Устройство для физико-химического анализа веществ Советский патент 1986 года по МПК G01N25/02 

Изобретение относится к физикт-хи- мическому анализу, в частности к устройствам для регистрации и исследования фазовых превращений, сопровождающихся тепловыми эффектами в веществах.

Цель изобретения - повьшение чувствительности и точности анализа.

На фиг, 1 и 2 представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит металлический блок , стенки ячеек 2, диэлектрическую прокладку 3j мосты электросопротивлений 4 и емкостные мосты 5,

Термочувствительное вещество может находиться в свободно насьтанном состоянии, быть холодно- иди горяче- прессованным. Наибольшая чувствительность достигается при минимальной степени пористости термочувствительного вещества.

Елок и стенки ячеек изготавливают из нержавеющих жаростойких сплавов.

Количество ячеек в блоке может быть болыйе| 2, например 4 или 8, В этом случае можно чередовать размещение термочувствительного вещества между стенками от центра в следующей последовательности: с положительным термпературным коэффициентом электросопротивления (ТКС)„ с отри- цательньм ТКС и наоборот ., достигать симметричного расположения слоев термочувствН1 ельньгх -веществ в одном блоке.

При расположении исследуемого и и эталонного веществ между стенками ячейки в центральном объеме может быть размещен металлическИ1Й сердечник, соединенный наглухо с блоком. В этом случае нагрев веществ между оболочками будет осуществляться как с внешней стороны стенох ячеек так и изнутри.

Число стенок в ячейках также мозкет быть больше 2, например 4,6„ Увеличение числа стенок внутри ячейки разделенных термочувствительными материалами, позволяет повышать точность исследований, ко усложняет схему измерений,

Коаксиальность стенок ячеек обеспечивает выравнивание и симметричность распределения температур по сечениям как для исследуемого, так и эталонного веществ. В коаксиальном слое термочувствительного вещества, расположенного мелсду оболочкамиs

22

,

20

25

30

4.5

50

55

565

все макро- и микроучастки соединены параллельно. При локальном изменении температуры в начале фазового превращения в ближайшем термочувствительном слое происходит или увеличение электросопротивления (для термочувствительного материала с положи- тел;ьным ТКС), или уменьшение (термочувствительного материала с отрицательным ТКС). В последнем случае общее электросопротивление слоя становится меньше наименьшего. При изме- . рении емкости слоев между оболочками также сохраняется закономерность, аналогичная для цепей параллельно подсоединенных конденсаторов. Размещение между оболочками термочувствительных сегнетоэлектрКческих мате-. риа.аов позволяет получить одновременно несколько сигналов от одного слоя, например, электросопротивления и диэлектрической постоянной. В качестве термочувствительных материалов могут быть использованы материалы с отрицательным ТКС, например соединение CdCo.O 3 легированное ТЮ в количестве 3-5 моль%, с положитель- ньдм ТКС - BaTiOj, легированный Се, Ge, Си в количестве 1-5 моль% или. сегнетоэлектрические материалы - BaTiO , LiTaOirWOj при соотношении 1:1:1,

Исследуемое и эталонное вещества юГyт быть размещены как внутри ячейки, т.е. в объеме, через который проходит ось симметрии ячейки, так и между стенками ячейки последовательно со слоями термочувствительных материалов.

Устройство работает следующим образом.

Между стенками ячейки 2 помещают последовательно вещества - эталонное, термочувствительное и исследуемое. В плечи мостов 4 и 5 подключают . электросопротивления и емкости слоев термочувствительного вещества. Осу- щесгЕ1Ляют нагрев блока 1 . Записьша- ют температурные зависимости изменений электроспротивлений, емкостей термочувствительных слоев и разбалансы мостов. Наличие температуры границ фазовых превращений регистрируют по величинам разбалансов мостов.

Формула изобретения

. Устройство для физико-химического анализа веществ, содержащее ме3122

таллический блок с цилиндрическими ячейками для исследуемого и эталонного веществ, в которых jстенки являются электродами, датчики электросопротивлений и мостовую схему, отличающееся тем, что, с целью повьшения чувствительности и точности анализа, ячейки расположены коаксиально, пространство между стен .5654

ками ячеек заполнено термочувствительным веществом, а стенки ячеек включены в плечи мостовой схемы,

j2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве термочувствительного вещества использованы сегнетоэлектрические соединения.

Усиливающие и записнУо/ощие ycmpouo/nSa

Редактор М. Дьшын

Фи« К

Составитель С. Беловодченко

Техред А.Алиев Корректор А.Тяско

Заказ 1605/50 Тираж 778Подписное

ВРШИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Цель изобретения - повышение чувствительности и точности анализа. Устройство содержит металлический блок, цилиндрические ячейки для исследуемого и эталонного веществ, диэлектрическую прокладку, мосты электросопротивлений и емкостные мосты. Ячейки расположены коаксиально. Пространство между стенками ячеек заполнено термочувствительным веществом, в качестве которого использованы сег- нетоэлектрические соединения. Стенки ячеек включены в плечи мостовой схемы . 1 3.п. ф-лы, 2 ил. N3 Ю сл сл