熱流型差示掃描量熱儀的制作方法
【專利摘要】本實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，用于檢測第二參比盤的溫度；試樣盤，用于承載測試樣；以及試樣熱電偶，用于檢測試樣盤的溫度；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部，從而減少將參比物拿出的次數，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，減小實驗結果誤差。
【專利說明】
熱流型差示掃描量熱儀
技術領域
[0001]本實用新型涉及熱分析儀器領域，特別是涉及一種熱流型差示掃描量熱儀。
【背景技術】
[0002]差不掃描量熱法(differential scanning calorimeter，簡稱DSC)在材料熱分析領域是一種常用的分析方法，其基本過程在于對參比物和測試樣進行程序控溫，并且記錄測試樣與參比物在此過程中吸收(或放出)熱量的差值，再繪制出這個熱量差值與溫度或時間的關系曲線，即DSC曲線。通過分析DSC曲線，不僅可以了解到測試樣在升降溫過程中是否出現吸熱或者放熱現象(例如晶體熔化時是吸熱過程)，而且可以定量地測定出該過程中測試樣發生吸放熱時的溫度和吸收熱量的多少。
[0003]采用DSC的方法對材料進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:對測試樣和參比物同時加熱，當測試樣發生吸熱或放熱過程時，就會與參比物間形成溫度差;儀器記錄下這個溫度差，并且將這個溫度差通過一個裝置系數(裝置系數通過測量如單晶三氧化二鋁等高純度基準物質的熱容量得到)換算為熱量差，進而繪制出DSC曲線。
[0005]傳統的熱流型差示掃描量熱儀的分別用于承載測試樣和參比物的試樣盤和參比盤位于同一個腔室內，然而，進行測試時，每次需要更換坩禍類型時都會將參比盤上的參比坩禍取出，這樣不僅會污染參比坩禍，而且很容易劃傷參比坩禍，容易造成實驗結果誤差較大，不利于應用。
【實用新型內容】
[0006]基于此，有必要針對傳統的熱流型差示掃描量熱儀容易造成實驗結果誤差較大的問題，提供一種能夠減小實驗結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，用于檢測所述第二參比盤的溫度；
[0012]試樣盤，用于承載測試樣；
[0013]以及試樣熱電偶，用于檢測所述試樣盤的溫度；
[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部，從而減少了將參比物拿出的次數，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，減小實驗結果誤差。
[0016]在其中一個實施例中，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]在其中一個實施例中，所述熱流型差示掃描量熱儀還包括儲熱裝置，用于存儲熱量，所述儲熱裝置的內部形成封閉的空腔，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]在其中一個實施例中，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熱裝置的外側，用于提供熱量。
[0019]在其中一個實施例中，所述加熱裝置為加熱爐。
[0020]在其中一個實施例中，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熱裝置的內部，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 ]在其中一個實施例中，所述傳熱裝置為銅盤熱墊片。
[0022]在其中一個實施例中，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設置的下方；
[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設置的下方；
[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設置的下方。
[0025]在其中一個實施例中，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，用于檢測所述第三參比盤的溫度。
[0028]在其中一個實施例中，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成一個圓。
【附圖說明】

[0029]圖1為一實施方式的熱流型差示掃描量熱儀的俯視圖；
[0030]圖2為一實施方式的熱流型差示掃描量熱儀的工作原理圖；
[0031 ]圖3為另一實施方式的熱流型差示掃描量熱儀的俯視圖。
【具體實施方式】
[0032]為使本實用新型的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似改進，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。
[0033]請參見圖1和圖2，一實施方式的熱流型差示掃描量熱儀100包括加熱裝置110、儲熱裝置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的實際尺寸圖。圖2中每個元件的位置均不代表其實際位置。
[0035]其中，加熱裝置110位于儲熱裝置120的外側，作為熱源，用于提供熱量。本實施方式的加熱裝置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]儲熱裝置120用于存儲熱量，儲熱裝置120的內部形成封閉的空腔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]本實施方式的儲熱裝置120為銅蓋。由于銅材質本身導熱性強，如果出現局部溫度差異，可以迅速發生熱傳遞，進而保障空腔122內的溫度穩定。但儲熱裝置120不限于此，亦可為其他材質及類型的裝置。此外，儲熱裝置120可以為一層，亦可為多層，其保溫效果更好。
[0038]傳熱裝置130位于儲熱裝置120的內部，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]本實施方式的傳熱裝置130為銅盤熱墊片。同樣由于銅材質本身導熱性強，能夠迅速發生熱傳遞，保障第一參比盤140、第二參比盤160以及試樣盤180的溫度穩定。當然，傳熱裝置130亦可選自其他材質和類型。
[0040]此外，本實施方式的熱流型差示掃描量熱儀100內每個參比盤的下方均設置有用于檢測相應參比盤的熱電偶。
[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，具體可以根據使用需求進行選擇。第一參比熱電偶150位于傳熱裝置130的與第一參比盤140相對設置的下方，用于檢測第一參比盤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，具體可以根據使用需求進行選擇。第二參比熱電偶170位于傳熱裝置130的與第二參比盤160相對設置的下方，用于檢測第二參比盤160的溫度。
[0043]試樣盤180位于傳熱裝置130上，用于承載測試樣。試樣熱電偶190位于傳熱裝置130的與試樣盤180相對設置的下方，用于檢測試樣盤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，亦或為其他任意的不同，只要有一點不同，即可認為二者不同。
[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部，測試時，根據使用需求將測試第一參比物溫度的第一參比熱電偶150或者將測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參比盤與試樣盤的熱量變化形成差示溫度回路，進而形成DSC曲線，進行數據分析。從而減少了將參比物拿出的次數，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，減小實驗結果誤差。
[0046]需要說明的是，本實施方式中，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試結果。
[0047]此外，本實用新型的熱流型差示掃描量熱儀的參比盤的個數不限于上述實施方式的兩個，亦可為三個或者三個以上，且當參比盤的個數設置為三個或者三個以上時，每個參比盤所承載的參比物的規格均不同，這樣能夠將更多常用的參比物放置在熱流型差示掃描量熱儀的內部，使用時根據需求將參比盤一側的熱電偶擇一地與試樣盤一側的熱電偶連接，形成差示溫度回路，進而形成DSC曲線，進行數據分析。
[0048I請參見圖3，另一個實施方式的熱流型差示掃描量熱儀200內設置有三個參比盤，分別為第一參比盤210、第二參比盤220以及第三參比盤230。相應的，第一參比盤210的下方設置有第一參比熱電偶(未圖示)，用于檢測第一參比盤210的溫度;第二參比盤220的下方設置有第二參比熱電偶(未圖示)，用于檢測第二參比盤220的溫度;第三參比盤230的下方設置有第三參比熱電偶(未圖示)，用于檢測第三參比盤230的溫度。
[0049]本實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。本實施方式的熱流型差示掃描量熱儀200能夠將三種不同的參比物放置在其內部，從而減少了將參比物拿出的次數，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，減小實驗結果誤差。
[0050]此外，熱流型差示掃描量熱儀200內還設置有一個試樣盤240，用于承載測試樣。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的重心構成一個圓。如圖中虛線所不O
[0051 ] 此時，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行熱量補償，避免因熱量分布不均而影響測試結果。
[0052]當本實用新型的熱流型差示掃描量熱儀中參比盤的個數大于三個時，為了能夠利于平衡體系的熱量分布，亦可將每個參比盤的重心和試樣盤的重心構成一個圓，這樣能夠最大限度地避免熱量分布不均。此外，還可以同時通過軟件控制進行熱量補償，避免因熱量分布不均而影響測試結果。
[0053]與傳統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部，從而減少了將參比物拿出的次數，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，減小實驗結果誤差。
[0054]以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
[0055]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
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，用于檢測所述第二參比盤的溫度； 試樣盤，用于承載測試樣； 以及試樣熱電偶，用于檢測所述試樣盤的溫度； 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.根據權利要求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.根據權利要求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熱裝置，用于存儲熱量，所述儲熱裝置的內部形成封閉的空腔，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.根據權利要求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熱裝置的外側，用于提供熱量。5.根據權利要求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.根據權利要求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熱裝置的內部，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.根據權利要求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.根據權利要求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設置的下方； 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設置的下方； 所述試樣熱電偶位于所述傳熱裝置的與所述試樣盤相對設置的下方。9.根據權利要求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，用于檢測所述第三參比盤的溫度。10.根據權利要求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成一個圓。
【文檔編號】G01N25/20GK205691525SQ201620572431
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月15日 公開號201620572431.X, CN 201620572431, CN 205691525 U, CN 205691525U, CN-U-205691525, CN201620572431, CN201620572431.X, CN205691525 U, CN205691525U
【發明人】周軍軍
【申請人】昆山國顯光電有限公司