Калориметр сгорания

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(72) Авторы Блохин Андрей Викторович Кабо Андрей Геннадьевич Кабо Геннадий Яковлевич Павлечко Евгений Владимирович(73) Патентообладатель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(57) Калориметр сгорания, включающий корпус, термостат оболочки с установленным в нем калориметрическим сосудом, измерительно-регулирующие блоки, отличающийся тем, что применен термостат оболочки воздушного типа, в качестве калориметрического сосуда использован сосуд Дьюара из нержавеющей стали объемом до 3 литров, а измерительно-регулирующие блоки размещены в корпусе калориметра.(56) 1. Гаджиев С.Н. Бомбовая калориметрия.- . Химия, 1988.- 192 с. 2. МИ 2096-90. Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Калориметры сжигания с бомбой (жидкостные). Методика поверки. - Государственный комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартами.- СанктПетербург, 1990.- 26 с. 67072010.10.30 Полезная модель относится к приборостроению, а более конкретно к устройству калориметра сгорания (сжигания), предназначенного для использования в заводских лабораториях топливно-энергетического комплекса, лабораториях НИИ, выполняющих работы по разработке технологии производства и применения новых типов веществ, в учебных лабораториях ВУЗов. Известны бомбовые калориметры сгорания с изотермической оболочкой. Такие калориметры имеют внутренний жидкостный термостат изотермической оболочки и калориметрический сосуд, изготавливаемый из сплавов меди, гальванически покрытых никелем 1. Ввиду большого объема термостата оболочки - до 30 литров воды - требуется применение нагревателей термостата мощностью до 2000 Вт. Высокая коррозионная способность воды как рабочего тела вызывает необходимость при изготовлении корпусов калориметров такого типа широко применять сплавы на основе меди, соединяемые пайкой серебросодержащими сплавами. Калориметрические сосуды имеют сложную форму и изготавливаются пайкой серебросодержащими припоями отдельных элементов из медных сплавов. Известный серийно выпускаемый калориметр сгорания В-08 2 имеет двойной корпус, встроенный водяной термостат оболочки, калориметрический сосуд из латуни, измерительно-регулирующую электронику, размещенную в отдельных блоках. Калориметрический сосуд изготовлен пайкой серебросодержащими припоями отдельных элементов,изготовленных из сплавов меди. Использование в качестве теплоносителя в термостате оболочки воды и большие нагрузи на отдельные элементы конструкции, связанные с значительным весом воды в термостате - более 25 кг, вызывают необходимость использования в качестве несущих элементов узлы, изготовленные из медных сплавов с толщиной стенки более 2 мм. Соединение выполнено сварными швами значительной длины методом пайки серебросодержащими сплавами. Калориметрический сосуд изготавливается аналогичным образом. Технология изготовления прибора предполагает существенную долю ручного труда. Размещение измерительно-регулирующей электроники в отдельных корпусах снижает общую помехозащищенность прибора. Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков повышение энергетической эффективности прибора при одновременном снижении себестоимости производства за счет изменения конструкции с целью избежания необходимости использования узлов и деталей из сплавов меди и серебросодержащих сплавов. Указанная задача достигается тем, что в известном калориметре, включающем корпус,термостат оболочки, устанавливаемый в нем калориметрический сосуд, измерительнорегулирующие блоки, применен термостат оболочки воздушного типа, устанавливаемый в нем калориметрический сосуд заменен серийно выпускаемым сосудом Дьюара из нержавеющей стали объемом до 3 литров, что позволяет получить тепловое значение калориметра, близкое к тепловому значению серийно выпускаемых приборов 2, а измерительнорегулирующие блоки размещены в корпусе калориметра. На приведенной фигуре представлен поперечный разрез калориметра. Калориметр имеет одинарный корпус 1, воздушный термостат 2, калориметрический сосуд 3 (стандартный сосуд Дьюара емкостью до 3 литров), измерительно-регулирующие блоки 4. Корпус 1 может быть изготовлен из листовой стали Ст. 3, гальванически покрытой цинком и оклеенной изнутри листовым утеплителем из пенопропилена. Встроенный термостат 2 калориметра - воздушный, что снижает требования к стойкости к коррозии отдельных его узлов и упрощает технологию его изготовления, и снижает мощность нагревателя, необходимого для поддержания заданной температуры. Калориметрический сосуд 3 - серийно выпускаемый сосуд Дьюара из нержавеющей стали с внутренним объемом до 3 литров. Измерительно-регулирующие блоки 4 располагаются внутри основного 2 67072010.10.30 корпуса калориметра, что улучшает ее помехозащищенность. Совокупность указанных элементов позволяет получить калориметр с повышенной энергетической эффективностью и точностью при одновременном упрощении конструкции и снижении себестоимости ее производства. Проведение испытаний с использованием заявляемого калориметра осуществляется в соответствии с методикой и рекомендациями, представленными в источнике 2. Устанавливают снаряженный калориметрический сосуд 3 во встроенный термостат 2 калориметра и запускают автоматическое выполнение требуемых измерений. По окончании измерений извлекают калориметрический сосуд 3 из калориметра и исследуют продукты реакции сгорания, и рассчитывают величины удельной теплоты сгорания исследуемого вещества. Испытания показали высокую надежность калориметра. Полученная точность 0,04 значительно выше точности прототипа (точность В-08 М - 0,25 ). Энергопотребление калориметра - 60 Вт - значительно ниже энергопотребления прототипа В-08 М - до 1500 Вт. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3