绝热量热仪制造技术

本申请提供一种绝热量热仪，多个绝热壁与绝热盖共同组成密闭的收纳空间(量热腔腔体)，收纳空间内的样品容纳结构可悬挂可装载固体粉末或液体样品。通过温控结构控制加热器与绝热盖加热器为测试样品材料提供绝热环境，同时保证材料腔中的材料与绝热盖材料腔中的材料与测量样品材料同步温升。当测量样品材料温度达到热失控温度而温升速率升高，加热器升温速率无法跟随样品升温速率时，材料腔中的材料与测量样品材料因同步进行放热反应为测试样品材料提供绝热条件，进而保证热失控过程量热的准确性。从而，通过绝热量热仪可以精确测量热失控反应过程中的温升速率、放热速率、放热量等参数，准确对热失控过程进行量热测量。

Adiabatic calorimeter

【技术实现步骤摘要】
绝热量热仪
本申请涉及量热设备
，特别是涉及一种绝热量热仪。
技术介绍
在化工产品的设计过程中，时常涉及到化学材料的化学反应特性测试。材料的化学反应规律是和温度强相关的。因此，定量分析化学材料在特定温度下的产热、产气特性是研究化学反应特性的重要方面，测试过程中往往需要知道反应的放热速率、放热量、绝热温升等参数，这些测试需要通过量热设备来进行。热失控是一种剧烈的化学反应过程。化学材料在一定温度下发生放热反应，产生的热量使自身升温，进而加速反应的进行。热失控反应往往具有较高的反应速度和放热速度。目前，常用的量热设备包括加速量热仪、差示扫描量热仪、热重分析仪等。然而，在测试材料发生热失控时，导致材料的温升速率很高，传统量热仪的电阻式加热器往往无法达到相应的升温速率、且无法给测量样品提供等温的环境。并且，在测量反应产热时，传统量热仪的加热丝功率仍然无法跟随热失控反应的快速升温速率。因此，传统的量热仪不能在测试样品发生热失控反应时进行快速的温度跟随，也就无法满足热失控极端放热条件下的绝热测量环境，从而导致测量得到的升温速率、放热速率、放热量均会有偏差，无法准确对热失控过程进行量热测量。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统量热仪无法满足热失控快速升温跟随的问题，提供一种可以在测试样品进入热失控状态而快速放热升温时，仍然为样品提供绝热环境，从而准确对热失控过程进行量热测量的绝热量热仪。本申请提供一种绝热量热仪包括多个绝热壁、绝热盖、温控结构以及样品容纳结构。所述多个绝热壁包围形成一个具有开口的收纳空间。每个所述绝热壁包括外壁与内壁，所述内壁靠近所述收纳空间设置，所述外壁具有加热腔与加热器，所述加热器设置于所述加热腔内，所述内壁具有材料腔，用以放置测试样品材料，且所述材料腔内设置有温度传感器，所述加热腔内设置有所述温度传感器。所述绝热盖可拆卸设置于所述开口，用以将所述收纳空间密封。所述绝热盖包括绝热盖外壁与绝热盖内壁，所述绝热盖内壁靠近所述收纳空间设置，所述绝热盖外壁具有绝热盖加热腔与绝热盖加热器，所述绝热盖加热器设置于所述绝热盖加热腔内，所述绝热盖内壁具有绝热盖材料腔，用以放置测试样品材料，且所述绝热盖材料腔设置有所述温度传感器，所述绝热盖加热腔内设置有所述温度传感器。所述温控结构与所述温度传感器电连接，所述温控结构与所述加热器电连接，所述温控结构与所述绝热盖加热器电连接。所述样品容纳结构的固定端设置于所述绝热盖外壁，所述样品容纳结构设置于所述收纳空间内，且所述样品容纳结构内设置有所述温度传感器，所述温度传感器与所述温控结构电连接。在其中一个实施例中，所述样品容纳结构为反应容器，所述反应容器的腔内设置有压力传感器，所述压力传感器与所述温控结构电连接，所述反应容器还设置有进料口与第一泄压阀，所述进料口设置于所述反应容器的容器壁，用以放入测试样品材料，所述泄压阀设置于所述反应容器的容器壁，用于保证所述反应容器在设定压力之下工作。在其中一个实施例中，所述样品容纳结构为固定夹具，所述固定夹具包括多个固定杆，所述多个固定杆可拆卸连接，用以将测试样品进行固定，且所述温度传感器设置于所述测试样品的表面，用以测量所述测试样品温度。在其中一个实施例中，每个所述材料腔设置有第二泄压阀，所述绝热盖材料腔设置有第三泄压阀。在其中一个实施例中，所述绝热量热仪还包括固定结构，用以将所述绝热盖与靠近所述绝热盖的所述绝热壁进行固定。在其中一个实施例中，所述固定结构为螺栓，所述绝热盖外壁设置有第一固定孔，且靠近所述绝热盖外壁的所述绝热壁的所述外壁设置有第二固定孔，通过所述螺栓将所述第一固定孔与所述第二固定孔进行固定。在其中一个实施例中，所述固定结构为磁铁固定结构，用以通过磁吸方式将所述绝热盖与靠近所述绝热盖的所述绝热壁进行固定。在其中一个实施例中，所述加热器为电阻丝加热器、陶瓷加热器、电阻圈加热器、石英管加热器或铜管加热器。在其中一个实施例中，每个所述绝热壁的所述内壁与所述绝热盖内壁为钢、铜或其他具有较薄厚度和较强刚度的金属，所述样品容纳结构为钢、铜或其他具有较薄厚度和较强刚度的金属。在其中一个实施例中，所述绝热量热仪还包括计算机。所述计算机与所述温控结构电连接，用于测量信号和控制信号的传输。本申请提供一种上述绝热量热仪，多个所述绝热壁与所述绝热盖共同组成密闭的所述收纳空间，亦即量热腔腔体。所述收纳空间内的所述样品容纳结构可悬挂可装载固体粉末或液体样品。所述温控结构分别与所述温度传感器、所述加热器以及所述绝热盖加热器电连接，用以检测材料的温度并控制加热器的加热功率。通过所述温控结构控制所述加热器与所述绝热盖加热器为测试样品材料提供绝热环境，同时保证所述材料腔中的材料与所述绝热盖材料腔中的材料与测量样品材料同步温升。当测量样品材料温度达到热失控温度而温升速率升高，加热器升温速率无法跟随样品升温速率时，所述材料腔与所述绝热盖材料腔中的材料与测量样品材料因同步进行放热反应为测试样品材料提供绝热条件，进而保证热失控过程量热的准确性。从而，通过所述绝热量热仪可以在测试样品材料进入热失控状态而快速放热升温时，仍然为测试样品材料提供绝热的环境，从而准确对热失控过程进行量热测量。附图说明图1为本申请提供的绝热量热仪的结构示意图；图2为本申请提供的一个实施例中的绝热量热仪的结构示意图。附图标记说明绝热量热仪100、绝热壁10、开口140、收纳空间110、外壁120、内壁130、加热腔121、加热器122、材料腔131、温度传感器20、绝热盖30、绝热盖外壁310、绝热盖内壁320、绝热盖加热腔311、绝热盖加热器312、绝热盖材料腔321、温控结构40、样品容纳结构50、压力传感器60、进料口510、第一泄压阀520、固定杆530、测试样品90、第二泄压阀132、第三泄压阀322、固定结构70、计算机80。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。本申请提供一种绝热量热仪100包括多个绝热壁10、绝热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绝热量热仪，其特征在于，包括：多个绝热壁(10)，所述多个绝热壁(10)包围形成一个具有开口(140)的收纳空间(110)；每个所述绝热壁(10)包括外壁(120)与内壁(130)，所述内壁(130)靠近所述收纳空间(110)设置，所述外壁(120)具有加热腔(121)与加热器(122)，所述加热器(122)设置于所述加热腔(121)内，所述内壁(130)具有材料腔(131)，用以放置测试样品材料，且所述材料腔(131)内设置有温度传感器(20)，所述加热腔(121)内设置有所述温度传感器(20)；绝热盖(30)，可拆卸设置于所述开口(140)，用以将所述收纳空间(110)密封，所述绝热盖(30)包括绝热盖外壁(310)与绝热盖内壁(320)，所述绝热盖内壁(320)靠近所述收纳空间(110)设置，所述绝热盖外壁(310)具有绝热盖加热腔(311)与绝热盖加热器(312)，所述绝热盖加热器(312)设置于所述绝热盖加热腔(311)内，所述绝热盖内壁(320)具有绝热盖材料腔(321)，用以放置测试样品材料，且所述绝热盖材料腔(321)设置有所述温度传感器(20)，所述绝热盖加热腔(311)内设置有所述温度传感器(20)；温控结构(40)，所述温控结构(40)与所述温度传感器(20)电连接，所述温控结构(40)与所述加热器(122)电连接，所述温控结构(40)与所述绝热盖加热器(312)电连接；样品容纳结构(50)，所述样品容纳结构(50)的固定端设置于所述绝热盖外壁(310)，所述样品容纳结构(50)设置于所述收纳空间(110)内，且所述样品容纳结构(50)内设置有所述温度传感器(20)，所述温度传感器(20)与所述温控结构(40)电连接。...

【技术特征摘要】
1.一种绝热量热仪，其特征在于，包括：多个绝热壁(10)，所述多个绝热壁(10)包围形成一个具有开口(140)的收纳空间(110)；每个所述绝热壁(10)包括外壁(120)与内壁(130)，所述内壁(130)靠近所述收纳空间(110)设置，所述外壁(120)具有加热腔(121)与加热器(122)，所述加热器(122)设置于所述加热腔(121)内，所述内壁(130)具有材料腔(131)，用以放置测试样品材料，且所述材料腔(131)内设置有温度传感器(20)，所述加热腔(121)内设置有所述温度传感器(20)；绝热盖(30)，可拆卸设置于所述开口(140)，用以将所述收纳空间(110)密封，所述绝热盖(30)包括绝热盖外壁(310)与绝热盖内壁(320)，所述绝热盖内壁(320)靠近所述收纳空间(110)设置，所述绝热盖外壁(310)具有绝热盖加热腔(311)与绝热盖加热器(312)，所述绝热盖加热器(312)设置于所述绝热盖加热腔(311)内，所述绝热盖内壁(320)具有绝热盖材料腔(321)，用以放置测试样品材料，且所述绝热盖材料腔(321)设置有所述温度传感器(20)，所述绝热盖加热腔(311)内设置有所述温度传感器(20)；温控结构(40)，所述温控结构(40)与所述温度传感器(20)电连接，所述温控结构(40)与所述加热器(122)电连接，所述温控结构(40)与所述绝热盖加热器(312)电连接；样品容纳结构(50)，所述样品容纳结构(50)的固定端设置于所述绝热盖外壁(310)，所述样品容纳结构(50)设置于所述收纳空间(110)内，且所述样品容纳结构(50)内设置有所述温度传感器(20)，所述温度传感器(20)与所述温控结构(40)电连接。2.如权利要求1所述的绝热量热仪，其特征在于，所述样品容纳结构(50)为反应容器，所述反应容器的腔内设置有压力传感器(60)，所述压力传感器(60)与所述温控结构(40)电连接，所述反应容器还设置有进料口(510)与第一泄压阀(520)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈天雨，冯旭宁，王芳，欧阳明高，卢兰光，何向明，韩雪冰，
申请(专利权)人：清华大学，中国汽车技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11