Меню
+7 (495) 785-95-25
sale@lcard.ru
sale@lcard.ru
Установка измерительная LTR была применена в автоматизированном изотермическом калориметре смешения, предназначенном для измерений теплоемкости и энтальпии, а также изучения фазовых превращений в твердых и жидких материалах в широком интервале температур от комнатных до 2300 К. Для проверки работоспособности калориметра проведены измерения энтальпии сапфира в интервале температур 575‑1275 К. Результаты измерений отличаются от эталонных данных Национального института стандартов и технологий США не более чем на 0.05 %.
Авторы отмечают, что данная установка является результатом значительной модернизации установки высокотемпературного массивного калориметра смешения, созданной в Институте теплофизики СО РАН в конце 80‑х годов прошлого столетия. Проведенная модернизация позволила почти вдвое повысить как точность получаемых данных, так и производительность установки.
Общая схема калориметра изображена на рисунке 1. Установка занимает площадь 1.3 x 1.6 м2 и при выдвинутом штоке 10 с измерительной термопарой имеет высоту 3.4 м.
Калориметрический блок (рисунок 2) – медный цилиндр 1 массой 24 кг – герметично подвешен на тонкостенной трубе внутри изотермической оболочки 3. Разность температур между блоком и оболочкой контролируется 10‑спайной медьконстантановой термопарой 11.
Система управления калориметром и сбора экспериментальных данных собрана на базе персонального компьютера и крейта LTR‑EU‑8 c использованием современных компонентов. Для регистрации сигналов термопар используется прецизионный 24‑разрядный АЦП с 16 дифференциальными каналами LTR114. Зависимости регистрируемых сигналов от времени записываются и сохраняются в памяти на компьютере, а также выводятся на дисплей в графическом и цифровом форматах для оперативного контроля.
Схема измерения мощности калибровочного нагревателя P приведена на рисунке 3. Включение и выключение нагревателя выполняется по команде компьютера с помощью электромагнитного реле, управляемого гальваноизолированным модулем цифрового ввода-вывода LTR43. Используются образцовые катушки Р321, Р331 класса 0.01, размещенные в воздушном термостате.
Регулировка мощности нагревателей печи и термостата калориметра осуществляется по заданной программе симисторными исполнительными устройствами, управляемыми компьютером посредством многоканального ЦАП LTR34‑4. Параметры пропорционально-интегрально-дифференциального регулирования автоматически изменяются с температурой.
Рисунок 3. Схема измерения мощности калибровочного нагревателя Rн. R0 = 0.1 Ом, R1 = 10 кОм, R2 = 10 Ом, К1 – электромагнитное реле. |
Проведенные эксперименты и анализ основных источников систематических погрешностей позволяют сделать вывод о том, что описанный выше массивный калориметр смешения позволяет более чем в два раза повысить производительность установки и получать данные по энтальпии твердых и жидких материалов до 1300 К с погрешностью 0.15‑0.20 %.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда, проект № 16‑19‑10023.
Источник:
Станкус С.В., Савченко И.В., Яцук О.С. Высокотемпературный калориметр смешения для исследования теплофизических характеристик веществ в твердом и жидком состояниях // Приборы и техника эксперимента. – 2017. – № 4. – С. 150‑156.
Адрес: 117105, Москва, Варшавское шоссе, д. 5, корп. 4, стр. 2
Многоканальный телефон:
+7 (495) 785-95-25
Факс: +7 (495) 785-95-14
Отдел продаж: sale@lcard.ru
Техническая поддержка: support@lcard.ru
Время работы: с 9-00 до 19-00 мск