Устройство для измерения энергии механохимических превращений
ОПИСАНИЕ(„
Союз Советсиик, Социалистически«
Реслублии
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 14.01.80 (21) 2874435/18-24 с лрисоединением заявки М (23) Приоритет (5I )lVL. Кл.
G О1 К 17/00
G 01 и l l/00
3Ьеударстаана6 квинтет
СССР вв двави юебретеннй н вткрытнй
Опубликовано 30.05.82. Бюллетень М 20
Дата опубликования описания 30 .05. 82 (53) УДК 532. . 137 (088. 8) (72) Авторы изобретения
Ю.В. Аристов, О.С. Галюк, В.И. Кукушкин
П .@лавронов
1 1 г
Отделение ордена Ленина института химиче
АН СССР (7I ) Заявитель (С4) УСТРОЯСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГИИ
МЕХАНОХИМИЧЕСКИХ ПРЕВРАЩЕНИЙ
Изобретение относится к области механохимических исследований и может быть использованодля измерения энергии механохимических превращений и реологических параметров веществ.
Изобретение может быть также исполь5 зовано для изучения кинетики фиэикохимических процессов в деформируемых веществах по тепловыделению и изменению реологических параметров.
1О
Известно устройство для измерения теплового потока происходящего физико-химического процесса, содержащее термостат, калориметрическую ячейку с измерительной и компенса15 ционной батареями, систему измерения и регистрации теплового потока 1, 1).
Однако устройство не позволяет измерять тепловые потоки в деформируемом веществе, так как не снабжено системой дпя задания и контроля деформации.
Известно также устройство для измерения реопогических параметров, имеющее термостатированный рабочий узел в виде соосных цилиндров с приводом, датчиками момента (силы) и скорости (2).
Однако оно не дает возможности одновременно измерять изменение энергии (мощности) в исследуемом веществе.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее рабочий узел в виде внутреннего и наруж.
НОГО сООсных цилиндрОвр устрОйствО для деформирования, измеритель усилия, термометрический блок в виде столбика термобатарей и термостатирующее устройство (3) .
Недостатком известного устройства является низкая точность определения энергии механохимических превращений: она может быть выделена только расчетом при обработке диаграммы суммарного теплового эффекта и диаграмм момента и скорости деформирования.
6. Точность, измерения момента в предлагаемом устройстве Д 13.
7. Точность измерения скорости н в предлагаемом устройстве v, = 0,13.
8. Точность умножения с = 0,13
9. Точность сложения dip = 0,13,.
10. Точность определения энергии механохимических превращений в предлагаемом устройстве юл я
3 93229 Цель изобретения - повышение точности измерения. Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения энергии механохимических превращений, содержащее размещенный в термостате рабочий узел в виде наружного и внутреннего соосных цилиндров с приводом, датчик скорости деформирования, блок для определения теплового эффекта и щ блок измерения, снабжено датчиком момента, блоком умножения и суммирующим усилителем, а блок для опреде,ления теплового эффекта выполнен в, виде калориметрической ячейки с измерительной и компенсационной батареями, расположенными вокруг наружного цилиндра, причем датчик момента и датчик скорости деформирова" ния, связаны через блок умножения и суммирующий усилитель с компенсационной батареей, с которой через блок измерения и суммирующий усилитель связана измерительная батарея. На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит рабочий. узел в виде соосных наружного 1 и внутреннего 2 цилиндров, Образующих рабочий зазор с приводом 3. ЗФ Цилиндры 1 и 2 расположены в кало" риметрической ячейке 4 с термоэлектрическими измерительной 5 и компенсационной 6 батареями и помещены в термостат 7. Привод 3 связан с цилиндрами 1 и 2 через датчики моменЗМ та,а и скорости 9. Выход каждого датчика связан с одним из входов блока 10 умножения и с системой 11, измерения и регистрации реологичес е ких параметров. Выход, блока 10 умножения связан с одним из входов суммирующего усилителя 12, который другим входом связан с блоком 13 измерения, который связан с измерительной батареей 5. 1 4$ Выход суммирующего усилителя 12 связан с компенсационной батареей 6, предназначенной для компенсации выделяющегося или поглощающегося тепла. Устройство работает следующим образом. Исследуемое вещество помещается в зазор между цилиндрами 1 и 2 и тер-. мостатируется термостатом 7. Затем с помощью привода 3 производится необходимый вид (сдвиговая статистическая, сдвиговая периодическая и 0 т.д.) деформации вещества, в результате чего в веществе происходят механохимические превращения и выделяется тепло. Одновременно на датчиках момента 8 и скорости 9 появляются сигналы, ко-. торые подаются на блок 10 умножения, где вырабатывается компенсационный сигнал, пропорциональный мощности деформирования. и подается через суммирующий усилитель 12 на компенсационную батарею 6. Если в результате механохимических превращений веществом поглощается или выделяется энергия, то на измерительной батарее 5 появляется сигнал, пропорциональный этой энергии. Этот сигнал подается на блок 13 измерения, где вырабатывается компенсационный сигнал, который подается через суммирующий усилитель 12 на компенсационную батарею 6. Одновременно блок 13 регистрирует поглощенную или выделившуюся в ве« ществе энергию, а система 11 - момент и скорость деформирования. Расчет точности измерения мощнос- ти исследуемого процесса. 1. Коэффициент К-/мощность деформирования/мощность/тепловой поток/ механохимических превращений/. 2. Точность регистрации теплового потока dт.„= 1,53. 3 ° Точность регистрации момента м 4. Точность регистрации скорости 8, - 1Ф. 5. Точность определения энергии механохимических превращений в известном устройстве 4ю(К+1) + (д м+д,")К = dw4(d +d +g)K =(1,5+ 4к) Результаты расчета точности приведены -.в таблице 1. 932290 6 жащее размещенный в термостате рабочий узел в виде наружного и внутреннего соосных цилиндров с приводом, датчик. скорости деформирования, блок S для определения теплового эффекта и блок измерения, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности устройства. оно снабжено датчиком момента, блоком умножения 10 и суммирующим усилителем, а блок для определения теплового эффекта выполнен в виде калориметрической ячейки с измерительной и компенсационной батареями, расположенными вокруг на15 ружного цилиндра, причем датчик момента и датчик скорости деформирования связаны через блок умножения и суммирующий усилитель с компенсационной батареей, с которой через в блок измерения и суммирующий усилитель связана измерительная батарея ° Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 2s 1 634124, кл. G 01 K 17/00, 1978. 2. Авторское свидетельство СССР N 438903, кл. G 01 М 11/04, 1971 ° 3. Авторское свидетельство СССР 1 358651, кл. G 01 N 11/04, 1971 Зе (прототип). Точность измерения, Ф, в уотройстве Известный Предлагаемый Коэффициент 1,82 2,8 4,1 2,5 6,5 9,5 21,5 41,5 0,25 1 14,5.10 Использование изобретения позволяет повысить точность измерения энергии механахимических превраще, ний при деформировании вещества в 1,3-2,5.раза при величине мощности деформирования более 253 величины мощности механохимических превращений. формула изобретения Устройство для измерения энергии механохимических превращений, содер1 ВНИИПИ Заказ 3763/59 Тираж 883 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
