Дифференциальный калориметр

Сотов Советск ихСоциалистическихРеслублнк 1)1002854 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тельное к авт. свид-ву -1) Дополн 2)Заявлен м. к. 267 3879/18-10 9.10.7.8 17/О п исоелинением заяв Гкул,арстеалл 4 кфмлтвт СССР.83. Бюллетен лф аллам кзабретвк вано 07,0 бликовани и вткрмтил Да писания 07.03.83 72) Авто В, И. валов, В. И. Г Ю. И, Магяшов обретен и ь, Специ ное конструк(7) Заяв рско ия А прибороск выхоцу авт трубопровоп и магическогоя поцачи г21 омпенса тора в калориметрический бло метр не обизмерениярежиме изОцнако извелацает требуемв нестационарнза различия в сгный калори ой точностью м тепло емпе рагуремерами и ежцу калорслецуемым етрическимибразцом.Целью изоб тся повышерегения явл мерения в гационарном точност й ниятеплонциальн регулиро затор и шена вх олизато на учаооцная р расп г ом ерату увствительнь г к вь Изобретение огн гся к области термометрии.Известен цифференциальный калоримегр, соцержаший калориметрический блок, снаб.женный рабочей и эталонной камерами с цатчиками температуры, поцсоециненными к схеме автомагического компенсаго- ра, нагревательными элементами - к блоку измерения тепловой мошности контролируемых процессов и выхопу регулятора прогрева камер 1.Оцнако данный калориметр не облацаег требуемой точностью измерения.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является цифференциальный калориметр, соцержаший калоримьгрический блок, снабженный рабочей и эталонной камерами, цатчиками температуры, поцсоециненными к автома тическому компенсатору, нагревательными элементами, поцключенными к блоку измерения тепловой мощности контролируемыхх процессов и выхоцу регулятора прогрева камер, вхоц которого поцключен-вал 1:юро биологичекещ "СССРтепловом режиме.Для эгой цели в цифферекалоримегр ввецены блоктемпературы газа, турболиобменник, в. котором размечасть трубопровоца, а турбложен внутри трубопровопамежпу теплообменником и вримегрический блок.Блок регулирования темсоцержит регулятор, гермочэлеменгы, мостовую схему,ный элемент, поцключенный3 10028гулягора, хо входу которого подключенвыхоц мостовой схемы, подключеннойвходом к термочувствигельным элементам,установленным на выхоце трубопровоцаи в калориметрическом блоке,3На чертеже изображен предложенныйдифференциальный халориметр,Устройство соцержиг держатель 1,рабочую 2 и эталонную 3 калоримегричесхие камеры, нагревательные элементы 94 и 5, термочувствительные элементы6 и 7, резисторы 8 и 9, блок 10 измерения мощности тепловых процессов,потенциометр 11 резисторы 12 измерительного моста, элекгроцвигагель 13, 1%регулятор 14 прогрева камер, регулятор15 дополнительный температуры газа,термочувсгвигельные элементы 16 и 17,блока регулирования температуры газа, .трубопровоц 18, нагревательный элемент 1 я19 блока регулирования температурыгаза, вход трубопровода 20, теплообмен-ник 21 цля трубопровода, вход 22 ивыход 23 теплоносигеля, гурбулиэагор24 газового потока, сетку 25, регуля 2тор 26 цавпения, герметичную оболочку27 калоримегрического блока, крышку28, гермегичную оболочку 29 крышкикалоримегрического блока.Калориметр работает следующим обра-эом.Равенство температур газового потокаи калориметрических камер обеспечивает,ся блоком регулирования темперагурыгаза, содержащим гермочувсгвительныйэлемент 16, укрепленныйна выхоце грубопровоцв 18, и термочувствительный эле- .мент 17, укрепленный в калоримегрических камерах 2 и 3, резисторы 12 измерительного моста, регулятор 15 температурыгаза и нагревательный элемент 19.При наличии температурного разбалвнсв межцу калориметрическими камерамии газовыми потоком на выходе цагчикатемпературы газа появляется разносгный4сигнал (так как термочувствительныйэлемент 16, укрепленный нв выходе грубопровоца, имеет темпурагуру газовогопотока, а термочувствительный элемент17 укрепленный в калоримегрических .камерах, имеет температуру квлориметрических камер), поступающий на входрегулятора 15 температуры газа, которыйпо разностному еигналу темйературногоразбаланса между калориметрическимикамерами и газовым потоком обеспечива- фег поцогрея газового потока таким образом, чтобы свести разностный сигналтемпературного разбаланса между кало 54 4римегрическими камерами и газовым потоком к нулю и, таким образом, обес печивается равенство температур калоримегрических камер и газового потока с точностью не менее 0,1 С в нествционароном режиме.Расположение одного иэ гермочувствитепьных элементов датчика температуры в квлоримегрических камерах обеспечивает наиболее точное выравнивание гемперагуры межцу калоримегрическими камерамити газовым потоком. Выравнивание температуры газовогопотока но поперечному сечению трубопровоца обеспечивается турбулизатором24, закручивающим газовый поток, ивыравнивающей сеткой25, уничтожающейкрупные гурбуленгные вихри. Теплообменник 21 обеспечиваег предварительноезадание температуры газа, Например,при работе в обласги отрицательных температур нв ахоц 22 теплообменника поцвегся хлвцагенг (жидкий азот), когорый, протекая по теплообменниху 21,обеспечивает предварительное охлаждениегазового потока.По сигналу с поцвижного контактапотенциомегра 11 регулятор 14 прогрева камер обеспечивает прогрев камертаким образом, что сигналы с подвижногоконтакта погенциомегра 11 и цагчикагемнерагуры эталонной капориметричесхой камеры всегда равны, нри этом обеспечивается линейный прогрев хамер сзацанной скоростью,Калориметр снабжен блоком 10 измерения мощности контролируемых тепловыхпроцессов, который обеспечивает регист рацию теплового эффекта в исспецуемомобразце, 11 о моменга начала тепловыделения (или теплопоглошения) в исслецуемом образце, помещенном в рабочую ка. лоримегрическую камеру 2, сигналы цагчиков температуры эталонной и рабочейкалориметрических камер равны, т.е.разносгный сигнал, поступающий с цатчиков на блок 10 измерения мощности, равен нулю.При наличии тепловыделения (теплопоглощения) в исслецуемом образце,энергетический баланс камер нарушаетсяи появившийся сигнал рассогласованияс датчиком температуры камер ограбвгывается блоком измерения мощности контролируемых тепловых процессор гах, чтобаланс снова восстанавливается, а поцополнительной тепловой мощности срепстъва, необхоцимой цля.компенсации теплово5 10028 го рвзбвланса камер, суцят о тепловом эффекте исследуемого образца. Эта цо полнительная мощность с выхоца блока измерения мощности контролируемых тепловых процессов поцается на самопишущий 3регистратор, который во времени записывает кривую тепловыцеааия (теплопогло щения) исследуемого образца с повип 1 бн ной по сравнению с известным устррйст- . вом точностью. 1 ФПредложенный цифференциальиый микро. калоримегр может быть применен в качеств ве.прибора цля прецизионного цифферен циального термического анализа, позволяющего получать полную количественную 1 квлориметрическую информацию об иссле цуемом образце и, в частности, об изменении его энергии и теплоемкости пря различных режимах работы,26формула изобретения 1. Дифференциальный квлориметр, со держащий калориметрический блок, снаб женный камерами с цвтчиками темпера- И туры подсоединенными к автоматическому компенсатору, и нагревательные элементы, подключенные х блоку измерения тепловой мощности контролируемых процессов и выходу регулятора прогрева 30 камер, вход которого поасоецинен к выхоцу автоматического компенсатора, тру 54 Ьбопровоц цля подачи газа в квлориметрический блок, о т л и ч а ю ш и й с ятем, что, с целью повышения точностиизмерения в нестационарном тепловомрежиме, в, квлориметр введены блок регулирования температуры газа, турбули-затор и теплообменник, в котором размещена вхоцнвя часть трубопровода, атурбулиэатор расположен внутри трубопровода межцу теплообменником и входомгаза в квлорнметрический блок.2, Калориметр по п. 1, о т л и ч а вщ и й с я тем, что блок регулированиятемпературы газа содержит регулятор,термочувствительные элементы,. мостовую схему, нагревательный элемент, поцключенный к выходу регулятора, ко вхоцу которого поцключен выхоц мостовойсхемы, поцсоециненной вхоцом к термочувствительным элементам.3, Квлориметр по н, 2, о т л и ч вю ш и й с я тем, что термочувствительные элементы установлены на выходетрубопровода и в квлориметрическомблоке,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свицетельство СССР по заявке % 231449 З/18-10,кл, 6 01 К 17/08, 13.01.76. 2, Термоанвлизатор 900 фирмы Дюпон, США 1968 (прототип).ц, 4/5 иал ППП "Патент, г, Ужгороц, ул. Проектна 533/21 Тираж 871 ВНИИПИ Госуцарственн по цепам изобретен 113035, Москва, Жкомитета ССи открытийРаушская на оррекгор Поцписн ое