[发明专利]能自平衡加压的液体比热容测量装置及方法

权利要求书

1.一种能自平衡加压的液体比热容测量装置，其特征在于，包括相互连通的压力平衡机构以及测量机构，所述压力平衡机构包括：

储液罐；

进液管，位于储液罐的外侧，进液管上设有第一阀门，且进液管一端与储液罐相连；

出液管，位于储液罐的外侧，出液管上设有第二阀门，且一端与储液罐固定，另一端与所述测量机构固定；

所述测量机构包括：

测量池，用于容纳被测液体，且测量池与出液管相连；

加热元件，位于测量池的外侧，加热所述测量池；

第一温度传感器，用于测定测量池外壁的温度；

第一热流测量元件，分布在测量池的外壁，用于测定测量池的热流量信号；

压力传感器，用于测量被测液体的压力。

2.根据权利要求1所述的能自平衡加压的液体比热容测量装置，其特征在于，所述测量机构还包括填充在加热元件和测量池之间的保温介质。

3.根据权利要求2所述的能自平衡加压的液体比热容测量装置，其特征在于，还包括用于容纳所述测量池、加热元件、第一温度传感器、第一热流测量元件的加热箱，所述加热箱的内侧壁均布有所述加热元件，加热箱内还设有对比池，该对比池与测量池相对于加热箱的中心线对称布置，对比池的外壁设有测定对比池的热流量信号的第二热流测量元件。

4.根据权利要求3所述的能自平衡加压的液体比热容测量装置，其特征在于，所述对比池的外壁设有用于测定对比池外壁温度的第二温度传感器。

5.根据权利要求4所述的能自平衡加压的液体比热容测量装置，其特征在于，所述对比池通过管路连接有对比罐，该管路上设有第三阀门，所述对比罐的外侧固定有带有第四阀门的操作管，所述储液罐和所述对比罐相关于加热箱的中心线对称，且所述对比罐和对比池之间的管路与出液管关于加热箱的中心线对称。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的能自平衡加压的液体比热容测量装置，其特征在于，所述储液罐的中下部还设有取样管，该取样管上设有第五阀门。

7.一种液体比热容的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）提供相互连通的储液罐和测量池，将储液罐和测量池抽真空，抽真空后，将储液罐的阀门关闭，使储液罐和测量池构成一个封闭的腔体；

2）对测量池进行均匀加热，测定在测量池内部为真空状态时测量池外壁的温度信号T＇和测量池外壁的热流量信号HF_blank；

3）在储液罐和测量池的内部为真空状态下，关闭储液罐和测量池之间的阀门，向储液罐内充注被测液体，待被测液体稳定后，打开储液罐和测量池之间的阀门，使被测液体填满测量池，且被测液体填满测量池时，储液罐内还具有部分被测液体；

4）向储液罐内充入平衡气体，至设定压力后停止充入，并将储液罐的阀门关闭，使储液罐和测量池构成一个封闭的腔体；

5）对测量池进行均匀加热，测定在测量池内充满被测液体时测量池外壁的温度信号T和测量池外壁的热流量信号HF_sample；

6）通过计算得到被测液体的比热容Cp，计算公式为：其中，dT/dt是步骤5）采集到的测量池外壁的温度信号T对时间的导数，即升温速率；ρ是被测液体的密度；V是测量池的容积。

8.根据权利要求7所述的液体比热容的测量方法，其特征在于，所述步骤3）中，当被测液体为混合液体时，应依据各液体在室温下饱和压力，由低到高的顺序依次充注至储液罐中，待混合液体压力稳定且混合均匀后再打开储液罐和测量池之间的阀门，同时通过储液罐的取样管抽取适量混合液体，确定混合液体各成分的确切比例。