Массивный калориметр Советский патент 1974 года по МПК G01K1/18 G01K17/00 

1

Изобретение относится к области теплофизических измерений, в частности к калориметрии. Оно может быть использовано для проведения кинетических исследований с помощью калориметров, рабочее тело которых выполнено в виде массивного блока.

В известных калориметрах, включающих калориметрическую ячейку в виде массивного блока из материала с хорошей температуропроводностью и датчик температуры, измеряется температура блока в предположении, что она одинакова по всему его объему.

Однако в таких калориметрах наблюдаегся значительная инерционность массивного блока, стационарное состояние которого достигается по истечении определенного времени, поэтому применение калориметров в кинетических исследованиях ограничено лищь случаями достаточно медленных процессов.

В предлагаемом массивном калориметре, выполненном в виде сферического блока, термометр сопротивления, являющийся датчиком температуры, намотан на оправку, которой придана форма кубического параболоида вращения.

Благодаря этому обеспечивается кубическая зависимость длины проволоки термометра сопротивления от радиуса щара. Так как объем

щара также пропорционален кубу радиуса, то показания термометра не зависят от характера распределения тепла в блоке, а следовательно и от скорости изучаемого цроцесса. На чертеже показан массивный калориметр. Калориметр состоит из массивного блока 1 сферической формы, изготовленного из материала с хорощей температуропроводностью, например алюминия, и пробки 2 из того же

материала. Блок снабжен в центре гнездом для ампулы с образцом 3, внутрь которой помещен калибровочный нагреватель 4, укрепленный на пробке. Снизу в блок плотно вставлен термо.метр 5 сопротивления, намотанный

па оправке из того же материала, что и блок.

Весь прибор (кроме ампулы с образцом) помещают в теплоизоляционную оболочку, например адиабатическую, и, доводя его температуру до заданной, быстро сбрасывают в гнездо блока нагретую до той же температуры ампулу с образцом, предварительно приподняв для этого и затем снова опустив на место пробку.

Выделяющееся (или поглощающееся) в изучаемом процессе тепло распространяется от образца радиально по блоку, изменяя сопротивление отдельных участков термометра сопротивления. Однако общее изменение его сопротивления для данного количества выделенного тепла остается неизменным независимо от распределения тепла в блоке.

Таким образом, при изучении кинетики исследуемого процесса тенловая инерция блока не сказывается па результатах измерений. После проведения эксперимента проводят калибровку устройства с помощью электрического нагревателя 4.

Предмет изобретения

Массивный калориметр в виде сферического блока с термометром сопротивления, намотанным на онравку, отличающийся тем, что, с целью исключения влияния тепловой инерции калориметра на результаты измерений, оправке термометра сопротивления придана форма кубического параболоида вращения.