ГОСТ 33106— 2014
В.2 Источники погрешностей в реальном калориметре
Обеспечение постоянства и однородности температуры изотермического кожуха изопериболического кало
риметра не представляет проблемы при условии, что жидкость циркулирует в термостате и его крышке с достаточ ной
скоростью.
В процессе испытаний в калориметре со статическим кожухом температура в термостате немного изменяет
ся во время быстрого подъема температуры в калориметрическом сосуде при горении навески. Удельная тепло
емкость термостата должна быть такой, чтобы при постоянной охлаждения G. равной 0,002 мин-1, повышение
температуры воды в термостате за время от зажигания пробы до конца конечного периода составляло менее
0.16 К: при постоянной охлаждения 0.003 мин-1 повышение температуры должно быть меньше, чем 0.11 К. Дрейф
температуры термостата пропорционален тепловому напору.
При плохом контакте калориметрического сосуда с его крышкой температура крышки отстает от температуры
калориметрического сосуда при быстром подъеме температуры в главном периоде, что может вызывать непред
сказуемый теплообмен с термостатом. Наличие крышки у калориметрического сосуда может увеличить время,
необходимое для достижения калориметром теплового равновесия или устойчивого состояния. С другой стороны,
крышка предотвращает потерю тепла при испарении воды из калориметрического сосуда, поскольку пар конденси
руется на внутренней стороне крышки, возвращая энергию испарения сосуду. Фактически конденсат способствует
наступлению теплового равновесия крышки с остальной частью калориметра. Выбор температуры термостата
влияет на тепловые потери, связанные с испарением воды из калориметрического сосуда, если сосуд не имеет
крышки.
Теплообмен уменьшают путем поддержания внешней поверхности калориметрического сосуда и внутренней
стенки термостата в чистом (отполированном) и сухом виде. Постоянная охлаждения калориметра G от испытания к
испытанию не должна изменяться больше чем на ± 3 %. Большие отклонения могут свидетельствовать, напри мер.
о нарушении режима работы мешалки. Погрешности, которые реально влияют на точность конечных резуль татов.
связаны с отличиями условий проведения градуировки и испытаний топлива.
В.З Выбор температуры термостата
На практике температура воды в термостате изопериболического калориметрадолжна быть на 0.2 К — 0.4 К
выше, чем конечная температура в калориметрическом сосуде. Таким образом, в течение всего испытания кало
риметрический сосуд является более холодной частью, что позволяет минимизировать тепловые потери при ис
парении из него воды. Это особенно важно, когда калориметрический сосуд не имеет крышки.
Все вышесказанное справедливо и для калориметров со статическим кожухом.
В.4 Деление времени испытания на периоды
В.4.1 Начальное равновесное состояние и начальный период
После включения мешалки нужно выждать несколько минут, чтобы различные части подготовленного к ис
пытанию калориметра достигли одинаковой температуры, после чего начинают снимать показания термометра с
интервалом 1 мин. Начальный период равномерного изменения температуры, т. е. начальный период испыта ния.
начинается сразу после наступления равновесного состояния калориметра, характеризующегося постоянной
скоростью изменения (дрейфа) температуры. В этом состоянии приращения температуры в течение нескольких
последовательных минутных интервалов не должны различаться более чем на 0.002 К/мин. а в среднем разница
между ними не должна превышать 0.001 К/мин. Продолжительности начального периода 5 мин (6 измерений, 5
приращений) достаточно для установления значения начального дрейфа температуры (df/dt), =
дг
В случав по
вышения температуры
д{
имеет положительное значение (> 0}.
П р и м е ч а н и е — Температура в калориметрическом сосуде, как функция времени, в целом представляет
собой экспоненту, стремящуюся асимптотически к значению
tx.
Однако в начальном периоде (10 мин или менее)
искривление экспоненциальной кривой незначительно, за исключением случаев большого теплового напора, пре
вышающего 5 К, сочетающегося со значением постоянной охлаждения калориметра более 0,005 мин’1.
Навеску поджигают непосредственно при последнем измерении температуры в начальном периоде (см. 8.4
настоящего стандарта).
В.4.2 Конечный период и продолжительность главного периода
Конечный период равномерного изменения температуры (конечный период испытания) начинается, когда
после сжигания пробы все части калориметра вновь достигают одинаковой температуры, т. е. когда калориметр
достигает нового равновесного состояния, характеризующегося постоянной скоростью изменения (дрейфа)
темпе ратуры. Время, необходимое для полного высвобождения и равномерного распределения тепла, зависит,
прежде всего, от характера и эффективности перемешивания. Продолжительность главного периода выбирают
такой, что бы было гарантировано выравнивание температур, но не следует продлевать его больше, чем это
необходимо.
Главный период начинается при последнем измерении температуры в начальном периоде и заканчивается
с началом конечного периода.
Продолжительность конечного периода обычно составляет 5—7 мин. Этого достаточно, чтобы установить
скорость изменения конечной температуры
д,,
необходимую для расчета поправки на теплообмен
М^.
При повы
шении температуры в конечном периоде
gf,
имеет положительное значение (д, > 0).
28