氧彈熱量計多為恒溫式。其工作原理一般配是將裝好煤樣并充氧至規定壓力的氧彈放入內筒子系統開始進行水循環，穩定水溫，然后向內筒子注水，達到預定水量后，開始攪拌，氧彈熱量計使內筒水溫均衡至室溫（相差不超過1.5℃），此時感溫控頭測定水溫并記錄到計算機中。當內筒子水溫基本穩定后，控制系統指示點火電路導通，點火后，樣品在氧氣的助燃下迅速燃燒，產生的熱量通過氧彈傳遞給內筒，引起內筒水溫上升。當氧彈內所有的熱量釋放出以后溫度開始下降，計算機檢測到內筒水溫下降信號后判定該產供銷試驗結束，系統停止攪拌并放出內筒水。計算機對采集到的溫度數據進行結果處理。
氧彈熱量計有自動量熱儀、微機全自動量熱儀等，量熱系統由氧彈、內筒、外筒、溫度傳感器、攪拌器、點火裝置、溫度測量和控制系統以及水構成。氧彈熱量計的主機一般由機殼、外筒、內筒、備用水箱（或定容器）、攪拌器、溫度傳感器、點火電極、水循環系統、控制電路等組成。
1、本儀器采用自密封式氧彈，全部結構采用不銹鋼制成，強度足夠耐受固體燃燒時產生的大壓力（60～70大氣壓），并能耐受液體燃料所產生的更大壓力。
2、本儀器的內水筒由不銹鋼薄板制成，截面為梨行，水筒的裝水量為3000克，水筒內設有電動攪拌器，確保內水筒水浴溫度均勻。
3、本儀器的外水套是雙層容器，實驗時充滿水，通過水套攪拌器使筒內水溫均勻，形成滿足試驗要求的恒溫環境。
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