SU1054689A1 - Differential microcalorimeter - Google Patents

Differential microcalorimeter Download PDF

Info

Publication number
SU1054689A1
SU1054689A1 SU813352397A SU3352397A SU1054689A1 SU 1054689 A1 SU1054689 A1 SU 1054689A1 SU 813352397 A SU813352397 A SU 813352397A SU 3352397 A SU3352397 A SU 3352397A SU 1054689 A1 SU1054689 A1 SU 1054689A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
unit
measuring
thermostat
cuvette
tips
Prior art date
Application number
SU813352397A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Пантелеймонович Лебедев
Александр Андреевич Тарасиков
Олег Аркадьевич Геращенко
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский институт биологического приборостроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский институт биологического приборостроения filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский институт биологического приборостроения
Priority to SU813352397A priority Critical patent/SU1054689A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1054689A1 publication Critical patent/SU1054689A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ МИКРОКАЛПРИМЕТР дл  исследовани  микроорганизмов , со держащий термостат с размещенным в нем калориметрическим блоком с измерительной и эталонной  чейками, включающими внутреннююи внешнюю оболочку с расположенными между ними датчиками теплового потока, устройство ввода исследуемой жидкости во внутреннюю оболочку измерительной  чейки, снабженное блоком проточных теплообменников, содержащим корпус с размещенными в нем спиральными трубками, св занными, с наконечниками, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, снабжен блоком предварительного термостатировани  исследуемой жидкости, закрепленным на термостате, при этом внутренн   оболочка измерительной и эталонной  чеек выполнена в виде кювет, а блок проточных теплообменников осI нащен резьбовыми втулками с закрепленными в них баллонами дл  размещесл ни  спиральных трубок и выполненными с возможностью перемещени  в вертикальной плоскости, при этом наконечники трубок соединены с резьбовыми втулками и кюветами. ел у 05 оо соDIFFERENTIAL MIKROKALPRIMETR for studies of microorganisms with holding thermostat placed therein calorimetric unit with the measuring and reference cells comprising vnutrennyuyui outer shell with intervening sensor heat flow apparatus test liquid entering into the inner cladding of the measurement cell provided with a block flow heat exchanger comprising a housing with spiral tubes connected thereto, with tips, characterized in that, in order to increase accuracy, equipped with a preliminary thermostating unit of the test liquid fixed on the thermostat, while the inner shell of the measuring and reference cells is made in the form of a cuvette, and the unit of the flow heat exchangers of the axis has threaded bushings with cylinders fixed in them to accommodate spiral tubes and can be moved vertical plane, while the tips of the tubes are connected with threaded bushings and cuvettes. ate at 05 oo with

Description

Изобретение относитс  к калориметрическим измерени м при микробио логических исследовани х и контроле . роста микроорганизмов при объемном культивировании и может быть испоЛьзовано в медицинской, фармацевтической и микробиологической промышленности дл  изучени  микроорганизмов. Известны дифференциальные микрокалориметры ампульного типа, предназначенные дл  измерений теплофизческих свойств жидких и твердых веществ Г 3- Внутренн   оболочка известного микрокалориметра выполнена в виде тонкостенного патрона или пластины с отверстием дл  ампулы внешн   поверхность которых находитс  в тепловом контакте с термопреобразовател ми/ измер ющими выдел - емое или поглощаемое в процессе эксперимента тепло. Исследуемый образец предварительно помещают в ампулу, которую.перед началом эксперимента опускают в измерительную калориметри ческую  чейку микрокалориметра,а име но - в ампульный приемник.С целью со хранени  теплового равновеси  в измерительной калориметрической  чейке ампулу с исследуемым образцом по хо ду ее погружени  выдерживают в тепло обменных блоках в течение определенного времени. Врем  выдержки ампулы в теплообменных блоках определ ют необходимым временем ее прогрева до рабочей температуры с определенной точностью. Недостатком данных конструкций дифференциальных микрокалориметров  вл етс  то, что в ампулу с исследуемым образцом невозможно в ходе эксперимента ввести дополнительное вещество.,Дл  повторного исследовани  вещества с введенными добавками готов т новую ампулу, что снижает ди пазон исследований и увеличивает вре м  эксперимента. Дл  микробиологических материалов этот недостаток может иметь существенное значение,та как за врем  выдержки может изменить с  начальна  концентраци  клеток вследствие их делени . Несмотр  на то, что ампулы выполн ютс  таким образом , чтобы они входили в.ампульный приемник с минимальным зазором, пред ставл ющим дополнительное термическо сопротивление, повышающее инерционность микрокалориметра, устранить зазор между стенками амплуы и приемн ком невозможно. э Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  дифференциальный микрокалориметр дл  исследовани  микроорганизмов, содержащий термостат с размещенным в нем калориметрическим блоком с измерительной и эталонной  чейками,включающими внутреннюю и внешнюю оболочку с расположенными между ними датчиками теплового потока, устройство ввода исследуемой жидкости во внутреннюю оболочку измерительной чейки, снабжённое блоком npoTOMfftix теплообменни-; ков, содержащим корпус с размещенными в нем спиральными трубками, св  занными с наконечниками С. I. Известна  конструкци  предполагает возможность введени  в измерительную  чейку необходимые добавки жидких aeiiecTB. Как правило, такие добавки осуществл ют с помощью шпри ца или пипетки, позвол ющих производить дозировку вещества с высокой степенью точности. Однако при таком методе введени  добавок температура ВВОДИМОГО вещества : отличаетс  от рабочей температуры микрокалориметра, так как в шприце или в пипетке происходит охлаждение даже при очень быстром выполнении этой операции,а проточный теплообменник ампулы не в состо нии полностью устранить возникаи цую при этом разность температур. Таким образом, при введении добавок наблюдаетс  период теплового разбаланса микрокалориметра, т.е. уход Экспериментального нул  от положени  теплового равновеси , достигнутого в подготовительный период. Чем больше несоответствие температуры вводимой добавки и рабочей температуры микрокалориметра тем длительнее период температурного разбаланса и тем значительнее искажение калориметрической кривой, несущей ин- формацию об исследуемом процессе. Если при исследовании теплофизических характеристик этот факт про вл етс  в снижении точности определ емых величин, то, например, в медицине при исследовании воздействи  антибиотиков на микроорганизмы этот факт недопустим, так как искажение Калориметрической кривой после введени  добавки антибиотика из-за теплового -разбаланса может быть прин то .за .имекмцее места воздействие введенного антибиотика на микроорганизмы . Кроме этого, конструкци  ампулы образует неразъемное соединение трубчатого канала от места введени  добавки до кюветы. Поскольку концы этого канала в ходе эксперимен та наход тс  при разных температурах то из кюветы по этому каналу как по тепловому мостику возникают стоки тепла, которые не контролируютс  и, в свою очередь, снижают точность измерений . Цель изобретени  - повышение точности исследовани . Указанна  цель достигаетс  тем, что известный дифференциальный микро калориметр дл  исследовани  микроорганизмов , содержащий термостат с раз мещенным в нем калориметрическим блоком с измерительной и Эталонной  чейками, включающими внутреннюю и внешнюю оболочку с расположенными между ними датчиками теплового потока , устройство ввода исследуемой жид кости во внутреннюю оболоМку измерительной  чейки, снабженное блоком проточных теплообменников, содержащим корпус с размещенными в нем спиральными трубками- св занными с нак нечниками, снабжен блоком предварительного термостатировани  исследуемой жидкости, закрепленным на термо стате, при этом внутренн   оболочка измерительной и эталонной  чеек выполнена в виде кювет, а блок проточных теплообменников оснащен резьбовыми втулками с закрепленными в них баллонами дл  размещени  спиральных трубок и выполненными с возможностью перемйдени  в вертикальной плоскости при этом наконечники трубок соединены с резьбовыми втулками и кюветами . На чертеже изображена принципиальна  конструкци  дифференциального микрокалориметра дл  исследовани  микроорганизмов. Дифференциальный микрокалориметр дл  исследовани  микроорганизмов содержит термостат 1, например суховоздушный , калориметрический блок 2 с идентично выполненными измерительной 3 и эталонной 4  чейками, кажда  из которых включает внутреннюю оболочку 5, выполненную в виде кюветы, и внешнюю 6, состо щую из основного, центрального и бокового радиаторов соответственно 7-9 Между внутренней 5 и внешней 6 оболочками калориметрического блока 2 располо жены датчики 10 теплового потока. 1 9 которые одной плоскостью закреплены на торцевых поверхност х центрального и бокового радиаторов соответственно 8 и 9, а с другой плоскостью поджаты к основани м кювет, выполненных в виде полого диска с отверстием 11 дл  ввода исследуемых жидкостей , бокова  поверхность которых составл ет 10% от оби1 й площгли, и опирающихс  на подп тники 12, В которых установлены тензометрические датчики 13,, контролирующие усилие, с которым боковые радиаторы 9 прижимают кюветы к центральным радиаторам 8. Микрокалориметр содержит устройство дл  ввода исследуемых жидкостей в кюветы, которое состоит из блока 1 предварительного термостатировани  дл  прогрева исследуемых жидкостей перед вводом их в кюветы и блока 15 проточных теплообменников дл  окончательного выравнивани  температур исследуемых жидкостей перед попаданием их в кюветы. Оба блока соединены гибкими шлангами 16. В корпусе 17 блока 1 предварительного термостатировани  выполнено контрольное гнездо 18 дл  датчика 19 термометра 20 и рабочие полости 21 дл  исследуемых жидкостей. В нем же установлены вентили 22 дл  перекрыти  соединительных шлангов 1б. На внешней поверхности блока 1 предварительного термостатироваии  намотан проволочный электронагреватель 23, управл емый электронной схемой термостабилизаций (на чертеже не показана |. В крышке 2 блока установлены пр(5)косые вводы 25 дл  герметизации рабочий полостей. Между корпусом 17 и крышкой 25 установлена прокладка 26. В корпусе 27 блока 15 проточных теплообменников выполнено контрольное гнездо 28 дл  второго дат,чика 29 термометра 20 и рабочие полости 30 дл  проточных теплообменников 3 , состо щих из стекл нных баллонов 32, заполненных теплопроводной жидкостью внутри которых проход т спиральные трубки 33 дл  термостабилизации исследуемых жидкостей. Баллоны 32 неподвижно закреплены в резьбовых втулках 3, имеющих возможность при вращении перемещатьс  в вертикальном направлении вдоль скольз щих втулок 35, которые вставлены в рабочие полости 30 и закреплены винтами 36. Наконечник 37 резьбовой s1 втулки 3 выполнен из нетеплопровод ного материала и скреплен с кювето посредством разъемного соединени  38. Все детали микрокалориметра аа исключением прокладки 26, баллонов 32 и наконечников 37 выполнены из высокотеплопроводного материала. Блок 1 предварительного термостатировани  установлен снаружи термостата 1, а калориметрический блок 2 и блок 15 проточных тепло обменников, помещенные в пенопласто вый короб, установлены внутри термо стата 1 . Устройство работает следующим образом. Перед экспериментом предварительно подготавливают микрокалориметр к работе. Дл  этого скольз и ие втулки 35 до упора наворачивают на резьбовые втулки З, неподвижно закрепленные на стекл нных баллонах 3 Кюветы наворачивают на наконечник 37. Такое положение необходимо дл  автоклавировани  кювет перед проведением микробиологических экспериментов . Собранную таким образом конструк цию помещают в рабочие полости 30 корпуса 27 и закрепл ют винтами 36 так, чтобы скольз щие втулки 35 во все последующее врем  оставались неподвижными. Весь блок 15 проточны теплообменников с кюветами автоклавируют , после чего его устанавливают на калориметрический блок 2, при этом кюветы оказываютс  расположенными между датчиками 10 теплового потока с небольшим зазором над подп тниками 12. Враща  баллоны 32 с резьбовыми втулками З в скольз щих втулках 35, одновременно выворачива ют наконечники 37 из кювет так, что последние в определенный момент рас стыковываютс  с наконечниками 37 в месте разъемного соединени  38 и сбрасываютс  на подп тники 12. При этом наконечник 37 остаетс  введенным в отверстие 11 кюветы с зазором представл ющим собой большое термическое сопротивление, предотвраща  тем самым сток тепла, выдел емого в кювете. После этого, след  за показани ми тензометрических датчиков 13, поджимают боковые радиаторы 9 к основани м кювет,обеспечива  посто  ство теплового контакта кювет с дат чиками 10 теплового потока. 9 Выполнение внутренней оболочки микрокалориметра в виде кюветы, стенки которой наход тс  в непосредственном контакте с датчиками теплового потока позвол ет исключить термическое сопротивление зазора при введении ампулы в ампульный приемник и уменьшить теплоемкость внутренней оболочки за счет исключени  ампульного приемникаi Затем заливают в баллоны 32 теплопроводную жидкость и устанавливают всю конструкцию в пенопластовый короб , после чего последний помещают в термостат 1, а гибкие шланги 1б, ведущие от блока Н предварительного термостатировани , подсоедин ют к проточным теплообменникам 31. Выдерживают устройство в термостате до установлени  теплового равновеси , которое фиксируют по сигналу с датчиков 10 теплового потока и определ ют по моменту установлени  экспериментального нул  микрокалориметра на посто нном уровне. Затем включают блок 1k предварительного, термостатировани  и, контролиру  его температуру по показанию термометра 20 и сравнива  ее с температурой блока , 15 проточных теплообменников, где в контрольном гнезде 18 установле  датчик 19 термометра 20, довод т ее до температуры калориметрического блока 2, котора  равна температуре блока 15 проточных теплообменников. В момент равенства температур блока предварительного термостатировани  и блока 15 проточных теплообменников с помощью вентилей 22 перемещают соединительные шланги 16 и в рабочие-полости 21 с помощью шприца через пробковые вводы 25 ввод т исследуемые жидкости. Введенные жидкости выдерживают в полост х определенное врем  с целью прогрева до рабочей температуры, после чего Вентили 22 открывают и жидкости из рабочих полостей 21 по соединительным шлангам 16 и по спиральным трубкам 33 протекают в кюветы. Небольш   разность температур, котора  может при этом существовать, определ етс  удвоенной погрешностью измерени  используемого термометра. При этом температуру жидкостей по мере их протекани  из блока 1 предварительного термостатировани  в кюветы дополнительно термостабилизируют до значени  рабочей температуры калр риметрического блока 2 в спиральных трубках 33 проточных теплообменников так, что, попада  в кювету, жидкости не внос т сколь-нибудь заметного раз баланса в тепловое равновесие. Теплообменник с наклонной трубкой в микрокалориметре устанавливают дл  более полного прогрева проход щей через него исследуемой жидкости до температуры эталонной жидкости. При стоке объема V суспензии через теплообменник дифференциального микрокалориметра необходимо рассматривать два процесса: непосредственно .сток суспензии по наклонной (с углом р) трубке; отрыв капель суспензии у торца пр мой трубки и их падение непосредственно в измерительную кювету. В том и другом процессе не допускаетс , чтобы капли суспензии за счет сил поверхностного нат жени  оставались или в наклонной части тру ки или на ее торце. Это может привести к дрейфу экспериментального нул  микрокалориметра и, следовательно , уменьшению точности. Оптимальный радиус трубки теплообмрнника будет определ тьс  условием, когда силы гравитации, действующие на объем дозируемой жидкости (суспен зии ), будут больше сил поверхностного нат жени  F, на границе раздела суспензи -твердое тело поверхность трубки . Тогда дл  объема суспензии в труб ке F п d дл  торца трубки: Дл  суспензии в объеме трубки, наклоненной под углом /ъ ,силы поверхностного нат жени  по периметру на границе раздела сред равны P P + F 2jlKtl 2ЛR 4ЛR6L 8 - Уравнение (1) запишетс  в виде: t 4J/Ro(.sin fb (г) Дл  капли суспензии на торце трубки уравнение (2) запишетс  3-p JR /2Jrrot , Откуда внутренний радиус спиральных трубок 33 выбирают в соответствии с зависимостью HP При протекании суспензии через теплобменник в кювету должно выпол (3) и (4): н тьс  условие о1 sin (Ь ,437Rsinp(6J Уравнение (6) с точностью до посто нного коэффициента св зывает радиус трубки, угол ее наклона с объемом вводимой в теплообменник жидкости (суспензииJ, при других меньших вводимых объемах пробы силы поверхностного нат жени  уравновес тс  с силой ее т жести и часть жидкости может остатьс  внутри трубки. После этого соединительные шланги 1б перекрываютс  вентил ми 22 и устройство вновь готово дл  введени  необходимых дл  исследовани  добавок. . Предложенный дифференциальный микрокалориметр дл  исследовани  микроорганизмов позвол ет производить неоднократный ввод добавок, например активных ферментов, в процессе одного эксперимента и тем самым расширить, точность и диапазон микробиологических исследований.The invention relates to calorimetric measurements in microbial examination and control. microbial growth in bulk cultivation and can be used in the medical, pharmaceutical and microbiological industries to study microorganisms. Ampulum-type differential microcalorimeters are known for measuring the thermophysical properties of liquid and solids. G 3- The inner shell of a known microcalorimeter is made in the form of a thin-walled cartridge or plate with an opening for an ampoule whose outer surface is in thermal contact with thermal converters or measuring the selected or heat absorbed by the experiment. The test specimen is preliminarily placed in an ampoule, which is immersed in the measuring calorimetric cell of the microcalorimeter before the start of the experiment, and then in the ampoule receiver. In order to maintain thermal equilibrium in the measuring calorimetric cell, the ampoule with the test specimen is kept warm in the measuring cell exchange blocks for a certain time. The holding time of the ampoule in the heat exchange units is determined by the necessary time to warm it up to the working temperature with a certain accuracy. The disadvantage of these differential microcalorimeter designs is that it is impossible to introduce an additional substance into the vial with the test sample. For retesting a substance with the introduced additives, a new vial is prepared, which reduces the range of research and increases the time of the experiment. For microbiological materials, this deficiency can be significant, as during the exposure time it can change from the initial concentration of cells due to their division. Despite the fact that the ampoules are made in such a way that they enter the ampoule receiver with a minimum gap, which represents additional thermal resistance, which increases the inertia of the microcalorimeter, it is impossible to eliminate the gap between the role walls and the receiver. The closest in technical essence to the present invention is a differential microcalorimeter for microorganism testing, which contains a thermostat with a calorimetric unit located in it with a measuring and reference cell, including an inner and outer shell with heat flux sensors located between them, a device for injecting the test liquid into the inner shell measuring cell equipped with a npoTOMfftix heat exchanger unit; including a case with spiral tubes placed in it, connected with tips C. I. A known construction assumes the possibility of adding necessary liquid aeiiecTB additives into the measuring cell. Typically, such additives are carried out with a syringe or pipette, allowing the dosage of the substance to be carried out with a high degree of accuracy. However, with this method of introduction of additives, the temperature of the INDUCTIVE substance: differs from the working temperature of the microcalorimeter, since cooling takes place in a syringe or in a pipette even if the operation is very fast, and the flow heat exchanger of the ampoule does not completely eliminate the temperature difference. Thus, with the introduction of additives, a period of thermal imbalance of the microcalorimeter is observed, i.e. The departure of the Experimental zero from the position of thermal equilibrium reached during the preparatory period. The greater the discrepancy between the temperature of the injected additive and the working temperature of the microcalorimeter, the longer the period of temperature imbalance and the greater the distortion of the calorimetric curve, which carries information about the process under study. If, in the study of thermophysical characteristics, this fact manifests itself in a decrease in the accuracy of the determined values, then, for example, in medicine, in the study of the effect of antibiotics on microorganisms, this fact is unacceptable, since a distortion of the Calorimetric curve after the introduction of an antibiotic additive due to thermal unbalance may be It is accepted. For the name of the site of the impact of the administered antibiotic on microorganisms. In addition, the ampoule design forms a permanent connection of the tubular channel from the point of introduction of the additive to the cuvette. Since the ends of this channel during the experiment are at different temperatures, heat flows from the cuvette along this channel as a thermal bridge, which are not controlled and, in turn, reduce the accuracy of measurements. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the study. This goal is achieved by the fact that a well-known differential micro calorimeter for studying microorganisms contains a thermostat with a calorimetric unit located in it with a measuring and reference cell including an inner and outer shell with heat flux sensors located between them, an input device for the liquid under study into the inner shell measuring cell, equipped with a flow heat exchanger unit, containing a housing with spiral tubes placed in it It is equipped with a preliminary thermostating unit for the test liquid fixed on the thermostat, while the inner shell of the measuring and reference cells is in the form of a cuvette, and the flow heat exchanger block is equipped with threaded bushings with cylinders fixed in them to accommodate spiral tubes and made with the possibility of overmilling in a vertical plane at the same time the tips of the tubes are connected with threaded bushings and cuvettes. The drawing shows the principal design of a differential microcalorimeter for the examination of microorganisms. A differential microcalorimeter for examining microorganisms contains a thermostat 1, for example, a dry air, calorimetric unit 2 with identically made measuring 3 and reference 4 cells, each of which includes an inner shell 5, made in the form of a cuvette, and an outer 6, consisting of primary, central and lateral Radiators 7–9, respectively. Between the inner 5 and outer 6 shells of the calorimetric unit 2 are located the heat flow sensors 10. 1 9 which are fixed to the end surfaces of the central and lateral radiators, respectively, 8 and 9 with one plane, and with the other plane, cuvette made in the form of a hollow disk with a hole 11 for injecting test liquids, the lateral surface of which is 10% of obi plots, and resting on the supports 12, in which strain gauges 13 are installed, controlling the force with which the side radiators 9 press the cuvettes to the central radiators 8. The microcalorimeter contains a device for inputting researched liquids in the cuvette, which is composed of pre-incubation unit 1 for warming liquids studied before being put into a cuvette and flow-through heat exchanger unit 15 for final alignment temperatures investigated liquids before entering them into the cell. Both units are connected by flexible hoses 16. A test socket 18 for sensor 19 of thermometer 20 and working cavities 21 for test liquids is made in case 17 of unit 1 of preliminary thermostating. It also has valves 22 for shutting off the connecting hoses 1b. A wire electric heater 23 controlled by an electronic thermal control circuit is wound on the outer surface of the pre-thermostatic unit 1. Thermal stabilization electronic circuit (not shown |. In the lid 2 of the unit there are straight (5) slanting inlets 25 for sealing the working cavities. A gasket 26 is installed between the body 17 and the lid 25 In the case 27 of the unit 15 of flow heat exchangers there is a test socket 28 for the second date, the tip 29 of the thermometer 20 and the working cavities 30 for the flow heat exchangers 3, consisting of glass cylinders 32 filled with heat wired fluid inside which spiral tubes 33 are placed for thermal stabilization of the studied liquids. Cylinders 32 are fixedly mounted in threaded bushings 3, which can rotate in vertical direction along sliding sleeves 35, which are inserted into working cavities 30 and fixed by screws 36. Tip 37 The threaded s1 sleeve 3 is made of a non-heat-conducting material and is bonded to the cuvette by means of a detachable connection 38. All parts of the micro-calorimeter are with the exception of the gasket 26, the cylinders 32 and the tip 37 are made of high thermal conductivity material. The pre-thermostatic unit 1 is installed outside the thermostat 1, and the calorimetric unit 2 and the unit 15 of the heat exchangers placed in the foam duct are installed inside the thermostat 1. The device works as follows. Before the experiment, a microcalorimeter is pre-prepared for operation. To do this, slide the sleeves 35 up to the stop onto threaded sleeves 3 fixedly mounted on glass cylinders 3. The cuvette is threaded onto the tip 37. This provision is necessary for autoclaving the cuvette before conducting microbiological experiments. The structure thus assembled is placed in the working cavities 30 of the housing 27 and secured with screws 36 so that the sliding sleeves 35 remain fixed at all subsequent times. The entire unit 15 is flow-through of heat exchangers with cuvettes autoclavable, after which it is installed on the calorimetric unit 2, while the cuvettes are located between the heat flow sensors 10 with a small gap above the liners 12. Rotating cylinders 32 with threaded sleeves 3 in sliding sleeves 35, simultaneously lugs 37 are twisted out of the cuvette so that the latter at a certain moment of separation dissolve with lugs 37 at the point of detachable connection 38 and are dropped onto the bolsters 12. At the same time, tip 37 remains inserted into Version 11 of the cuvette with a gap representing a large thermal resistance, thereby preventing the drain of heat released in the cuvette. After that, following the readings of the strain gauge sensors 13, the side radiators 9 are pressed against the base of the cuvette, ensuring the constant thermal contact of the cuvette with the heat flux sensors 10. 9 Performing the inner shell of the microcalorimeter in the form of a cuvette, the walls of which are in direct contact with the heat flow sensors, eliminates the thermal resistance of the gap when the ampule is inserted into the ampoule receiver and reduces the heat capacity of the inner shell by eliminating the ampoule receiver. install the entire structure in a foam duct, after which the latter is placed in a thermostat 1, and flexible hoses 1b, leading from the H block of the preliminary ermostatirovani, was connected to the plate heat exchanger 31. Sustain device in a thermostat to establish thermal equilibrium, which is fixed by a signal from the sensor 10 and the heat flux is determined by the zero point established experimental microcalorimeter at a constant level. Then, the pre-thermostatting unit 1k is turned on, and by monitoring its temperature as measured by thermometer 20 and comparing it with the unit temperature, 15 flow heat exchangers, where sensor 19 of thermometer 20 is installed in the test socket 18, bring it to the temperature of calorimetric unit 2, which is equal to block 15 flow heat exchangers. At the time when the temperatures of the pre-thermostating unit and the unit 15 of flow heat exchangers are equal, the connecting hoses 16 are moved by means of valves 22 and the liquids under study are injected into the working spaces 21 with a syringe. The injected fluids are kept in the cavity for a certain time in order to warm up to the operating temperature, after which the Gates 22 are opened and the fluids from the working cavities 21 through the connecting hoses 16 and through the spiral tubes 33 flow into the cuvettes. The small temperature difference that may exist in this case is determined by the double measurement error of the thermometer used. In this case, the temperature of the liquids, as they flow from the preliminary thermostating unit 1 into the cuvettes, is additionally heat stabilized to the value of the working temperature of the calorimetric unit 2 in the spiral tubes 33 of the flow heat exchangers so that, falling into the cuvette, the liquid does not contribute any noticeable thermal equilibrium. An inclined tube heat exchanger in a microcalorimeter is installed to more fully heat the test fluid passing through it to the temperature of the reference fluid. When the volume of the suspension V flows through the differential microcalorimeter heat exchanger, two processes must be considered: directly the suspension through the inclined tube (with angle p); tearing off the suspension drops at the end of the straight tube and dropping them directly into the measuring cell. In either process, it is not allowed that the suspension drops due to surface tension remain either in the inclined part of the pipe or on its end. This may lead to a drift of the experimental zero microcalorimeter and, consequently, a decrease in accuracy. The optimal radius of the heat sink tube will be determined by the condition when the gravitational forces acting on the volume of the dosed fluid (suspension) will be greater than the surface tension force F, at the interface between the suspension and the solid body the surface of the tube. Then for the volume of the suspension in the tube F p d for the end of the tube: For the suspension in the tube volume tilted at an angle /, the surface tension along the perimeter at the interface is PP + F 2jlKtl 2ЛR 4ЛR6L 8 - Equation (1) is written in the form: t 4J / Ro (.sin fb (g)) For a drop of suspension at the end of the tube, equation (2) will be written 3-p JR / 2Jrrot, where the inner radius of the spiral tubes 33 is chosen in accordance with the dependence of HP When the suspension flows through the heat exchanger the cuvette should perform (3) and (4): condition o1 sin (L, 437Rsinp (6J Equation (6)) to within constant This coefficient binds the tube radius, its angle of inclination with the volume of fluid introduced into the heat exchanger (suspensions, with other smaller input volumes of the sample, the surface tension force is balanced with its gravity and some liquid may remain inside the tube. After that, the connecting hoses 1b overlap valves 22 and the device is again ready for the introduction of additives necessary for the study. . The proposed differential microcalorimeter for the study of microorganisms makes it possible to repeatedly introduce additives, such as active enzymes, in the course of a single experiment and thereby expand the accuracy and range of microbiological studies.

Claims (1)

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ МИКРОКАЛОРИМЕТР для исследования микроорганизмов, содержащий термостат с размещенным в нем калориметрическим блоком с измерительной и эталонной ячейкамй, включающими внутреннююи внешнюю оболочку с расположенными между ними датчиками теплового потока, устройство ввода исследуемой жидкости во внутреннюю оболочку измерительной ячейки, снабженное блоком проточных теплообменников, содержащим корпус с размещенными в нем спиральными трубками, связанными, с наконечниками, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, снабжен блоком предварительного термостатирования исследуемой жидкости, закрепленным на термостате, при этом внутренняя оболочка измерительной и эталонной ячеек выполнена в виде кювет, а блок проточных теплообменников оснащен резьбовыми втулками с закрепленными в них баллонами для размещения спиральных трубок и выполненными с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, при этом наконечники трубок соединены с резьбовыми втулками и кюветами.A DIFFERENTIAL MICROCALORIMETER for the study of microorganisms, comprising a thermostat with a calorimetric unit placed in it with measuring and reference cells, including an inner and outer shell with heat flow sensors located between them, a device for introducing the test fluid into the inner shell of the measuring cell, equipped with a flow-through heat exchanger block containing placed in it spiral tubes connected with tips, characterized in that, in order to improve accuracy is equipped with a preliminary temperature control unit for the studied liquid, mounted on a thermostat, while the inner shell of the measuring and reference cells is made in the form of cuvettes, and the flow heat exchanger unit is equipped with threaded bushings with cylinders fixed in them for placement of spiral tubes and made with the possibility of movement in the vertical plane, while the tips of the tubes are connected to threaded bushings and cuvettes. SU .... 1054689SU .... 1054689 1 10546891 1054689
SU813352397A 1981-10-28 1981-10-28 Differential microcalorimeter SU1054689A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813352397A SU1054689A1 (en) 1981-10-28 1981-10-28 Differential microcalorimeter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813352397A SU1054689A1 (en) 1981-10-28 1981-10-28 Differential microcalorimeter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1054689A1 true SU1054689A1 (en) 1983-11-15

Family

ID=20981954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813352397A SU1054689A1 (en) 1981-10-28 1981-10-28 Differential microcalorimeter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1054689A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5484204A (en) * 1994-09-21 1996-01-16 Ta Instruments, Inc. Mechanical cooling system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент US № , кл. 73-190, 197. .. 2. Wadso А. А microcalorimeter for biological analysis. Science tools. Vol. 21, No 2-3, 197t, C.I8-21, *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5484204A (en) * 1994-09-21 1996-01-16 Ta Instruments, Inc. Mechanical cooling system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1284431C (en) Slurry viscometer
CN107121373A (en) A kind of permeability test device for testing gas-liquid mixed media
SU1054689A1 (en) Differential microcalorimeter
SU901852A1 (en) Differential scanning microcalorimeter
US3930402A (en) Viscosimeter
CN208091855U (en) A kind of device for measuring gaseous diffusion coefficients
RU2364845C1 (en) Differential adiabatic scanning high-pressure microcalorimetre
BR112016000910B1 (en) METHOD OF DETECTING A PROCESS MATERIAL IN A PROCESS LINE USING A METER, MEASUREMENT SYSTEM, AND METER ELECTRONICS
KR20020095145A (en) Micro viscometer and method of measurement
Bruss et al. A small-volume high-speed osmometer
Gill et al. Flow calorimeter cell for measuring heats of solution of solids
RU2610853C1 (en) Capillary titration calorimeter for investigating mitochondria
US5734093A (en) Method and apparatus for determining physical properties of a gas for use in rheometry
US5056928A (en) Method and apparatus for measuring a change in state of a subject fluid
RU195921U1 (en) High Temperature Reset Calorimeter
SU1137343A1 (en) Microcalorimeter of flow-through type
KR20030008223A (en) Vacuum viscometer
Wadsö Calorimetric instrumentation for studies of biopolymer model compounds
CN209264605U (en) A kind of simple melting point apparatus
SU1516925A1 (en) Specimen holder for thermophysical tests of moist materials
JPH03257344A (en) Apparatus for measuring equilibrium adsorbing amount of multiconponent gaseous mixture
SU552525A1 (en) Differential Calorimeter
CN208420218U (en) A kind of long-rod platinum resistance thermometer calibration device
SU763791A1 (en) Apparatus for detecting the presence of water added to milk in determining naturalness of milk
SU1390589A1 (en) Device for determining humidity sensor error