Вычислительное устройство для дифференциального термического анализа

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<» 744645

4r

4

° г (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 220378 (21) 2593104/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51)М. Кл.2

G 06 G 7/48

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 3006.80. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 3рр68р (53) УДК 681.333 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г,П.Зимин и В.M.Ìàõàðèíñêèé

Куйбышевский политехнический институт им. В.В.Куйбышева (71 ) Заявитель (54 ) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО

ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Изобретение относится к области физической химии, а именно к технике калориметрических измерений методом дифференциального термического анализа (ДТА) по дифференциальным терми- 5 ческим кривым, и может быть использовано в лабораторной практике для вычисления теплоемкостей и энтальпий при взаимодействии с термоаналитической установкой. 10

Известны вычислительные устройства для взаимодействия с термоаналитической установкой для целей автоматического вычисления энтальпий по дифференциальным термическим кривым (1),15

Это вычислительное устройство. представляет собой мини-ЭВМ широкого назначения, запрограммированную для автоматического вычисления энтальпии в реальном масштабе времени по диф- 2О ференциальным, термическим кривым в ДТА.

Это устройство отличается излишней сложностью.

Наиболее близким по технической 25 сущности к предлаг".åìîìó является вычислительное устройство, которое содержит усилители постоянного тока, преобразующий узел, вход одного иэ усилителей соединен с термоаналитической установкой, а преобразующий узел состоит из универсального функционального преобразователя, вход которого соединен с выходом другого усилителя постоянного тока, а выход универсального функционального преобразователя — с первым входом множительно-делительного устройства (2).

Указанное устройство не обеспечивает достаточную точность вычисления. цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее усилители постоянного тока, входы которых подключены к дифференциальному термочувствительному элементу, выход первого усилителя постоянного: тока через дифференцирующий блок и функциональный преобразователь подключен соответственно к первому и второму входам множительно-делительного блока, третий вход которого соединен с выходом задатчика напряжения, выход множительно-делительного блока подключен ко входу интегратора, выход которого является выходом устройства, введены дополнительный функциональный преобра744645 зователь, множительный блок и блок нала, пропорционального текущей темвычитания, нходы которого соедине- пературе нагрева. Сигнал на выходе ны с выходами второго усилителя функционального преобразователя б постоянного тока и множительного воспроизводит информацию о теплообблока, первый вход которого непо- менных свойствах промежутка нагревасредственно подключен к выходу диф- тельный элемент †дифференциальный ференцирующего блока, а второй вход 5 термочувствительный элемент в функчерез дополнительный функциональный ции температуры при опыте с пустыми преобразователь соединен с выходом тиглями,,а при умножении этого сигпервого усилителя постоянного тока, нала на величину, пропорциональную выход блока вычитания подключен к скорости нагрева, на выходе множичетвертому входу множительно-дели- о тельного блока 10 возникает сигнал, тельного блока пропорциональный такому отклонению

На чертеже изображена блок-схема дифференциальной кривой от нулевой вычислительного устройства с термо- линии, которое бы наблюдалось .если

1 аналитической установкой. бы эксперимент с пустыми тиглями

Вычислительное устройство содер- 15 производился п1>и скорости нагрева, жит усилители 1, 2 постоянного тока, равной той, при которой производится задатчик 3 напряжения, дифференцирую- текущий нагрев. Сигнал с выхода мнощий блок 4, множительно-делительный жительного блока 10 вычитается в блок 5, функциональный преобразова- блоке 8 вычитания из усиленного сигтель б, интегратор 7, блок 8 вычита- 2О нала, поступившего с выхода усилитения, дополнительный функциональный ля 1, который пропорционален отклопреобразователь .9, множительный блок нению дифференциальной термической

10, дифференциальный термочувствитель- кривой от нулевой линии и характеризует теплофизические и калориметриВ качестве термоинертного вещества ческие свойства исследуемого вещеиспользуется атмосфера печного про- ства.

25 странства.

П

В результате на выходе блок 8 еред началом работы вьг ислитель- вычитания возникает сигнал, в котором а . ного устройства отдельно производится учтена тепловая несиммет и несимметрия ячеек. настройка характеристики Функциональ- Этот сигнал поступает на знакопере ного преобразователя 9 на аппрокси- 3О менный вход рх блока 5, который реамиронанную зависимость коэффициента лиэует зависимость вида R = х — р. теплообмена от текущей температуры,, После осуществления множительноа также с помощью задатчика З,задает- делительных операций над сигналами ся напряжение,пропорциональнбе массе на выходе блока 5 возникает напряжеобразца. Кроме того, также отдельно, 35 ние, пропорциональное теплоемкости, производится настройка функциональ- а после интегрирования его интеграного преобразователя б на аппрокси- тором — напряжение, пропорциональмиронанйую зависимость по табличным ное энтальпии исследуемого нещестданным, получаемым с дифференцйаль- ва в Функции текущей температуры иой термической кривой при пустых ро нагрева. Таким образом, в вычислитиглях и содержащим величины отклоне- тельном устройстве автоматически ний дифференциальной кривой от нуле- учитывается тепловая несимметрия вой линии обратно пропорциональной ячеек, что значительно повышает скорости нагрева в функции текущей оперативность, точность, упрощает температуры нагрева.

45 эксплуатацию вычислительного йустроУстройство работает следующим ства, предназначенного для опреобраэом. деления теплоемкости и этальпии

Усиленный усилителем 2 сигнал с исследуемых вещестн. термочувствительного элемента 11 тер-. моаналитической установки, пропор- Формула изобретения циональный текущей температуре нагрева, поступает на входы дифференцирую- Вычислительное устройство для дифщего блока 4 и функционального преоб- ференциального термического анализа, :разователя 6, на выходе которых соот- содержащее усилители постоянного ветстненно возникают сигналы, про- тока, входы которых подключены к порциональные скорости нагрева и коэф-55 дифференциальному термочувствительфициеиту теплообмена образца в функ- ному элементу, выход первого усилиции текущей температуры нагрена. Эти теля постоянного тока через дифференсигналы поступают затем на входы цирующий блок и функциональный преиножительно-делительного блока 5. образрватель подключен соответственОднонременно сигнал, пропорциональный <0 но к первому и нторому входам мноскорости нагрева, умножается в множи- жительно-делительного блока, третий тельном блоке 10 на сигнал, получен- вход которого соединен с выходо ный н на выходе функционального преоб- датчика напряжения, ныход множительразователя б, в результате подачи на но-делительного блока подключен ко его вход усиленного усилителем 2 сиг входу интегратора выход которо

У которого

744645 является выходом устройства, о т— личающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены дополнительный функциональный преобразователь, множительный блок и блок вычитания, входы которого соединены соответственно с выходами второго усилителя постоянного тока и множительного блока, первый вход которого непосредственно подключен к выходу дифференцирующего блока, а второй вход через дополнительный функциональный преобразователь соединен с выходом первого

Ф

Составитель И. Загорбинина

Техред О. Анщ ейко Корректор М, Демчик

Редактор Л.Веселовская

Заказ 3818/15 . . . .. Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета CQCP по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

L усилителя постоянного тока, выход блока вычитания подключен к четвертому входу множительно-делительного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Carpenter О., NendIandt N.W.

Use of à programabIe caIkuIator for

on-Iine interaction with à differentiaI anaIysis system. Thermochimica

10 >ckta. 1974, 8, 1-2 3-13, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2407399jl8-24, . кя. G 06 G 7/48, 1976,