Калориметр Советский патент 1991 года по МПК G01K17/02 

1

(61)1247687 х- (21)4636191/10 (22) 10.01.89 (46)23.04.91. Бюл. №15

(71)Институт структурной макрокинетики АН СССР

(72)Л.Б.Машкинов

(53)536.5 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР Ns 1247687, кл. G 01 К 17/02, 1984.

(54)КАЛОРИМЕТР

(57)Изобретение относится к калориметрии и позволяет расширить функциональные

возможности калориметра за счет определения коэффициента Пельтье. Калориметр содержит дифференциальную термобата-. рею 1, размещенную в рабочей и опорной ячейках калориметра, ключ 2, генератор импульсов 3, усилитель постоянного тока 4, двухполюсный переключатель 5, источник постоянного напряжения 6, измеритель тока 7 и вычислительный блок 8 Коэффициент Пельтье рассчитывается вычислительным блоком 8 по приведенной формуле, в которую входят значения выходного тока усилителя 4, напряжения источника 6 и чувствительности термобатареи 1 1 ил.

Изобретение относится к калориметрии и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1247687.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей калориметра за счет определения коэффициента Пельтье.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого калориметра.

Калориметр содержит дифференциальную термобатарею 1, размещенную з рабочей и опорной ячейках (не показаны), ключ 2, управляющий вход которого подключен к выходу генератора 3 импульсов, усилитель 4 постоянного тока, двухполюсный переключатель 5, источник 6 постоянного напряжения, подключенный через контакты двухполюсного переключателя 5 между входом усилителя 4 постоянного гока и нормально замкнутым контактом ключа 2 с полярностью, встречной полярности дифференциальной термобатереи 1, измеритель 7 тока, включенный в цепи питания дифференциальной термобатареи 1 между выходом усилителя 4 постоянного тока и

нормально разомкнутым контактом ключа 2, и вычислительный блок 8, к входам которого подключены выходы усилителя 4 постоянно го тока, источника 6 постоянного напряжения и измерителя 7 тока

Калориметр работает и используется следующим образом

Для измерения исследуемого потока тепла, выделяемого в рабочей ячейке калориметра, переключатель 5 устанавливают в положение А При этом вход усилителя 4 постоянного тока непосредственно соединяется с нормально замкнутым контактом ключа 2, который попеременно подключает дифференциальную термообатарею 1 к входу усилителя 4 постоянного токз и его выходу Ключ 2 управляется с выхода генератора 3 импульсов. Частота следования импульсов составляет несколько килогерц при скважности, равной двум, и выбирается из условия значительного (5-10 раз) превышения постоянной времени ячеек калориметра по сравнению с периодом повторения импульсов. Термо-ЭДС дифференциальной термоЈь

СА) Ч

сл

Ч)

к

батареи 1 периодически подается на вход усилителя 4 постоянного тока, вызывая изменение его выходного напряжения и выходного тока. Последний протекает через дифференциальную термобатарею 1, выде- ляя в ее спаях, размещенных в рабочей ячейке, поток тепла за счет эффекта Пель- тье, направленный встречно измеряемому потоку тепла, тем самым, компенсируя его. Это приводит к уменьшению термо-ЭДС дифференциальной термобатареи 1 и, соответственно, к уменьшению выходного тока усилителя 4 постоянного тока. Благодаря глубокой отрицательной обратной связи, осуществленной в схеме калориметра, в нем достаточно быстро устанавливается тепловое равновесие, при котором напряжение и ток на выходе усилителя 4 постоянного тока пропорциональны измеряемому потоку тепла в рабочей ячейке, значение которого может быть зарегистрировано на выходе вычислительного блока 8.

Для определения коэффициента Пель- тье переключатель 5 устанавливают в положение В. При этом к входу усилителя подключается источник 6 постоянного напряжения с полярностью, встречной полярности дифференциальной термобатареи 1, термо-ЭДС которой вычитается на входе усилителя 4 постоянного тока из иапряже- ния источника 6. Разностное напряжение усиливается усилителем 4 постоянного тока, изменяя его выходной ток, а следовательно, и термо-ЭДС дифференциальной термобатареи 1 до тех пор, пока последняя

не уравновесит постоянное напряжение источника 6. Величина коэффициента Пельтье определяется в вычислительном блоке 8 по формуле

Ц,

п

Г

где п - коэффициент Пельтье;

Uo - напряжение источника 6 постоянного напряжения;

i - выходной ток усилителя 4 постоянного тока, фиксируемый измерителем 7 тока;

р - чувствительность дифференциальной термобатареи 1.

Формула изобретения Калориметр по авт. св. № 1247687, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения коэффициента Пельтье, в него введены измеритель тока, включенный между выходом усилителя постоянного тока и нормально разомкнутым контактом ключа, двухполюсный переключатель, источник постоянного напряжения, подключенный через двухполюсный переключатель между входом усилителя постоянного тока и нормально замкнутым контактом ключа с полярностью, встречной полярности дифференциальной термобатареи, и вычислительный блок, к входам которого подключены выходы измерителя тока, источника постоянного напряжения и усилителя постоянного тока.