Автоматический калориметр сжигания

Автоматический калориметр сжигания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

onисАhyi:E

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.03.73 (21) 18 967291 18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет— (43) Опубликовано05,08.78 Бюллетень №29 (45) Дата опубликования описания д.р.1а

Я (51) М. Кл

С> 01К 17/00

Государственный комитет

Саавта Министров СССР оо делам изобретений и открытий ю. ф (53) УДК Д31-, — . (088.8) Л, Н. Гальперин, Ю. P. Колесов и А, С. Неганов (72) Авторы изобретения

Отделение Ордена Ленина института химической физики АН СССР (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ КАЛОРИМЕТР СЖИГАНИЯ

Изобретение относится к устройствам для измерения интегрального количества тепла, в особенности при определении теплот сжигания трудногорючих веществ и теплот образования тугоплавких соединений, когда энергия, необходимая для инициирования исходного процесса, значительна, т. е. соизмерима или даже превышает измеряемуюю теплоту.

Известно устройство для измерения интегральных теплот, содержащее две идентичные микробомбы с измерительными термобатареями и нагревателями поджига, выполненными в виде электрических спиралей, соединенных со стабилизатором тока, и блок измерения, состоящий из последовательно соединенных усилителя, вычитающего устройства и интегратора (1).

Однако отмечается неудобство в работе, связанное с тем, что для получения окончательного результата — энергии сжигания— из показаний интегратора необходимо вычесть энергию инициирования, которую также нужно измерить и вычислить; снижение точности измерений, особенно в тех случаях, когда энергия инициирования сравнима с энергией сжигания, так как при зажигании электрической спиралью ее сопротивление меняется, меняется мощность, что приводит к ошибкам измерения энергии инициирования. Так при разогреве спирали до 1000 С нихром изменяет свое сопротивление на 10%, что приводит к ошибкам в 3 — 5%, а применение вольфрама, платины вообще невозможно, так как они изменяют свое сопротивление втрое.

Целью изобретения является повышение точности и расширение функциональных возмож н остей.

lз

С этой целью в автоматическом калориметре сжигания измерительные термобатареи включены на вход усилителя, а нагреватели поджига подсоединены на вход вычитающего устройства.

На чертеже показан предлагаемый калориметр.

Автоматический калориметр сжигания состоит из дифференциально соединенных термобатарей 1 и 2, окружающих две иден о тичные микробомбы 3 и 4. Микробомбы снабжены нагревателями поджига 5 и 6, соединенными со стабилизатором тока 7.

Блок измерения состоит из усилителя 8, вычптаюшсго устройства 9 и аналого-циф," рового интегратора 10.

6!8657

Формула изобретения!

1

1

Составитель Н. Горшкова

Тсхрсд О. Луговая Корректор . !. 1! с бо:IcI

Тираж 831 1содппсное

Редактор О. Филиппова

Заказ 4248/36

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. У>кгород, ул. Проектная, 4

Калориметр работает следуюгцим образом.

Исследуемое вещество размещают в микробомбе 3 и зажигают его нагревателем 5, включая стабилизатор тока 7. Тепло, образующееся от энергии зажигания и от сгорания вещества, приводит к появлению на измерительной термобатарее 1 сигнала, который после усилителя 8 поступает на вход вычитающего устройства 9, встречно с падением напряжения на нагревателе поджига.

Разностное напряжение с выхода устройства 9 поступает затем на вход интегратора 10.

Окончательное значенйе цифрового табло интегратора соответствует только энергии сгорания вещества.

Действительно, теплота сжигания исследуемого вещества Qs является разностью полного тепловыделения в микробомбе (,) и и энергии инициирования (зажигания) Q„, т. е.

В свою очередь Я„= 5 К > U I (t) dt, где U (t) — напряжение на измерительной термобатарее; а Qu.= ) 1(!) U (t) dt, i ;Ic 1(t) и Uq (t) — ток и напряжение иа нагревателе поджига.

Если нагреватель питается от стабилизатора тока, т. е. 1(t) = Ка — const, то Q =

-."K>U (t) dt. Таким образом, при коэффициенте передачи усилителя KI =К .

"K I U I (.! ) dt " !c z 1- z (t) dt =

= K,) lU. (t) -1- (t))dt и., е. II3fvit !>яемая теплота сжигания пропорциональна интегралу разности напряжений тсрмоэдс и нагревателя поджига.

Предлагаемый калориметр расширяет функциональные возможности прибора за счет того, что на табло интегратора получается непосредственный результат измерения — теплота сжигания без дополнитеlbных измерений и расчетов, а для изготовления нагревателей поджига возможно применение материалов с высокими значениями температурного коэффициента сопротивления (платина, вольфрам и т. п.) без снижения точности измерения.

Повышается точность измерения за счет более точного измерения энергии инициирования, так как точность учета энергии поджига определяется стабилизатором тока и не зависит от изменения сопротивления электрической спирали нагревателя от температуры. Погрешность измерений энергии

15 зажигания не превышает 0,1%.

Автоматический калориметр сжигания, содержащий две идентичные микробомбы с измерительными термобатареями и нагревателями поджига, выполненными в виде электрических спиралей, соединенных со стабилизатором тока, блок измерения, состоящий из последовательно соединенных усилителя, вычитающего устройства и интегратора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей, измерительные термобатареи включены на вход усилителя, а нагреватели поджига подсоединены на вход вычитающего устроиства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

l. Кальве Э.,Прат А. «Микрокалориметрия», ИИ г1, 1973, с. 280.

Аналогов не обнаружено.