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等溫量熱儀的冷卻校正應(yīng)注意哪些問題?

更新時(shí)間:2024-06-17      點(diǎn)擊次數(shù):1090
  今天小編給大家講講等溫量熱儀的冷卻校正都應(yīng)注意哪些問題?
 
  當(dāng)內(nèi)筒水與外筒水有溫差時(shí)它們之間就會(huì)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。
 
  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。
 

等溫量熱儀

 

  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(duì)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。
 
  自動(dòng)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。
 
  為了使量熱儀外筒水溫度真正的等溫,溫度穩(wěn)定一致,我公司對(duì)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)的等溫量熱儀均采用了該螺旋循環(huán)流動(dòng)技術(shù)。
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