熱流型差示掃描量熱儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種熱流型差示掃描量熱儀。其包括第一參比盤，用于承載第一參比物；第一參比熱電偶，用于檢測(cè)第一參比盤的溫度；第二參比盤，用于承載第二參比物；第二參比熱電偶，用于檢測(cè)第二參比盤的溫度；試樣盤，用于承載測(cè)試樣；以及試樣熱電偶，用于檢測(cè)試樣盤的溫度；其中，第一參比熱電偶和第二參比熱電偶擇一地與試樣熱電偶連接，形成差示溫度回路。上述熱流型差示掃描量熱儀中設(shè)置有第一參比盤和第二參比盤，分別用于承載不同的第一參比物和第二參比物，因此，可將常用的至少兩種參比物放置在熱流型差示掃描量熱儀的內(nèi)部，從而減少將參比物拿出的次數(shù)，不僅延長參比物的使用壽命，還能夠避免將參比物污染或者劃傷，減小實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差。
【專利說明】
熱流型差示掃描量熱儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及熱分析儀器領(lǐng)域，特別是涉及一種熱流型差示掃描量熱儀。
【背景技術(shù)】
[0002]差不掃描量熱法(differential scanning calorimeter，簡稱DSC)在材料熱分析領(lǐng)域是一種常用的分析方法，其基本過程在于對(duì)參比物和測(cè)試樣進(jìn)行程序控溫，并且記錄測(cè)試樣與參比物在此過程中吸收(或放出)熱量的差值，再繪制出這個(gè)熱量差值與溫度或時(shí)間的關(guān)系曲線，即DSC曲線。通過分析DSC曲線，不僅可以了解到測(cè)試樣在升降溫過程中是否出現(xiàn)吸熱或者放熱現(xiàn)象(例如晶體熔化時(shí)是吸熱過程)，而且可以定量地測(cè)定出該過程中測(cè)試樣發(fā)生吸放熱時(shí)的溫度和吸收熱量的多少。
[0003]采用DSC的方法對(duì)材料進(jìn)行熱分析的儀器稱為差示掃描量熱儀，按照其工作原理不同，可以分為功率補(bǔ)償型和熱流型兩種。
[0004]其中熱流型差示掃描量熱儀的基本原理是:對(duì)測(cè)試樣和參比物同時(shí)加熱，當(dāng)測(cè)試樣發(fā)生吸熱或放熱過程時(shí)，就會(huì)與參比物間形成溫度差;儀器記錄下這個(gè)溫度差，并且將這個(gè)溫度差通過一個(gè)裝置系數(shù)(裝置系數(shù)通過測(cè)量如單晶三氧化二鋁等高純度基準(zhǔn)物質(zhì)的熱容量得到)換算為熱量差，進(jìn)而繪制出DSC曲線。
[0005]傳統(tǒng)的熱流型差示掃描量熱儀的分別用于承載測(cè)試樣和參比物的試樣盤和參比盤位于同一個(gè)腔室內(nèi)，然而，進(jìn)行測(cè)試時(shí)，每次需要更換坩禍類型時(shí)都會(huì)將參比盤上的參比坩禍取出，這樣不僅會(huì)污染參比坩禍，而且很容易劃傷參比坩禍，容易造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差較大，不利于應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]基于此，有必要針對(duì)傳統(tǒng)的熱流型差示掃描量熱儀容易造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差較大的問題，提供一種能夠減小實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差的熱流型差示掃描量熱儀。
[0007]—種熱流型差示掃描量熱儀，包括
[0008]第一參比盤，用于承載第一參比物；
[0009]第一參比熱電偶，用于檢測(cè)所述第一參比盤的溫度；
[0010]第二參比盤，用于承載第二參比物；
[0011 ]第二參比熱電偶，用于檢測(cè)所述第二參比盤的溫度；
[0012]試樣盤，用于承載測(cè)試樣；
[0013]以及試樣熱電偶，用于檢測(cè)所述試樣盤的溫度；
[0014]其中，所述第一參比熱電偶和所述第二參比熱電偶擇一地與所述試樣熱電偶連接，形成差示溫度回路。
[0015]與傳統(tǒng)的熱流型差示掃描量熱儀相比，上述熱流型差示掃描量熱儀中設(shè)置有第一參比盤和第二參比盤，分別用于承載不同的第一參比物和第二參比物，因此，可將常用的至少兩種參比物放置在熱流型差示掃描量熱儀的內(nèi)部，從而減少了將參比物拿出的次數(shù)，不僅延長參比物的使用壽命，還能夠避免將參比物污染或者劃傷，減小實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一參比盤、所述第二參比盤和所述試樣盤兩兩之間的距離相等。
[0017]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述熱流型差示掃描量熱儀還包括儲(chǔ)熱裝置，用于存儲(chǔ)熱量，所述儲(chǔ)熱裝置的內(nèi)部形成封閉的空腔，所述第一參比盤、所述第一參比熱電偶、所述第二參比盤、所述第二參比熱電偶、所述試樣盤以及所述試樣熱電偶均位于所述空腔中。
[0018]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述熱流型差示掃描量熱儀還包括加熱裝置，所述加熱裝置位于所述儲(chǔ)熱裝置的外側(cè)，用于提供熱量。
[0019]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述加熱裝置為加熱爐。
[0020]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述熱流型差示掃描量熱儀還包括傳熱裝置，所述傳熱裝置位于所述儲(chǔ)熱裝置的內(nèi)部，用于承載所述第一參比盤、所述第二參比盤以及所述試樣盤，并將熱量從所述加熱裝置傳遞給所述第一參比盤、所述第二參比盤和所述試樣盤。
[0021 ]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述傳熱裝置為銅盤熱墊片。
[0022]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一參比熱電偶位于所述傳熱裝置的與所述第一參比盤相對(duì)設(shè)置的下方；
[0023]所述第二參比熱電偶位于所述傳熱裝置的與所述第二參比盤相對(duì)設(shè)置的下方；
[0024]所述試樣熱電偶位于所述傳熱裝置的與所述試樣盤相對(duì)設(shè)置的下方。
[0025]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述熱流型差示掃描量熱儀還包括
[0026]第三參比盤，用于承載第三參比物；
[0027]以及第三參比熱電偶，位于所述第三參比盤的下方，用于檢測(cè)所述第三參比盤的溫度。
[0028]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一參比盤的重心、所述第二參比盤的重心、所述第三參比盤的重心和所述試樣盤的重心構(gòu)成一個(gè)圓。
【附圖說明】

[0029]圖1為一實(shí)施方式的熱流型差示掃描量熱儀的俯視圖；
[0030]圖2為一實(shí)施方式的熱流型差示掃描量熱儀的工作原理圖；
[0031 ]圖3為另一實(shí)施方式的熱流型差示掃描量熱儀的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型。但是本實(shí)用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本實(shí)用新型不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0033]請(qǐng)參見圖1和圖2，一實(shí)施方式的熱流型差示掃描量熱儀100包括加熱裝置110、儲(chǔ)熱裝置120、傳熱裝置130、第一參比盤140、第一參比熱電偶150、第二參比盤160、第二參比熱電偶170、試樣盤180以及試樣熱電偶190。
[0034]此處需要說明的是，圖2僅為熱流型差示掃描量熱儀100的工作原理的示意圖，而非熱流型差示掃描量熱儀100的實(shí)際尺寸圖。圖2中每個(gè)元件的位置均不代表其實(shí)際位置。
[0035]其中，加熱裝置110位于儲(chǔ)熱裝置120的外側(cè)，作為熱源，用于提供熱量。本實(shí)施方式的加熱裝置110為加熱爐。但其不限于此，亦可為其他能夠提供熱量的裝置。
[0036]儲(chǔ)熱裝置120用于存儲(chǔ)熱量，儲(chǔ)熱裝置120的內(nèi)部形成封閉的空腔122。第一參比盤140、第一參比熱電偶150、第二參比盤160、第二參比熱電偶170、試樣盤180以及試樣熱電偶190均位于空腔122中。
[0037]本實(shí)施方式的儲(chǔ)熱裝置120為銅蓋。由于銅材質(zhì)本身導(dǎo)熱性強(qiáng)，如果出現(xiàn)局部溫度差異，可以迅速發(fā)生熱傳遞，進(jìn)而保障空腔122內(nèi)的溫度穩(wěn)定。但儲(chǔ)熱裝置120不限于此，亦可為其他材質(zhì)及類型的裝置。此外，儲(chǔ)熱裝置120可以為一層，亦可為多層，其保溫效果更好。
[0038]傳熱裝置130位于儲(chǔ)熱裝置120的內(nèi)部，用于承載第一參比盤140、第二參比盤160以及試樣盤180，并將熱量從加熱裝置110傳遞給第一參比盤140、第二參比盤160和試樣盤180。
[0039]本實(shí)施方式的傳熱裝置130為銅盤熱墊片。同樣由于銅材質(zhì)本身導(dǎo)熱性強(qiáng)，能夠迅速發(fā)生熱傳遞，保障第一參比盤140、第二參比盤160以及試樣盤180的溫度穩(wěn)定。當(dāng)然，傳熱裝置130亦可選自其他材質(zhì)和類型。
[0040]此外，本實(shí)施方式的熱流型差示掃描量熱儀100內(nèi)每個(gè)參比盤的下方均設(shè)置有用于檢測(cè)相應(yīng)參比盤的熱電偶。
[0041]具體的，第一參比盤140位于傳熱裝置130上，用于承載第一參比物。第一參比物可以為坩禍等，具體可以根據(jù)使用需求進(jìn)行選擇。第一參比熱電偶150位于傳熱裝置130的與第一參比盤140相對(duì)設(shè)置的下方，用于檢測(cè)第一參比盤140的溫度。
[0042]第二參比盤160位于傳熱裝置130上，用于承載第二參比物。第二參比物亦可以為坩禍等，具體可以根據(jù)使用需求進(jìn)行選擇。第二參比熱電偶170位于傳熱裝置130的與第二參比盤160相對(duì)設(shè)置的下方，用于檢測(cè)第二參比盤160的溫度。
[0043]試樣盤180位于傳熱裝置130上，用于承載測(cè)試樣。試樣熱電偶190位于傳熱裝置130的與試樣盤180相對(duì)設(shè)置的下方，用于檢測(cè)試樣盤180的溫度。
[0044]其中，第一參比物與第二參比物不同，且第一參比熱電偶150和第二參比熱電偶170擇一地與試樣熱電偶190連接，形成差示溫度回路。此處的“不同”，指的是第一參比物與第二參比物的種類不同，亦或尺寸不同，亦或?yàn)槠渌我獾牟煌灰幸稽c(diǎn)不同，即可認(rèn)為二者不同。
[0045]因此，可將常用的兩種參比物放置在熱流型差示掃描量熱儀內(nèi)部，測(cè)試時(shí)，根據(jù)使用需求將測(cè)試第一參比物溫度的第一參比熱電偶150或者將測(cè)試第二參比物溫度的第二參比熱電偶170擇一地與試樣熱電偶190連接，具體可以通過軟件控制選擇使用哪個(gè)參比盤與試樣盤的熱量變化形成差示溫度回路，進(jìn)而形成DSC曲線，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。從而減少了將參比物拿出的次數(shù)，不僅延長參比物的使用壽命，還能夠避免將參比物污染或者劃傷，減小實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差。
[0046]需要說明的是，本實(shí)施方式中，第一參比盤140、第二參比盤160和試樣盤180兩兩之間的距離相等。圖1中虛線圍成一個(gè)等邊三角形，上述等邊三角形的三條邊分別用以表示兩兩之間的距離。由于傳熱裝置130的面積較大，將第一參比盤140、第二參比盤160和試樣盤180設(shè)置為兩兩之間的距離相等后，利于平衡體系的熱量分布，避免因熱量分布不均而影響測(cè)試結(jié)果。
[0047]此外，本實(shí)用新型的熱流型差示掃描量熱儀的參比盤的個(gè)數(shù)不限于上述實(shí)施方式的兩個(gè)，亦可為三個(gè)或者三個(gè)以上，且當(dāng)參比盤的個(gè)數(shù)設(shè)置為三個(gè)或者三個(gè)以上時(shí)，每個(gè)參比盤所承載的參比物的規(guī)格均不同，這樣能夠?qū)⒏喑Ｓ玫膮⒈任锓胖迷跓崃餍筒钍緬呙枇繜醿x的內(nèi)部，使用時(shí)根據(jù)需求將參比盤一側(cè)的熱電偶擇一地與試樣盤一側(cè)的熱電偶連接，形成差示溫度回路，進(jìn)而形成DSC曲線，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
[0048I請(qǐng)參見圖3，另一個(gè)實(shí)施方式的熱流型差示掃描量熱儀200內(nèi)設(shè)置有三個(gè)參比盤，分別為第一參比盤210、第二參比盤220以及第三參比盤230。相應(yīng)的，第一參比盤210的下方設(shè)置有第一參比熱電偶(未圖示)，用于檢測(cè)第一參比盤210的溫度;第二參比盤220的下方設(shè)置有第二參比熱電偶(未圖示)，用于檢測(cè)第二參比盤220的溫度;第三參比盤230的下方設(shè)置有第三參比熱電偶(未圖示)，用于檢測(cè)第三參比盤230的溫度。
[0049]本實(shí)施方式的第一參比盤210用于承載第一參比物，第二參比盤220用于承載第二參比物，第三參比盤230用于承載第三參比物。其中，第三參比物分別與第一參比物、第二參比物均不同。本實(shí)施方式的熱流型差示掃描量熱儀200能夠?qū)⑷N不同的參比物放置在其內(nèi)部，從而減少了將參比物拿出的次數(shù)，不僅延長參比物的使用壽命，還能夠避免將參比物污染或者劃傷，減小實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差。
[0050]此外，熱流型差示掃描量熱儀200內(nèi)還設(shè)置有一個(gè)試樣盤240，用于承載測(cè)試樣。如圖3中所示，為了能夠利于平衡體系的熱量分布，本實(shí)施方式的第一參比盤210的重心、第二參比盤220的重心、第三參比盤230的重心和試樣盤240的重心構(gòu)成一個(gè)圓。如圖中虛線所不O
[0051 ] 此時(shí)，第一參比盤210與第三參比盤230之間的距離大于第一參比盤210與第二參比盤220或者試樣盤240之間的距離，這樣容易造成熱量分布不均勻，因此可以通過軟件控制進(jìn)行熱量補(bǔ)償，避免因熱量分布不均而影響測(cè)試結(jié)果。
[0052]當(dāng)本實(shí)用新型的熱流型差示掃描量熱儀中參比盤的個(gè)數(shù)大于三個(gè)時(shí)，為了能夠利于平衡體系的熱量分布，亦可將每個(gè)參比盤的重心和試樣盤的重心構(gòu)成一個(gè)圓，這樣能夠最大限度地避免熱量分布不均。此外，還可以同時(shí)通過軟件控制進(jìn)行熱量補(bǔ)償，避免因熱量分布不均而影響測(cè)試結(jié)果。
[0053]與傳統(tǒng)的熱流型差示掃描量熱儀相比，上述熱流型差示掃描量熱儀中設(shè)置有第一參比盤和第二參比盤，分別用于承載不同的第一參比物和第二參比物，因此，可將常用的至少兩種參比物放置在熱流型差示掃描量熱儀的內(nèi)部，從而減少了將參比物拿出的次數(shù)，不僅延長參比物的使用壽命，還能夠避免將參比物污染或者劃傷，減小實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差。
[0054]以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。
[0055]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熱流型差示掃描量熱儀，其特征在于，包括 第一參比盤，用于承載第一參比物； 第一參比熱電偶，用于檢測(cè)所述第一參比盤的溫度； 第二參比盤，用于承載第二參比物； 第二參比熱電偶，用于檢測(cè)所述第二參比盤的溫度； 試樣盤，用于承載測(cè)試樣； 以及試樣熱電偶，用于檢測(cè)所述試樣盤的溫度； 其中，所述第一參比熱電偶和所述第二參比熱電偶擇一地與所述試樣熱電偶連接，形成差示溫度回路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱流型差示掃描量熱儀，其特征在于，所述第一參比盤、所述第二參比盤和所述試樣盤兩兩之間的距離相等。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱流型差示掃描量熱儀，其特征在于，所述熱流型差示掃描量熱儀還包括儲(chǔ)熱裝置，用于存儲(chǔ)熱量，所述儲(chǔ)熱裝置的內(nèi)部形成封閉的空腔，所述第一參比盤、所述第一參比熱電偶、所述第二參比盤、所述第二參比熱電偶、所述試樣盤以及所述試樣熱電偶均位于所述空腔中。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱流型差示掃描量熱儀，其特征在于，所述熱流型差示掃描量熱儀還包括加熱裝置，所述加熱裝置位于所述儲(chǔ)熱裝置的外側(cè)，用于提供熱量。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱流型差示掃描量熱儀，其特征在于，所述加熱裝置為加熱爐。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱流型差示掃描量熱儀，其特征在于，所述熱流型差示掃描量熱儀還包括傳熱裝置，所述傳熱裝置位于所述儲(chǔ)熱裝置的內(nèi)部，用于承載所述第一參比盤、所述第二參比盤以及所述試樣盤，并將熱量從所述加熱裝置傳遞給所述第一參比盤、所述第二參比盤和所述試樣盤。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱流型差示掃描量熱儀，其特征在于，所述傳熱裝置為銅盤熱墊片。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱流型差示掃描量熱儀，其特征在于，所述第一參比熱電偶位于所述傳熱裝置的與所述第一參比盤相對(duì)設(shè)置的下方； 所述第二參比熱電偶位于所述傳熱裝置的與所述第二參比盤相對(duì)設(shè)置的下方； 所述試樣熱電偶位于所述傳熱裝置的與所述試樣盤相對(duì)設(shè)置的下方。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱流型差示掃描量熱儀，其特征在于，所述熱流型差示掃描量熱儀還包括 第三參比盤，用于承載第三參比物； 以及第三參比熱電偶，位于所述第三參比盤的下方，用于檢測(cè)所述第三參比盤的溫度。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱流型差示掃描量熱儀，其特征在于，所述第一參比盤的重心、所述第二參比盤的重心、所述第三參比盤的重心和所述試樣盤的重心構(gòu)成一個(gè)圓。
【文檔編號(hào)】G01N25/20GK205691525SQ201620572431
【公開日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日 公開號(hào)201620572431.X, CN 201620572431, CN 205691525 U, CN 205691525U, CN-U-205691525, CN201620572431, CN201620572431.X, CN205691525 U, CN205691525U
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