如何选择适合的热量计类型

根据热量计的性能与结构的差异，通常将热量计分为恒温式与绝热式两大类。就恒温式热量计而言，既有应用贝克曼温度计测温，人工记录温度及计算的传统恒温式热量计；又有应用铂电阻（或热释电材料制成的感温元件）测温，配微机数据处理及打印机（显示器并不是必要的组成部分）的恒温式微机热量计。

国内电力部门中使用最多的为恒温式微机热量计，而国外生产的热量计则较多为绝热式微机热量计。

1.恒温式热量计

恒温式热量计的主体由氧弹、内筒、外筒、搅拌器、量热温度计等部件所组成。传统恒温式热量计的结构如图5-3所示。

图5-3 传统恒温式热量计的结构

1—外筒；2—内筒；3—外筒搅拌器；4—绝缘支柱；
5—氧弹；6—盖子；7—内筒搅拌器；8—普通温度计；
9—电动机；10—贝克曼温度计；11—放大镜；
12—电动振荡器；13—计时指示灯；14—导杆

测定煤的发热量时，将氧弹充氧后，置于盛有一定量水的内筒中，再将内筒放入外筒内。外筒内所装水量应不少于内筒水量的5倍，内、外筒之间有一定距离，试样燃烧后，所放出的热量被内筒水吸收，而外筒温度在测热过程中可基本保持恒定，因此这种热量计称为恒温式热量计。

对于恒温式微机热量计，应用铂电阻测温，以代替贝克曼温度计，利用微机记录与处理数据，其结果能用打印机打印出来，操作更为简便，自动化程度大大提高。

国产恒温式微机热量计自20世纪80年代中期投入市场以来，已经过几次更新换代，热量计的性能及其质量不断有所改进与提高，下面简要介绍其基本情况。

（1）采用铂电阻测温，配小型学习机及打印机，并有显示器可显示发热量测定过程中内筒水温的变化；输进有关参数后，能直接计算高低位发热量。

（2）采用铂电阻或热释电材料制成的测温探头，采用单片微型机自动控制测温过程，记录、计算并打印出结果。该类型热量计如不配用显示器，体积较小，价格也较低。(www.xing528.com)

（3）多功能的微机热量计，不仅可以用来测定发热量，而且可以用来进行技术管理，与上述热量计的主要不同之处，是配用功能较多的各式微机。恒温式微机热量计功能更趋多样化，例如，一台计算机带多台热量计，用微机控制库仑法测硫，控制煤的工业分析中高温炉升温等过程。

（4）近期，国产恒温式微机热量计自动化程度进一步提高，主要表现为实现了内筒水温调节与水的称量自动化，或者不用传统的内筒，而将外筒水直接引入内筒中，即内外筒水一体化；同时测热周期进一步缩短，操作更为简便。

2.绝热式热量计

所谓绝热，是在测定发热量的整个温升过程中，量热系统与周围环境不发生热交换。为此，热量计除与恒温式热量计具有相同的部件外，还有一套自动控温系统，以消除量热系统与周围环境之间的温差。也就是说，在测定发热量的过程中，让外筒温度紧紧跟上内筒温度的变化，从而达到绝热的目的。绝热式热量计的结构如图5-4所示。

图5-4 绝热式热量计的结构

1—内筒搅拌器；2—顶盖；3—内筒盖；4—内筒；
5—绝热外套；6—加热极板；7—冷却水蛇形管；
8—水泵电动机；9—水泵；10—氧弹；
11—普通温度计；12—贝克曼温度计；
13—循环水连接管

绝热式热量计的外筒（外套）与恒温式热量计的外筒有所不同。绝热式热量计的外套中装有加热器，通过自动控温装置，外套中的水温能紧紧跟上内筒温度。外套中的水还应在特制的双层上盖中循环。

国产绝热式热量计采用晶闸管控制线路实现温度的自动控制，使外套温度跟踪内筒温度的变化。在绝热式热量计的内筒及外套中插入一支高灵敏度的铂丝电阻，它与两个高性能稳定的固定电阻构成一交流电桥桥路，并用一电位器调节电桥平衡。当内筒与外套温度一致时，电桥处于平衡状态。当电位器调到某一位置时，可使得点火前内筒水温保持恒定，并在点火后一定时间（5～8min）内，外套温度跟上内筒温度，且实现内筒温度的恒定，这是电位器的调节点，即为平衡点。如果外套温度跟不上内筒温度，可适当旋调平衡调节钮，增大加热电流；当外套温度与内筒温度到达一致时，就消除了内外温差而达到绝热的目的。

自动控制装置的灵敏度，应能达到使点火前和终点后内筒温度保持稳定，在5min内温度变化不超过0.002℃，在一次试验升温过程中，内外筒之间热交换不应超过20J的标准。

绝热式热量计的结构要比恒温式热量计复杂一些，价格也高，特别是它使用冷却水少。而不少单位冷却水源又不能满足绝热式热量计常年使用的要求，如能严格控制测试条件，其测试结果将能达到较高的准确度。如能妥善解决冷却水供应问题，又实施微机控制，则操作更为自动化的绝热式热量计将有市场。