ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ МИКРОКАЛОРИМЕТР Советский патент 1972 года по МПК G01K17/08 

Изобретение относится к области измерения тепловых потоков.

Известны дифференциальные микрокалориметры, в которых изменение температуры каждой ячейки относительно температуры блока измеряется при помощи двух термобатарей, которые электрически соединены навстречу друг другу. В этих калориметрах компенсацию излучаемого процесса проводят в исследуемой ячейке эффектом Пельтье.

Недостатком указанных калориметров является то, что тепловые возмущения от блока калориметра действуют на чувствительные элементы обеих термобатарей, поэтому точность изготовления идентичных оболочек должна быть очень высокой.

Целью изобретения является уменьшение влияния тепловых возмущений от блока калори1пгтра на показания термобатареи.

Для достижения указанной цели используют дифференциальный микрокалориметр, содержащий блок калориметра, в котором установлены измерительная и эталонная калориметрические ячейки с термоэлектрическими батареями, включенными встречно. Каждая термоэлектрическая батарея своей центральной частью соединена через тепловой сток с блоком калориметра.

На чертеже представлен предлагаемый калориметр, общий вид. Он содержит две термобатареи / и 2 из медьконстантановых термопар. Эти термобатареи электрически включены навстречу друг другу.

Каждая термобатарея состоит из восьми секций, которые равномерно (через 45°) окружают ампулы 3 и 4. Диаметр ампулы 11 мм, высота 17 мм. Секция содержит 22 последовательно соединенных термопары, так что каждая из термобатарей содержит по 176 термопар. Тепловой контакт каждой секции с тепловыми стоками 5 VI 6 осуществлен той ее частью, которая находится на равном расстоянии от спаев термобатареи, при этом, если на ампуле 3 (4) находятся «горячие спаи секции 1 (2), то на промежуточном блоке 7 (S) размещены «холодные спаи секции 1 (2). Таким образом, тепловые возмущения от блока 9 через тепловой сток воздействуют не на аткивные участки термобатареи 1 и 2 (не на термоспаи), а на тот участок, где возможно возникновение только паразитных термо-э.д.с., обусловленных неоднородностью термоэлектродов. Так как по абсолютной величине паразитные термо-э.д.с. существенно меньше коэффициентов Зеебека для любых термопар, то стабильность показаний термобатареи повышается. Для выравнивания тепловых флуктуации, возникающих в блоке калориметра, имеются экраны 10 VI 11.

Все эти детали калориметра выполнены из алюминия, кроме ампул, которые изготовлены из меди. Тепловое сопротивление термобатареи в восемь раз меньше теплового сопротивления слоя воздуха и теплового сопротивления излучения, поэтому практически весь исследуемый поток проходит через термобатарею.

Предмет изобретения

Дифференциальный микрокалориметр, содержащий блок калориметра, в котором установлены измерительная и эталонная калориметрические ячейки с термоэлектрическими батареями, включенными встречно, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, каждая термоэлектрическая батарея своей центральной частью соединена через тепловой сток с блоком калориметра.