材料热力学参数测量设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种材料热力学参数测量设备，包括箱体，样品容器，加热装置，第一传感器，第二传感器和采集装置，箱体可绝热以适于形成绝热空间；样品容器设于绝热空间；加热装置设于绝热空间，加热装置适于对测试样品加热；第一传感器设于样品容器内，第一传感器适于监测测试样品的温度并产生第一温度信号；第二传感器适于绝热空间，第二传感器适于监测绝热空间的温度并产生第二温度信号；加热装置、第一传感器、第二传感器与采集装置电性相连，采集装置适于采集加热装置的电压、加热装置的电流、第一温度信号、第二温度信号并记录时间信息。本实用新型专利技术的材料热力学参数测量设备操作简单、测量时间短、测量精度高。作简单、测量时间短、测量精度高。作简单、测量时间短、测量精度高。

【技术实现步骤摘要】
材料热力学参数测量设备


[0001]本技术涉及材料热力学参数测量
，具体地，涉及一种材料热力学参数测量设备。

技术介绍

[0002]燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学设备，燃料电池在运行时会伴随发热现象，为了更好了解燃料电池的运行特性，需要对燃料电池中材料的比热容、相变焓等热力学参数进行测量。相关技术中，热力学参数主要通过示差扫描量热法研究测量，这种测量方法主要用于实验室试验，且存在操作复杂、耗时长、测量误差较大的问题。

技术实现思路

[0003]本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0004]为此，本技术实施例提出一种材料热力学参数测量设备，该材料热力学参数测量设备操作简单、测量时间短、测量精度高。
[0005]本技术实施例的材料热力学参数测量设备包括：箱体，所述箱体可绝热以适于在所述箱体内形成绝热空间；样品容器，所述样品容器设于所述绝热空间，所述样品容器适于放置测试样品；加热装置，所述加热装置设于所述绝热空间，所述加热装置适于对所述测试样品加热；第一传感器，所述第一传感器设于所述样品容器内，所述第一传感器适于监测所述测试样品的温度并产生第一温度信号；第二传感器，所述第二传感器设于所述绝热空间，所述第二传感器适于监测所述绝热空间的温度并产生第二温度信号；采集装置，所述加热装置、所述第一传感器、所述第二传感器与所述采集装置电性相连，所述采集装置适于采集所述加热装置的电压、所述加热装置的电流、所述第一温度信号、所述第二温度信号并记录时间信息。<br/>[0006]本技术实施例的材料热力学参数测量设备操作简单、测量时间短、测量精度高。
[0007]在一些实施例中，所述加热装置包括加热丝，所述加热丝缠绕在所述样品容器的外周侧，所述加热丝适于加热所述样品容器内的所述测试样品。
[0008]在一些实施例中，所述加热丝螺旋缠绕在所述样品容器的外周侧。
[0009]在一些实施例中，材料热力学参数测量设备包括电源，所述电源与所述加热装置、所述第一传感器、所述第二传感器、所述采集装置电性相连，所述电源适于供电。
[0010]在一些实施例中，所述电源为恒压电源或恒流电源或恒功率电源。
[0011]在一些实施例中，材料热力学参数测量设备包括连接件，所述连接件的一端与所述样品容器相连，所述连接件的另一端与所述箱体相连，所述连接件适于将所述样品容器固定在所述绝热空间内。
[0012]在一些实施例中，所述连接件为钢柱。
[0013]在一些实施例中，所述采集装置设在所述箱体上方，所述第一传感器、所述第二传感器与所述采集装置相连并悬吊在所述箱体内。
[0014]在一些实施例中，所述箱体具有高度尺寸和长度尺寸，所述第一传感器位于所述高度尺寸的二分之一位置，所述第二传感器位于所述高度尺寸的二分之一位置，且所述第一传感器和所述第二传感器三等分所述长度尺寸。
[0015]在一些实施例中，材料热力学参数测量设备包括处理装置，所述处理装置与所述采集装置电性相连，所述处理装置适于接收所述加热装置的电压、所述加热装置的电流、所述第一温度信号、所述第二温度信号、所述时间信息以计算所述测试样品的固态比热容和/或固液相变焓和/或液态比热容。
附图说明
[0016]图1是本技术实施例的材料热力学参数测量设备的整体结构示意图。
[0017]图2是图1中材料热力学参数测量设备的标准样品测试示意图。
[0018]图3是图1中材料热力学参数测量设备的测试样品测试示意图。
[0019]图4是测试样品测试的温度时间曲线示意图。
[0020]附图标记：
[0021]箱体1；样品容器2；第一传感器3；加热装置4；第二传感器5；采集装置6；电源7；标准样品8；测试样品9。
具体实施方式
[0022]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0023]如图1至图3所示，本技术实施例的材料热力学参数测量设备包括箱体1，样品容器2，加热装置4，第一传感器3，第二传感器5和采集装置6。
[0024]箱体1可绝热以适于在箱体1内形成绝热空间。如图1所示，箱体1可以为方形箱体，箱体1可以由绝热材料加工成型，由此，箱体1的内部空间可以形成绝热空间，从而避免了外界环境对测试的影响。
[0025]样品容器2设于绝热空间，样品容器2适于放置测试样品9。样品容器2可以安装在箱体1的绝热空间内，例如，样品容器2可以悬吊在绝热空间内。样品容器2的顶部可以为敞口，测试时，可以将测试样品9放入样品容器2内。
[0026]加热装置4设于绝热空间，加热装置4适于对测试样品9加热。加热装置4可以为电加热装置，也可以为辐射加热装置，加热装置4可以对测试样品9加热，从而为测试提供热能。
[0027]第一传感器3设于样品容器2内，第一传感器3适于监测测试样品9的温度并产生第一温度信号，第二传感器5设于绝热空间，第二传感器5适于监测绝热空间的温度并产生第二温度信号。
[0028]如图1所示，第一传感器3和第二传感器5可以均为温度传感器，第一传感器3和第二传感器5可以悬吊在箱体1内，其中第一传感器3可以从样品容器2的顶部敞口伸入样品容
器2内，从而使得第一传感器3与测试样品9接触，方便了对测试样品9温度的直接测量。第二传感器5位于样品容器2外侧，在测试过程中，第二传感器5可以对绝热空间的温度进行测量，从而实现对整体环境温度的监测。
[0029]加热装置4、第一传感器3、第二传感器5与采集装置6电性相连，采集装置6适于采集加热装置4的电压、加热装置4的电流、第一温度信号、第二温度信号并记录时间信息。采集装置6可以为信号采集器，在测试过程中，采集装置6可以实时的接收加热装置4的电压和电流、第一温度信号、第二温度信号、时间信息，通过这些信息，可以计算出测试样品9的热力学参数，热力学参数可以是比热容等。
[0030]本技术实施例的材料热力学参数测量设备，测试时对于样品的形态无要求，一次测试中可以对较多的样品进行测试，从而避免相关技术中样品选取较少，容易造成偶然性误差的问题，提高了测量的准确性和精度。由于第二传感器5是在绝热空间内进行监测，除样品以外的所有物体视为整体环境，计算时可以直接扣除整体环境影响，简化了环境对测试结果的影响，进一步提高了测量的准确性。
[0031]另外，本技术实施例的测量设备结构简单，操作方便，可以直接进行测量，无需进行设备预热，从而测量时间短，可以实现测量的快速反馈，提高了测量的便捷性。
[0032]在一些实施例中，加热装置4包括加热丝，加热丝缠绕在样品容器2的外周侧，加热丝适于加热样品容器2内的测试样品9。具体地，如图1所示，加热丝可以螺旋缠绕在样品容器2的外周侧并通过热传导的方式实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种材料热力学参数测量设备，其特征在于，包括：箱体，所述箱体可绝热以适于在所述箱体内形成绝热空间；样品容器，所述样品容器设于所述绝热空间，所述样品容器适于放置测试样品；加热装置，所述加热装置设于所述绝热空间，所述加热装置适于对所述测试样品加热；第一传感器，所述第一传感器设于所述样品容器内，所述第一传感器适于监测所述测试样品的温度并产生第一温度信号；第二传感器，所述第二传感器设于所述绝热空间，所述第二传感器适于监测所述绝热空间的温度并产生第二温度信号；采集装置，所述加热装置、所述第一传感器、所述第二传感器与所述采集装置电性相连，所述采集装置适于采集所述加热装置的电压、所述加热装置的电流、所述第一温度信号、所述第二温度信号并记录时间信息。2.根据权利要求1所述的材料热力学参数测量设备，其特征在于，所述加热装置包括加热丝，所述加热丝缠绕在所述样品容器的外周侧，所述加热丝适于加热所述样品容器内的所述测试样品。3.根据权利要求2所述的材料热力学参数测量设备，其特征在于，所述加热丝螺旋缠绕在所述样品容器的外周侧。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王福瑶，刘昊，李道喜，干志强，方亮，刘品阳，刘飞，王杰，李震康，夏丰杰，刘真，
申请(专利权)人：国家电投集团氢能科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：