[发明专利]一种液体比热容实验测量系统

摘要

一种液体比热容实验测量系统，是一种可以较为准确的测量不同种类流体比热容的测量系统，由加热系统、温度测量系统和实验误差修正系统组成。加热系统由从上至下分布四层的加热丝、搅拌器、稳压器、电流电压表组成；温度测量系统由从上至下分布四层的测温热电偶、样品杯中心热电偶及温度数据采集装置组成；实验修正系统由搅拌器发热量修正和实验系统散热修正组成。该测量系统能均匀加热不同类别的流体，并能准确实时的检测待测液体不同区域的温度，最终通过误差修正因子对实验结果进行修正使其更加趋近真实值。

主权项

1.一种液体比热容实验测量系统，包括加热系统、温度测量系统及误差修正系统；其中，加热控制系统包括稳压电源、开关、电流表、电压表、加热丝附属配件；温度测量系统包括热电偶，温度采集器组件；误差修正系统包括搅拌器发热修正、系统对外散热修正；待测液体的加热部分从上至下分布四层加热丝，并在待测液体中间区域设置搅拌器，每层加热丝均包括设置在搅拌器两侧的两组加热丝；样品杯采用真空保温杯，样品杯内壁1mm处从上至下布置四层热电偶，每层热电偶均包括设置在样品杯内壁的边缘热电偶和设置在样品杯中部的中心点热电偶，形成了样品杯中心热电偶测温装置，并与外界温度采集装置相连接；对实验中影响实验结果较大的两个因素搅拌器发热、系统散热进行误差修正，通过对不同类别的待测液体和温升情况进行标定分析以确定相应的误差修正因子，对实验结果进行修正；在实验初期由搅拌器对待测液体进行搅拌，中心点热电偶和边缘热电偶连续监测样品温度，作为初期修正；在实验主期通过稳压电源对加热丝进行加热，并由电压表、电流表测定，电压U、电流I；加热丝对待测液体进行均匀加热一段时间τ后断开开关；其间，搅拌器对待测液体进行搅拌，并记录搅拌时间τ1；同时由加热测温结构上的热电偶对待测液体进行实时测温传输数据至温度采集系统以统一对比观测从而确定液体的温升Δt；实验末期，继续监测中心点和边缘点温度变化，对实验结果进行误差修订；对于功率为P的搅拌器发热量修正，由于不同流体的粘度不同，在搅拌过程中搅拌器的发热量会有不同；所以对于搅拌器发热量，根据不同粘度的待测流体进行测试确定修正因子α，以最终确定搅拌器的发热量；对于系统散热修正，可以用标准标定物对不同温升情况进行标定以确定系统散热因子β，最终得出待测液体的比热容计算公式为：式中：с‑待测液体比热容；I‑电流，A；U‑电压，V；τ‑加热时间，S；P‑搅拌器功率，kW；τ₁‑搅拌时间，S；m‑待测液体质量，kg；△T‑待测液体温升，℃；α‑搅拌器发热量修正因子；β‑系统散热量修正因子。