Способ определения количества тепла Советский патент 1993 года по МПК G01K17/00 

процессов, протекающих с малым тепловыделением, а также эндотермических процессов.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе одновременно с инициированием осуществляется нагрев калориметрической ячейки эталонным электрическим импульсом джоулевой энергии, величину которой устанавливают в пределах рабочего диапазона измерения калориметра, а количество тепла определяют по разнице значений выходного сигнала калориметра и энергии эталонного импульса. .. .. -.

На фиг. 1 приведена диаграмма изменения теплового потока в калориметрической ячейке при эндо-и экзотермических процессах; где кривая 1 - спад теплового потока при отсутствии теплового импульса 2 - энергия импульса меньше нижнего предела шкалы и к уровню отсечки Wper. регулярный режим не выступает: 3 - эндотермический процесс (-Q), на уровень Wper. тепловой поток не выходит; 4 - при задании дополнительной эталонной энергии Оэт.;, на фиг. 2 - устройство для реализации предлагаемого способа, где 1 - калориметр; 2 - усилитель; 3 - интегратор; 4 - блок управления; 5 - дозатор энергии. . :

Исходному состоянию соответствует участок диаграммы аб -экспериментальный нуль калориметра. В момент времени б в рабочую ячейку вводится реакционный сосуд с исследуемым веществом, температура которого выше температуры калориметра. Тепловой поток в ячейке вырастает до максимального значения и начинает спадать сначала по сложному закону, а начиная с какого-то, времени, например, к моменту в, наступает регулярный режим, при котором уменьшение тёплового потока происходит по экспоненциальному закону. Если в любой момент времени на: участке регулярного режима вг например , в момент в на уровне измерительной отсечки возбудить исследуемый процесс (горение, растворение и т. д.) и одновременно задать эталонное джоулевое тепло (Оэт) в нагреватель, калориметрической.ячейки, то под действием суммарного тепла Q+Озт. тепловой потбк вновь возрастет до некоторого максимального значения и после нерегулярной стадии спада установится регулярный режим, Ин- тётгЗйрббйййёте гГлЬвого потока начинают в момент инициирования и заканчивают при одном и том же уровне теплового потока на

регулярном участке (уровень измерительной отсечки). При этом для получения количества тепла измеряемого процесса из результирующего показания интегратора

необходимо вычесть заданную дополнительную эталонную энергию бэт. Делается это по цепи управления интегратором за счет смещения О отсчета а точку шкалы, соответствующую Оэт.. Выбранная величина Оэт. должна обеспечивать нагрев измерительной калориметрической ячейки и регулярный режиМ спада теплового потока к уровню измерительной отсечки при измерении экзотермических процессов с малой энергией (О мО ) или даже при измерении эндотермических процессов с энергией (-Q), что обеспечивается, если Оэт.

vJrnsx

2 Для экзотермических процессов и

3

Оэт. 2 min для эндотермических процессов.

Например, при шкале калориметра 500-1000 Дж можно измерять экзотермические процессы с энергией 0:500 Дж, задавая . Оэт.500 Дж или для эндотермических про- -цёссов с энергией 0-1000 Дж, задавая

Оэт.1500 Дж. .

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ определения количества тепла, заключающийся в размещении в ячейке диатермического калориметра реакционного сосуда с исследуемым веществом, перегретого относительно массивного блока, инициировании процесса горения вещества на участке регулярного теплового режима охлаждения реакционного сосуда и измерении выходного сигнала калориметра в

течение промежутка времени до достижения им значения, зафиксированного в мо- . мент инициирования процесса горения, о т-, личающийся тем, что, С целью обеспечения возможности регистрации экзотермических процессов, протекающих .с малым тепловыделением, а также эндотермических процессов, одновременно с инициированием осуществляют нагрев калориметрической ячейки эталонным электрическим импульсом джоулевой энергии, величину которой устанавливают в пределах рабочего диапазона измерения калориметра; а количество тепла определяют по разнице значений выходного сигнала калориметра и энергии эталонного импульса.