устройство термографического блока для термического анализа пищевых жиров

Формула изобретения

Термографический блок для термического анализа пищевых жиров, содержащий алюминиевый термоблок с двумя симметрично расположенными цилиндрическими отверстиями для тиглей с образцом и эталоном, дифференциальную термопару, отличающийся тем, что в нем используют непроточные цилиндрические тигли с крышечками, в которые вмонтированы медные трубки, с находящимися в них “горячими” спаями хромель-капелевых термопар, провода которых расположены внутри двухканальных фарфоровых стержней, вставленных в медные трубки, термоэлектрическое нагревание блока осуществляют с помощью нагревателя сопротивления из нихромовой проволоки, которая спиралевидно намотана на внешнюю поверхность блока и изолирована с внутренней и наружной сторон, блок помещен в стальной герметичный корпус с крышкой и снабжен устройством для фиксации его положения в корпусе при охлаждении и нагревании.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к физико-химическому анализу веществ, а именно к устройствам для термического анализа.

Известны термоблоки для анализа различных веществ методом термического анализа [Уэндланд У. Термические методы анализа/Пер. с англ. под ред. В.А.Степанова и В.А.Берштейна. - М.: Мир, 1978. - С.231-251. Топор Н.Д. Термический анализ минералов и неорганических соединений. - М.: МГУ, 1987. - С.123-137].

Однако они имеют сложные и дорогостоящие конструктивные решения для функционирования большинства из них необходимо использование вакуума или высокого давления, или инертных газов, или жидкого азота, фреона, а для качественного выполнения анализов необходим квалифицированный персонал и дополнительные расходные материалы предназначены в основном для решения той или иной конкретной научной или технической задачи.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является термоблок [а.с. №1774254, кл. G 01 N 33/03, опубл. 20.05.97. Бюл. №14], выполненный из латуни или алюминия, с которым в хорошем термическом контакте находятся две термоэлектрические батареи, сам термоблок находится в пенопластовой теплоизоляции. В термоблоке расположены два проточных тигля с встроенными “горячими” спаями дифференциальной термопары. В тиглях находится: в одном - исследуемый саломас, в другом - термически инертное вещество, рафинированное подсолнечное масло. Дифференциальная термопара регистрирует температуру в образце саломаса и разность температур между образцом саломаса и рафинированным маслом. Холодные спаи термостатируются при постоянной температуре в сосуде Дьюара со льдом.

Недостатки прототипа - наличие проточных тиглей, которые увеличивают тепловые потери, относительно большая масса образца и эталона, что влияет на форму кривой ДТА, снижая точность определения температур плавления и теплот фазовых переходов, ограниченность использования установки только для исследования саломаса.

Технической задачей является упрощение конструкции термографического блока, разработка устройства для фиксации положения блока в корпусе, повышение точности измерений.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве термографического блока для термического анализа пищевых жиров, содержащем алюминиевый термоблок с двумя симметрично расположенными цилиндрическими отверстиями для тиглей с образцом и эталоном, дифференциальную термопару, новым является то, что в нем используют непроточные цилиндрические тигли с крышечками, в которые вмонтированы медные трубки, с находящимися в них “горячими” спаями хромель-копелевых термопар, провода которых расположены внутри двухканальных фарфоровых стержней, вставленных в медные трубки, термоэлектрическое нагревание блока осуществляют с помощью нагревателя сопротивления из нихромовой проволоки, которая спиралевидно намотана на внешнюю поверхность блока и изолирована с внутренней и наружной стороны, блок помещен в стальной герметичный корпус с крышкой и снабжен устройством для фиксации его положения в корпусе при охлаждении и нагревании.

На чертеже показана схема термографического блока для термического анализа пищевых жиров.

Устройство термографического блока для термического анализа пищевых жиров содержит стальной корпус 1, внутри которого помещен цилиндрический алюминиевый блок 2. Корпус закрывается крышкой 7 с трубчатым выводом для проводов. В блоке симметрично просверлены два цилиндрических отверстия, в которые вставляются медные тигли для образца 14 и эталона 15. В качестве эталона использовано обезвоженное вазелиновое масло, которое при нагревании в заданном температурном интервале не проявляет термических эффектов и создает с точки зрения теплопроводности условия, близкие к условиям образца.

Тигли закрываются крышечками 10, в которые вмонтированы медные трубки 12, с находящимися в них “горячими” спаями хромель-копелевых термопар 13, провода которых расположены внутри двухканальных фарфоровых стержней 11, вставленных в медные трубки. “Холодные” спаи дифференциальной термопары находятся в термостате при постоянной температуре 0°С. Нагревание блока с образцом и эталоном осуществляется с помощью нагревателя сопротивления из нихромовой проволоки 4, которая спиралевидно намотана на внешнею поверхность блока и изолирована с внутренней 3 и наружной 5 стороны. Так же блок снабжен устройством 8, 9 для фиксации его положения в корпусе при охлаждении и нагревании.

Устройство термографического блока для термического анализа пищевых жиров работает следующим образом.

Тигли 14 и 15 заполняют одинаковым количеством обезвоженного вазелинового масла и расплавленного образца пищевого жира и закрывают крышечками 10. Блок помещают в корпус 1, фиксируют его положение с помощью штифта 9 на устройстве для фиксации положения блока в корпусе 8 и помещают в термостат со смесью льда и воды с целью его охлаждения до 0°С. Для выравнивания температуры корпуса и блока блок с помощью штифта 9 на устройстве для фиксации положения блока в корпусе 8 опускают на дно корпуса. После чего прибор помещается в воздушный термостат для предотвращения влияния воздушных потоков на форму термографической кривой, а блок с помощью устройства для фиксации положения блока в корпусе 8 поднимают со дна корпуса и подают напряжение на нагреватель сопротивления 4, который нагревает блок с постоянной скоростью (1,5°С/мин) от 0 до 60°С. При этом температуру в образце и изменение разности температур между образцом и эталоном дифференциальная термопара передает через усилитель на регистрирующий прибор.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет упростить конструкцию, снизить его себестоимость, уменьшить массу исследуемого образца и эталона, расширить диапазон его применения, применять данное устройство для термического анализа всех пищевых жиров, повысить точность измерения.