一种量热仪中的绝热屏固定装置

1.本发明涉及量热学中的量热装置，具体地说是一种量热仪中的绝热屏固定装置。


背景技术：

2.热容是物质的热力学性质之一，任一体系热容的定义是指在任一过程中，加给体系的热量与体系由此所引起的温度变化之比。把从实验获得的热容数据进行数学处理，得到物质在不同温度下的各种标准热力学函数，如焓变、熵变以及gibbs(吉布斯)自由能变化。热容的测量还可以获得物质结构、相变机理以及物质的纯度等微观信息。热容还是材料基本的热物性质和理论分析的数据，在实际生产生活中具有广泛应用，尤其在能源、航天、物质合成、医学、化工热力学等领域具有非常重要的应用价值。到目前为止，绝热量热实验技术一直被认为是测定物质热容最准确、最直接的方法。但是绝热量热实验操作较繁琐，并要保证空池和装有样品后两次实验所有实验条件都一致，以保证所测数据的准确性和重复性。因此，通过对绝热量热计绝热屏固定方式的优化，以提高实验效率，提高实验数据重复性非常重要。


技术实现要素：

3.针对绝热量热仪中的绝热屏存在每次实验过后，装取样品池所动零件较多而导致实验重复性降低等问题，本发明的目的在于提供量热仪中的绝热屏固定装置。该绝热屏固定装置拆装方便，结构简单牢靠，600k以下能够正常工作，绝热屏直径可接近样品池直径，对实现量热仪小型化提供帮助，且绝热屏拆装效率高，装取样品池所动零部件少，提高实验数据的重复性，操作简便，零部件易加工。
4.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
5.本发明包括内防护屏、外绝热屏、内绝热屏、内绝热屏固定组件及外绝热屏固定组件，其中内绝热屏通过多个内绝热屏固定组件安装于所述外绝热屏内，该外绝热屏通过多个外绝热屏固定组件安装于所述内防护屏内；所述内绝热屏固定组件包括内绝热屏螺栓螺母组件、内绝热屏支撑棒及内绝热屏套筒，所述外绝热屏的底部沿周向均匀安装有多个内绝热屏套筒，每个所述内绝热屏套筒内均设有内绝热屏支撑棒，每个所述内绝热屏支撑棒的下端可拆卸地插设于内绝热屏套筒中，上端通过所述内绝热屏螺栓螺母组件与所述内绝热屏的底部相连；所述外绝热屏固定组件包括外绝热屏螺栓螺母组件、外绝热屏支撑棒及外绝热屏套筒，所述内防护屏的底部沿周向均匀安装有多个外绝热屏套筒，每个所述外绝热屏套筒内均设有外绝热屏支撑棒，每个所述外绝热屏支撑棒的下端可拆卸地插设于外绝热屏套筒中，上端通过所述外绝热屏螺栓螺母组件与所述外绝热屏的底部相连。
6.其中：所述内绝热屏包括内绝热屏筒体及分别与该内绝热屏筒体两端相连的内绝热屏上盖和内绝热屏下盖，所述内绝热屏下盖的底面外边缘沿高度方向向下延伸，形成内绝热屏下盖外沿。
7.所述内绝热屏下盖外沿上沿周向均匀开设有与所述内绝热屏支撑棒数量相同、一
一对应的通孔b；所述内绝热屏支撑棒为圆柱状，上端沿轴向开设有凹槽，沿径向开设有贯穿的通孔a，所述内绝热屏下盖外沿插设于凹槽中，所述内绝热屏螺栓螺母组件中的螺栓穿过内绝热屏支撑棒上端的通孔a及内绝热屏下盖外沿上的通孔b，并通过所述内绝热屏螺栓螺母组件中的螺母拧紧。
8.所述内绝热屏支撑棒与内绝热屏套筒的轴向中心线共线，该内绝热屏支撑棒的下端面与所述外绝热屏的底面抵接。
9.所述外绝热屏包括外绝热屏筒体及分别与该外绝热屏筒体两端相连的外绝热屏上盖和外绝热屏下盖，所述外绝热屏下盖的底面外边缘沿高度方向向下延伸，形成外绝热屏下盖外沿；所述内绝热屏套筒焊接于外绝热屏下盖的上表面。
10.所述外绝热屏下盖外沿上沿周向均匀开设有与所述外绝热屏支撑棒数量相同、一一对应的通孔b；所述外绝热屏支撑棒为圆柱状，上端沿轴向开设有凹槽，沿径向开设有贯穿的通孔a，所述外绝热屏下盖外沿插设于凹槽中，所述外绝热屏螺栓螺母组件中的螺栓穿过外绝热屏支撑棒上端的通孔a及外绝热屏下盖外沿上的通孔b，并通过所述外绝热屏螺栓螺母组件中的螺母拧紧。
11.所述外绝热屏支撑棒与外绝热屏套筒的轴向中心线共线，该外绝热屏支撑棒的下端面与所述内防护屏的底面抵接。
12.所述内防护屏、外绝热屏及内绝热屏靠近上端的位置均设有用于引出引线的u型孔。
13.所述内防护屏、外绝热屏及内绝热屏的内表面均设有镀层。
14.所述内防护屏包括内防护屏筒体及分别与该内防护屏筒体两端相连的内防护屏上盖和内防护屏下盖；所述外绝热屏套筒焊接于内防护屏下盖的上表面。
15.本发明的优点与积极效果为：
16.1.本发明减少装取样品池移动零件数，提高了实验重复性。
17.2.本发明绝热屏直径可接近样品池直径，对实现量热仪小型化提供帮助。
18.3.本发明用于固定的各零部件易加工制造。
19.4.本发明绝热屏拆装效率高，操作简便。
20.附图说明本发明
21.图1为本发明的整体结构示意图；
22.图2为图1的结构俯视图；
23.图3为本发明内绝热屏支撑棒、外绝热屏支撑棒的立体结构示意图；
24.其中：1为内防护屏，2为外绝热屏，3为内绝热屏，4为绝热屏固定组件，5为内绝热屏螺栓螺母组件，6为内绝热屏支撑棒，7为内绝热屏套筒，8为外绝热屏螺栓螺母组件，9为外绝热屏支撑棒，10为外绝热屏套筒，11为外绝热屏下盖外沿，12为内绝热屏下盖外沿，13为内防护屏下盖，14为内防护屏筒体，15为内防护屏上盖，16为外绝热屏下盖，17为外绝热屏筒体，18为外绝热屏上盖，19为内绝热屏下盖，20为内绝热屏筒体，21为内绝热屏上盖，22为u型孔，23为凹槽，24为通孔a，25为外绝热屏固定组件。
具体实施方式
25.下面结合附图对本发明作进一步详述。
26.如图1～3所示，本发明包括内防护屏1、外绝热屏2、内绝热屏3、内绝热屏固定组件4及外绝热屏固定组件25，其中内绝热屏3通过多个(本实施例为三个)内绝热屏固定组件4安装于外绝热屏2内，该外绝热屏2通过多个(本实施例为三个)外绝热屏固定组件25安装于内防护屏1内；本实施例的内防护屏1、外绝热屏2及内绝热屏3的轴向中心线共线。内绝热屏固定组件4包括内绝热屏螺栓螺母组件5、内绝热屏支撑棒6及内绝热屏套筒7，外绝热屏2的底部沿周向均匀安装有多个内绝热屏套筒7，每个内绝热屏套筒7内均设有内绝热屏支撑棒6，每个内绝热屏支撑棒6的下端可拆卸地插设于内绝热屏套筒7中，上端通过内绝热屏螺栓螺母组件5与内绝热屏3的底部相连。外绝热屏固定组件25包括外绝热屏螺栓螺母组件8、外绝热屏支撑棒9及外绝热屏套筒10，内防护屏1的底部沿周向均匀安装有多个外绝热屏套筒10，每个外绝热屏套筒10内均设有外绝热屏支撑棒9，每个外绝热屏支撑棒9的下端可拆卸地插设于外绝热屏套筒10中，上端通过外绝热屏螺栓螺母组件8与外绝热屏2的底部相连。
27.本实施例的内防护屏1的材质为耐高温、机械性能好、导热率高、化学性质稳定的金属或合金，金属如铜、银，合金如不锈钢。内防护屏1的外径为60～120mm，高为80～160mm，壁厚为0.2～1mm。本实施例的内防护屏1包括内防护屏筒体14及分别与该内防护屏筒体14两端相连的内防护屏上盖15和内防护屏下盖13，内防护屏上盖15和内防护屏下盖13均为内扣式；外绝热屏套筒10焊接于内防护屏下盖13的上表面。在内防护屏筒体14的上端沿圆周方向均布有三个u型孔22，u型孔22的圆弧直径为3～8mm，长为2～4mm。内防护屏1的内外表面有耐腐蚀、导热性好、机械性能好的镀层，镀层材质如铬、镍，镀层厚度为0.1～1mm。
28.本实施例的外绝热屏2材质为耐高温、机械性能好、导热率高、化学性质稳定的金属或合金，金属如铜、银，合金如不锈钢。本实施例的外绝热屏2包括外绝热屏筒体17及分别与该外绝热屏筒体17两端相连的外绝热屏上盖18和外绝热屏下盖16，外绝热屏上盖18和外绝热屏下盖16均为内扣式，外绝热屏下盖16的底面外边缘沿高度方向向下延伸，形成外绝热屏下盖外沿11。本实施例外绝热屏筒体17的外径为40～100mm，高为60～140mm，壁厚为0.1～1mm。在外绝热屏筒体17的上端沿圆周方向均布有三个u型孔22，u型孔22的圆弧直径为3～5mm，长为2～4mm。外绝热屏2内外表面有耐腐蚀、导热性好、机械性能好的镀层，镀层材质如铬、镍，镀层厚度为0.1～1mm。本实施例的外绝热屏下盖外沿11上沿周向均匀开设有与外绝热屏支撑棒9数量相同、一一对应的通孔b；外绝热屏支撑棒9为圆柱状，上端沿轴向开设有凹槽23，沿径向开设有贯穿的通孔a24，三个外绝热屏套筒10以外绝热屏下盖外沿11的直径为圆周直径，均匀焊接在内防护屏下盖13的上表面；外绝热屏下盖外沿11插设于凹槽23中，三个外绝热屏支撑棒9上端的凹槽23和通孔a24分别与外绝热屏下盖外沿11和外绝热屏下盖外沿11上的三个均布通孔b配合，外绝热屏螺栓螺母组件8中的螺栓穿过外绝热屏支撑棒9上端的通孔a24及外绝热屏下盖外沿11上的通孔b，并通过外绝热屏螺栓螺母组件8螺母与螺栓配合拧紧。三个外绝热屏支撑棒9分别与三个外绝热屏套筒10同轴心(即轴向中心线共线)，并与内防护屏下盖13的上表面抵接。本实施例的外绝热屏下盖外沿11高度中心位置上的三个通孔b的直径均为1～3.5mm。
29.本实施例的内绝热屏3材质为耐高温、机械性能好、导热率高、化学性质稳定的金属或合金，金属如铜、银，合金如铜合金。本实施例的内绝热屏3包括内绝热屏筒体20及分别与该内绝热屏筒体20两端相连的内绝热屏上盖21和内绝热屏下盖19，内绝热屏上盖21和内绝热屏下盖19均为内扣式，内绝热屏下盖19的底面外边缘沿高度方向向下延伸，形成内绝
热屏下盖外沿12。本实施例内绝热屏筒体20的外径为30～80mm，高为40～80mm，壁厚为0.1～1mm。在内绝热屏筒体20的上端沿圆周方向均布有三个u型孔22，u型孔22的圆弧直径为3～5mm，长为2～4mm。内绝热屏3内外表面有耐腐蚀、导热性好、机械性能好的镀层，镀层材质如铬、镍，镀层厚度为0.1～1mm。本实施例的内绝热屏下盖外沿12上沿周向均匀开设有与内绝热屏支撑棒6数量相同、一一对应的通孔b；内绝热屏支撑棒6为圆柱状，上端沿轴向开设有凹槽23，沿径向开设有贯穿的通孔a24，三个内绝热屏套筒7以内绝热屏下盖外沿12的直径为圆周直径，均匀焊接在外绝热屏下盖16的上表面；内绝热屏下盖外沿12插设于凹槽23中，三个内绝热屏支撑棒6上端的凹槽23和通孔a24分别与内绝热屏下盖外沿12和内绝热屏下盖外沿12上的三个均布通孔b配合，内绝热屏螺栓螺母组件5中的螺栓穿过内绝热屏支撑棒6上端的通孔a24及内绝热屏下盖外沿12上的通孔b，并通过内绝热屏螺栓螺母组件5中的螺母与螺栓配合拧紧。三个内绝热屏支撑棒6分别与三个内绝热屏套筒7同轴心(即轴向中心线共线)，并与外绝热屏下盖16的上表面接触。本实施例的内绝热屏下盖外沿12高度中心位置上的3个通孔b直径均为1～3.5mm，外绝热屏上盖18的中心位置有一圆孔，直径为1～3mm。
30.本实施例的内绝热屏螺栓螺母组件5数量为三个，材质为耐高温、机械性能好、导热率低、化学性质稳定的合金，如不锈钢。螺栓公称直径为1～3.5mm，螺距为0.2～0.35mm，圈数为2～4。螺母公称直径为1～3.5mm，螺距为0.2～0.35mm，圈数为2-4。
31.本实施例的内绝热屏支撑棒6数量为三个，为上端带有凹槽23的圆柱状，材质为耐高温、机械性能好、导热率低、化学性质稳定的合金或高分子材料，合金如不锈钢，高分子材料如聚醚醚酮。内绝热屏支撑棒6的直径为2～8mm，高为10～15mm；通孔a24的直径为1～3.5mm，位于凹槽23高度中心位置。凹槽23的宽度为0.7～2mm，槽深为3～2mm。
32.本实施例的内绝热屏套筒7数量为三个，呈圆筒状，材质为耐高温、机械性能好、导热率低、化学性质稳定、与镀层材料易焊接的合金，如不锈钢。内绝热屏套筒7的内径为2～8mm，壁厚为0.1～1mm，高为2～4mm。
33.本实施例的外绝热屏螺栓螺母组件8数量为三个，材质为耐高温、机械性能好、导热率低、化学性质稳定的合金，如不锈钢。螺栓公称直径为1～3.5mm，螺距为0.2～0.32mm，圈数为2～4。螺母公称直径为1～3.5mm，螺距为0.2～0.32mm，圈数为2～4。
34.本实施例的外绝热屏支撑棒9数量为三个，为上端带有凹槽23的圆柱状，材质为耐高温、机械性能好、导热率低、化学性质稳定的合金或高分子材料，合金如不锈钢，高分子材料如聚醚醚酮。外绝热屏支撑棒9的直径为2～8mm，高为10～15mm；通孔a24的直径为1～3.5mm，位于凹槽23高度中心位置。凹槽23的宽度为0.7～2mm，槽深为2～3mm。
35.本实施例的外绝热屏套筒10数量为三个，呈圆筒状，材质为耐高温、机械性能好、导热率低、化学性质稳定、与镀层材料易焊接的合金，如不锈钢。外绝热屏套筒10的内径为2～8mm，壁厚为0.1～1mm，高为2～4mm。
36.本发明的工作原理为：
37.将三个外绝热屏套筒10以外绝热屏下盖外沿11的直径为圆周直径，均匀焊接在内防护屏下盖13的上表面。外绝热屏筒体17与外绝热屏下盖16配合为一体后，外绝热屏支撑棒9的凹槽23和通孔a24分别与外绝热屏下盖外沿11及外绝热屏下盖外沿11上的三个通孔b配合，外绝热屏螺栓螺母组件8中的螺栓通过外绝热屏支撑棒9的通孔a24和外绝热屏下盖
外沿11上的通孔b，螺母与螺栓配合并拧紧。将三个内绝热屏套筒7以内绝热屏下盖外沿12的直径为圆周直径，均匀焊接在外绝热屏下盖16的上表面，内绝热屏筒体20与内绝热屏下盖19配合为一体后，内绝热屏支撑棒6的凹槽23和通孔a24分别与内绝热屏下盖外沿12及内绝热屏下盖外沿12上的通孔b配合，内绝热屏螺栓螺母组件5中的螺栓通过内绝热屏支撑棒6的通孔a24和内绝热屏下盖外沿12的通孔b，螺母与螺栓配合并拧紧。依次盖上内绝热屏上盖21、外绝热屏上盖18、内防护屏上盖15，一种量热仪中的绝热屏装置装配完成。
38.逐次打开内防护屏1、外绝热屏2、内绝热屏3，依次整体取出内绝热屏筒体20和内绝热屏下盖19及与内绝热屏下盖19配合的内绝热屏螺栓螺母组件5、内绝热屏支撑棒6，外绝热屏筒体17和外绝热屏下盖16及与外绝热屏下盖16配合的外绝热屏螺栓螺母组件8、外绝热屏支撑棒9。此过程完成量热仪的多屏装置拆卸过程。与以前支撑固定方式相比，本发明拆卸更加简捷；在空池和有样品两次实验要尽量保证所有零部件状态不变，因此在取出样品池过程中可以避免两层绝热屏体和其下盖的移动，提高实验数据的可靠性。且在该固定方式下绝热屏直径可接近样品池直径，对实现量热仪小型化提供帮助。