Калориметр

Калориметр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается тепловых измерений и позволяет повысить точность измерений путем уменьшения теплообмена между оболочкой и ячейкой. Исследуемое вещество размещается в капсуле 4 калориметричес i . кой ячейки 3. Выделяющееся веществом тепло фиксируется батарейной термопарой 6, измеряющей разность те.мператур между ячейкой 3 и оболочкой 5, размещенными относительно друг друга с зазором. Установленный в зазоре тепловой экран 7 снижает конвекционный теплообмен между элементами 3 и 5. Исключить значительную при высоких температурах лучистую составляющую позволяет электроизоляционный теплопро-, водящий наполнитель 8, заполняющий зазор. Отношение размеров участков зазора, разделенного экраном 7, обратно пропорционально отнощению площадей боковых поверхностей ячейки 3 и экрана 7. 2 ил. 00 00 00 О5 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (504 G Ol К 1700

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3907665/24-10 (22) 06.06.85 (46) 15.07.87. Бюл. № 26 (71) Институт технической теплофизики

АН УССР (72) О. А. Геращенко и А. А. Степкин (53) 536.53 (088.8) (56) Кальве Э., Пратт А. Микрокалориметры. М.: Иностранная литература, с. 45. (54) КАЛОРИМЕТР (57) Изобретение касается тепловых измерений и позволяет повысить точность измерений путем уменьшения теплообмена между оболочкой и ячейкой. Исследуемое вещество размещается в капсуле 4 калориметричес„„SU„„1323869 А1 кой ячейки 3. Выделяющееся веществом тепло фиксируется батарейной термопарой 6, измеряющей разность температур между ячейкой 3 и оболочкой 5, размещенными относительно друг друга с зазором. Установленный в зазоре тепловой экран 7 снижает конвекционный теплообмен между элементами 3 и 5. Исключить значительную при высоких температурах лучистую составляющую позволяет электроизоляционный теплопроводящий наполнитель 8, заполняющий зазор.

Отношение размеров участков зазора, разделенного экраном 7, обратно пропорционально отношению площадей боковых поверхностей ячейки 3 и экрана 7. 2 ил.

1323869

Формула изобретения фиг Я

В!1ИИПИ Заказ 2954/44 Тираж 776 Подписное

11роизнодстненно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к тепловым измерениям и может быть использовано в различных областях техники, например, для определения теплоемкости веществ, для исследования процессов поглощения и выде- 5 ления теплоты в физике, термохимии, биологии и др.

Целью изобретения является повышение точности измерений путем уменьшения теплообмена между калориметрической ячейкой и калориметрической оболочкой при одновременной стабилизации чувствительности калориметра за счет линеаризации вольтваттной характеристики калориметра.

На фиг. 1 схематически изображен калориметр; на фиг. 2 — — разрез А-A на фиг. 1. 15

Калориметр содержит заключенный в термостат металлический калориметрический блок 1, внутри которого размещен калориметрический элемент 2, состоящий из калориметрической ячейки 3 с капсулой 4, 2О в которую помещают исследуемое вещество, и калориметрической оболочки 5, находящей ся в тепловом контакте с калориметрическпм блоком 1. Тепловая связь между калоримстрической оболочкой и калориметрической ячейкой осугцествляется с помощью батареи термопар 6. В пространстве ме кду ячейкой и оболочкой расположен экран 7 разделяющий зазор между ними на два участка (фиг. 2), в каждом из которых размещен электроизоляционный теплопроводя- 3Q щий наполнитель 8, порошок двуокиси алюминия.

Калориметр работает следующим образом.

Выделяющееся измеряемое тепло из капсулы 4 через калориметрическую ячейку 3, далее через ветви батарейной термопары 6 и наполнитель 8 подходит к калориметрической оболочке 5, а затем к калориметрическому блоку 1, при этом батарейная термопара 6 измеряет разность температур между калориметрической ячейкой и калориметрической оболочкой. Предварительными градуировочными опытами устанавливают соответствие между тепловым потоком, выделяю щимся в ячейке, и термо-ЭДС батарейной термопары.

Известно, что теплообмен между калориметрической ячейкой и оболочкой в общем случае характеризуется следующим и причинами: излучением внешней поверхности калориметрической ячейки и внутренними стенками оболочки; теплопроводностью по выступающим в окружающий воздух частям калориметра; теплопроводностью и конвекцией теплоизоляционного слоя воздуха между калориметрической ячейкой и оболочкой.

Для снижения конвекционного теплообмена, приводящего к нестабипьности чувствительности калориметра, между калориметрической оболочкой и ячейкой установлен экран, разделяющий зазор на два участка.

Экспериментально установлено, что при отношении размеров образованных зазоров, обратно пропорциональных отношению площадей боковых поверхностей ячейки и экрана удается снизить конвективную составляющую теплообмена в 2,1 раза.

Дополнительное снижение конвективной составляющей и исключение лучистой составляющей, значительной при высоких температурах, достигается введением в зазоры электроизоляционного теплопроводящего наполнителя (окиси алюминия), при этом точность измерений с помощью предлагаемого устройства повышается за счет линеаризации вольт-ваттной характеристики в

4,9 раза.

Калориметр, содержащий калориметрический блок, в котором размещены окруженная оболочкой калориметрическая ячейка с термочувствительными элементами, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения точности измерений, между оболочкой и ячейкой установлен тепловой экран, разделяющий зазор между ними на два участка, при этом отношение размеров образованных зазоров обратно пропорционально отношению площадей боковых поверхностей ячейки и экрана, а каждый из зазоров заполнен электроизоляционным теплопроводящим наполнителем.