标准电阻，完全避免了其它元件参数的偏差和温度系数，放大器、模数转换器、基准电源等部件的温度漂移等对测量结果的影响。这一技术降低了对元器件的精度要求，从而降低了生产成本，使得该仪器在生产和使用过程中无需任何调整，大大地方便了生产，简化了使用方法。本实用新型具有精度高、工作稳定，克服了目前这类仪器在校准仪器热容量和测量发热量时使用环境温度相差不超过5％的要求，它能在校准仪器热容量和测量发热量时环境相差40℃时，也能保证测量精确度。

图1是本实用新型电路原理图。

图2是简化图1的双恒流源检测桥路消除非线的电原理图。

图3是简化图1的电原理图。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：