煤炭大卡仪适合测定能在氧气中充分燃烧的物质的发热量，也可测定真空中自燃物质的发热量。在氧气中测量物质发热量的原理如下：
先把标准质量的试样放在一个耐热腐蚀的不锈钢坩埚中，把坩埚放入不锈钢弹筒中，旋紧弹帽，然后往钢弹中充入氧气，压力约达3.0Mpa，再把它放进内筒中，放有弹筒的内筒自动加水、自动平衡水位后。当通电点然弹筒内的试样后，燃烧产生的热量，由弹筒壁传导给内筒水，根据水温的上升和量热系统（包括仪器外桶、内筒、氧弹等）的热容量，即可计算出试样的发热量。双层水套中的水量基本不变，实验过程中内筒与外水套筒之间少量的热交换可通过标定时经验校准公式适当的换算出K值和A值加以校正。
煤炭大卡仪的主机结构：外壳、外筒、内筒、搅拌器、氧弹等组成。
（1）外壳由优质冷轧钢板制成，内外层面全部采用喷塑工艺。
（2）量热外筒是用不锈钢制成的双层套筒，循环水泵可调节水温的均匀，筒壁上有入水口、放水口和溢水口，便于调节水温和水位。
（3）内筒是截面为椭圆形的不锈钢容器，表面抛光以减少热辐射和热交换。
（4）搅拌器由微型电机与搅拌轴、浆组成，固定在盖体上。
（5）氧弹由特种不锈钢制成，经过20Mpa水压检验合格后出厂。
附属设备
充氧装置是专门用于氧弹充氧的配套装置。
工作原理：氧气瓶中的氧气经过氧气减压器输入充氧装置到充气阀，阀内的阀塞借助于氧气的压力关闭充氧阀。充氧时，放好氧弹按下手柄，阀塞被氧弹顶开、使氧气充入氧弹。充氧压力由氧气压力表指示。
