帶有分解器的燃燒式量熱儀的制作方法
【專利摘要】燃燒式量熱儀（1）包括殼體（6）以及可拆卸地安裝于其中的分解器（2），該分解器（2）在其反應(yīng)室（3）中具有樣品架（11）及點(diǎn)火裝置（12）。分解器（2）的壁部（4）以及上端壁（5）在垂直的使用位置時(shí)的壁厚自底部向頂部漸增，以傳導(dǎo)燃燒過程中產(chǎn)生的熱，盡可能將熱導(dǎo)向分解器（2）的上部，在該部分還可設(shè)置至少一個(gè)溫度傳感器（7）。通過內(nèi)室或反應(yīng)室（3）的界邊厚度的增加，更適于熱在其中的分布。
【專利說明】帶有分解器的燃燒式量熱儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種帶有分解器的燃燒式量熱儀，分解器的內(nèi)室通過側(cè)壁及上端壁構(gòu)成且可密閉，尤其是構(gòu)造成筒狀反應(yīng)室，其中分解器可更換地設(shè)置于殼體中并包括至少一個(gè)用以測(cè)量分解器溫度的溫度傳感器，至少一個(gè)第二溫度傳感器處于殼體壁部分的內(nèi)側(cè)，并且殼體內(nèi)的分解器在使用位置處于基本垂直的方向。
【背景技術(shù)】
[0002]通過第DE4314454C1號(hào)專利文獻(xiàn)已知這種類型的帶有分解器的燃燒式量熱儀并已證實(shí)其有效性。
[0003]為了能夠測(cè)量由于燃燒過程產(chǎn)生的熱，須在分解器中設(shè)置一個(gè)或多個(gè)溫度探測(cè)器。這種情況的問題在于，應(yīng)盡可能精確即時(shí)地測(cè)定隨著分解器溫度升高而吸收的熱。
[0004]通常，這種分解器需要帶有樣本容器固定裝置的蓋體，從而可從上方裝料，舉例而言如第DE19542138C1號(hào)專利文獻(xiàn)所述，燃燒過程后絕大多數(shù)熱達(dá)至這種分解器的上部，在這部分中尤其會(huì)受到螺紋或材料改變等變換干擾，結(jié)果可能使熱流滯延。這會(huì)影響對(duì)所產(chǎn)生熱的測(cè)量準(zhǔn)確性，甚或可能無法完成測(cè)量。由于這種干擾，不僅耗費(fèi)時(shí)間，所產(chǎn)生熱的實(shí)際值亦不準(zhǔn)確或出現(xiàn)偏差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，獲得一種前述類型帶有分解器的量熱儀，該量熱儀測(cè)定所產(chǎn)生熱的準(zhǔn)確度較高。
[0006]為解決該目的，前述量熱儀的特征在于:分解器處于使用位置時(shí)的上部的壁厚大于其下部；分解器界邊的壁厚自下向上漸增至壁部最厚的部分；將壁厚的漸增為連續(xù)增厚且在縱剖面中呈直線狀或弧形凸?fàn)罨蚧⌒伟紶睢?br> [0007]通過這種方式，大幅度自然向上的溫升相應(yīng)較佳并且?guī)缀踅^大多數(shù)吸納于壁部較厚的上部，從而可通過溫度的升高快速且準(zhǔn)確地測(cè)量該熱量。由于壁厚較大，分解器在該上部的熱容同樣較大。由此，壁厚增加的連續(xù)性(即并非階梯式或無規(guī)則式增厚)有利于在壁部較厚的部分均勻傳送熱。為使散熱和導(dǎo)熱以及可測(cè)性俱佳，優(yōu)選地，分解器下部及其上部的橫截面在內(nèi)外兩側(cè)均呈環(huán)形。由此，全部壁部均與中心熱源具有相應(yīng)的距離并可相應(yīng)均勻地受熱。
[0008]在本發(fā)明特別有利的實(shí)施方案的設(shè)置中，顯要之處在于，上端壁包含于側(cè)壁的壁厚增加處內(nèi)并在由相對(duì)于側(cè)壁增厚的壁部分構(gòu)造的該上端壁中置入至少一個(gè)溫度傳感器。由此所得的效果在于，熱向上攀升至熱容較大的部分，持續(xù)升至上端壁，溫度傳感器可以適當(dāng)方式周全地安置于該處。
[0009]優(yōu)選地，將溫度傳感器置入構(gòu)造成增厚壁部分的上端壁的中部?jī)?nèi)。
[0010]可選擇自下向上直至上端壁增加的壁厚增加，以使壁厚較薄的較下方的下部及壁厚較厚的上部的溫升均相同。因此，必要情況下可通過試驗(yàn)測(cè)出可如何設(shè)定壁厚，從而對(duì)于熱力上升，分解器的上下部分仍然會(huì)均勻受熱。
[0011]分解器的外輪廓可構(gòu)造成近似圓錐狀或液滴狀，其中橫截面自下向上增大。壁厚增加的結(jié)果是獲得理想的盡可能均勻的加熱。
[0012]可通過分解器內(nèi)室內(nèi)側(cè)的倒圓形或斜切面減小其上部的橫截面或使其內(nèi)側(cè)呈類似于拱狀外輪廓的拱形。由此，可實(shí)現(xiàn)該上部的壁厚亦基本均勻或者其厚度在過渡部分亦可均勻增大。
[0013]溫度傳感器或分解器的壁部中設(shè)置的多個(gè)溫度傳感器可置入分解器上部的增厚壁部分中，特別是置入分解器的上端壁的中部。一方面，溫度傳感器可很好地置于增厚的壁部中；另一方面，絕大部分熱升至該增厚部分中。
[0014]在本發(fā)明的改進(jìn)實(shí)施方案的設(shè)置中，分解器的上壁部和/或上端壁與側(cè)壁的一處或多處下方部分相繼連接，特別是可拆卸或不可拆卸地連接。由此，利于制造這種具有增加壁厚形狀的分解器。
[0015]在另一實(shí)施方案的設(shè)置中，分解器的與下方壁部可拆卸連接的上壁部可以更換，特別是換成另一熱容不同的部分。通過這種方式，可改變或根據(jù)不同需求調(diào)整分解器的熱容。需提高熱容的情況下，更換件可包括多種大小或其他材質(zhì)。反之，例如通過燃燒材料測(cè)定其燃燒熱值僅產(chǎn)生極少熱力，這種情況下同樣可減小熱容。
[0016]分解器的下壁部可環(huán)繞樣品架及樣品裝料的入孔并借助螺旋式或卡口式閉鎖機(jī)構(gòu)可拆卸地安裝于設(shè)置在殼體內(nèi)的支架上。因此，便于將分解器從其使用位置拆下，然后相應(yīng)為樣品架裝料。必要情況下，可將其安裝于殼體內(nèi)，從而可將分解器倒扣于其上并隨后緊固。
[0017]分解器可由比熱容較大的材料組成，優(yōu)選鋁或鋁合金以及/或者銅或銅合金，尤其在內(nèi)側(cè)包括例如由高質(zhì)合金鋼或鉻鎳鋼制成的內(nèi)襯。通過這種內(nèi)襯，可獲取由第DE19542138C1號(hào)專利文獻(xiàn)所知的關(guān)于上述材料的優(yōu)勢(shì)。
[0018]特別地，結(jié)合上述一個(gè)或多個(gè)特征及方法可獲得一種帶有分解器的燃燒式量熱儀，特別是干式或無水式量熱儀的情況下，借助該量熱儀可盡可能準(zhǔn)確地計(jì)算出通過燃燒過程產(chǎn)生并被分解器吸收的熱。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方案。
[0020]本發(fā)明的附圖表示根據(jù)本發(fā)明的帶有分解器的燃燒式量熱儀在殼體內(nèi)的縱剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]整體以標(biāo)號(hào)I表不的如第DE4314454C1號(hào)專利文獻(xiàn)披露類型及工作方式的燃燒式量熱儀包括整體以標(biāo)號(hào)2表示的分解器，其內(nèi)室3借助側(cè)壁4及上端壁5構(gòu)造成基本筒狀的反應(yīng)室并在使用位置密閉。
[0022]分解器2可更換地設(shè)置于殼體6中并包括至少一個(gè)用以測(cè)量分解器2溫度的溫度傳感器7。
[0023]可以看出，在殼體6的壁部?jī)?nèi)側(cè)具有至少一個(gè)第二溫度傳感器8，舉例而言，該第二溫度傳感器8可與分解器的溫度調(diào)節(jié)裝置以及/或者計(jì)算設(shè)備或控制設(shè)備相連接。
[0024]分解器2在殼體6中的使用位置的方向定為其縱向中心軸垂直。
[0025]如圖所示，分解器2在其使用位置的上部的壁厚大于其下部，其中分解器2的壁厚自下向上漸增至壁部最厚的部分。壁厚的增加連續(xù)增厚且在縱剖面中呈直線狀，換言之，分解器2外側(cè)的外輪廓線自壁部4最薄的位置呈直線傾斜向上延伸并由此實(shí)現(xiàn)連續(xù)增加的壁厚(如圖所示)。
[0026]由此，分解器2在其下部及其上部的橫截面的內(nèi)側(cè)及外側(cè)均呈環(huán)形，從而壁厚增加處亦構(gòu)造成在各方向的圓周均勻且等大。
[0027]由此，壁厚的增加是自下向上直至上端壁5，該上端壁5亦可選擇為包含于壁厚增加處中，從而使壁厚較薄的位于較下方的下部以及壁厚較厚的上部中的溫升相等或盡可能相同。垂直部分的壁厚增加處以及上端壁5外側(cè)的外形可選擇為使分解器2構(gòu)造成近似液滴狀，其中在使用位置時(shí)這種“液滴”的橫截面自下向上增大。通過分解器2的內(nèi)室3內(nèi)側(cè)的倒圓9 (亦可構(gòu)造成斜切面)減小其上部的橫截面，并且使內(nèi)室3內(nèi)側(cè)根據(jù)該倒圓9形成局部類似于拱狀外輪廓的拱形。這有助于自側(cè)面向上連續(xù)增加壁厚的厚度，然后在此再對(duì)確定的中間部分設(shè)置恒定的壁厚厚度。
[0028]如圖所示，在分解器2的壁部中設(shè)置的溫度傳感器7置入分解器2的上部的增厚的壁部分(在該示例中置入上端壁5的中部)中，熱流由環(huán)繞的側(cè)壁4向上流向其中。也可在分解器2的本體或壁部設(shè)置多個(gè)溫度傳感器7，從而在必要情況下可監(jiān)測(cè)多處溫度。
[0029]如圖所示，溫度傳感器7大致在上端壁5的部分延伸，該部分亦關(guān)于內(nèi)室3的形狀大致呈直線水平延伸。
[0030]在實(shí)施方案中，分解器2的側(cè)壁4及上端壁5連成一體，這使得熱流連續(xù)不斷且盡可能不受干擾?？紤]到制造等原因，亦可設(shè)計(jì)為多件式結(jié)構(gòu)，其中壁部分4和5均可在適當(dāng)?shù)奈恢帽舜丝刹鹦?例如通過螺紋)或不可拆卸地相繼相連。
[0031]在下壁部，分解器2的側(cè)壁4的下端上設(shè)有入孔10，用于帶有其點(diǎn)火裝置12的樣品架11以及用品裝料，并且該入孔10被側(cè)壁4的下部環(huán)繞。在使用位置可通過蓋體13將該入孔10封閉。此外，整體裝配借助螺旋式或卡口式閉鎖機(jī)構(gòu)14可拆卸地安裝于在底部設(shè)置于殼體6內(nèi)的支架15上，并且其安裝方式如圖所示。
[0032]此外，如圖所示，分解器2還在內(nèi)側(cè)具有內(nèi)襯16，該內(nèi)襯16可由例如高質(zhì)合金鋼或鉻鎳鋼制成。由此，可選地，分解器本身可由熱敏金屬或合金(如鋁或鋁合金)或者由銅或銅合金制造，甚至可選擇由鈦制成。
[0033]燃燒式量熱儀I包括殼體6以及可拆卸地安裝于其中的分解器2，該分解器2在其反應(yīng)室3中具有樣品架11及點(diǎn)火裝置12。此外，分解器2的壁部4以及上端壁5在垂直的使用位置時(shí)的壁厚自底部向頂部漸增，從而可傳導(dǎo)燃燒過程中產(chǎn)生的熱，盡可能將熱導(dǎo)向分解器2的上部?jī)?nèi)，在該部分還可設(shè)置至少一個(gè)溫度傳感器7。
[0034]通過內(nèi)室或反應(yīng)室3的界邊厚度的增加，可更適于熱在其中的分布。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有分解器(2)的燃燒式量熱儀(1)，該分解器(2)的內(nèi)室(3)借由側(cè)壁及一上端壁(5 )構(gòu)成且可密閉，該內(nèi)室(3 )尤其可構(gòu)造為筒狀反應(yīng)室，其中所述分解器(2 )可更換地設(shè)置于一殼體中并包括至少一溫度傳感器(7)，用以測(cè)量所述分解器(2)的溫度，至少一第二溫度傳感器(8 )處于所述殼體(6 )壁部的內(nèi)側(cè)，并且所述殼體(6 )內(nèi)的所述分解器(2 )在使用位置時(shí)處于基本垂直的方向，其特征在于:所述分解器(2)處于使用位置時(shí)的上部的壁厚大于其下部的壁厚；所述分解器(2)的壁厚自下向上漸增直至壁部最厚的部分；壁厚漸增為連續(xù)增厚且在縱剖面中呈直線狀或弧形凸?fàn)罨蚧⌒伟紶睢?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的量熱儀(1)，其特征在于:所述上端壁(5)包含于所述側(cè)壁(4)的壁厚漸增處之內(nèi)，所述至少一溫度傳感器(7)設(shè)置于由相對(duì)于側(cè)壁(4)增厚的壁部分構(gòu)成的上端壁(5)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的量熱儀，其特征在于:所述溫度傳感器(7)置于所述構(gòu)造為增厚壁部分的上端壁(5)的中部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的量熱儀，其特征在于:所述分解器(2)下部及其上部的橫截面在內(nèi)外兩側(cè)均呈環(huán)形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的量熱儀，其特征在于:自下向上直至所述上端壁(5)的所述壁厚漸增選擇為可使壁厚較薄的下部及壁厚較厚的上部的溫升相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的量熱儀，其特征在于:所述分解器(2)的外輪廓構(gòu)造成近似圓錐狀或液滴狀，其橫截面自下向上增大。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的量熱儀，其特征在于:所述分解器(2)的內(nèi)室(3)上部通過采用倒圓形或斜切面使其橫截面減小或使其內(nèi)側(cè)呈與拱狀外輪廓相似的拱形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的量熱儀，其特征在于:所述分解器(2)壁部中設(shè)置的所述溫度傳感器可置于所述分解器(2)上部的增厚壁部中，特別是置入所述分解器(2)的上端壁的中部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的量熱儀，其特征在于:所述分解器(2)的上方壁部和/或所述上端壁(5)與所述側(cè)壁(4)的下方部分相繼連接，特別是可拆卸或不可拆卸地連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的量熱儀，其特征在于:所述分解器(2)的與下方壁部可拆卸連接的上方壁部可更換，特別是更換為另一熱容不同的部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的量熱儀，其特征在于:所述分解器壁部(4)的下方環(huán)繞一用于裝載一樣品架及樣品的開口，并且所述壁部(4)的下方借助螺旋式或卡口式閉鎖機(jī)構(gòu)可拆卸地安裝于一設(shè)置在所述殼體(6)內(nèi)的支架(15)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的量熱儀，其特征在于:所述分解器(2)由比熱容較大的材料組成，優(yōu)選招或招合金以及/或者銅或銅合金，尤其在其內(nèi)側(cè)包括一內(nèi)襯(16 )，該內(nèi)襯(16 )由例如高質(zhì)合金鋼或鉻鎳鋼制成。
【文檔編號(hào)】G01N25/26GK103534586SQ201280023307
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月17日
【發(fā)明者】休伯特·皮哈克 申請(qǐng)人:艾卡工廠有限及兩合公司