一種動態k值量熱計測溫元件裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及動態K值量熱計【技術領域】,具體涉及一種動態K值量熱計測溫元件裝置,目的是解決量熱計傳熱部件內外表面溫差無法精確測量的技術問題。其特征在于,它包括傳熱裝置和熱電堆;熱電堆布置在傳熱裝置側壁上。本實用新型具有一定的抗沖擊力,熱電偶連接處可承受0.1kg拉力不斷裂,溫度測量穩定性較高,量熱計在達到熱平衡后(300~700分鐘)熱電勢的測量精密度優于0.11%,滿足了動態K值量熱計“熱電勢測量精密度優于0.2%”的技術指標,達到了預期效果。
【專利說明】一種動態K值量熱計測溫元件裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及動態K值量熱計【技術領域】,具體涉及一種動態K值量熱計測溫元件裝置。
【背景技術】
[0002]在動態K值量熱計研制過程中,先需制備測溫元件,用于量熱杯與量熱體之間的溫差測量,其準確性直接關系到量熱計測量結果的準確性。
[0003]熱電偶在工業中一般應用于高溫測量,在量熱計測量中,高溫端與低溫端的溫差通常只有:TC左右,選用的熱電偶直徑應〈0.2mm,且需要多級串聯以提高熱電勢,國內外量熱計研制的文獻中均未提到測溫元件的具體制作細節。
[0004]經過調研,美國的量熱計使用由熱敏電阻組成的惠斯頓電橋測量量熱杯溫度,而且要求量熱計恒溫系統達到0.001°C控溫精度。在動態K值量熱計中,量熱計的溫度受環境溫度的影響而不為恒定值,這導致動態K值量熱計測溫元件不能使用熱敏電阻制作。
[0005]某科研院所上世紀70年代研制的氚量熱計使用的熱電堆為手工制造,各熱電偶之間沒有焊接,而是直接絞在一起,雖能起到測溫的作用,但也導致了熱電偶連接處產生寄生電勢,降低了量熱計的測量精度。在動態K值量熱計中,傳熱裝置為一個整體,如采用這種方法,將增大測溫部件與量熱杯、量熱體之間的間隙,降低了傳熱速率的穩定性。需研制一種新型的測溫元件,滿足動態K值量熱計測溫要求。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是解決量熱計傳熱部件內外表面溫差無法精確測量的技術問題,提供了實現測溫元件既能與量熱杯、量熱體“零距離”接觸,又能準確測量量熱杯與量熱體之間的溫差的動態K值量熱計測溫元件裝置。
[0007]本實用新型是這樣實現的:
[0008]一種動態K值量熱計測溫元件裝置,包括傳熱裝置和熱電堆;熱電堆布置在傳熱裝置側壁上。
[0009]如上所述的傳熱裝置整體為中空的圓柱體形;在傳熱裝置的側面均勻布置有通孔;傳熱裝置圓柱體側面的內、外表面布置有豎槽和橫槽,豎槽連接沿圓柱體側面長度方向布置的相鄰的兩個通孔,橫槽連接沿圓柱體側面圓周方向布置的相鄰的兩個通孔;豎槽和橫槽的連線呈鋸齒形,豎槽和通孔的連線呈“弓”字形。
[0010]如上所述的傳熱裝置壁厚為18mm、內徑為150mm、高度為220mm,整體采用ABS材料制成。
[0011]如上所述的通孔共有360個,通孔直徑為0.4mm ;沿傳熱裝置圓柱體側面長度方向布置有20個通孔,沿傳熱裝置圓柱體側面圓周方向布置有18個通孔。
[0012]如上所述的豎槽和橫槽的深度均為0.5mm。
[0013]如上所述的熱電堆由熱電偶串聯組成;熱電堆安裝在傳熱裝置的豎槽、通孔和橫槽中,熱電偶表面經過絕緣處理。
[0014]如上所述的熱電偶為J型熱電偶,共有360對,每對直徑0.15臟,長29mm ;熱電偶正極長14.5mm,熱電偶負極長14.5mm,熱電偶正極和熱電偶負極通過熱電偶焊點連接,熱電偶焊點設置在豎槽中。
[0015]本實用新型的有益效果是:
[0016]本實用新型包括傳熱裝置和熱電堆。本實用新型具有一定的抗沖擊力,熱電偶連接處可承受0.1kg拉力不斷裂,溫度測量穩定性較高,量熱計在達到熱平衡后(300?700分鐘)熱電勢的測量精密度優于0.11%,滿足了動態K值量熱計“熱電勢測量精密度優于0.2%”的技術指標,達到了預期效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的一種動態K值量熱計測溫元件裝置的結構示意圖;
[0018]圖2是本實用新型的一種動態K值量熱計測溫元件裝置的A向剖視圖;
[0019]圖3是本實用新型的一種動態K值量熱計測溫元件裝置的B向剖視圖。
[0020]其中:1.熱電偶正極,2.熱電偶焊點,3.熱電偶負極。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和實施例對本實用新型進行進一步描述。
[0022]如圖1所示,一種動態K值量熱計測溫元件裝置,包括傳熱裝置和熱電堆。熱電堆布置在傳熱裝置側壁上。熱電堆用于將熱能轉化為電能,傳熱裝置用于為熱電堆提供支撐。
[0023]如圖1、圖2和圖3所示,傳熱裝置整體為中空的圓柱體形,壁厚為18mm、內徑為150mm、高度為220mm,整體采用ABS材料制成。在傳熱裝置的側面均勻布置有通孔,通孔共有360個,通孔直徑為0.4_。沿傳熱裝置圓柱體側面長度方向布置有20個通孔,沿傳熱裝置圓柱體側面圓周方向布置有18個通孔。傳熱裝置圓柱體側面的內、夕卜表面布置有豎槽和橫槽,豎槽連接沿圓柱體側面長度方向布置的相鄰的兩個通孔,橫槽連接沿圓柱體側面圓周方向布置的相鄰的兩個通孔。豎槽和橫槽的深度均為0.5_。豎槽和橫槽的連線呈鋸齒形,豎槽和通孔的連線呈“弓”字形。
[0024]如圖3所示,熱電堆由360對直徑0.15mm,長29mm的J型熱電偶串聯組成。熱電偶正極I長14.5mm,熱電偶負極3長14.5mm,熱電偶正極I和熱電偶負極3通過熱電偶焊點連接。熱電堆安裝在傳熱裝置的豎槽、通孔和橫槽中,熱電偶焊點2設置在豎槽中。熱電偶表面經過絕緣處理,以確保熱電堆與金屬材質的動態K值熱計量熱杯和量熱體不直接接觸,防止出現短路而導致熱電勢測量不準確。
[0025]測量時,將待測樣品置于燒杯中,將燒杯置于傳熱裝置構成的空腔內部。待測樣品放熱后,導致傳熱裝置內、外表面溫度不同,在熱電堆的兩端產生相應的熱電勢。通過高精度電壓表測量該熱電勢,得到熱電勢的值后通過現有計算方法得到待測樣品的發熱功率。
[0026]本實用新型包括傳熱裝置和熱電堆。本實用新型具有一定的抗沖擊力,熱電偶連接處可承受0.1kg拉力不斷裂,溫度測量穩定性較高,量熱計在達到熱平衡后(300?700分鐘)熱電勢的測量精密度優于0.11%,滿足了動態K值量熱計“熱電勢測量精密度優于0.2%”的技術指標,達到了預期效果。
【權利要求】
1.一種動態K值量熱計測溫元件裝置,其特征在于:它包括傳熱裝置和熱電堆;熱電堆布置在傳熱裝置側壁上。
2.根據權利要求1所述的動態K值量熱計測溫元件裝置,其特征在于:所述的傳熱裝置整體為中空的圓柱體形;在傳熱裝置的側面均勻布置有通孔;傳熱裝置圓柱體側面的內、外表面布置有豎槽和橫槽,豎槽連接沿圓柱體側面長度方向布置的相鄰的兩個通孔,橫槽連接沿圓柱體側面圓周方向布置的相鄰的兩個通孔;豎槽和橫槽的連線呈鋸齒形,豎槽和通孔的連線呈“弓”字形。
3.根據權利要求2所述的動態K值量熱計測溫元件裝置,其特征在于:所述的傳熱裝置壁厚為18mm、內徑為150mm、高度為220mm,整體采用ABS材料制成。
4.根據權利要求2所述的動態K值量熱計測溫元件裝置,其特征在于:所述的通孔共有360個,通孔直徑為0.4mm ;沿傳熱裝置圓柱體側面長度方向布置有20個通孔,沿傳熱裝置圓柱體側面圓周方向布置有18個通孔。
5.根據權利要求2所述的動態K值量熱計測溫元件裝置,其特征在于:所述的豎槽和橫槽的深度均為0.5mm。
6.根據權利要求1所述的動態K值量熱計測溫元件裝置,其特征在于:所述的熱電堆由熱電偶串聯組成;熱電堆安裝在傳熱裝置的豎槽、通孔和橫槽中,熱電偶表面經過絕緣處理。
7.根據權利要求6所述的動態K值量熱計測溫元件裝置,其特征在于:所述的熱電偶為J型熱電偶,共有360對,每對直徑0.15mm,長29mm ;熱電偶正極⑴長14.5mm,熱電偶負極⑶長14.5mm,熱電偶正極⑴和熱電偶負極(3)通過熱電偶焊點(2)連接,熱電偶焊點(2)設置在豎槽中。
【文檔編號】G01K17/00GK204188310SQ201420635887
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月29日 優先權日:2014年10月29日
【發明者】鄒會軍, 張慶桂, 胡曉丹, 楊廷貴, 張順孝, 曹建平, 張麗, 趙立雄 申請人:中核四○四有限公司