Калориметр

(19) (И) зсЮ С 01 К 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЗР .)"ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И"(72) В. Г. Карпенко, Н. Н. Урда, /В.Г. Майгур и Ж.Л. Погурская (71) Украинский государственный проектный и научно-исследовательский институт по газоснабжению, теплоснабжению и комплексному благоустройству городов и поселков украины (53) 536.662(088.8)(56) 1. Анатычук.Л.И., Лусте О.Я, Микрокалориметрия. Львов. "Вища школа", 1981, с. 160.2. Авторское свидетельство СССР В 501303, кл, С 01 К 17/00, 1973 (прототип).(54)(57) КАЛОРИМЕТРр содержащий измерительные ячейки, находящиеся в тепловом контакте с теплопроводным блоком и снабженные батареями дифФеренциальных термопар, о т б и ч а ю щ и й-,с я тем, что, с целью повьппениячувствительности и упрощения конст"рукции калориметра, в нем измерительные ячейки выполнены в виде цилиндрических камер с регулярно изменяющимсяпо окружности тепловым сопрр 1 ивлениемстенки, представляющих собой две коаксиально расположенные оболочки содинаковым числом чередующихся с постоянным шагом зон из высокотеплопрсводного материала и теплоизолятора, ориентированных вдоль образующихсоответствующих оболочек, которыеповернуты так, что зоны одноименнойпроводимости смещены одна относитель.но другой, причем между внешней ивнутренней оболочками каждой камерыпо винтовой линии размещены ветвибатарей дн 4 ференииапьнмн термопар,горячие и холодные спаи которых впорядке чередования контактируют сзонами малого теплового сопротивления внутренней и наружной оболочек.1122905 2Изобретение относится к теплофи"зическим измерениям и предназначенодля определения тепловых эффектов,сопровождающих различные физические,химические и биологические процессы.Известен широкий класс теплопроводящих (диатермических, кондуктивных, типа Тиана-Кальве) калориметров.Такой калориметр содержит массивныйтеплопроводный блок и размещенные в 10нем ячейки, находящиеся в тепловомконтакте с блоком посредством батарей последовательно соединенныхдифференциальных термопар, радиальнорасположенных между ячейкой и блоком 15и являющихся датчиком теплового потока 1 Д .Недостатком этого калориметра явЮляется сложность конструкции, таккак для обеспечения высокой чувствительности и быстродействия датчиктеплового потока монтируется иэ большого числа термопар и деталей ихкрепления, которые обеспечивают малое тепловое сопротивление между 25ячейкой и блоком.Известен градиентный термоэлектрический микрокалориметр, содержащийячейки, находящиеся в тепловом контакте с теплопроводным блоком черездатчик теплового потока, в качествекоторого используется навитая напрямоугольного профиля ленточную основу термоэлектродная проволока, счередующимися гальванически покрытымии непокрытыми участками, образующимиветви последовательно соединенныхв батарею дифференциальных термопар 2.Недостатком известного калориметра является наличие ленточной основы, занимающей значительную частьсечения датчика теплового потока ишунтирующей тепловой поток по термоэлектродам. Кроме того, наличиеосновы, на которую навита термоэлектродная проволока, увеличивает теплоемкость оболочки и, тем самым, понижает быстродействие калориметра.Целью изобретения является повышение чувствительности и упрощениеконструкции калориметра. Указанная цель достигается тем, что в калориметре, содержащем измерительные ячейки, находящиеся в теп-.55 ловом контакте с теплопроводным блоком и снабженные батареями дифференциальных термопар, измерительные ячейки выполнены в виде цилиндрических камер с регулярно изменяющимся по окружности тепловым сопротивлением стенки, представляющих собой две коаксиально расположенные оболочки с одинаковым числом чередующихся с постоянным шагом зон из высокотеплопроводного материала и теплоизолятора, ориентированных вдоль образующих соответствующих оболочек, которые повернуты так, что зоны одноименной проводимости смещеныодна относительно другой, причем между внешней и внутренней оболочками каждой камеры по винтовой ликии размещены ветви батарей дифференциальных термопар, горячие и холодные спаи которых в порядке чередования контактируют с зонами малого теплового сопротивления внутренней и наружной оболочек.На фиг1 изображен калориметр, общий вид; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - узел 1 на фиг.2. Калориметр содержит теплопроводный блок 1, в котором расположены ячейки 2 и 3, Каждая измерительная ячейка состоит из двух коаксиально расположенных оболочек 4 и 5 с одинаковым числом чередующихся с постоянным шагом эон из высокотеплопроводного матерйала 6 и теплоизолятора 7, в качестве последнего может выступать воздух. Коаксиальные оболочки измерительной ячейки повернуты одна относительно другой на половину шага чередования зон проводимости. Между внутренней 4 и внешней 5 оболочками каждой измерительной ячейки по винтовой линии размещена батарея термопар 8, горячие и холодные спаи которых в порядке чередования контактируют с зонами малого теплового сопротивления внутренней и наружной оболочек. На концах батарей термопар расположены контакты 9, служащие для снятия генерируемого электрического сигнала,Калориметр работает следующчм образом.Тепловой поток, возникающий в ячейке в результате изучаемого процесса, проходит в теплопроводный блок по пути минимального теплового сопротивления. Этот путь образуется ориентированными по окружности ячейки электродами батареи дифференциальных термопар, замыкающих по тепловому потоку зоны малого теплового соз 1122905 4 противления внутренней 4 и наружной малого теплового сопротивления между 5 оболочек. Протекающий по термоба- спаями термопар и деталями калориметтарее тепловой поток генерирует про- Ра, а также путем исключения элеменпорциональный по величине электри- тов конструкции, которые служат для ческий сигнал. крепления термопар, Предлагаемаяконструкция калориметра позволяетПрименение термопарного датчика применять термопары с малой длиной теплового потока, термоэлектроды ко термоэлектродов, что обеспечивает торого ориентированы вдоль окружнос- высокое быстродействие калориметра, ти ячейки, позволило упростить констр а возможность использования большого, рукцию калориметра путем исключения числа термопар малого сечения обес-. тонких элементов конструкции, которые печивает высокую чувствительность специально служат для обеспечения калориметра. каз 8127/33Тираж 822 Подписио тентф, г. Ужгул.Проектная,4