Способ определения тепловой мощности взаимодействия веществ и калориметр для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 11% (И 1 А 4 С 01 К 17/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИЗОБРЕТЕН КА СКОМУ СВИ(54) СПОСОБ ОПРЕДМОЩНОСТИ ВЗАИМОДЕиКАпОрИМЕТр дЛН ЕГО(57) Изобретение кческих измерений итехнических определфектов, сопровоздавие веществ. Цельюется обеспечение уп ЕЛЕНИЯ ТЕПЛТВИЯ ВЕЩЕОСУЩЕСТВЛЕсается тпредназнений тепл ОВОИСТВ И Микрокалор65.47665,4.76. обретещения1229606 Р: (О + О,-О,) Средством измерения является двухкамерный кондуктивный калориметр с известной постоянной временны . При ступенчатом изменении мощности тепловьделения в первой камере, например,при калибровке калориметра электрическим током с помощьюэффекта Джоуля, возникающий тепловой поток через стенку камеры преобразуют с коэффициентом преобразования 5 ", в пропорциональную термо-ЭДС Ц (Фиг. 1, кривая ц ). Через промежуток времени Й с момента ступенчатого изменения мощности тепловьделения в первой камере производят такое же изменение мбщности тепловыделения во второй камере. Возникающий при этом тепловой поток через стенку камеры преобразуют с коэффициентом преобразован нния 9 , и 5 Р, , в,две пропорциональные термо-ЭДС П и (/ соответственно (фиг. 1, кривые 5 и ь ) . Межу коэффициентами преобразования должно выполняться соотношениегЦ5, / ", ) 2, а промежуток времени же веществами 12, 12 а и 13, 13 а соф ответственно одинаковых масс,емых средств измерения, После установления начального теплового равновесия калориметра при нулевом изменении показаний вольтметра 10 смешивают вещества 12 и 13 в реакционнойячейке 11 в первой камере 3. Спустяопределенный промежуток времени смешивают аналогичные вещества 12 а и13 а в ячейке 11 а второй камеры 4,Изобретение относится к теплофизическим измерениям и .предназначено для технических определений тепловых эффектов, сопровождающих взаимодействие веществ, доступных в больших количествах, например теплоты гидратации цемента.Цель изобретения - обеспечение упрощения используемых средств измерения.На фиг, 1 приведен график, иллюстрирующий способ при ступенчатом измерении тепловой мощности изучаемого процесса на фиг. 2 - схема калориметра для реализации способа. Термоэлектрические преобразователи 6,7 и 8,9 с различными коэффициентамипреобразования преобразуют возникаюцие тепловые потоки через стенки камер в пропорциональные термо-ЭДС, Одинтермоэлектрический преобразовательиз второй пары соединен с преобразователем первой пары дифференциально.2 с.пф-лы, 2 ил. отвечает соотношению ь = ы б",/ 5"Искомую тепловую мощность процесса Р, (кривая г ) к моменту временис момента начала тепловьделения в первой камере определяют поФормуле Линиясоответствует истинному изменению мощности тепловьделения. Длямоментов времениа измереннаямощность тепловьделения Р отличается от истинной менее чем на 157,Калориметр (фиг. 2) содержит термостатируемый массивный металлический 26блок-теплоотвод 1 и две изолированныетеплоизоляцией 2 одинаковые камеры 3и 4. Между каждой из камер 3 и 4 иоснованием 5 тело блока 1 содержит подва последовательных термоэлектрических тепломера б, 7 н 8, 9, причем утепломеров 6 и 9 известный одинаковый(коэффициент преобразования 5 , ау тепломеров 7 и 8 известный такжеодинаковый коэффициент преобразоваи ьния.Я Р,б . Тепломеры 7 и 8 электрически соединены по дифференциальной схеме и электрически дифференциально с тепломером 9 подсоединенык вторичному прибору-вольтмеру 10с соблюдением указанных полярностей,Перед измерением в камеры 3 и 4 помещают одинаковые реакционные ячеики 11 и 11 а с первоначально разделенными соответственно одними н теми3 1229Калориметр работает следующим образом.После установления начального теплового равновесия калориметра, когда изменение показаний вольтметра 10 становится нулевым, смешивают вещества 12 и 13 в ячейке 11 в первой камере 3, одновременно включая секундомер, Спустя отмеченный по секундомеру промежуток времени ь смешивают 1 О вещества 12 а и 13 а в ячейке 11 а во второй камере 4.Тепломер 7 в коэффициентом преобаразования 5 р, генерирует термо-ЭДС 0 тепломер 8 с коэффициентом преоб азования 5" - термо ЭДС и тепломер 9 с коэффициентом преобразования 5, - термо-ЭДС 0 . Тепломеры соединены диф 3ференциально таким образом, что на входе вольтметра 10 напряжение 0 рав 2 ОО,:О,+ -гТаким образом, показания вольтметра в моменты времени Г связаны с измеряемой тепловой мощностью К пря- д мо пропорциональной зависимостью с коэффициентом пропорциональности 1/5 , как это следует из формулы (1).Г 2Формула изо бр ет ения301. Способ определения тепловой мощности взаимодействия веществ с помощью двухкамерного кондуктивного калориметра с известной постоянной време 35 ни ю , заключающийся в приведении в первой камере во взаимодействие первоначально разделенных веществ и в последующем преобразовании возникающего теплового потока через стенку камеры с коэффициентом преобразования в пропорциональную термо-ЭДС 0 , о т л и ч а ю щ и й с я тем,606 4что, с целью обеспечения упрощения используемых средств измерения, дополнительно через промежуток времениь 1 , с момента приведения во взаимодействие веществ в первой камере приводят во взаимодействие во второй камере первоначально разделенные также вещества соответственно тех же масс, возникающий при этом тепловой поток через стенку камеры преобразуют с коэффициентами преобразования 5 , и-"р, в две пропорциональные термо- ЭДС О, и Оз соответственно, причем5 / 5 , Ъ 2, а промежуток времени ь выбирают из соотношения ьо ц= И 5 р, /5 и определяют тепловую мощность процесса Ре к моменту временис момента приведения во взаимодействие веществ в первой камере по формулег, = - (в, о,-о,),2. Калориметр для определения тепловой мощности взаимодействия веществ,содержащий две реакционные камеры,массивный термостатируемый блок ирасположенную между ними первую парутермоэлектрических преобразователейс одинаковым коэффициентом преобраозования 5 , соединенную дифференциально, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения конструкции, в него введена вторая пара термоэлектрических преобразователей,размещенная последовательно с первойс коэффициентом преобразования 5о о2причем 5 р / 5,2, при этом одиниз второй пары термоэлектрическийпреобразователь, установленный у второй камеры, соединен с термоэлектрическим преобразователем первой парыдифференциально.1229606 тель А.ВоробьевН.Боикало Корректор Е.Рошк Сост Техр едахтор В.Петраш Заказ 2444/41 писн СССР б. Производственно-полиграфическое предприятие, г,Уагород, ул.Проектная,НИИПИ Гос по дела 13035, МоТирах 778 дарственного комитет изобретений и откры ква, 3-35, Раущская