测量物料热功率的量热计物理设计

王燕伶 王思佳 刘红娟

摘 要：量热计是用来测量物料热功率的工具，主要通过牛顿冷却定律中发热物体的表面与周围恒温环境的温度差在弛豫时间后会固定达到平衡状态，来确定物体的发热功率。量热计的设计工作必须要在量热计各部件能够实现需要的功能的前提下展开，因此，先要进行一个物理设计，对量热计的各部分功能原理进行讨论，对大体结构做出大概规划，有利于下一步量热计设计的工作的展开。

关键词：热功率;量热腔;导热壁

量热测量法可测量多种含钚物料：金属、合金、氧化物、氟化物、铀钚混合氧化物、混合氧化物燃料、废物、废料等，量热法可测量的放射性核素有：A、钚同位素B、HEU（几千克级）C、233U，D、237Np，E、242，244，245Cm，F、250，252Cf，G、241，242m，243AmH、氚I、裂变产物。量热鉴定法非常精确，尤其对于氚和241Am，可为其他NDA方法提供次级参考标准。量热鉴定法可对样品热量进行全覆盖测量，避免取样误差。当样品的同位素构成相同时，则peff相同而不需考虑样品基质。量热计的精确度很高，准确度的误差很小，误差可在刻度中被量化出来，只要样品没有密集到发生临界反应，则无论多大量都可被测量（测量范围内）。

1 量热计的结构

量热计的大体结构如下图所示，量热计大致由四部分构成，分别是发热物料、导热壁、隔热层和环境浴，这四部分组成了同轴圆桶，层层嵌套。

在隔热层内放置恒功率发热物料，测量其外表面温度T;环境浴内充满温度为T0的恒温水，使整个量热系统形成稳定的散热环境。……