熱量計

熱量計有直接熱量計與間接熱量計。前者是對營養(yǎng)元素燃燒時所產生熱量的直接測定，或將生物體放入密閉的室內，測定散發(fā)熱量的裝置；后者是測定氣體交換，根據測定結果以算出能量代謝的裝置。Berthelot·M- ahler的炸彈型熱量計（bomb-calorimeter，也稱鐵筒熱量計）是使營養(yǎng)元素直接燃燒的設備，但此時對于蛋白質必須作必要的訂正。Atwater·Rosa·Be- nedict的熱量計，是讓人橫臥在金屬制造的室內，用水泵使水在室的四周循環(huán)，測定循環(huán)水因人體散發(fā)的熱量而升高的溫度，同時還能測定氣體交換。間接熱量計主要儀器有Krogh或呼吸計的呼吸測定器和Be- nedict式呼吸測定裝置。為了收集呼吸的氣體，要使用所謂“Douglas袋”等。也有使用氣體分析儀進行測量O2或CO2的方法。氣體分析儀有Haldane型分析儀及其改良型勞研式分析儀等。

熱量計的主體由氧彈、內筒、外筒和攪拌器四個部件組成。

熱量計氧彈

氧彈由耐熱、耐腐蝕的鎳鉻或鎳鉻鋁合金鋼制成，它是供燃燒試樣用的，由彈筒、彈頭和蓋圈組成。需要具備三個主要性能；

　　(1)不受燃燒過程中出現的高溫和腐蝕性產物的影響而產生熱效應；

　　(2)能承受充氧壓力和燃燒過程中產生的瞬時高壓；

　　(3)試驗過程中能保持完全氣密。

熱量計內筒

內筒(或稱量熱筒)為盛水和放置氧彈用的，它是量熱體系的主要部分，試樣在氧彈內燃燒放出的熱量即被內筒的水所吸收而使水溫上升。內筒用紫銅、黃銅或不銹鋼制成，斷面可為圓形、菱形或其他適當形狀。筒內裝水2000～3000mI。，以能浸沒氧彈(進、出氣閥和電極除外)為準。內筒外面應電鍍拋光，以減少與外筒問的輻射作用。

熱量計外筒

外筒用來保持測熱體系環(huán)境溫度的恒定(與室溫一致)，為金屬制成的雙壁容器，并有上蓋。外壁為圓形，內壁形狀則依內筒的形狀而定；原則上要保持兩者之問有10～12mm的問距，外筒底部有絕緣支架，以便放置內筒。

　　(1)恒溫式外筒。恒溫式熱量計配置恒溫式外簡。盛滿水的外筒的熱容量應不小于熱量計熱容量的5倍，以便保持試驗過程中外筒溫度基本恒定。外筒外面可加絕緣保護層，以減少室溫波動的影響。用于外簡的溫度計應有0．1K的最小分度值。

　　(2)絕熱式外筒。絕熱式熱量計配置絕熱式外筒。外筒中裝有加熱裝置。通過自動控溫裝置，外筒水溫能緊密跟蹤內筒的溫度。外筒的水還應在特制的雙層蓋中循環(huán)。自動控溫裝置的靈敏度應能達到使點火前和終點后內筒溫度保持穩(wěn)定(5min內溫度變化平均不超過0．0005K/min)；在一次試驗的升溫過程中，內外筒間熱交換量應不超過20J。

熱量計攪拌器

在內筒中配有一個攪拌器，以保證內筒水溫均勻一致。螺旋槳式或其他形式，轉速400～600r/min為宜，并應保持穩(wěn)定。攪拌效率應能使熱容量標定中由點火到終點的時間不超過l0min，同時又要避免產生過多的攪拌熱(當內、外簡溫度和室溫一致時，連續(xù)攪拌l0min所產生熱量不應超過120J)。

熱量計量熱溫度計

內筒溫度測量誤差是發(fā)熱量測定誤差的主要來源，對溫度計的正確使用具有特別重要的

　　意義。以下兩種類型的溫度計可用于此目的。

　　(1)玻璃水銀溫度計。常用的玻璃水銀溫度計有兩種：一種是固定測溫范圍的精密溫度計；一種是可變測溫范圍的貝克曼溫度計。兩者的最小分度值應為0．01K，使用時應根據計量機關檢定證書中的修正值做必要的校正，兩種溫度計都應進行刻度修正(貝克曼溫度計稱為孔徑修正)。貝克曼溫度計除這個修正值外還有一個稱為平均分度值的修正值。

　　(2)數字式量熱溫度計。需經過計量機關的檢定，證明其分辨率為0．001K，測溫準確度至少達到0．002K(經過校正后)，以保證測溫的準確性。

熱量計 （calorimeter），一般是發(fā)熱量測定儀器。熱量計由燃燒氧彈、內筒、外簡、攪拌器溫度傳感器和試樣點火裝置、溫度測量裝置和控制系統(tǒng)以及水構成。通用熱量計有恒溫式和絕熱式兩種，它們的量熱系統(tǒng)被包圍在充滿水的雙層夾套(外筒)中，它們的差別只在于外筒及附屬的自動控溫裝置，其余部分無明顯區(qū)別。

熱量計算公式公式解析

根據熱量計算公式：Q=G·C·（tg-th）可知，當供熱系統(tǒng)向熱用戶提供相同的熱量Q時，供回水溫差Δt= tg-th與循環(huán)水量G成比例關系。即系統(tǒng)的供回水溫差大，則循環(huán)水量就小，水泵的電耗就會大大降低。從下面的一個例子，就可看出溫差與電耗之間的關系。

熱量計算公式公式舉例

例如一個供熱系統(tǒng)設計熱負荷為7MW，一次網供回水溫差Δt= 30℃經計算，其循環(huán)水量為200m/h。外網管徑為DN200。查表可知沿程阻力系數為170Pa/m。經水力計算，管網沿程總阻力損失為50m水柱，如果按此流量和揚程選水泵，即水泵功率為45KW。

如果把供回水溫差由Δt= 30℃提高到Δt= 60℃，其循環(huán)水量可下降到100 m/h，按外網管徑DN200查表可知，沿程阻力系數為42Pa/m。同溫差30℃時的阻力系數相比是： 。按此推算，此時管網沿程總阻力損失應為H= 。按流量100 m/h和揚程12.5米選泵，其水泵功率只有5.5KW。

由此發(fā)現一個規(guī)律：當供回水溫差Δt提高到原來的兩倍時，循環(huán)水量也降至原來的二分之一，而管網的沿程阻力降至原來的四分之一，而水泵的功率要降至原來的八分之一。即：

若Δt2=2Δt1，則G2= G1； ；N2=

由此可看出，提高供熱系統(tǒng)的供回水溫差，可大大降低運行電耗。同時由于阻力損失的大幅度降低，可以使有中繼泵站的供系統(tǒng)，取消了中繼泵站，節(jié)省了建投資和中繼泵站的運行費用。

氧彈式熱量計是量熱體系中以氧氣為助燃劑燃燒試樣的熱量計。

中文名稱

氧彈式熱量計

英文名稱

oxygen bomb calorimeter

定　　義

量熱體系中以氧氣為助燃劑燃燒試樣的熱量計。

應用學科

機械工程（一級學科），分析儀器（二級學科），熱學式分析儀器-熱學式分析儀器儀器和附件（三級學科）

在生物學中，特別是指在測定營養(yǎng)元素氧化分解時所產生的熱量，以及在物質代謝和能量代謝的研究中所使用的裝置（也有用生物熱量計bio-calorimeter一詞的）。有直接熱量計與間接熱量計。前者是對營養(yǎng)元素燃燒時所產生熱量的直接測定，或將生物體放入密閉的室內，測定散發(fā)熱量的裝置；后者是測定氣體交換，根據測定結果以算出能量代謝的裝置。