Калориметр для термического анализа тасм-к

 

Изобретение м.б. использовано при исследовании тепловых св-в и кинетики превращений преимущественно полимерных материалов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устр-ва за счет обеспечения измерений в условиях измельчения состояния вещества. Измеритель

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (gg 4 G 01 К 17/08

« еезщу

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "",U « коти д

Н А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3986510/24-10 (22) 06.12.85 (46) 07.07.88. Бюл. Р 25 (71) Северо-Западный заочный политехнический институт (72) В.И. Метелкин, А.В. Савицкий и А.И. Потапов (53) 536.53,(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 1002854, кл. G 01 К 17/08, 1983.

ÄÄSUÄÄ 1408252 А1 (54) КАЛОРИМЕТР ДЛЯ ТЕРИИЧЕСКОГО АНАЛИЗА TACH-К (57) Изобретение м.б. использовано при исследовании тепловых св-в и кинетики превращений преимущественно полимерных материалов. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устр-ва за счет обеспечения измерений в условиях измельчения состояния вещества. Измеритель14082 ный блок калориметра представляет с обой теплоизолированную градиентную колонну 1 с теплопроводящим стержнем !

2i. В пазах стержня установлены подпружиненные держатели 7 и 8 с камера5 и 6 для рабочего и эталонного еществ. Необходимый градиент т-р камере 1 и стержне 2 создается с омощью нагревателя 3 и холодильника

Камеры 5 и 6 с помощью приводов

L52

11 и 12 совершают возвратно-поступательные движения по поверхности стержня 2. Датчик 13 определяет относительное смещение камер, величина и знак которого определяется величиной и знаком разницы тепловых потоков, необходимых для выравнивания температур камер, определяемых термодатчиками 14 и 15. Описан измерительный блок калориметра. 2 ил.

Изобретение относится к приборам ля термического анализа, предназнаенным для исследования тепловых войств и кинетики превращений преищественно полимерных материалов.

Цель изобретения — повышение скоости нагрева и охлаждения вещества расширение функциональных возможостей путем обеспечения измерений условиях изменения состояния ве- 10 и ества.

На фиг. 1 изображен калориметри еский блок, продольный разрез; на

1 иг. 2 — блок-схема калориметра.

Калориметр для термического ана.иза ТАСМ-К содержит теплоизолироанную градиентную колонну 1, в коорой расположен теплопроводящий тержень 2, имеющий нагреватель 3 ( в верхней части и холодильник 4 в

1 ижней. Камеры 5 и 6 для эталонного

1ф рабочего веществ помещены в держа ели 7 и 8, установленные на штоках 9,и

10, снабженных приводами 11и 12. Датчик:, 13 служит для определения взаимйого

:положения камер. Температура эталона и рабочего вещества определяется тер1 одатчиками 14 и 15, которые включены на входы компенсатора 16, представ,)ляющего собой. дифференциальный уси- 30 питель и исполнительное устройство, регистратор 17. К второму входу регистратора 17 подключен выход датчика 13 взаимного положения камер.

Выход компенсатора 16 подключен к приводу 11 перемещения рабочего ве щества. Для регулировачия температуры эталона выход регулятора 18, пред- ставляющего собой программный задатчик температуры, подключен к приводу

12 перемещения эталона.

Для лучшего теплового контакта камер 5 и 6 с теплопроводящим стержнем 2 последний имеет пазы 19 и 20, а держатели 7 и 8 подпружинены в направлении этих пазов с помощью пружин 21 и 22 или за счет упругого деформирования штоков 9 и 10.

Калориметр работает следуюшим образом.

С помощью холодильника 4 и нагревателя 3 в градиентной колонне 1 и теплопроводящем стержне 2 создается необходимый градиент температур. Рабочее и эталонное вещества помещают в камеры 5 и 6 и устанавливают s держателях 7 и 8. Камеры переводятся в нижнее положение. По сигналу блока

18 регулирования температуры эталонная камера 5 перемещается равномерно по поверхности теплопроводящего стержня 2, что соответствует повышению температуры, Разностный сигнал от термодатчиков 14 и 15 поступает на блок 16 компенсации, который управляет работой привода 11, вызывая большее или меньшее перемещение камеры с рабочим веществом по отношению к перемещению камеры с эталонным веществом. Величина и знак относительного перемещения камер определяются величиной и знаком разницы тепловых потоков необходимых для выравнива-

У

< ния температур камер. Относительное смещение камер определяется датчиком

13 и записывается регистратором 17 как функция температуры рабочего вещества. Реверсируя .привод 12, ана1408252

35 логичным образом производят охлаждение.

В том случае, если теплопроводящий стержень 2 снабжен пазами 19 и 20, а держатели — пружинами 21 и

22, устройство работает аналогичным

1 образом, при этом контакт камер 5 и 6 с теплопроводящим стержнем происходит по поверхности пазов, что улуч- 10 шает условия теплообмена.

Контакт камер с теплопроводящим стержнем позволяет достичь высоких значений коэффициента теплопередачи, что дает возможность существенно повысить скорости нагрева и охлаждения.

Так, скорость изменения температуры в предлагаемом калориметре при длине теплопроводящего стержня в 1 м, разности температур холодильника и нагревателя 400 К и приводом на базе электродвигателя РД-09 составляет

150 К/с. Максимальное значение скорости изменения температуры определяется мощностью и инерционностью 2б электродвигателя привода и может достигать 400-500 К/с. Достижение таких скоростей нагрева и охлаждения расширяет функциональные возможности прибора, так как позволяет произво- 30 дить закалку рабочего вещества непосредственно в нем. Проведение закалки рабочего вещества от ряда температур позволяет разделить тепловые эффекты Различных, но перекрывающих по температуре фазовых переходов, что повышает информативность анализа.

Формула изобретения

Калориметр для термического анализа, содержащий измерительный блок с камерами для рабочего и эталонного веществ, датчики температуры, к которым подключен один из входов блока регулирования температуры, блока компенсации и регистратора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения измерений в условиях изменения состояния вещества, измерительный блок выполнен в виде теплоизолированной градиентной колонны, в которой расположен теплопроводящий стержень с нагревателем в верхней части и холодильником в нижней части, с пазами, в которых установлены подпружиненные держатели с камерами для рабочего и эталонного веществ, снабженными приводами возвратно-поступательного движения по поверхности теплопроводящего стержня, в измерительный

Ф блок введен датчик взаимного положения камер, при этом блок регулирования температуры своим входом подключен к приводу перемещения камеры с эталонным веществом, выход блока компенсации подключен к приводу перемещения камеры с рабочим веществом, а второй вход регистратора подключен к выходу датчика взаимного положения камер.

1408252

Составитель В.Шипова

Техред Л.Олийнык

Корректор A,Òÿñêî

Редактор А. Козориз

Тираж 607 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3300/43

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