180699. lajstromszámú szabadalom • Elektronikus készülék termomérleg által szolgáltatott adatok folyamatos reakciókinetikai feldolgozására
9 180699 10 tünk. A 20 konverziófok számító egység ennek a függvénynek segítségével folyamatosan, pillanatról pillanatra, lineáris kapcsolatot biztosít a bemenetére adott m/m0 komparáit súlyváltozási jel és a kimenetén megjelenő 1 — x maradék anyaghányad jel között, adott 1 érték mellett, az x értékének ily módon történő folyamatos beállítása, számítása mellett. Ezt úgy éri el, ha a fenti összefüggés egyensúlyi, tehát a lineáris kapcsolat esetét leíró lg (1—x)+lg(l +Ix) =0 alakja szerint a 22 differenciálerősítő egyensúlyi helyzete beáll. Ez a 22 differenciálerősítő bemenetére jutó két jel egyenlőségét jelenti. Az egyenlet szögletes zárójelbeli kifejezésének első tagját a 25 és 26 egységekből álló áramköri ág, a másik tagját a 27, 28, 29, 30, 31 egységekből álló áramköri ág képezi, a két tag összegét, vagyis a két áramköri ág jelét a 32 összegező egység adja össze, amelynek kimenete csatlakozik a 22 differenciálerősítő másik bemenetéhez. Az egyensúly feltétele a 20 konverzió számító egységnek a 10. ábra szerinti alakjában automatikusan beáll és így a 19 elágazási pontra olyan jel kerül, amely lineáris kapcsolatban van a 7 TG-alapszint komparátorból kilépő m/m0 komparált súlyváltozási jellel és ezáltal a karakterisztika szerinti konverziófokot tartalmazza. A 20 konverziófokot számító egységet kiiktatva, a találmányunk szerinti készülék n-ed rendű reakciók súly változás alapján történő reakciókinetikai kiértékelésére alkalmas. All. ábra példaképpen, a termoanalitikában hitelesítő anyagként használatos kalciumoxalát-monohidrát hőbomlási folyamatainak képe a találmányunk szerinti készülék 7. ábrán ismertetett kivitelének alkalmazása esetén. Látható az ábrán az 1 termomérleg által regisztrált 33 TG-görbe, amely súlyváltozás és hőmérséklet koordinátarendszerben írja le a kalciumoxalát-monohidrát hőbomlását, három, egymást követő bomláslépcsőt jelezve. A bomláslépcsők pontos hőmérsékleti és súlyváltozási határait, valamint a kísérleti körülményeket itt nem ismertetjük, mivel azok jól ismertek. Látható még az ábrán a találmányunk szerinti készülék által kapott, szintén hármas tagozódású 34 görbe, amely a 33 TG-görbének az ismert Arrhenius-féle összefüggés szerinti átalakítása a reciprok abszolút hőmérséklet és a már fentiekből ismert F függvény koordinátarendszerében. Az átalakításnál, a fentiek értelmében, mind a három bomláslépcsőhöz külön-külön n értékeket választottunk és állítottunk be a 14 választó egységeken, valamint külön-külön TG komparálási szinteket választottunk és állítottunk be a 13 választó egységeken. Az n értékek megválasztásánál a fűrészfog alakú lépcsők bal vállának optimális linearizálását kívántuk elérni, a TG-komparálási szintek megválasztásával pedig a fűrészfog profilok által befogott hőmérséklet, ill bomláslépcső tartományt, vagyis az egyes bomláslépcsők átalakítandó tartományát állítottuk be. Az egyenest legjobban közelítő n értéket elfogadva, amit az ábrán mindhárom lépcsőnél kiírtunk, egyrészt az ismert összefüggések alapján a többi reakciókinetikai jellemző számítható, másrészt gyakorlati, pl. élettartam mérések esetén a várható élettartam, az n által kijelölt egyenes alapján a kívánt hőmérsékletre történő extrapolálással megbecsülhető. 5 IC 15 2C 25 3C 35 4C 45 5C 55 6C 65 A találmányunk szerinti Arrhenius-féle feldolgozást számítógép igénybevételével is helyettesíthetjük, de jóval nagyobb beruházás árán és speciális kiképzésben részesült személyzettel. Ezért mindazon helyeken, ahol termomérleget használnak, a találmányunk szerinti készülék alkalmazása nyújtja a legkisebb anyagi és személyi ráfordítás mellett a leggazdaságosabb eredményt. Szabadalmi igénypontok 1. Elektronikus készülék termomérleg (1) által szolgáltatott adatok folyamatos, előnyösen Arrhenius-féle összefüggés szerinti reakciókinetikai feldolgozására, amelynek legalább kétbemenetű adatrögzítő végfokozata (4), valamint ennek egyik bemenetére csatlakoztatott 1/T átalakítója(3)van, azzal jellemezve, hogy az adatrögzítő végfokozat (4) másik bemenetére TG-jel átalakító egység (2) kimenete van csatlakoztatva, amelynek TG- jel bemenete (5) és különbségi jel kimenete (6) van ; a TG-jel átalakító egységben (2) a TG-jel bemenethez (5) TG-alapszint komparátor egység (7) csatlakozik; a különbségi jel kimenet (6) előtt különbségi jel képző egység (8) van; a TG-alapszint komparátor egység (7) kimenetéhez elágazási pont (19) csatlakozik, amelyből az áramkör kétfelé ágazik, az egyik ágban az elágazási ponthoz komparáit TG-jelet logaritmizáló egység (9) bemenete csatlakozik, ennek kimenetéhez reakciórend értékével szorzó egység (10) bemenete csatlakozik ; a másik ágban az elágazási ponthoz (19) komparáit TG-jelet differenciáló egység (11) bemenete csatlakozik, ennek kimenetéhez DTG-logaritmizáló egység (12) bemenete csatlakozik; a reakciórend értékével szorzó egység (10) kimenete és a DTG-logaritmizáló egység (12) kimenete különkülön a különbségi jel képző egység (8) egy-egy bemenetére csatlakozik (1. és 2. ábra). 2. Az 1. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az adatrögzítő végfokozata (4) XY-író, amelynek X-jel bemenete az 1/T átalakító (3) l/T-jel kimenetével, Y-jel bemenete pedig a különbségi jel kimenettel (6) van összekötve (3. ábra). 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a TG-alapszint komparátor egység (7) bemenetére választó egység (13) van csatlakoztatva és a szorzó egység (10) kimenetéhez választó egység (14) bemenete csatlakozik, amelynek kimenete a különbségi jel képző egység (8) bemenetére csatlakozik (3. ábra). 4. A 3. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy egynél több TG-jel átalakító egysége (2) van (4. ábra). 5. A 4. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a TG-jel átalakító egységeknek (2) közös komparáit TG-jelet logaritmizáló, közös szorzó, közös komparáit TG-differenciáló, közös DTG-logaritmizáló és közös különbségi jel képző egységük (9, 10, 11, 12, 8) van, a szorzó egység (10) egyes választó egységeinek (14) bemenetét pedig választó kapcsoló (15) köti a közös szorzóegység (10) kimenetéhez (5. ábra). 6. A 4. vagy 5. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a TG-jel bemenetek (5) egyesítve vannak és ezt a közös TG-jel bemenetet (5) választó kapcsoló (16) köti össze az egyes TG-alapszint komparátor egységek (7) bemenetével (6. ábra). 7. Az 5. vagy 6. igénypont szerinti készülék kiviteli 5
