将一克煤炭放到冲入过量氧气（助燃）氧弹中燃烧，它所产生的热量必然通过氧弹向内桶的水中导热，通过方箱上盖的搅拌叶将其搅拌均匀后，内筒温度探头精确测量氧弹中一克煤碳所释放的能量---即热量，表示单位为焦耳J或卡KA，二者换算单位为；一卡等于4.1816焦耳，焦耳为国标单位，日常工作与生活中通常说卡而很少有人说焦耳。
通过上面我们知道一克煤碳的热量使用内筒探头所测得，那么，如果内筒探头没有一个标准的起始参照温度为起点，它测不出一克煤碳的总热值，所以，在这一克煤碳没有燃烧之前，内筒探头要选择一个稳定的温度值为参照物，那么，这个标准而又稳定的参照物就是注满在方箱中的水，而方箱中的水温是绝不允许变化的，当然，绝对不可能，但要尽量控制其水温不能大幅或瞬间波动。