Микрокалориметр Советский патент 1981 года по МПК G01K17/00 

1

Изобретение,относится к теплофизическим измерениям.

Известны калориметры, содержащие калориметрическую ячейку и термодат чик 1}.

Эти устройства имеют достаточно высокую точность, однако не предназначены для проведения микрокалориметрических измерений.

Известны также микрокгшориметры, содержащие калориметрическую ячейку, внешнюю оболочку и размещенную между ними измерительную термобатарею 2.

Недостатком известных микрокалориметров являются относительно большие габариты и невысокая чувствительность.

Цель изобретения - миниатюризация и повышение чувствительности микрокалориметрических элементов. Указанная цель достигается тем, что в мнкрокалориметре, содержащем калориметрическую ячейку, внешнюю оболочку и измерительную термобатарею, ветви термобатареи расположены в плоскостях, касательных к поверхностр калор.иметрической ячейки.

На фиг. 1-3 изображены различные выполнения микрокгшориметров) на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 2. Микрокалориметр (фиг. 1) состоит

с из калориметрической ячейки 1, внешней оболочки 2, измерительной термобатареи 3, состоящей из последовательно соединенных чередующихся ветвей 4 р и .п типа. Ветви термобата Q реи объединены в восемь вертикальных секций 5, разделенных электрической изоляцией 6, выполненной из металлизированной теплопроводящей керамики. Ветви 4 термобатареи 3 размещены на плоскостях, касательных к поверх15ности кало даметрической ячейки.

Устройство работает следующим образом.

Тепловой поток от калориметрической ячейки, проходя через термобата20рею, приводит к появлению термо-ЭДС батареи, регистрируемой измерительной аппаратурой.

Расположение ветвей термобатареи на плоскостях, касательных к кало25риметрической ячейке, позволяет увеличить тепловое сопротивление термоэлементов,, что приводит к увеличению разности температур между кон3Q цами ветвей термоэлементов. Это, в

свою очередь, ведет к увеличению КПД и чувствительности термобатареи.

Предлагаемое -расположение термоэлементов позволяет также при заданных размерах калориметрической ячейки уменьшить габариты внешней оболочки, так как в этом случае расстояние между внешней оболочкой и Ксшориметрической ячейкой будет меньше при длине термоэлементов такой же, как у известных микрокалориметров. В случае сохранения габаритов внешней оболочки предлагаемая конструкция позволяет увеличить объем калориметрической ячейки.

В микрокалориметре, изображенном на фиг. 2, ветви термоэлементов образуют четыре секции 5. В каждой секции ветви термоэлементов соединены встык. На стыке имеется метсшлический теплоотвод 7, находящийся в тепловом контакте с калориметрической ячейкой 1. Калориметрическая ячейка представляет собой тонкостенную полую призму, внешняя поверхность которой покрыта слоем электроизоляции 6. Электрическая коммутация в секциях осуществляется посредством металлизированной керамики, прикрепленной к внешней оболочке.

Отличие в выполнении микрокалориметра, изображенного на фиг. 3, состоит в том, что ветви термоэлементов 4 соединены последовательно всты и расположены по винтовой линии На стыках термоэлементов имеются металлические теплоотводы, находящиеся в тепловом контакте с калориметрической ячейкой. Перемычки 8, находящиеся в тепловом контакте с внешней оболочкой, служат для э лектрической коммутации термоэлементов в электрическую цепь. Внутренняя поверхность внешней болочки покрыта слоем электрической изоляции.

Предлагаемый микрокалориметр имеет более высокую чувствительность при увеличении объема калориметрической ячейки в 1,5-2 раза и сохранении размеров внешней оболочки, а также при заданных чувствительности измерительной термобатареи и объеме калориметрической ячейки имеет в 1,52 раза меньшие размеры внешней оболочки

Формула изобретения

Микрокалиметр, содержащий калориметрическую ячейку, внешнюю оболочку и размещенную между ними измерительную термобатарею, отличающийся тем, что, с целью миниатюризации и повышения чувствительности микрокалориметра,в нем ветви термобатареи расположены в плоскостях, касательных к поверхности калориметрической ячейки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 466405, кл. G 01 К 17/00, 1973.

2.Патент Франции 1402122,

кл. G 01 К 17/00, опублик. 1965 (прототип).

(pui.f

(Pui.ti

фиг. 5