Дифференциальный микрокалориметр (его варианты)

 

Изобретение относится к тепловым измерениям, к количественному термическому анализу. Цель изобретения - повьппение точности измерения путем уменьшения нелинейности выходного сигнала микрокалориметра. Уст- ; ройство содержит опорную 1 и рабочую 2 ячейки с измерительными 3 и 4 компенсационными 5 и 6 термобатареями, усилитель 7, резисторы 8 и 10, регистратор 9, потенциометр 11 и дифференциальный усилитель 12. Отношение токов компенсационных термобатарей 5 и 6 устанавливается с помощью потенциометра 11, движок KOTofJoro подключен к инвертирующему входу усилителя 12. Установленное при этом отношение токов не зависит от изменений омических сопротивлений компенсационных 5 и 6 термобатарей, обусловленных изменением их температуры , что позволяет работать в широком диапазоне температур без подстройки . Представлены варианты устройства . Во всех вариантах выходной сигнал дифференциального кикрокалориметра фиксируется по падению напряжения на резисторе 8 и подается на вход регистратора 9. 3 с.п . ф-лы, 3 ил. Q Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 1 у 1 G 01 К I7/08

3QF<

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3718556/24-10 (22) 03.04.84 (46) 07.06.86. Бюл. И 21 (71) Отделение Ордена Ленина института химической физики АН СССР (72) А.П.Платонов, А.П.Горбачев, О.С.Галюк и В.И.Кукушкин (53) 536.628.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1068741, кл. G 01 К 17/08, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 342087, кл, G 01 К 17/08, 1970. (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ИИКРОКАЛОРИNETP (ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) Изобретение относится к тепловым измерениям, к количественному термическому анализу. Цель изобретения — повышение точности измерения путем уменьшения нелинейности выходного сигнала микрокалориметра. Устройство содержит опорную 1 и рабочую

2 ячейки с измерительными 3 и 4 компенсационными 5 н 6 термобатареями, усилитель 7, резисторы 8 и 10, регистратор 9, потенциометр 11 и дифференциальный усилитель 12. Отношение токов компенсационных термобатарей 5 и 6 устанавливается с помощью потенциометра 11, движок которого подключен к инвертирующему входу усилителя 12. Установленное при этом отношение токов не зависит от изменений омических сопротивлений компенсационных 5 и 6 термобатарей, обусловленных изменением их температуры, что позволяет работать в широком диапазоне температур без подстройки. Представлены варианты уст- в

C ройства. Во всех вариантах выходной сигнал дифференциального микрокалориметра фиксируется по падению напря- С» жения на резисторе 8 и подается на вход регистратора 9 ° 3 с.п . ф-лы, 3 ил.

236334 э

4О

Я

1 1

Изобретение относится к области тепловых измерений, в частности к количественному термическому анализу

Цель изобретения — повышение точности измерения путем уменьшения нелинейности выходного сигнала микрокалориметра, На фиг. 1-3 изображены блок-схемы вариантов выполнения дифференциального микрокалориметра.

Дифференциальный микрокалориметр содержит опорную 1 и рабочую 2 ячейки с измерительными 3 и 4 и компенсационными 5 и 6 термобатареями, первый усилитель 7, первый резистор

8, включенный на вход регистратора

9, второй резистор 10, переменный резистор или потенциометр 11 и второй дифференциальный усилитель 12.

Дифференциальный микрокалориметр первому варианту (фиг. 1) работает следующим образом.

Йри выделении (поглощении) тепла в рабочей ячейке 2 разностная термоЭДС измерительных термобатарей 3 и 4, включенных встречно, усиливается усилителем 7. Через компенсационные термобатареи 5 и 6, включенные согласно и подключенные к выходу усилителя 7, протекает ток и происхоцит поглощение (выделение) тепла компенсационной термобатареей 6 рабочей ячейки 2 и выделение (поглощение) тепла компенсационной термобатареей

5 опорной ячейки 1. При этом на выходе усилителя 7 устанавливается напряжение, зависящее от мощности теплового процесса, происходящего в рабочей ячейке 2, При большом коэффициенте .передачи усилителя 7 или при выполнении его астатическим напряжение иа входе усилителя 7 практически равно нулю, а измеряемая мощность является функцией тока компенсационных термобатарей и параметров калориметрических ячеек.,Соответствующей предварительной настройкой добиваются, чтобы при работе микрокалориметра действие джоулева тепла, выделяющегося в компенсационных термобатареях, на измерительные термобатареи было одинаковым. При таких условиях измеряемая мощность и ток компенсационной термобатареи 6 рабочей ячейки 2 находятся в линейном отношении. Необходимое отношение токов компенсационных термобатарей 5 и 6 устанавливают с помощью перемен"

1 1

2О

ЗО ного резистора 11, включенного между компенсационной термобатареей 5 и общим входом усилителя 7. Установленное отношение токов, зависящее от омического сопротивления компенсационных термобатарей, постоянно в узком диапазоне температур микрокалориметра, t

Согласно второму варианту (фиг. 2) отношение токов компенсационных термобатарей устанавливается с помощью потенциометра 11, движок которого подключен к инвертирующему входу второго усилителя 12. Установленное при этом отношение токов не зависит от изменений омических сопротивлений компенсационных термобатарей, обусловленных изменением их температуры, что позволяет работать в широком диа-. пазоне температур без подстройки.

Согласно третьему варианту (фиг. 3) предварительной настройкой с помощью потенциометра 11 добивают" ся того, чтобы при работе микрокалориметра остаточная нелинейность, возникающая вследствие неидентичности параметров калориметрических ячеек, компенсировалась сигналом с вто" рого усилителя 12 и потенциометра 11;

Во всех вариантах выходной сигнал микрокалориметра фиксируется по падению напряжения на резисторе 8 и подается на вход регистратора 9.

Формула изобретения

Дифференциальный микрокалориметр,, содержащий рабочую и опорную калориметрические ячейки, снабженные включенными на вход усилителя измерительными термобатареями, соединенными встречно, и компенсационными

4 термобатареями, одна из которых подключена через регистратор с резистором к общему входу усилителя, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены второй и переменный резисторы, а компенсационные термобатареи., включанные согласно, подключены точкой соединения к выходу усилителя, к изолированному входу которого подключена измерительная.термобатарея опорной ячейки, при этом компенсационная термобатарея рабочей ячейки соединена с регистратором через второй резистор, причем компенсационная термобатарея опорной з 1 2363 ячейки соединена с общим входом усилителя через переменный резистор.

2. Дифференциальный микрокалориметр, содержащий рабочую и опорную калориметрические ячейки, снабженные включенными на вход усилителя измерительными термобатареями, соединенными встречно, и компенсационными термобатареями, одна из которых подключена через регистратор с резис- >0 тором к общему входу усилителя, отличающийся тем, что, с

° целью повышения точности измерения, ! в него введены второй резистор поУ тенциометр и второй усилитель, выход которого подключен через компенсационную термобатарею опорной ячейки и потенциометр к общему входу первого усилителя, выход которого нагружен на .компенсационную термобатарею рабочей ячейки, подключенной к неинвертирующему входу второго усилителя и через второй реэистор— к регистратору, при этом движок потенциометра соединен с инвертирующим д входом второго усилителя.

34 4

3 Дифференциальный микрокалориметр, содержащий рабочую и опорную калориметрические ячейки, снабженные включенными на вход усилителя измерительными термобатареями, соединен- ными встречно, и компенсационными термобатареями, также соединенными встречно и подключенными через регистратор с резистором к общему входу усилителя, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены второй резистор, потенциометр и второй усилитель, инвертирующий вход которо-: го подключен .через резистор к движку потенциометра, а выход соединен с компенсационной термобатареей рабочей ячейки, измерительная термобатарея которой одним выводом соединена с неинвертирующим выходом второго усилителя, а другим — с измерительной термобатареей опорной ячейки и изолированным входом первого усилителя, нагруженного на потенциометр °

1236334

Составитель В.Баэдырев

Техред Г.Гербер

Корректор С.Черни

Редактор А. Еоэориэ

Заказ ЗОВ1/44

Тираж 178

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписнре

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4