量热计

摘要： 基于量热法和MEMS技术所制备的芯片量热计是用于描述化学反应或生物过程的有效工具,具有尺寸小、制造成本低、样品用量小、便携性高等多种优点。它在酶催化反应、活性蛋白肽变性过程、碱基DNA链中核苷酸渗入等生物检测领域有广泛的应用前景。首先介绍了量热计的工作原理和传统量热计的缺陷,并引出了MEMS技术对于芯片量热计发展的推动作用;然后基于器件性能和设计要素(包括量热法、传感方式、腔室结构和材料)对国内外研究成果进行阐述和分类比较;此外,还讨论了芯片量热计在生物检测领域的应用;最后,对生物芯片量热计的发展进行了相应的总结和展望,为之后的研究提供参考。

摘要： 利用10 MW大尺度量热计对不同影剧院座椅进行连排燃烧试验研究.建立座椅燃烧试验台,将15把影剧院座椅分3排台阶布置,通过对多人影剧院软质座椅排列在一起进行燃烧试验,提供燃烧产生的热释放速率、总热释放量、产烟速率、总产烟量相关特性信息.试验中,分别选取普通影剧院座椅与阻燃影剧院座椅分别进行连排燃烧试验,并将燃烧测试得到的热释放速率、总热释放量等燃烧性能参数进行了对比分析,同时对火焰传播速度进行了计算.结果表明:同样点火方式条件下,普通座椅连排燃烧在8 min内发生轰燃,热释放速率峰值高达9.204 MW,总热释放量为1957.2 MJ,经阻燃处理后,热释放速率峰值为83.6 kW,总热释放量为27.33 MJ,其他燃烧性能指标均显著下降;普通影剧院座椅连排燃烧时,火焰规模大,火焰扩散速度快,经计算火焰传播速度为0.65 m/min.

摘要： 针对高超声速稀薄来流条件下的激波干扰气动热测量问题,设计了一种适用长时间、中低热流量值(5～500 kW/m2)的带封装结构的量热计,采用空气隔热设计方式降低其侧向传热,实现了有效一维传热,延长了测试时间;并通过热流传感器标定试验,实现了热流高精度测量.为验证量热计的测量性能,开展了地面标定实验和基于双锥模型的高超声速低密度风洞激波/边界层干扰实验(M10和M12),量热计与同轴热电偶的测量结果进行对比分析.研究结果表明,本文所设计的量热计适用于稀薄来流条件下激波干扰引起的复杂气动热问题的热流测量.相比于同轴热电偶,量热计响应时间较慢,但对于较大热流,由于极大减轻了侧向传热的影响,测量精度较高.同轴热电偶对低量值热流(5～20 kW/m2)的测量性能较好,信噪比(SNR)较高.研究成果为开展高超声速低密度风洞稀薄流激波干扰气动热试验研究提供支撑.

摘要： 用微差量热计测定了聚铝硅酸盐在处理悬浮水样过程中的混凝焓变,并用均匀设计法研究了不同情况对结果的影响.结果表明:混凝焓变随水样浊度的增加而增大,随铝/硅物质的量比的增加先增大(0 ～0.7)后减小(0.7 ～1.6);聚铝硅酸盐用量与水样浊度、pH值与水样浊度在焓变较小时交互作用较大;聚铝硅酸盐用量与pH值的相互作用在强碱性条件下随焓变增大而增强.

摘要： 该标准规定的试验方法用于测定材料和产品的燃烧性能、热释放速率、质量损失速率、有效燃烧热和可见烟气发展情况。其中,热释放速率通过测量氧气消耗来确定,由燃烧产物中的氧气浓度和流量决定。有效燃烧热通过同时测量样品的质量损失率和热释放速率来确定。该标准提出的测试方法已被用于材料评估、计算机建模、设计目的以及开发和研究,可协助预测现实场景的火灾。该测试方法适用于各种类型的产品,不限于单个火灾场景。

摘要： 设计了一种基于固定体积液体吸收微波能量后温度升高、压力增大原理的脉冲微波量热计.采用纯水作为吸收介质,压阻传感器作为传感装置,具有对液体热学性能参数要求低、量程大和灵敏度高的优点.实验结果表明:该型量热计的能量分辨率为0.5J,量程大于180J,证明了该方法用于大功率脉冲微波能量测量的可行性.同时,在对吸收腔体表面的场分布进行优化设计后,也可用于高功率微波能量测量,为用于高功率微波能量测量的量热计设计提供了一种新的技术思路.

摘要： 针对目前“化学反应摩尔焓变”实验教学中存在的问题，对量热计的加料装置进行了改进，并用同电脑可连接的温度测量仪测量、记录体系温度变化，并将实验数据导入Origin制图，减少了人为的误差，提高了实验的精确度，结果表明：实验相对误差小于0.5％。%The problem which existed in the measurement of chemical reaction molar enthalpy was solved by the improvement of calorimeter.The electrical thermometer connected with the computer was used to record the changes of system temperature.The experimental data were saved as txt file.The file was imported by origin and drawn to reduce the errors made by human.The result showed that the relative error was less than 0.5%.

摘要： 当前环境问题已刻不容缓,如何寻找新型清洁代替能源一直受到广大科学工作者的关注.文章从热力学角度对二甲醚、石油液化气以及二甲醚与石油液化气参混情况下的热值进行检测,发现二甲醚与石油液化气按照1∶3比例混合,与石油液化气的燃烧热值非常接近,因此,将二甲醚用于民用燃料是可能的.

摘要： 探讨中和热实验中不同酸碱的反应对测量结果的影响.结果表明,实验值小于理论值,相同条件下NaOH溶液加入到H2SO4溶液中测得中和热值略大于NaOH加入HAc溶液的中和热值.该实验要将准确浓度的碱液加入到酸液中,并利用酸碱浓度、量热计常数计算中和热值,可减少误差,并应用orgin软件绘制工作曲线,使实验数据处理更加简单、精确.

摘要： 基于图形化编程语言LabView,搭建了微波功率量热计的测试系统.系统主要通过程序控制信号源或直流源对量热计定时加减微波功率或直流功率,并对电压或监视功率的量值进行数据采集,计算得出量热计的微波功率.该系统采用精确的时间控制和同步技术,简化了测试过程,具有操作简单、实用性强等特点.

摘要： 基于“强光一号”短脉冲辐射场参数,设计了一套量热计用于绝对测量硅吸收剂量.量热计吸收体为(Φ)20mm×1.5mm,置于隔热腔室内,测温元件埋设在吸收体内部.在应用中对吸收剂量在10～40Gy均获得了良好的结果.通过模拟计算与数据处理结合的方法分析了量热计各个环节的误差,得出在吸收剂量29.3Gy时其测量总误差为6.63％的结果.

摘要： 各国的标准实验室大多采用量热计法来建立高频和微波小功率标准。量热计法对于功率的测试准确度要求使其需要非常稳定的温度环境，对热学参数要求很高。本文通过实际工作中对量热计结构的设计以及热力学的分析，确定了量热计的结构，并且在实际的温度控制实验中达到了理论指标的要求。

摘要： 各国的标准实验室大多采用量热计法建立高频和微波小功率标准。量热计法是根据直流替代微波功率的原理建立的，所获得的准确度在目前是最高的。量热计对于功率的测试准确度要求使其对其中的微波负载有着比较高的微波参数和热学参数要求。本文通过对微波波导负载进行电磁场分析和热力学分析，确定了适用于量热计要求的波导负载吸收体的形状并进行了设计与试验。并对量热计的整体结构进行了结构设计以及热学仿真，所设计负载以及量热计结构均满足微波功率测试的要求。

摘要： 各国的标准实验室大多采用量热计法和微量热计法建立高频和微波小功率标准。量热计法是根据直流替代微波功率的原理建立的，所获得的准确度在目前是最高的。量热计对于功率的测试准确度要求使其对 其中的微波负载有着比较高的微波参数和热学参数要求。通过对几种不同吸收体形状和不同啦波材料的微波波 导负载进行电磁场分析和热力学分析，确定了适用于量热计要求的波导负载的结构和吸收体的形状。

摘要： 根据Calvet热导式微量热计的仪器结构特点,设计了包括捅破式、落入式、倾倒式、活塞式等几种进行固-液反应的反应器装置,根据反应器性能测试和KC1的溶解热实验测定,说明设计的反应器应用效果良好,能够方便满足实验需要,扩大了量热计的应用范围。

摘要： 本文介绍了一种基于一维热传导原理的测热方法.基于这种方法的水冷塞式量热计,既可以承受某些试验场合难以避免的长时间加热,又保持了尺寸小、可以布点测量的优点.本文首先从理论上分析了水冷塞式量热计的热流测量原理;在此基础上,对水冷塞式量热计进行了结构设计,包括对K型热电偶丝与无氧铜量热塞焊接方法及实现工艺进行了研究;对侧向传热对量热计测量结果的影响进行了分析;最后对水冷塞式量热计的试验结果进行了分析.结果表明,在电弧加热设备地面模拟试验中,水冷塞式量热计可以作为一种有效测热技术方法加以应用.

摘要： 平衡环境型房间量热计是一个综合性试验设备,其测量准确度与多项因素有关,处理好每一个参数的测量误差,就可为该设备整体准确度的提高创造条件.以GB/T7725-2004房间空调器为依据,分析了室外侧隔室再处理机组冷却盘管进口水温和泄漏风量迁移能量对空调器额定制冷量测量精度的影响,在此基础上提出了更为合理的测量方案,并且计算分析和试验结果表明,泄漏风量迁移能量的记入可显著提高平衡环境型房间量热计测试窗式空调器制冷量的精度.

摘要： 包括用于测量样品的热通量的量热计(1)的系统包括：容纳样品的样品容器(10)的接收空间(6)、散热器(4)、第一热换能器(2)，借此第一热换能器(2)包括在样品容器(10)被定位在接收空间(6)中时与样品容器(10)接触的热接收表面5(24)和与散热器(4)接触的热吸收表面(25)。提供了第二散热器(3)，借此第二散热器(3)具有与散热器(4)接触的第二热接收表面(34)和在样品容器(10)被定位在接收空间(6)中时与样品容器(10)接触的第二热吸收表面(35)。

摘要： 本发明涉及一种空调器制冷量制热量测试方法及适合于该方法的风管箱量热计。其中风管箱量热计包括风管箱、冷冻水系统和测量控制装置，冷冻水系统包括设置在风管箱中的冷冻水盘管，风管箱内设有加热装置、加湿装置和引风机；测量方法为使空调器出发引入风管箱后，测量控制装置控制冷冻水系统、加热装置、加湿装置和引风机的工作状态而使得流出风管箱的空气干球温度与湿球温度同流入被测量空调器的进风口的空气的干球温度与湿球温度相同并计算出被测量空调器的制冷量、制热量。解决了现有方法不能既能独立测量空调器的制冷量制热量又能作为焓差法的辅测方法且所需的设备制作成本高的问题。

摘要： 一种用于细胞代谢热检测的开放式微纳量热计系统，包括热电堆传感器、样品滴定仪器、PCB电路板、数字源表及计算机；热电堆传感器内部腔室作为样品反应室，样品反应室下方为硅基板，硅基板上部设有薄膜，薄膜中心用于承放样品，样品周向薄膜上均布设有若干热电堆，热电堆依次通过PCB电路板及数字源表与计算机进行通信连接；样品反应室上方热电堆传感器外壳上设有送样口，送样口上方盖有玻璃板，玻璃板中心设有送样孔，送样孔由甘油密封；样品滴定仪器通过送样孔将样品输送至薄膜上；PCB电路板为放大电路；数字源表通过BNC接头与PCB电路板进行通信连接；计算机通过GPIB‑USB‑HS数据线与数字源表进行通信连接；样品反应室通过热电堆传感器外壳送样口与空气直接接触。

摘要： 本发明公开了一种测量材料在反应堆内释热率的技术。采用热量补偿法，基于温差相等热量等效原理来测量材料的释热率。该技术设计的量热计主要由两根形状及材质相同的测量桥和对比桥构成，样品材料固定在测量桥上，在对比桥上输入可控电功率，使得对比桥上测点间产生的温差与测量桥相对应测点间的温差相等，输入可控的电功率除以样品质量即为待测样品的释热率。为使得量热计可置于静止冷却剂中，并提高其安全性，量热计设有加强换热能力的冷端。为减弱气体导热以及辐射换热对测量结果的影响，量热计采用双包壳设计，两层包壳间留有间隙，该技术有效克服材料特性随环境参数变化对测量结果的影响，减少对实验结果的修正，实现对材料释热率的直接测量。

摘要： 本发明公开了一种波导量热计、包含该波导量热计的双负载量热式小功率标准装置。所述波导量热计包括具有第一容纳腔的外筒；位于第一容纳腔内且具有第二容纳腔的内筒；位于第二容纳腔内的热电堆；贯穿外筒一侧顶端和内筒一侧顶端的工作链路；与工作链路对称设置的贯穿外筒另一侧顶端和内筒另一侧顶端的参考链路；以及一端与内筒底端外壁结合固定且另一端与外筒底端内壁结合固定的绝缘支撑。所述双负载量热式小功率标准装置包括微波信号源、倍频器、定向耦合器、功率敏感器、功率指示器、控温仪、直流源、数字电压表、计算机和波导量热计。该量热式小功率标准装置频率范围为50GHz～75GHz，解决了国内对该频段内小功率参数的量传需求。

摘要： 包括用于测量样品的热通量的量热计(1)的系统包括：容纳样品的样品容器(10)的接收空间(6)、散热器(4)、第一热换能器(2)，借此第一热换能器(2)包括在样品容器(10)被定位在接收空间(6)中时与样品容器(10)接触的热接收表面5(24)和与散热器(4)接触的热吸收表面(25)。提供了第二散热器(3)，借此第二散热器(3)具有与散热器(4)接触的第二热接收表面(34)和在样品容器(10)被定位在接收空间(6)中时与样品容器(10)接触的第二热吸收表面(35)。

摘要： 本发明一种空调器制冷量制热量测试方法及适合于该方法的风管箱量热计。其中风管箱量热计包括风管箱、冷冻水系统和测量控制装置，冷冻水系统包括设置在风管箱中的冷冻水盘管，风管箱内设有加热装置、加湿装置和引风机；测量方法为使空调器出发引入风管箱后，测量控制装置控制冷冻水系统、加热装置、加湿装置和引风机的工作状态而使得流出风管箱的空气干球温度与湿球温度同流入被测量空调器的进风口的空气的干球温度与湿球温度相同并计算出被测量空调器的制冷量、制热量。解决了现有方法不能既能独立测量空调器的制冷量制热量又能作为焓差法的辅测方法且所需的设备制作成本高的问题。

摘要： 一种用于细胞代谢热检测的开放式微纳量热计系统，包括热电堆传感器、样品滴定仪器、PCB电路板、数字源表及计算机；热电堆传感器内部腔室作为样品反应室，样品反应室下方为硅基板，硅基板上部设有薄膜，薄膜中心用于承放样品，样品周向薄膜上均布设有若干热电堆，热电堆依次通过PCB电路板及数字源表与计算机进行通信连接；样品反应室上方热电堆传感器外壳上设有送样口，送样口上方盖有玻璃板，玻璃板中心设有送样孔，送样孔由甘油密封；样品滴定仪器通过送样孔将样品输送至薄膜上；PCB电路板为放大电路；数字源表通过BNC接头与PCB电路板进行通信连接；计算机通过GPIB‑USB‑HS数据线与数字源表进行通信连接；样品反应室通过热电堆传感器外壳送样口与空气直接接触。

摘要： 本发明涉及一种精密绝热量热计及其量热方法，属于热物理测试及量热领域。该量热计通过安装在铜卡外壁的温度传感器提供的温度信号，控制水浴温度，使水浴温度随铜卡外壁温度变化，始终保持一个较小温度差，同时通过包裹在铜卡周围的热屏对铜卡温度进行精密跟踪，热屏的温度稍高于铜卡外壁温度，以实现对热屏无法包裹处和固体支撑处热损失的补偿，通过调节水浴和热屏与铜卡外壁温差的数值，实现铜卡的动态绝热。本发明实现了铜卡的主动动态绝热，在较大的室温范围内避免了铜卡温度波动，并在铜卡快速升温时仍处于良好的绝热状态，可以在高温块状被测样品进入铜卡时，对被测样品释放的热量进行精确测量。

摘要： 本发明公开了一种测量低导热隔热类材料的测量装置技术方案和高精度测试方法，在美国国家标准ASTME2584的基础上提出了主动护热式量热计准稳态法热导率测试方法和装置，提出了量热计校准方法和技术方案。针对不同测试材料形状和类型，提出了包括单平板试样、双平板试样和圆筒状试样测量装置的主动护热结构设计。本发明技术方案能够有效消除侧向热损失并保证一维热流，能够实现高温和超高温条件下隔热类材料的低热导率和超低热导率测量，能够实现整个温度区间内热导率的连续动态测量并同时具有较高的测量精度。