简介

    热量计（英语：calorimeter），或称量热计，国内称大卡仪，是一种用于测量热能生产和热能消耗系统中热流量用的仪表。

    组成结构

    量热仪包含以下组件:

    测量单元

    充氧站

    分类

    一、全自动

    超大大容量水箱，适合大批量连续24小时实验

    采用单片机系统，操作全自动化，人工所需做的只是称量、装弹和充氧，仪器自动完成定量注水、自动搅拌、点火、输出打印结果、排水等工作。

    人机交互界面友好,大屏幕汉字屏幕显示时间和试验进程，即学即用具有实验后换算高低位发热量功能

    二、等温式

    量热仪产品更新换代迅速，已出现了一款自动充氧、氧弹自动升降、实验完成后自动释放氧弹废气的高自动化的量热仪。

    1.用户操作时只需要装好氧弹，余下联接电子天平读取试样重量、充氧气、升降氧弹、识别氧弹、定量内筒水水量、点火、完成试验、氧弹放气、实验结果统计等过程可全部实现自动化。

    2.自动调节内外筒温差，保证终点时内筒比外筒温度高1K左右，完全符合国标第8.2.4条要求，测试结果长期稳定。

    3.能连续72小时以上做实验，解决了无冷却装置的量热仪因外筒水温升高（过冲）而需暂停实验的技术难题。

    4.采用进口机械部件，自动充氧、自动放气、自动升降氧弹等运动。

    5.采用压缩机制冷和专用加热装置，实现自动控制外筒水温，控温达到国标第7.1.4要求（±0.1K）。

    三、触摸式

    1.由单片机控制，采用触摸式中文液晶显示屏，美观大方操作简单。

    2.自动化程度高，自动注水，自动调节外桶水温，人工操作仅为称样品的重量，输入样品重量值，其它全由一起自动完成，并打印测试结果，方便快捷。

    3.测试结果稳定可靠，可作为仲裁分析。

    4..结构合理，性能可靠，故障率低，易学易用。

    5.实验数据全程曲线追踪功能，能方便查看曲线中任何一点的温度和时间。

    6.语言功能：该产品具有操作、故障等提示，实验结束自动语音报结果。

    7.可靠的故障自整定功能，设备具有多种保护功能。

    原理

    量热仪的量热系统中，除了水吸收热量外，氧弹、内筒、温度计和搅拌器等都会吸热，而且各自的吸热情况不一样，各种因素比较复杂，不可能依靠简单的数学计算获得，只能采用已知热值的基准物如苯甲酸来实际标定出量热系统温度每升高1℃所要吸收的热量，也就是标定出量热仪的热容量。

    用途

    可以用于测量化学反应、物理变化过程的热量变化，或测定材料的热容。主要测量煤炭、秸秆等固体的发热量，也可测量石油等液体的发热量，主要用于热电、水泥、煤炭、新能源等领域。

    使用方法

    1、打开量热仪、打印机、显示器及主机电源开关。

    2、打开相关软件

    3、称好试样并装入坩埚，将坩埚装入氧弹的坩锅架上，装好点火丝（长度为10cm），往氧弹中加入10ml蒸馏水，小心拧紧氧弹，应尽量少振动氧弹，注意避免坩埚和点火丝的位置因受振动而改变。

    注：勿使点火丝接触坩埚，以免形成短路而导致点火失败，甚至烧毁坩埚及坩埚架。仪器可自动识别。

    4、打开氧气瓶阀门，将减压阀低压表上的压力调到2.8Mpa～3Mpa，接着将氧弹装入氧弹挂钩上。

    5、输入相关数据，单击“确认”后，仪器开始自动测试。

    6、试验结束后，内桶水自动放到水箱，界面将显示测试结果，并自动保存。

    7、取下氧弹后，打开氧弹，仔细观察氧弹内试样有否溅出或有炭黑存在，如有则该次试验作废。

    8、将氧弹各部件清洗干净，并擦干，坩埚放在电炉上烤干并冷却后待用。

    注：清洗氧弹的水要用与室温接近的水，以免氧弹的温度与恒温桶内的水温相差太大，而影响下次试验结果。

    9、测试完毕，按顺序推出程序。

    10、关闭主机，然后关闭显示器、打印机和量热仪电源，盖好仪器盖布，关闭氧气瓶阀门。

    注意事项

    热容量标定的有效期为3个月，但在以下情况发生时，应立即重新标定：

    1、正常使用中的量热仪经过较大幅度的搬动;

    2、更换量热仪氧弹的较大部件：如氧弹盖、连接环等;

    3、更换量热仪温度计;

    4、测定发热量时，内筒实际水温与热容量标定时的平均内筒水温相差5℃以上;

    5、量热仪经过大修，并完全换水以后;量热仪网建议，如果量热仪的使用环境长时间没有发生重大改变，每年也要根据使用地的季节变化，分为春、夏、秋、冬季，各标定。

    相关计算

    热量

    热力学定律：系统在任一过程中包括能量的传递和转化，其总能量的值保持不变。也即能量守恒。

    热力学第二定律：热量在自发的情况下只能从高温物体传向低温物体。热传递的方向和温度梯度的方向相反。这是克劳休斯的表述，也叫熵增加原理，它表明世界将变得越来越没有秩序，越来越混乱。

    热力学第三定律：零度不可达到。

    计算公式与单位

    ①经某一过程温度变化为△t，它吸收(或放出)的热量.Q表示热量(J)，

    Q=c×m×△t.

    Q吸=c×m×(t-t0)

    Q放=c×m×(t0-t)

    (t0是初温;t是末温)

    其中C是与这个过程相关的比热(容).

    热量的单位与功、能量的单位相同.在国际单位制中热量的单位为焦耳(简称焦，缩写为J).历史上曾定义热量单位为卡路里(简称卡，缩写为cal)，目前只作为能量的辅助单位，1卡=4.184焦.

    注意：1千卡=1000卡=1000卡路里=4184焦耳=4.184千焦

    △T=(t1-t0)

    ②固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q放=mq　气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q=Vq　Q表示热量(J)，q表示热值( J/kg )，m表示固体燃料的质量(kg)，V表示气体燃料的体积(m^3)。

    q=Q放/m(固体);q=Q放/v(气体)

    W=Q放=qm=Q放/m W=Q放=qV=Q放/v (W：总功)

    (热值与压强有关)

    SI制国际单位：

    Q———某种燃料完全燃烧后放出的热量———焦耳 J

    m———表示某种燃料的质量———千克 kg

    q———表示某种燃料的热值———焦耳每千克 J/kg