量热仪的原理及发展

       1、量热仪的原理 量热仪的测试原理是先用一种已知热值的物质(通常用标准物质苯甲酸)测得整个量热体系温度升高一度所需的热值，即测得该量热仪的热容量。

　　如，已知苯甲酸的热值为J/g，燃烧1g的苯甲酸可使量热体系升高2.65℃，则测得量热仪的热容量为J/℃;若将1g未知热值的煤燃烧可使量热体系升高2℃，则被测煤样的热值为J/g，若升高2.5℃，则被测煤样的热值为J/g。

　　2、量热仪的发展 目前国内使用的量热仪除国产的外，还有美国LECO公司和德国IKA公司生产的，其型号也有恒温式、绝热式和双干式。

　　但不论是哪种型号、哪个厂家生产的，都还没有脱离自1881年***台量热仪诞生以来的基本模式，即包括水套(通常叫作外筒)、内筒、燃烧室(通常叫作氧弹)等基本部件组成的体系。

　　一百多年来，特别是近20年来，随着计算机技术的飞速发展，量热仪在结构和操作模式方面都进行了很大的改进，自动化程度大大提高，测试速度更快，精密度、准确度更高。

　　双干式由于氧弹结构非常复杂，且对环境条件要求也很苛刻，绝热式量热仪由于对温度的自动跟踪技术要求很高，这种型号的量热仪在市场上比较少见，所以基本上不生产了，故本文所谈的主要是恒温式量热仪。

　　从***早的量热仪到现代的量热仪在以下方面进行了比较大的改进：20世纪70年代以前，量热仪用的测温工具是一种类似普通***温度计的贝克曼温度计，也是通过***在玻璃管中的热胀冷缩来反映温度的变化，所不同的是为了读温更准确，故将其刻度分得更细(实际上是将玻璃管中的毛细管做得更细)，但这样就要求将温度计做得很长，使用起来不方便且容易损坏。

　　同时考虑到测试过程中只需要测得起点与终点的温差，并不需要实际温度值，而一般实际测试过程的温差都在4℃以下，所以温度计刻度量程5～6℃即可，但是当实际水温低时，可能读不到温度，即***收缩到下方的储藏室中，而当水温高时，也可能读不到温度，即***膨胀到超过***大量程。

　　为了解决这个问题，在温度计的上方增加一个储藏室，用来储藏备用***。

　　当水温太低时，从上方储藏室中倒回一部分***到毛细管中来，当水温太高时，则将毛细管中的***倒回一部分到上方储藏室中，这样就保证在任何水温条件下，贝克曼温度计都能读温。

　　贝克曼温度计尽管比普通***温度计读温更准，但也只能读到0.001℃(且要借助放大镜来读)，操作也很麻烦，而且由于制造技术上的原因，温度计毛细管内径和刻度都不可能十分均匀，因此必须进行毛细孔径校正和平均分度值校正，这些工作也是相当繁琐的。

　　量热仪的第二个改进就是将内筒水量的人工称量改为自动称量，内筒水量的多少及其重复性好坏是影响量热仪的精密度和准确度的重要因素。