Устройство для измерения тепловыделений при фазовых превращениях,преимущественно при замораживании

Устройство для измерения тепловыделений при фазовых превращениях,преимущественно при замораживании

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЙ ПРИ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕ- . НИЯХ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПРИ ЗАМОРАЖИВАНИИ , содержащее установленный на поддоне цилиндрический корпус, в котором размещен калориметрический сосуд, снабженный датчиком теплового потока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения , калориметрический сосуд выполнен составным в виде коаксиально расположенных цилиндрических электродов - внешнего теплоизолированного от корпуса и поддона, и перфорированного внутреннего, электроизолированного от внешнего электрода и поддона , и датчик теплового потока разg мещен на боковой поверхности калориметрического сосуда с кольцевым зазором между датчиком и внутренней поверхностью корпуса. to OD

СО}ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19} (11}

00ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ, (21) 3224401/18-10 (22) 15.01.81 (46) 23.10.84. Бюл. № 39 (72) Д.П.Лебедев, Е.Ф. Андреев и В.Н.Хозяйчиков (71) Всесоюзный научно-исследовательский биотехнический институт (53) 536.6 (088.8) (56) 1. Лебедев Д.П. и др. Комбинированный тепломер для исследования процессов при физико-химических превращениях и фазовых переходах.

Журнал физической химии, 1978, т. 52, вып. 6, с. 1529-1533.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 690329, кл. G 01 К 17/00, 1977 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕПЛОВЦДЕЛЕНИЙ ПРИ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕ- .

g 1} G О1 К 17/00 G 01 К 17/08

НИЯХ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПРИ ЗАМОРАЖИВАНИИ, содержащее установленный на поддоне цилиндрический корпус, в котором размещен калориметрический сосуд, снабженный датчиком теплового потока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, калориметрическпй сосуд выполнен составным в виде коаксиально расположенных цилиндрических электродов — внешнего теплоизолированного от корпуса и поддона, и перфорированного внутреннего, электроизолированного от внешнего электрода и поддона, а датчик теплового потока размещен на боковой поверхности калориметрического сосуда с кольцевым зазором между датчиком и внутренней поверхностью корпуса.

1129187

Изобретение относится к калориметрии и может быть использовано для контроля интенсивности процессов с фазовыми превращениями и измерения теплоты кристаллизации замораживаемых н вакууме материалов.

Известен тепломер для определения теплоты фазового превращения в вакууме, содержащий размещенный в корпусе датчик теплового потока Р1 1. 10

Недостатком устройства является низкая точность измерения теплоты кристаллизации.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является 15 устройство для измерения тепловыделений при фазовых превращениях, содержащее установленный на поддоне цилиндрический корпус, в котором размещен калориметрический сосуд, 20 снабженный датчиком теплового погока L2)

Недостатком известного устройства является низкая точность определения теплоты кристаллизации при 25 измерении только с помощью одного датчика теплового потока, из-за невозможности фиксирования окончания процесса замораживания..

Цель изобретения — повышение точ- 30 ности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения тепловыцелений при фазовых превращеиях, преимущественно при замораживании, ссдержащем установленный на поддоне - цилиндрический корпус, в котором размещен калориметрический сосуд, снабженный датчиком теплового потока, калориметрический сосуд выполнен составным в виде коаксиально расположенных цилиндрических электродов — внешнего, теплоизолированного от корпуса и поддона, и перфорированного внутреннего, электроизолированного от внешнего электрода и поддона, а датчик теплового потока размещен на боковой поверхности калориметрического сосуда с кольцевым зазором между дат50 чиком и внутренней поверхностью корпуса.

На фиг. 1 показано устройство, .разрез, на фиг. 2 — изменение электрического сигнала 0 датчика теплового потока в процессе замораживания материала, и падение напряжения Ос на электродах при изменении эл ектропро вол ности исследуемого материала.

Устройство сопержит цилинлрический корпус 1, составной калориметрический сосуд в виде цилиндров-электродов. внешнего 2 и перфорированного внутреннего 3. представляющих собой емкости, включенные электрически в мостовую схему,,датчик 4 теплового потока, размещенный на боковой поверхности калориметрического сосуда. Основания корпуса и внешнего цилиндра жестко, например, с помощью сварки, соединены с поддоном 5.

С помощью прокладки (фарфорового кольца) 6 вйешний цилиндр-электрод теплоизолирован от поддона, а с помощью фарфорового кольца 7 — от перфорированного электрода и поддона.

Верхние части датчика теплового потока и торцы цилиндров калориметрического сосуда покрыты многослойной экранной изоляцией 8. Калориметрический сосуд заполняется исследуемым материалом 9.

Устройство работает следующим образом.

Поддон 5 устанавливается на охлаждаемую полку установки и между цилиндрами-электродами 2 и 3 создается постоянная разность потенциалов, которая непрерывно фиксируется вторичным прибором.

Материал 9 охлаждается до температуры его замораживания, т.А (фиг.2), электропроводность материала остается постоянной величиной.

При дальнейшем охлаждении материала начинается процесс кристаллизации влаги в нем, что на фиг.2 соответствует т.А. В емкости, образованной цилиндром 2, вследствие кристаллизации влаги в материале, выделяется тепло, которое отводится к корпусу 1 и далее через сопряженный с ним материал, размещенный на поддоне 5, к охлаждающей полке установки через датчик 4 теплового потока, вызывая появление в нем электрического сигнала

По мере замораживания материала изменяется его электропровьдность и, соответственно, напряжение, на электродах 2 и 3 (фиг.2, кривая АВ) и по завершении процесса замораживания принимает постоянное значение т.В.

1120187

7 9CFC

Составитель Н.Соловьева

Редактор К.Лушникова Техред М. Надь Корректор M.Ëåîíòþê

Заказ 7729/29 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заштрихованная площадь под кривой

VT = Е (т) характеризует теплоту кристаллизации.

Наличие кольцевого зазора между датчиком 4 теплового потока и внутренней поверхностью корпуса 1 позволяет и:ключить синусоидальные колебания, выэванныеиэменени м величины остаточного давления в вакуумной камере, так как р=- Е (Т),чтосущественно влияет на 1О температуру заморажив аемого материала.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения теплоты кристаллизации материала эа счет фиксации начала и окончания процесса его замораживания по изменению электропроводности материала, а также и эа счет исключения боковых утечек тепла благодаря наличию теплоизолирующих прокладок между корпусом, калориметрическим сосудом и поддоном,