Калориметр

Сеюз Сфеетских Се 4 иалистнческих Реснубпим(23) ПриоритетГосударственный комитет СССР ао аелам изобретений н открытнй(71) Заявитель на Ленина Института химической физик АН СССР 54 ОРИ МЕТР к Изобретение относится к измерениютеплот, выделяющихся при быстропротекающих процессах, таких как горение, растворение и др,Йзвестен калориметр типа Кальве,интегрирующий тепловой поток 1).Основным недостатком такого калориметра является большая трудоемкость и длительность измерений.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является калориметр,содержащий калориметрическую бомбу,центральный блок, терморегулятор иизмерительную термобатарею. В этомкалориметре тепло, выделившееся вбомбе, входит в массивный металлический блок через термобатарею, которая равномерно окружает бомбу.Сигнал термо-ЭДС, пропорциональныйтепловому потбку, от бомбы поступает на интегратор, показания которого пропорциональны измеряемой теплоте 2.Недостатком такого калориметра является снижение точности при измерении больших теплот, превышающих30-50 кДж, когда перегрев калориметрической бомбы превышает величину2"5 С. Кроме того, перегрев блока приводит к затягиванию измерений,поскольку приходится ждать, пока блоостынет до н.ачальной температуры опыта, чтобы начать следующий.Цель изобретения - расширение диапазона и сокращение времени измерения.Поставленная цель достигается тем, 10 что центральный блок снабжен системой охлаждения и датчиком температуры, подключенным ко входу терморегулятора, выход которого через коммутаторы соединен со входом интегратора и системой охлаждения.15 На внешней поверхности центрального блока выполнены пазы с размещенной в них измерительной термобатареей, поверх которых установлена оболочка, содержащая нагреватель, дат чик температуры и систему охлаждения.На фиг. 1 представлена блоксхемакалориметра) на фиг. 2 - эквивалентная схема калориметра с использованием электротепловых аналогий; нафиг. 3 - кривые, поясняющие ход иэ"мерений.Калориметр фиг. 1) состоит иэкалориметрической бомбы 1 с исследуемтм веществом, центрального блока 2, 30 измерительной термобатареи 3, обо885830 лочки 4, в которой размещены датчики температуры, нагреватель и охладитель, усилителя 5, интегратора б,терморегулятора 7, коммутатора 8 иклапана 9,Калориметр работает следующим образом.Начальная температура калориметраподдерживается постоянной за счет работы схемы терморегулятора 7 с датчиком температуры и нагревателем оболочки 4, контакты коммутатора 8 замкнуты, клапан 9 закрыт.При выделении тепла повышаетсятемпература бомбы 1 и центральногоблока 2, сигнал с термобатареи 3 поступает через усилитель 5 на интегратор б. Повышение температуры центрального блока и оболочки 4 с помощью терморегулятора 7 вызываетоткрытие клапана 9, что приводит кохлаждению оболочки 4. После тогокак температура блока 2 достигаетначальной температуры, терморегулятор 7 закрывает клапан 9 и отключаетинтегратор б коммутатором 8, такимобразом заканчивая измерение.Работу калориметра можно пояснитьметодом электротепловых аналогий.Калориметр можно представить эквивалентной схемой (фиг. 2), в которой емкость С соответствует теплоемкости калориметрической бомбы, резистор В - эквивалентному тепловомусопротивлению измерительного слоя,источник Ес - охладителю калориметра, положение 1 переключателя Б соответствует случаю, когда центральный блок сохраняет изотермическиеусловия измерения, положение 11случаю, когда калориметр охлаждают.При определении теплоты по прототипу определяют площадь под кривой О(фиг. 3), которая равна Формула изобретения 40 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Олейник Б,Н, Точная калоримет 45 рия. М., Стандарты, 19642. Гальперин Л.Н. и др. - ЖФХ, 51,1256, 1977, с. 80-83 (прототип) .)о -ЧРСЯ,-%1)Ю=Е с 3=0 оСо оПри определении теплоты при охлаждении калориметра определяют площадь под кривой К до момента времени, когда бомба достигнет исходной температуры (температуре бомбы соответствует напряжение на конденсаторе Пс(1)- кривая Ь), то есть до момента времени 1 Таким образом, если интеграторвключен до времени 1:о, его показания соответствуют искомому теплу.Применение предлагаемого калориметра позволяет расширить диапазон измеряемых теплот от 30 до 400 кДж 15 и сократить вдвое время измерения. 20 1, Калориметр, содержащий калориметрическую бомбу, центральный блок, терморегулятор и измерительную термобатарею, подключенную через усилитель к интегратору, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона и сокращения времени измерения, центральный блок снабжен системой охлаждения и датчиком температуры, подключенным ко входу терморегулятора, выход которого через коммутаторы соединен со входом интегратора и системой охлаждения. 2. Калориметр по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что на внешней поверхности центрального блока выполнены пазы с размещенной в них измерительной термобатареей,поверх которых установлена оболочка, содержащая нагреватель, датчик температуры и систему охлаждения,885830 остав ехред Заказ 10531/62 сное ССС ИИП 5 113035, Моск ПП ффПатентф актор Л. Горбунов ель А. Багдонас.Бабинец Корректор М, Демчи Тираж,910 Подпи Государственного комитет елам изобретений и открыт а, Ж, Раущская наб.,г.ужгород, ул. Проектная,. 4