Дифференциальный микрокалориметр (его варианты) Советский патент 1986 года по МПК G01K17/08 

«

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 вьтолнения 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, включенньй на вход регистратора 9, второй резистор 10, переменньй 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 термо ЭДС 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 происходит 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 больщом коэффициенте .передачи усилителя 7 или при вьтолнении его астатическим напряжение на входе усилителя 7 практически равно нулю, а измеряемая мощность является функцией тока компенсационных термобатарей и параметров калориметрических ячеек..Соответству кнцей 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 перемен363342

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

JP Согласно второму варианту (фиг. 2) отношение токов компенсационных термобатарей устанавливается с помощью потенциометра 11, движок которого подключен к инвертирующему входу вто,. рого усилителя 12. Установленное при этом отношение токов не зависит от изменений омических сопротивлений компенсационных термобатарей, обусловленных изменением их температуры,

2(1 позволяет работать в широком диапазоне температур без подстройки.

Согласно третьему варианту (фиг. 3) предварительной настройкой с помощью потенциометра 11 добивают 25 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

1„ Дифференциальный микрокалориметр., содержащий рабочую и опорную калориметрические ячейки, снабженные включенными на вход усилителя изме- рительн з мн термобатареями, соединенными встречно, и компенсационными термобатареями, одна из которых подключена через регистратор с резистором к общему входу усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены второй и переменный резисторы, а компенсационные термобатареи, включенные 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

31

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 резистором к общему входу усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, 1в него введены второй резистор, потенциометр 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 резистор - к регистратору, при этом движок потенциометра соединен с инвертирующим входом второго усилителя.

2363344

3, Дифференциальный микрокалориметр, соде ржащнй рабочую н onopHjno

J калориметрические ячейки, снабженные

включенными на вход усилителя изме- 5 рительными термобатареями, соединенными встречно, и компенсационными термобатареями, также соединенными встречно и подключенными через регистратор с резистором к общему входу усилителя, отличающий10

С я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены второй резистор, потенциометр и второй усилитель, инвертирующий вход которого подключен через резистор к движку потенциометра, а выход соединен с компенсационной термобатареей рабочей ячейки, измерительная термобатарея которой одним вьгоодом соединена с неинвертирующим выходом второго усилителя, а другим - с измерительной термобатареей опорной ячейки и изолированным входом первого усилителя, нагруженного на потенциометр .

фиг.1

Ю //

фиг.З

Редактор А.Коэориэ

Составитель В.Баздырев Техред Г.Гербер

Заказ 3081/44Тираж 778Подписнре

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Корректор С.Черни

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 кикрокало- риметра фиксируется по падению напряжения на резисторе 8 и подается на вход регистратора 9. 3 с.п . ф-лы, 3 ил. Q Л С