煤炭大卡儀適合測定能在氧氣中充分燃燒的物質的發熱量，也可測定真空中自燃物質的發熱量。在氧氣中測量物質發熱量的原理如下：
先把標準質量的試樣放在一個耐熱腐蝕的不銹鋼坩堝中，把坩堝放入不銹鋼彈筒中，旋緊彈帽，然后往鋼彈中充入氧氣，壓力約達3.0Mpa，再把它放進內筒中，放有彈筒的內筒自動加水、自動平衡水位后。當通電點然彈筒內的試樣后，燃燒產生的熱量，由彈筒壁傳導給內筒水，根據水溫的上升和量熱系統（包括儀器外桶、內筒、氧彈等）的熱容量，即可計算出試樣的發熱量。雙層水套中的水量基本不變，實驗過程中內筒與外水套筒之間少量的熱交換可通過標定時經驗校準公式適當的換算出K值和A值加以校正。
煤炭大卡儀的主機結構：外殼、外筒、內筒、攪拌器、氧彈等組成。
（1）外殼由優質冷軋鋼板制成，內外層面全部采用噴塑工藝。
（2）量熱外筒是用不銹鋼制成的雙層套筒，循環水泵可調節水溫的均勻，筒壁上有入水口、放水口和溢水口，便于調節水溫和水位。
（3）內筒是截面為橢圓形的不銹鋼容器，表面拋光以減少熱輻射和熱交換。
（4）攪拌器由微型電機與攪拌軸、漿組成，固定在蓋體上。
（5）氧彈由特種不銹鋼制成，經過20Mpa水壓檢驗合格后出廠。
附屬設備
充氧裝置是專門用于氧彈充氧的配套裝置。
工作原理：氧氣瓶中的氧氣經過氧氣減壓器輸入充氧裝置到充氣閥，閥內的閥塞借助于氧氣的壓力關閉充氧閥。充氧時，放好氧彈按下手柄，閥塞被氧彈頂開、使氧氣充入氧彈。充氧壓力由氧氣壓力表指示。
