Способ определения количества тепла

)5 6 01 К 17/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВ ЕЛЬСЧЕСТмерение тепловыдего быстропротекаюе массивного блока иметра размещают(71) Отделение Ински АН СССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕВА ТЕПЛА(57) Использование: изления, сопровождающещие процессы. В ячейкдиатермического калор Изобретение относится к области измерения полных теплот, .выделяющихся при сравнительно быстропротекающих процессах, например, сжигании.Известен способ определения теплоты сжигания исследуемого вещества по разности тепловыделения в микробомбе калориметра и энергии инициирования (зажигания).Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ измерения импульса тепла с помощью калориметра теплового потока, включающий размеще- . ние в калориметре реакционного сосуда с веществом, его перегрев относительно рабочей температуры калориметра, инициирование теплового процесса, интегрирование сигнала теплового потока и определение количества тепла по результату интегрировареакционный сосуд с исследуемым веществом, перегретьй относительно блока, Нагревают калориметрическую ячейку эталонным электрическим импульсом джоулевой энергии, величинукоторой устанавливают в пределах рабочего диапазона измерения калориметра. Одновременно с нагревом на участке регулярного теплового режима охлаждения реакционного сосуда инициируют процесс горения вещества. Измеряют выходной сигнал калориметра в течение промежутка времени до достижения значения сигнала, зафиксированного в момент инициированиягорения, и по разнице значений выходного сигнала и энергии эталонного импульса определяют количество тепла. 2 ил,ия с прекращением интегрирования частке регулярного режима охлажденияНедостатками данного способа явля я: 1, Возможность регистрации только экзотермических процессов. Эндотермическйе процессы не регистрируются,2. Узость динамического диапазона. Тепловые процессы, при которых регулярный режим в калориметрической ячейке наступает ниже уровня "измерительной отсечки" (начало регулярного участка) не регистрируются. Поэтому начальный участок каждой шкалы является зоной нечувствительности. В приборах, реализующих этот способ, динамический диапазон.(0) каждойОвахшкалы Р= =2, где Ощах и Овп соотОаиветственно, конец и начало шкалы.Цель изобретения - обеспечение возможности регистрации экзотермических102 для экзотермических процессов иОвах20 3СЬт. ) - Оып для эндотермических процессов,Например, при шкале калориметра500 - 1000 Дж можно измерять экзотермиче ские процессы с энергией 0:500 Дж, задавая .Оэт,=500 Дж или для эндотермических процессов с энергией 0 - 1000 Дж, задаваяОэт.=1500 Дж. 30 нии выходного сигнала калориметра в40 течение промежутка времени до достиже 45 величину которой устанавливают в пределах рабочегодиапазона измерения калориметра, а количество тепла определяют по разнице значений выходного сигнала кало риметра и энергии эталонного импульса. процессов, протекающих с малым тепловы- делением, а также эндотермических процессов,Поставленная цель достигается тем, что в известном способе одновременно с инициированием осуществляется нагрев калориметрической ячейки эталонным электрическим импульсом джоулевой энергии, величину которой устанавливают в пределах рабочего диапазона измерения калориметра, а количество тепла определяют по разнице значений выходного сигнала калориметра и энергии эталонного импульса,На фиг. 1 приведена диаграмма измене ния теплового потока в калориметрической ячейке при андо- и экзотермических процессах; где кривая 1 - спад теплового потока при отсутствии теплового импульса О=О; 2 - энергия импульса меньше нижнего предела шкалы и к уровню отсечки Ирег, регулярный режим не выступает; 3 - эндотермический процесс ( - О), на уровень Ирег. тепловой поток не выходит; 4 - при задании дополнительной эталонной энергии СЬ.;, на фиг, 2 - устройство для реализации предлагаемого способа, где 1 - . калориметр; 2 - усилитель;3 - интегратор; 4 - блок управления; 5 - дозатор энергий.Исходному состоянию соответствует участок диаграммы "аб" - эксперименталь-ный нуль калориметра, В момент времени "б" в рабочую ячейку вводится реакционный сосуд с исследуемым веществом, температура которого выше температуры калори метра, Тепловой поток в ячейке вырастает до максимального значения и начинает спа- дать сначала по сложному закону, а начиная с какого-то, времени, например, к моменту "в", наступает регулярный режим, при котором уменьшение тепловогопотока происходит по экспоненциальному закону, Если в любой моментвремени на участке регулярного режима "вг" например, в момент" в" на уровне измерительной "отсечки" возбудить исследуемый процесс (горение,растворениеи т. д,) и одновременно задать эталонное джоулевое тепло (СЬ) в нагреватель калориметрической.ячейки, то под действием суммарного тепла О+Опт. тепловой поток вновь возрастет до некоторого максималь: ного Значения и после нерегулярной стадии спада установится регулярный режим, Интегрированиетеплового потока начинают в момент инициирования и заканчивают при одном и том же уровне теплового потока на регулярном участке (уровень измерительной "отсечки"), При этом для получения количества тепла измеряемого процесса из результирующего показания интегратора необходимо вычесть заданную дополнительную эталонную энергию СЬ. Делается это по цепи управления интегратором за счет смещения "0" отсчета а точку шкалы,соответствующую Оэт., Вь 1 бранная величина Оэт, должна обеспечивать нагрев измерительной калориметрической ячейки и регулярный режиМ спада теплового потока к уровню измерительной "отсечки" при измерении экзотермических процессов с малой энергией (О юО ) или даже при измерении эндотермических процессов сэнергией (-О), что обеспечивается, если СЬ. Формула изобретения Способ определения количества тепла.заключающийся в размещении в ячейке диатермического калориметра реакционного сосуда с исследуемым веществом, перегретого относительно массивного блока, инициировании процесса горения вещества на участке регулярного теплового режима охлаждения реакционного сосуда и измерения им значения, зафиксированного в момент, инициирования процесса горения, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения воэможности регистрации зкзотермических процессов, протекающих,с малым тепловыделением, а также эндотермических процессов, одновременно с инициированием осуществляют нагрев калориметрической ячейки эталонным электрическим импульсом джоулевой энергии,1788447 Составитель А. Неган Техред М,Моргентал еда ктор Корректор Т.Пал Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж ул, Гагарина аказ 70 ВНИИ ТирГосударственного113035, М Подписноемитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССРсква, Ж, Раушская наб 4/5