SU1068740A1 - Differential scanning microcalorimeter - Google Patents
Differential scanning microcalorimeter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1068740A1 SU1068740A1 SU813335990A SU3335990A SU1068740A1 SU 1068740 A1 SU1068740 A1 SU 1068740A1 SU 813335990 A SU813335990 A SU 813335990A SU 3335990 A SU3335990 A SU 3335990A SU 1068740 A1 SU1068740 A1 SU 1068740A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- chambers
- calorimetric
- working
- temperature
- differential scanning
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
ДИФФЕРЕВДИАЛЬНЫЙ СКАНИРУЮЩИЙ МИКГОКАЛОРИМЕТР, содержащий калориметрический блок, в полости которого установлены рабоча и эталонна камеры с размещенными на них термочувствительными и нагревательными элементами, отличающийс тем, что, с целью повышешш точности измерени в услови х повьппенных температур и избыточного давлени , он снабжен системой газопровода, размещенной в калориметрическом блоке под камерами дп обдува последних и установленным над ним экраном в виде диска с отверсти ми, выполненными соосно геометрическим ос м камер.DIFFEREVDIAL SCANNING MICO-CALORIMETER, containing a calorimetric unit, in the cavity of which working and reference chambers with temperature-sensitive and heating elements placed on them are installed, characterized in that it is equipped with a gas system to improve the accuracy of measurement under conditions of temperature and overpressure, it is equipped with a gas system. in the calorimetric block under the chambers dp of blowing the latter and the screen mounted above it in the form of a disk with openings made coaxially geometric with m cameras.
Description
О5 СХ) VIO5 CX) VI
О Изобретение относитс к калориметрии, а именно к устройствам, реализующим метод дифференциального термического анализа (ДТ Известен калориметр дл ДТА, содержащи полый калориметрический блок, в котором на держателе в виде пластины установлены р боча и эталонна камера, имеющие форму тиглей, ко дну которых приварены термопары 1. Недостатком такого калориметра вл етс невозможность проведени экспериментов в услови х высоких температур и при избыточ ном давлении газа. Наиболее близким к предлагаемому по тех нической сущности и достигаемому результату вл етс дифференциальный сканирующий микрокалориметр. (ДСМ), содержащий калориметрический блок, в полости которого, уст новлены рабоча и эталонна камеры с размещенными на них термочувствительными и нагревательными элементами 2. Недостатком известного калориметра вл етс низка точность измерени при проведении исследований в услови х повьпленных температур и избыточного давлени газа из-за интенсивного и неодинакового конвективного теплообмена его камер с окружающей средой .. Цель изобретени - повыщение тощюсти измерени в услови х повыщенных темпера-, тур и избыточного давлени . Поставленна цель достигаетс тем, что дафференщтальный сканирующий микрокалориметр , содержащий калориметрический блок, в полости которого установлены рабоча и эталонна камеры с размещенными на них термочувствительными и нагревательными эле ментами, снабжен системой газоподвода, размещенной в калориметрическом блоке под камерами дл обдува последних, и установленным над шми экраном в виде диска с отверсти ми, выполненными соосно геометрическим ос м камер. В предлагаемом калориметре подавление свобощю о конвективного теплообмена рабочей и эталонной камер с элементами констру ции обеспечиваетс с помощью управл емой вьйтужденной конвекции - путем стабилизиро ванного обдува камер потоком газа, создаваемого благодар наличию экрана с отверсти ми. На фиг. 1 показано предлагаемое устройство , общий вид; на фиг. 2 - конструкци камеры. Калориметр содержит рабочую 1 и эталонную 2 камеры, изготовленные из высокотеплопроводного материала (например, платины) установленные посредством держател 3 на о ковании 4 и снабженные термочувствительными элементами (термометры сопротивлени ) 5 и нагревател ми 6, предназначенными соответственно дл измерени мощности и нагрева камер до требуемой температуры. Рабоча 1 и эталонна 2 камеры помешены в полость сосуда высокого давлени , образованного ос- нованием 4, крыщкой 7, котора термостатируетс проточной водой, подаваемой через штуцеры 8 и 9. Герметичность сосуда высокого давлени обеспечиваетс замком 10, а также прокладкой 11. Подачу газа в сосуд осуществл ют через щтуцеры 12 и 13 соответственно в основании 4 и крыщке 7, а непосредственно под рабочую и эталонную каме ры - по выполненному в виде вилки трубопроводу 14. Дл подавлени свободной конвекции газа от нагретых деталей камер послед1Ше закрыты сверху экраном 15, выполненным в виде диска с отверсти ми, расположенными симметрично оси каждой из камер. Камеры 1 и 2 объединены в единое целое конструкцией легко стыкуемого с держателем 3 калориметрического блока 16. Дл вывода электрических проводов из сосуда в основании 4 предусмотрен герметичный ввод 17 с комплектом прокладок 18. Конструкци камеры (рабочей или эталонной) включает в себ корпус 19 с термочувствительным элементом 5 и нагревателем 6, изолирующие прокладки 20, выполненные из материала с высокой температурной стойкостью (фторфлогогшта), держатель 21, посредством которого камера крепитс в блоке 16, и изолирующую прокладку . 22 держател , выполненную также из фторфлогопита. Работа калориметра дл измерени тепловых свойств веществ при повышенных до 1000 С температурах и избыточном давлении газа до 10 МПа происходит следующим образом . При предварительно сн тых крышке 7 и диске-экране 15 в рабочую камеру 1 устанавливают контейнер с исследуемым веществом, а в эталонную камеру 2 - такой же контей|Нер , но пустой. Затем закрывают камеры экраном 15, устанавливают на основание 4 с прокладкой 11 крыцжу 7 и герметизируют их зат гиванием фиксатора замка 10. Устанавливают требуемое в эксперименте рабочее давление и расход газа, подава его через ипуцер 12. Дренаж газа в атмосферу осуществл ют через штуцер 13. Подачей напр жени электрического тока на нагреватели 6 камер 1 и 2 достигают требуемую температуру исследуемого вещества. Контроль и осуществление программы эксперимента провод тс с помощью условно не показаьшых наO The invention relates to calorimetry, in particular to devices implementing a differential thermal analysis method (DT) A calorimeter for DTA containing a hollow calorimetric unit is known, in which a barrel and a reference chamber, shaped like crucibles, are welded to the bottom plate holder. thermocouples 1. The disadvantage of such a calorimeter is the impossibility of conducting experiments at high temperatures and with an excessive gas pressure, which is closest to the one proposed by the technical essence and reached The intended result is a differential scanning microcalorimeter. (DSM) containing a calorimetric unit, in the cavity of which, the working and reference chambers with temperature-sensitive and heating elements 2 are placed on it. A disadvantage of the known calorimeter is the low accuracy of measurement when conducting research in conditions due to the intense and uneven convective heat exchange of its chambers with the environment. The aim of the invention is to increase the schusti measurements in conditions of elevated temperature, touring and overpressure. This goal is achieved by the fact that a duffering scanning microcalorimeter containing a calorimetric unit, in the cavity of which working and reference chambers with heat-sensitive and heating elements are placed, is equipped with a gas supply system placed in the calorimetric unit under the chambers for blowing the latter and installed above the chrome a disk-shaped screen with holes made coaxially with the geometrical axis of the chambers. In the proposed calorimeter, the suppression of free convection heat exchange between working and reference chambers with structural elements is ensured by means of controlled extrusion convection - by stabilizing blowing of the chambers with a gas flow created by the presence of a screen with holes. FIG. 1 shows the proposed device, a general view; in fig. 2 - camera construction. The calorimeter contains a working 1 and reference 2 chambers made of highly thermally conductive material (for example, platinum) installed by forging 4 by means of holders 3 and equipped with temperature-sensitive elements (resistance thermometers) 5 and heaters 6, respectively, intended to measure power and heat chambers to the required temperature The working 1 and reference 2 chambers are placed in the cavity of the high pressure vessel formed by base 4, the lid 7, which is thermostatically controlled with running water supplied through fittings 8 and 9. The tightness of the high pressure vessel is provided by lock 10 and gasket 11. Gas supply to the vessel is carried out through shtutsera 12 and 13, respectively, in the base 4 and the lid 7, and directly below the working and reference chambers, via a pipe 14, made in the form of a plug. Above it is a screen 15, made in the form of a disk with holes arranged symmetrically to the axis of each of the chambers. Chambers 1 and 2 are integrated into a single unit by a design of a calorimetric unit 16. Easily connected to the holder 3 of the calorimetric unit 16. A sealed lead-in 17 with a set of gaskets 18 is provided for removing the electrical wires from the vessel. The chamber design (working or reference) includes a housing 19 with heat-sensitive element 5 and heater 6, insulating gaskets 20, made of a material with high temperature resistance (fluoroflog), a holder 21, by means of which the camera is fixed in block 16, and an insulating gasket. 22 holders, also made of fluoroflogopite. The operation of the calorimeter to measure the thermal properties of substances at elevated temperatures up to 1000 C and an overpressure of gas up to 10 MPa is as follows. With the cover 7 and disk screen 15 previously removed, a container with the test substance is placed in the working chamber 1, and the same container, Ner, but empty in the reference chamber 2. Then, the chambers are closed with a screen 15, mounted on the base 4 with a gasket 11 to the Kryjia 7 and sealed by tightening the lock clamp 10. The working pressure and gas flow required in the experiment are set by feeding it through the Ipuser 12. The gas is drained into the atmosphere through fitting 13. By applying electrical voltage to the heaters 6 of the chambers 1 and 2, the desired temperature of the test substance is reached. The control and implementation of the experiment program is carried out with the help of conventionally not shown on
фиг. 1 и 2 блоков электропитани , электронного регулировани и регистрации тепловой мощности. В качестве датчика используют термочувствительные элементы 5, расположенные в основании корпуса камер 1 и 2.FIG. 1 and 2 power supply units, electronic control and registration of heat output. As the sensor use thermosensitive elements 5, located at the base of the camera body 1 and 2.
Принцип действи ДСМ основан на компенсации теплового эффекта, возникающего в рабочей камере и регистрации электрической мощности, подводимой дл компенсации. При тепловьщелении или т.еплЬпоглощении в исследуемом веществе между калориметрическими камерами возникает разность температур л Т, вызывающа разбалансировку высокочувствительной мостовой схемы блока регулировани .The principle of the DSM is based on the compensation of the thermal effect that occurs in the working chamber and the recording of the electrical power supplied for compensation. During the heat gap or the heat absorption in the test substance, between the calorimetric chambers, a temperature difference of l T occurs, causing an imbalance in the highly sensitive bridge circuit of the control unit.
8 eight
11 411 4
в которую включены термочувствительные элементы 5. По сигналу рассогласовани моста осуществл етс нагрев или охлаждение калориметрических камер 1 и 2 током компенсации с помощью нагревателей 6 до достижени компенсации Л Т.in which the temperature-sensitive elements 5 are included. According to the bridge mismatch signal, the calorimetric chambers 1 and 2 are heated or cooled with the help of heaters 6 until compensation reaches L. T.
Ток компенсации пр мт пропородонален мощности измер емого теплового эффекта.The compensation current of the first microprocessor is proportional to the power of the measured thermal effect.
Изобретение обеспечивает высокую точность регистрации тепловых процессов при проведении калориметрических исследований в услови х повыщенных температур и избыточного давлени газа.The invention provides high accuracy in recording thermal processes when conducting calorimetric studies under conditions of elevated temperatures and excessive gas pressure.
1818
1717
фи&.1fi & .1
- -
1313
фиг. 2FIG. 2
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813335990A SU1068740A1 (en) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | Differential scanning microcalorimeter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813335990A SU1068740A1 (en) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | Differential scanning microcalorimeter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1068740A1 true SU1068740A1 (en) | 1984-01-23 |
Family
ID=20976082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU813335990A SU1068740A1 (en) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | Differential scanning microcalorimeter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1068740A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5280678A (en) * | 1990-11-06 | 1994-01-25 | Jennings Thomas A | Method and apparatus for monitoring the processing of a material |
RU2593211C2 (en) * | 2014-12-30 | 2016-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Unit of nano-calorimetric sensor device holder for measuring thermo-physical and/or morphological parameters of sample |
RU2593209C2 (en) * | 2014-12-30 | 2016-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Unit of nano-calorimetric sensor device holder for measuring thermo-physical and/or structural parameters of sample |
-
1981
- 1981-09-07 SU SU813335990A patent/SU1068740A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Патент GB № 1324982, кл. G 1 N, 1973. 2. Дифференциальный сканирующий .микрокалориметр ДСМ-2М. Техническое описание и- инструкци по эксплуатации, № П 52.825.010.ТО. СКВ БП АН СССР, Пущино, 1978, с. 4-6 (прототип). * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5280678A (en) * | 1990-11-06 | 1994-01-25 | Jennings Thomas A | Method and apparatus for monitoring the processing of a material |
US5367786A (en) * | 1990-11-06 | 1994-11-29 | Jennings; Thomas A. | Method and apparatus for monitoring the processing of a material |
RU2593211C2 (en) * | 2014-12-30 | 2016-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Unit of nano-calorimetric sensor device holder for measuring thermo-physical and/or morphological parameters of sample |
RU2593209C2 (en) * | 2014-12-30 | 2016-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Unit of nano-calorimetric sensor device holder for measuring thermo-physical and/or structural parameters of sample |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Horrocks et al. | Non-steady-state measurements of the thermal conductivities of liquid polyphenyls | |
Furukawa et al. | Thermal properties of aluminum oxide from 0 to 1200 K | |
US3059471A (en) | Calorimeter | |
US3456490A (en) | Differential thermal analysis | |
US5547282A (en) | Calorimetric measuring apparatus | |
US3365944A (en) | Adiabatic calorimeter | |
US4088447A (en) | Adiabatic calorimeter apparatus and method for measuring the energy change in a chemical reaction | |
SU1068740A1 (en) | Differential scanning microcalorimeter | |
CA1158892A (en) | Sample combustion chamber for measurement of calorific values | |
US2475138A (en) | Device for measuring thermal conductivity | |
JPS6119935B2 (en) | ||
JPH07274938A (en) | Temperature control device for observing cell and biological ingredient | |
GB1266754A (en) | ||
US3336790A (en) | Thermographic calorimetry device | |
SU911274A1 (en) | Device for determination of liquid and gas thermal conductivity | |
Rusby | Introduction to temperature measurement. | |
JPS566116A (en) | Liquid level indicator | |
SU590720A1 (en) | Thermostat | |
SU1120185A1 (en) | Device for calibrating thermal converter heat flow meter | |
SU879423A1 (en) | Device for measuring liquid thermal conductance | |
SU1658054A1 (en) | Device for determining thermal conductivity of materials | |
RU2247362C1 (en) | Thermograph for thermal analysis of food fats | |
SU626619A1 (en) | Device for differential thermal analysis at high temperatures | |
SU1015288A2 (en) | Device for measuring substance crystallization temperature | |
SU1323869A1 (en) | Calorimeter |