SU807080A1

SU807080A1 - Differential microcalorimeter

Info

Publication number: SU807080A1
Application number: SU772460532A
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Аркадьевич Тайц; Валентин Сергеевич Заволженский; Владлен Петрович Белоусов; Владимир Гаврилович Карпов; Георгий Сергеевич Петров; Вячеслав Иванович Соловьев
Original assignee: Государственное Специальное Конструк-Topckoe Бюро Теплофизического При-Боростроения
Priority date: 1977-03-11
Filing date: 1977-03-11
Publication date: 1981-02-23

Description

II

Изобретение относитс к калоримет рии , а именно к низкотемпературной микрокалориметрии , и предназначено дп измерений при криогенных температурах.The invention relates to calorimetry, namely to low-temperature microcalorimetry, and is intended for dp measurements at cryogenic temperatures.

Известны дифференциальные микрокапориметры , содержащие рабочую и компенсационную калориметрические чейки, снабженные встречно включенными изм&рителбными термоэлектрическими батвгре ми 1.Differential microcorporimeters are known that contain working and compensating calorimetric cells equipped with counter-on measuring and thermoelectric thermoelectric baths 1.

Недостатком этих устройств вл етс низка точность измерени при криогенных температурах.The disadvantage of these devices is low measurement accuracy at cryogenic temperatures.

близким к предлагаемому вл етс микрокалориметр, состо щий из двух чеек, окруженных термоэлектрическими батфе ми соединенными встречнопоследовательно . Ячейки и термоэпектри ческие батареи помешены в тепловырав- нивающее тело. Термоэлектрические батареи чеек подключены к измерительному устройству 2. Close to the one proposed is a microcalorimeter consisting of two cells surrounded by thermoelectric baters connected in opposite directions. Cells and thermoelectrical batteries are placed in a thermal-equalizing body. Thermoelectric battery cells are connected to the measuring device 2.

Недостатком этого микрокапориметра Явл етс снижение чувствительности сThe disadvantage of this microporimeter is a decrease in sensitivity with

понижением рабочей температуры, св занное со снижением чувствительности термоэлектрических батарей.a decrease in operating temperature associated with a decrease in the sensitivity of thermoelectric batteries.

Уменьшение чувствительности термоэлектрических батарей требует повышени чувствительности измерительного устройства, что псжышает его стоимость.Decreasing the sensitivity of thermoelectric batteries requires an increase in the sensitivity of the measuring device, which makes it more expensive.

Цель изобретени - повышение чувствительности при низких температурах.The purpose of the invention is to increase the sensitivity at low temperatures.

Поставленна иепь достигаетс тем, что стенка каждой из чеек выполнена в виде двух охватывающих друг друга полостей , заполненных газом, неконденсирующимс в диапазоне рабочих температур , например, инертным, причем внут ранн полость каждой чейки соединена трубкой с внешней полостью другой, чейкн ,а трубкй между собой соединены прозрачным капилл ром, разделенным на два участка несмачивающей жидкостью, например , ртутью.The supplied pyramid is achieved by the fact that the wall of each of the cells is made in the form of two cavities covering each other, filled with non-condensable gas in the operating temperature range, for example, inert, with the internal cavity of each cell connected to the external cavity of the other, the tea cell, and the pipe between they are connected by a transparent capillary, which is divided into two areas by a non-wetting fluid, for example, mercury.

На чертеже показан микрокалориметр, общий вид в разрезе.The drawing shows a microcalorimeter, a general view in section.

Устройство содержит две капориметрические чейки 1.{ А и Б ), пометаекные в тепповыравн№,ающее теио 2. Кажда иа чеек оборудована двум герметическгаии полост ми - внутренней 3 и наружней 4, раздепенными перегородками 5, Внешн попость чейки А трубкой 6 соединена с внутренней полостью чейки Б. Внутренн попость чейки А трубкой 7 соединена с наружней полостью чейки Б. Между собой трубки 6 и 7 соединены капипп ром 8, в которсм имеетс промежуток , заполненный несмачлюающей стенки капилл ра жидкостью 9. Полости чеeit (Заполнены гаасж неконденсирующимс при рабочей темпераО ре калориметра,The device contains two caporimetric cells 1. (A and B), tagged ones in the heat exchanger, theio 2. Each cells are equipped with two hermetic cavities - internal 3 and external 4, partition walls 5, External cell A with tube 6 connected to internal The cavity of cell B. The inner surface of cell A with tube 7 is connected to the external cavity of cell B. Between them, tubes 6 and 7 are connected by a kappy rom 8, in which there is a gap filled with a non-freezing capillary wall with liquid 9. Cavities are cheit (Haasj is not filled Sensing at working temperature of the calorimeter,

УС1тройство работает следующим обрааом.The US1 device works as follows.

При одновременном изменении термического состо ний и обеих чейках, температура газа в одноименных полост х мен етс одинаксео, следюательно, и давление газа мен етсг одинак жо, а так как наружные 4 и внутренние полости 3 между собой соединены трубками 6 и 7 встречно- дифференциально, то изменение давлени в полост х взаимно компенсируютс , и перемычка 9 в капип ре 8 своего положени не измен ет. Таким образом , предлага ла схема соединени полостей гаранти(ет тепловую помехоустойчивость устройства.With a simultaneous change in the thermal state and in both cells, the gas temperature in the same cavities changes equally, therefore, and the gas pressure changes equally, and since the outer 4 and inner cavities 3 are interconnected with each other by tubes 6 and 7 This pressure change in the cavity is mutually compensated, and the jumper 9 in the cap 8 does not change its position. Thus, a scheme for connecting cavities was proposed to guarantee the thermal immunity of the device.

В случае выделени тепла в одной из чеек, поток проходит через стенки чеек и вызывает.по вление разности температур только в полостих этой . При этом изменение давлени вIn the case of heat release in one of the cells, the flow passes through the cell walls and causes a temperature difference only in this cavity. In this case, the pressure change in

полост х обеих чеек не компенсируетс и перемычка 9 в капип ре 8 перемещаетс , Регистраци перемещени перемычки 9 производитс любым известным способом,the cavity of both cells is not compensated and the jumper 9 in cap 8 is moved, the movement of the jumper 9 is recorded by any known method,

в ТС5М числе визуально.in TC5M number visually.

Оценка чувствительности калориметра показывает, что дл чейки диаметром 20 мм и высотой 30 мм, при зазоре полости 0,2 мм и применении капилл раEvaluation of the sensitivity of the calorimeter shows that for a cell with a diameter of 20 mm and a height of 30 mm, with a cavity gap of 0.2 mm and a capillary application

диаметром 0,05 мм, чувствительность при -253 С по перепаду температуры 10 мм/К, т,е, возможно измерение потока 10 Вт в области криогенных температур ,with a diameter of 0.05 mm, sensitivity at -253 C according to the temperature difference of 10 mm / K, t, e, it is possible to measure the flow of 10 W in the region of cryogenic temperatures,

Claims

Invention Formula

A differential microcalorimeter containing two cells and a heat leveling body, distinguished by

that, in order to increase sensitivity at low temperatures, the wall of each of the cells is made in the form of two cavities enclosing each other, filled with non-condensing gas in the range

operating temperatures, the inner cavity of each cell is connected by a tube with the outer cavity of another cell, and the ki are interconnected by a transparent capillary divided into two sections

non-wetting fluid.

Sources of information taken into account in the examination 1, USSR Author's Certificate No. 342087, class, G O1 K 17 / O8, 197 O,

2. Catalog of the company CETARAM, France, Low-temperature model of microcapor meter, 1970, (prototype).

/ 2 fi

/ J5