Калориметр

Калориметр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

КАЛОРИМЕТР, содержащий измерительные ячейки, находяпщеся в тепловом контакте с теплопроводным блоком и снабженные батареями дифференциальнык термопар, отличающийг с я теА, что, с целью повышения чувствительности и упрощения конструкции калориметра, в нем измерительные ячейки выполнены в виде цилиндрических камер с регулярно изменяющимся по окружности тепловым соирривлением стенки, представляющих собой две коаксиально расположенные оболочки с одинаковым числом чередующихся с постоянным шагом зон из высокотеплопроводного материала и теплоизолятора , ориентированных вдоль образующих соответствующих оболочек, которые повернуты так, что зоны одноименной проводимости смещены одна относительно другой, причем между внещней и внутренней оболочками каждой камеры по винтовой линии размещены ветви батарей дифференциальных термопар, горячие и холодные спаи которых в порядке чередования контактируют с зонами малого теплового сопротивления внутренней и наружной оболочек.

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) за С 01 К 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

re ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

3П грЗ,-.А3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И„" (21) 3551306/24-10 (22) 07.02.83 (46) 07.11.84. Бюл. )1 - 41 (72) В.Г. Карпенко, Н.Н,. Урда, /

В.Г. Майгур и )K.Ë. Погурская (71) Украинский государственный проектный и научно-исследовательский институт по газоснабжению, теплоснабжению и комплексному благоустройству городов и поселков украины (53) 536.662(088.8) (56) 1. Анатычук.Л.И., Лусте О.Я.

Микрокалориметрия. Львов. "Вища шко- ла", 1981, с. 160.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 501303, кл. G 01 К 17/00, 1973 (прототип). (54) (57) КАЛОРИМЕТР р содержащий измерительные ячейки, находящиеся в тепловом контакте с теплопроводным блоком и снабженные -батареями дифференциальных термопар, о т б и ч а ю щ и й-, с я тем, что, с целью повьппения чувствительности и упрощения конструкции калориметра, в нем измерительные ячейки выполнены в виде цилиндрических камер с регулярно изменяющимся по окружности тепловым сопрртивлением стенки, представляющих собой две коаксиально расположенные оболочки с одинаковым числом чередующихся с постоянным шагом зон из высокотеплопрсводного материала и теплоизолятора, ориентированных вдоль образующих соответствующих оболочек, которые повернуты так, что зоны одноименной проводимости смещены одна относительно другой, причем между внешней и g внутренней оболочками каждой камеры по винтовой линии размещены ветви батаРей днфференииапьнмн термопар, горячие и холодные спаи которых в порядке чередования контактируют с зонами малого теплового сопротивления внутренней и наружной оболочек.

3 1122905 2

Изобретение относится к теплофизическим измерениям и предназначено для определения тепловых эффектов, сопровождающих различные физические, химические и биологические процессы.

Известен широкий класс теплопроводящих (диатермических, кондуктивных, типа Тиана-Кальве) калориметров.

Такой калориметр содержит массивный теплопроводный блок и размещенные в 10 нем ячейки, находящиеся в тепловом контакте с блоком посредством батарей последовательно соединенных дифференциальных термопар, радиально расположенных между ячейкой и блоком и являющихся датчиком теплового потока (1) .

Недостатком этого калориметра яв-! ляется сложность конструкции, так как для обеспечения высокой чувст- 20 вительности и быстродействия датчик теплового потока монтируется иэ большого числа термопар и деталей их крепления, которые обеспечивают малое тепловое сопротивление между 25 ячейкой и блоком.

Известен градиентный термоэлектрический микрокалориметр, содержащий ячейки, находящиеся в тепловом контакте с теплопроводным блоком через датчик теплового потока, в качестве которого используется навитая на прямоугольного профиля ленточную основу термоэлектродная проволока, с чередующимися гальванически покрытыми 35 и непокрытыми участками, образующими ветви последовательно соединенных в батарею дифференциальных термопар (2 .

Недостатком известного калоримет- 40 ра является наличие ленточной основы, занимающей значительную часть сечения датчика теплового потока и шунтирующей тепловой поток по термоэлектродам. Кроме того, наличие основы, на которую навита термоэлектродная проволока, увеличивает теплоемкость оболочки и, тем самым, понижает быстродействие калориметра.

Целью изобретения является повышение чувствительности и упрощение конструкции калориметра.

Указанная цель достигается тем, что в калориметре, содержащем измерительные ячейки, находящиеся в теп-.SS ловом контакте с теплопроводным блоком и снабженные батареями дифференциальных термопар, измерительные ячейки выполнены в виде цилиндрических камер с регулярно изменяющимся по окружности тепловым сопротивлением стенки, представляющих собой две коаксиально расположенные оболочки с одинаковым числом чередующихся с постоянным шагом зон из высокотеплопроводного материала и теплоизолятора, ориентированных вдоль образующих соответствующих оболочек, которые повернуты так, что зоны одноименной проводимости смещены одна относительно другой, причем между внешней и внутренней оболочками каждой камеры по винтовой ликии размещены ветви батарей дифференциальных термопар, горячие и холодные спаи которых в порядке чередования контактируют с зонами малого теплового сопротивления внутренней и наружной оболочек.

На фиг ° 1 изображен калориметр, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — - узел 1 на фиг.2.

Калориметр содержит теплопроводный блок 1, в котором расположены ячейки 2 и 3. Каждая измерительная ячейка состоит из двух коаксиально расположенных оболочек 4 и 5 с одинаковым числом чередующихся с постоянным шагом эон из высокотеплопроводного матерйала 6 и теплоизолятора

7, в качестве последнего может выступать воздух. Коаксиальные оболочки измерительной ячейки повернуты одна относительно другой на половину шага чередования зон проводимости. Между внутренней 4 и внешней 5 оболочками каждой измерительной ячейки по винтовой линии размещена батарея термопар 8, горячие и холодные спаи которых в порядке чередования контактируют с зонами малого теплового сопротивления внутренней и наружной оболочек. На концах батарей термопар расположены контакты 9, служащие для снятия генерируемого электрического сигнала.

Калориметр работает следующчм образом.

Тепловой поток, возникающий в ячейке в результате изучаемого процесса, проходит в теплопроводный блок по пути минимального теплового сопротивления. Этот путь образуется ориентированными по окружности ячейки электродами батареи дифференциальных термопар, замыкающих по тепловому потоку зоны малого теплового соз 1122905 4 противления внутренней 4 и наружной малого теплового сопротивления между

5 оболочек. Протекающий по термоба- спаями термопар и деталями калориметтарее тепловой поток генерирует про- Ра, а также путем исключения элеменпорциональный по величине электри- тов конструкции, которые служат для ческий сигнал. крепления термопар. Предлагаемая конструкция калориметра позволяет

Применение термопарного датчика применять термопары с малой длиной теплового потока, термоэлектроды ко термоэлектродов, что обеспечивает торого ориентированы вдоль окружнос . высокое быстродействие калориметра, ти ячейки, позволило упростить конст-1б а возможность использования большого, рукцию калориметра путем исключения числа термопар малого сечения обестонких элементов конструкции, которые печивает высокую чувствительность специально служат для обеспечения калориметра.

Тираж 822 Подписное

gggggH Заказ 8127/33

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