SU1002854A1 - Дифференциальный калориметр - Google Patents

Description

. (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ КАЛОРИМЕТР

Изобретение огносигс  к области ; , термометрии. Известен дифференциальный калоримет содержащий калориметрический блок, снаб женный рабочей и эталонной камерами с датчиками температуры, поцсоединённы ми к схеме автоматического компенсатора , нагревательными элементами - к блоку измерени  тепловой мощности конт ролируемых процессов и выходу, регул тора прогрева камер 1 , Однако данный калориметр не обладае требуемой точностью измерени . Наиболее близким по.технической сушнЬсти к изобретению  вл етс  дифференциальный калориметр, содержащий калориметрический блок, снабженный рабочей и эталонной камерами, датчиками температуры, подсоединенными, к автоматическому компенсатору, нагревательными элементами, подключенными к блоку измерени  тепловой мощности контролируемых процессов и выходу регул тора прогрева камер, вход которого подключен к выходу автоматического компенсатора, трубопровод дл  подачи газа в калориметрический блок 2 . Однако известный калориметр не обладает требуемой точностью измерени  в нестационарном тепловом режиме иэза различи  в температуре между калориметрическими камерами и исследуемым образцом. Целью изобретени   вл етс  повыще- ние точности измерени  в нестационарном тепловом режиме. Дл  этой цели в дифференциальный калориметр введены блок регулировани  температуры газа, турболизатор и теплообменник , В- котором размещена входна  часть трубопровода, а турболизатор рйспбложен внутри трубопровода на участке между теплообменником и входом в калориметрический блок. Блок регулировани  температуры газа содержит регул тор, термочувствительные элементы, мостовую схему, нагревательный элемент, подключенный к выходу ре- гул гора, ко вхоцу которого подключен выхоа мосговой сзсемы, поцклгоченной вхоаом к. термочувствигепьным элемента установленным на выхоце трубопровоца   в калориметрическом блок На чертеже изображен предложенный дифференциальный калориметр. Устройство содержит держатель 1, рабочую 2 и эталонную 3 калориметриче кие камеры, нагревательные элементы 4 и 5, термочувствительные элементы 6 и 7, резисторы 8 и 9, блок 10 измерени  мощности тепловых процессов, потенциометр 11, резисторы 12 измерительного моста, электроцвигатель 13, регул тор 14 прогрева камер, регул тор 15 дополнительный температуры газа, термочувствительные элементы 16 и 17 блока регулировани  температуры газа, . трубопровод 18, нагревательный элемент 19 блока регулировани  температуры газа, вход трубопровода 20, теплообменник 21 дл  трубопровода, вход 22 и выход 23 теплоносител , турбулизатор 24 газового потока, сетку 25, регул тор 26 давлени , герметичную оболочку 2J калориметрического блока, крышку, 28, герметичную оболочку 29 крышки калориметрического блока. Калориметр работает следующим обра зом. Равенство температур газового поток и калориметрических камер обеспечивает ,с  блоком регулировани  температуры газа, содержащим термочувствительный элемент 16,укрепленныйна аыходе трубо провода 18, и термочувствительный эле- мент 17, укрепленный в калориметрических камерах 2 и 3, резисторы 12 измер тельного моста, регул тор 15 температуры - j-t. газа и нагревательный элемент 19. При наличии температурного разбаланса между калориметрическими камерами и газовыми потоком на выходе датчика температуры газа по вл етс  разностный сигнал {так как термочувствительный элемент 16, укрепленный на выходе трубо провода, имеет темпуратуру газового потока, а термочувствительный элемент 17 укрепленный в калориметрических камерах , имеет температуру калориметрических камер), поступа.ющий на вход регул тора. 15 температуры газа, которы по разностному сигналу температурного разбаланса между калориметрическими камерами и газовым потоком обеспечива- ет подогрев газового потока таким обра зом, чтобы свести разностный сигнал темперйатурного разбаланса между кале риметрическими камерами и газовым потоком к нулю и, таким образом, обеспечиваетс  равенство температур калориметрических камер и газового потока с точностью не менее 0,1°С в нестационарном режиме. Расположение одного из термочувствительных элементов датчика температуры в калориметрических камерах обеспечивает наиболее точное выравнивание температуры между калориметрическими камерами и газовым потоком. Выравнивание температуры газового потока по поперечному сечению трубопровода обеспечиваетс  турбулизатором 24, закручивающим газовый поток, и выравнивающей сеткой 25, уничтожающей крупные турбулентные вихри. Теплообменник 21 обеспечивает предварительное задание температуры газа. Например, при работе в области отрицательных температур на вход 22 теплообменника подаетс  хладагент (жидкий азот), который , протекай по теплообменнику 21, обеспечивает предварительное охлаждение газового потока. По сигналу с подвижного контакта потенциометра 11 регул тор 14 прогрева камер обеспечивает прогрев камер таким образом, что сигналы с подвижного контакта потенциометра- 11 и датчика температуры эталонной калориметрической камеры всегда равны, при этом обеспечиваетс  линейный прогрев камер с заданной скоростью. Калориметр снабжен блоком 10 измерени  мощности контролируемых тепловых процессов, который о1беспечивает регист-. рацию теплового кта в исследуемом ff ,j-t образце. До момента начала тепловыделени  (или теплопоглощени ) в исследуемом образце, помещённом в рабочую калориметрическую камеру 2, сигналы датчиков температуры эталонной   рабочей калориметрических камер равны, т.е. разностньй сигнал, поступающий с датчиков на блок 10 измерени  мощности, равен нулю. При наличии тепловыделени  (теплопоглощени ) в исследуемом образце энергетический баланс камер нарущаетс  и по вивщийс  Сигнал рассогласовани  с датчиком температуры камер отрабатььБаетс  блоком измерени  мощности конт- ролируемых тепловых процессор так, что баланс снова восстанавливаетс , а по дополнительной тепловой мощности срецс гва . необходимой дл  компенсации теплово-i

го разбаланса камер, суд т о тепловом эффекте исслецуемого образца. Эта дополнительна  мощность с выхода блока измерени  модности контролируемых тепловых процессов поааетс  на самопишущий регистратор, который во времени записывает кривую тепловыаеж и  (теплопоглощени ) воследуемого образца с пШ |вной по сравнению с известным устройством точностью.

Claims (3)

1. Дифференциальный калориметр, содержащий калориметрический блок, снабгженный камерами с датчиками темпера- туры, подсоединенными к автоматическому компенсатору, и нагревательные элементы , подключенные х блоку измерени  тепловой мощности контролируемых процессов и выходу регул тора прогрева камер, вход которого подсоединен к выходу автоматического компенсатора, трубопровод дл  подачи газа в калориметрический блок, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  точности взмёреии  в нестационарном тепловом режиме, в калориметр введены блок ре- гул рр$вни  температуры газа, турбулвзатор в теплообменник, в котором раэмешена входна  часть трубопровода, а турбулизатор распопожз внутри трубопро вода между теплообменником и входом газа в калориметрический блок.

2.Калориметр по п. 1, отличаю .щи и с   тем, что блок регулировани 

температуры газа содержит регул тор, термочувствительные элементы, мостовую , нагревательный элемент, подключенный к выходу регул тора, ко вхо ду которого подключен выход мостовой схемы, псмюоединенной входом к термочу ствительным элементам.

3.Калориметр по п. 2, о т п и ч а ю ш и и с   тем, что термочувствительные элементы установлены на выходе трубопровода и в калориметрическом блоке.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2314493/18-10,

кл. С. 01 К 17/08, 13.01.76.

2.Термоанализатор 900 фирмы Дюпон, США 1968 (прототип). ,