Вычислительное устройство для дифференциального термического анализа

Союз Советских Социалистических Республик(51) М, Кл,в О 0667/ Государственный комнтеСовета Министров СССРпо делам изобретенийн открытий(71) Заявитель 54) ВЬ 1 ЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВОГ."1 ДИФФЕРЕН ЫИАЛЬНОГО ТЕРМИЧЕСКА НА ЛИЗА цслп в устроиство ввесилптель постоянного нпя, дпфференцпруюелптельный блок и индополнительного усиподключен к средней ТЕ:)МОЧУВСТВИТЕЛЬНО- з 1 п со входами функтеля и дпфференцируорых подключены совторому входам мно 1 ока. Третий вход по) задатчика напряжес вьходом усилителя(45) Дата опубликоваии Предлагаемое вычислительное устроиство О гносится к ооласти физической химии, а именно к технике калориметрических измерений методом дифференциального термического анализа.Известны вычислителы)ые устройства, взаимодейсгвуюшие с термоаналитической ус)ановкой для автох;атического вычисления энтальпии по дифференциальным термическим кривым (11.Известное устройство представляет из себя мини-)ВМ п 1 ирокого назначения. запрограм)яированну)о для автоматического вычисления энтальпии.Наиболее близким по технической сущности к изобретению .является аналоговое вычислительное устройство, содержащее х силитель 15 постоянного тока, ко входу которого подключен дифференциальный термочувствительный элемент. и функциональный преобразователь (2.Однако в таком устройстве отклонение дифференциалыой гермической кривой от нулен)и вои линии, когорое вызвано линь изменениями условий теплообмена в диапазоне температур более, чсм 300 С, функционально зависит от текущей температуры нагрева образца по сложной зависимости. Г 1 ри этом аппроксимация Этой ЗаВИОИМОСтн ОДНОЙ ЛИНЕйНОй фУНКЦИЕй, Д как в известном устроистве, снижает точность измерения теплоемкостей и энтальгшй в широком 1 более чем 300 С) диапазоне температур. Кроме того, устройство не позволяет производить коррекцию дифференциальной терми. ческой кривой при изменении скорости нагрева и массы образца, что снижает функциональные возможности и нс позволяет производить автоматическое вычисление дифференциальной теплоемкости и энтальпии исследуемого образца.Целью изобретения является повышение точности и расп 1 и 1)ен:е функцпон;1,1 ьн 11 х можностсй устройс)ва. Для достижения этои дены дополнительный у тока, задатчик напряже ший Олок, мпожительно-д тегрпрую 1 ций блок. Вход лптеля постоянного тока точке д)ифференцпгл)ног го элемента, а вынсод свя циОпс 1 льного и)еобразова ю 1 цего олока, выходы ко ОТВЕТСТЗЕНПО К ПЕРВОМ И житсльно-делительи;го б СЛЕДПСГО СВЯЗ,)П С ВЫХОДО 1 И 51,:1 ЕТ)СОТЫЙ ВХОД,.сиро,постоянного тока, а выход - со входом интегрирующего блока.Выходы множительно-делительного и интсгрируюшего блоков являются выходами устройства.На чертеже дана функциональная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит дифференциальный термочувствптельный элемент 1, усилитель постоянного тока 2, дополнительный усилитель постоянного тока 3, задатчик напряжения 4, дифференцируюший блок 5, множительно-делительный блок 6, функциональный преобразователь 7 и интегрирующий блок 8.В качестве термоинертного вещества в тигле для эталона в термоаналитической установке использована атмосфера печного пространства,тигли эталона и образца симметричны в теплофизическом отношении к внешнему тепловому потоку нагревателя установки,Работает, стройство следующим образом.Перед началом работы отдельно проводят настройку характеристики функционального преобразователя на аппроксимированную зависимость коэффициента теплообмена от текуцсй температуры по кусочно-линейному закону семь кусочно-ломаных) в диапазоне температур исследования, а также с помоШью задатчика напряжения на вход 7.,множительно-дели- тельного блока задается напряжение, пропорциональное массе образца. Усиленный сигнал со средней точки дифференциального термочувствительного элемента, пропорциональный текупсей температуре нагрева, постугает на входы дифференцируюшего блока и функционального преобразователя, на выходе которых соответственно возникают сигналы, пропорциональные скорости нагрева и коэффициенту теплообмена образца в функции текущей температуры нагрева. Эти сигналы поступают на входы У и Р множительно-делительного блока, а на его знакопеременный вход + Х поступает усиленный сигнал, пропорциональный отклонению дифференциальной термической кривой от ну. левой линии. В множительно-делительном блоке реализуется зависимость вида К=+ Х . Р. В результате на его выходе возникает напряжение, пропорциональное отклонению дифференциальной термической кривой от нулевой линии, в котором более точно учтена его зависимость от изменения условий теплообмена в широком более чем 300 С) диапазоне температур нагрева за счет более точной аппроксимации коэффициента теплообмена кусочно-ломаными. Интегрируя сигнал с ыхода множительно-делительного блока с помощью интегрируюшего блока, можно получить сигнал, пропорциональный эптальпии исследуемого образца, в необходимом диапазоне температур.Таким образом, предложенное устройствопозволяет более точно учитывать при автоматизированной обработкс данных влияние изменения условий теплообмена образца в широком более чем 300 С) диапазоне температур, ФО что повышает точность вычисления энтальпии,а также юзволяет автоматически вычислять дифференциальную теплоем 1 сость и энтальпию анализируемого вешества с удобной возможностью фиксации результатов на автоматическом графопостроителе. Вычислительное устройство для дифферен 2 р циального термического анализа, содеркашееусилитель постоянного тока, ко вхос коорого подключен дифференциальный термочувствительный элемент, и функциональный преобразователь, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности и расширения функциональных возможностей, в него введены дополнительный усилитель постоянного тока, задатчик напрюкения, дифференцнруюший блок, множител.ноделительньй блок, интегрирующий блок; причем вход дополнительного усилителя постоянного тока подключен к средней точке дифференциального термочувствительного элемента, а выход связан со входами функционального преооразователя и дифференцируюшего блока, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам множительно-делнтельного блока, третий вход которого связан с выходом задатчика напряжения, четвертый вход подключен к выходу усилителя постоянного тока, а выход множительно-делительного блока соединен со входом интегрирующего 6 (ока;. причем выходы множительно-делительного и инте рируощего блоков являются выходамн устронства,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:451. Тзеггпос 4 пзса Асса 1974, 8, % 1 - 2,р. 3 - 3.2. 1. К. Ю 1 агпз апс 1 %. Ю. кепсапс 11, иН. 6. Фес 1 епап (ес 111 ог), Т 14 еггпа Лпауз 1 з,Вг 1 с 4 азег, Ъегад Вазе, Ъо. 1, 1972, р. 75.