Изобретение относитс к теплофизическим измерени м и может быть использовано дл усовершенствовани проточных калориметров. Известен дифференциальный прото.ч ный калориметр, содержащий чейку, выполненную в виде гидравлического канала, окруженного термобатаре ми помещенными в тепловыравнивающее массивное тело. На входе гидравлического канала установлен реакционный смеситель, в котором смешиваютс реагенты. Смесь вместе с продуктами .реакции движетс вдоль чейки и по мере взаимодействи реагентов происходит выделение теплоты. Суммарна теплота реакции регистрируетс тепл мерами - термобатареей til. Недостатком устройства вл етс отсутствие возможности измерени ин тенсивности выделени теплоты реакции ( теплокинетики). Известен также проточный калориметр , содержащий проточную чейку, реакционный смеситель и тепломеры (термобатаре ), расположенные по Длине чейки. Измер ют сигнал термо-ЭДС со всех тепломеров и с помощью электрического отвода - сигна термо-ЭДС с части тепломеров, рас ,положенных на начальном участке . . чейки. Отношение сигналов дает соотношение теплоты реакции за врем ЛТ (врем нахождени реагентов в смеси ) к полной теплоте реакции. Мен подачу реагентов, измен ют дТ и получают зависимость выдел емой теплоты реакции от времени 2 Недостатком калориметра вл етс .необходимость изменени подачи реагентов с фиксацией и нормированием каждой подачи. Точность выполнени этих операций должна быть не меньше точности измерений. Наличие дополни тельного отвода усложн ет термобатаре и снижает ее надежность. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому вл етс проточный калориметр, содержащий проточную чейку с объемной линией задержки, реакционный смеситель. Проточна чейка имеет:последовательно соединенные емкости с р дом термобатарей С помощью устройства исследуетс степень полноты реакции и кинетика процесса Сз . Недостатками калориметра вл ютс его сложность, ограниченное число точек измерени кинетики, а также большие габариты измерительного узл калориметра и невозможность обеспечени изотермичности. Целью 1 зобретени вл етс сокра щение времени измерени и упрощение устройства. Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве, содержащем проточ ную чейку с объемной линией задержки , реакционный смеситель и термобатарею , объемна лини задержки выполнена в виде емкости с измен емым объемом, образованной полой втулкой, в которой установлен с возможностью продольного перемещени и вращени цилиндрический вкладыш, на наружной поверхности которгого выполнена винтова канавка, причем втулка имеет внутренний выступ, вход щий в винтовую канавку, а реакционный смеситель размещен в выступе втулки. Выполнение калориметра в предлагаемом виде позвол ет упростить устройство , уменьшить его габариты и обеспечить возможность исследовани кинетики со сколько угодно малым шагом. На фи-г. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид ; на фиг. 2. конструкци проточной чейки } на фиг. 3 .- график зависимости интенсивности выдел емой теплоты реакции от времени нахождени реагентов в . смеси. В тепловыравнивающем теле 1 (фиг. 1) имеетс гидравлический канал - реакционна чейка 2, вдоль которой расположена термобатаре , составленна из тепломеров 3. На фиг. 1 емкость с измен емым объемом показана дл упрощени , как цилинд- рическа емкость 4 с поршнем 5. На одном конце емкости 4 закреплен смеситель б реагентов А и Б. На другом конце емкости 4 предусмотрен выход реагентов из емкости. Этот выход подключен к входу в чейку 2. Емкость с измен емым объемом 4 выполнена (фиг. 2 } в виде полой втулки . 7, в которую плотно вставлен вкладыш 8. Вкладыш 8 имеет возможность продольного перемещени и вращёни . , На наружной поверхности вкладыша 8 выполнена винтова канавка 9. Втулка 7 размещена в тепловыравнивающем теле 1. В винтовую канавку 9 входит выступ 10, внутри которого размещен реакционный смеситель б реагентов Л и б. Устройство работает следующим образом . Жидкие реагенты поступают в смеситель б емкости 4 (фиг. 1). Врем нахождени реагентов Т, начина с момента смещени в емкости 4 , определ етс ее объемом и величиной подачи, а именно А + 6 где V - объем емкости; Q.+ Qt- суммарна объемна подача реагентов. После выхода из емкости 4 реаген ты вход т в гидравлический канал реакционной чейки 2. К моменту входа в реакционную чейку 2 реаг ты уже наход тс в контакте на пр т жении времени ; (фиг. 3). Пребывание в реакционной чейке 2 начинаетс с моментов времени Т С Начина с интервала t полного завершени химического проце са, происходит измерение выдел е .мой теплоты реакции в чейке 2. Таким образом, в реакционной чей ке 2 происходит измерение не полной теплоты реакции от начала ее выделени в момент f О, а част теплоты Q, начина с времени Т, .т.е. (С)ЗС, где .) - интенсивность выделени теплоты реакции. Емкость с измен емым объемом 4 вл етс объемной линией задержки С помощью поршн 5 измен ют объем емкости -1 и, соответственно, измен ют врем пребывани реагентов в смеси врем реакции ) до попадани их в реакционную чейку 2. Таким образом., дл каждого установленного объема V существует свой интервал времени С и соответственно теплота СЦ, котора вл етс функцией С . Набор значений Q вл етс величинами теплот реакции дл исследуемой части процесса с момента времени Т, до прекращени реакции. Величину исследуемой части реакции можно регулировать, задава начало исследовани 0) до Любого У , т.е. начала выбранного интервала хода реакции Производна от QiT) по времени вл етс интенсивностью процесса вы .делени теплоты дл момента f ил «(С) (интенсивность теплоты реак Ции в момент t ) . Разность двух теплот, вз тых (фиг. 3) дл начала измерени от ( два соседних значени ) . Л«(,)) есть теплота, выделивша с за инте вал моменту времен Т. . Отсюда среднее значение интен сивности выделени теплоты реакции за интервал л «() «(Sa) (ЛТ) что и вл етс искомой величиной. Уменьша интервал лТ можно получи нужное приближение среднего значени производной (термокинетики к истинному. Изменение объема емкости 4 в уст;ройстве осуществл етс 1фиг. 2) вра .щением цилиндрического вкладыша 8, выполн ющего роль поршн 5 (фиг. 1). Положение выступа 10 относительно образующей винтовой канавки 9 мен етс и можно установ 1ть любую длину этой канавки от входа реагентов в смеситель 6 до их выхода из емкости 4 и соответственно любой объем переменной емкости 4. Общий габарит устройства невелик. На цилиндрическом вкладыше диаметром 40 мм и высотой 50 см размещаетс канал, длиной 100-150 см емкостью до 20 мл. Установка и нормирование размера объема однозначно св заны с числом оборотов цилиндра и углом его поворота, т.е. управление , объемом весьма просто (например при подключении ЭВМ. Реализаци предлагаемого решени позвол ет обеспечить непрерывное измерение простыми средствами термокинетику физико-химического процесса в проточном микрокалориметре, причем исследовать процесс выделени теплоты во врем реакции с угодно малым шагом. При этом нет необходимости измен ть подачу реагента, т.е. весьма упрощаетс насосна система. . Благодар тому, что расход реагентов в процессе измерени термокинетики не мен етс , гидродинамические .услови опыта сохран ютс , что в свою очередь повышает точность измерени . . Выполнение линии задержки с измен емым объемом открывает возможность термокинетического измерени в одном калориметре при одном опыте при сохранении всех существенных действующих факторов, в частности скорости подачи реагента и концентрации перед началом реакции. Положительный эффект от использовани предполагаемого изобретени может быть подтвержден следующими данными. При изменении объема линии задержки , не мен подачи насосами в течение одного опыта, можно выполнить срезы по времен : с 50 до 1500 с через каждые 20-50 с, мен врем задержки ,(объем ) через 2-5 мин. Весь опыт займет 500 мин (8-10 ч, с учетом однократного ввода в режим 15 ч Если бы аналогичный по объему полученной информации опыт был бы планируем обычным устройством, потребовалось бы выключение калориметра и установка специального объема-задержки дл кажд.ой точки временного среза. Дл обычного проточного калориметра ввода и вывод в режим занимают не мeнee 3-4 ч и ча весь опыт потребовалось бы не меTree 300 ч рабочего времени операто ра и прибора.
Применение устройства повышает объем информации из опыта, улучшает услови опыта, качество измерени , повьвиает производительность труда за счет сокращени на пор док времени измерений.