[其他]一种新型的化学反应速率检测仪

说明书

本实用新型与化学反应过程相对速度的检测有关。

一般化学反应相对速度与温度的关系，通常用Arrhenius方程表示如下：

r = e E R ( 1 T o - 1 T ) ]]>

式中：r－化学反应相对速度

E－反应物的活化能

R－气体常数

T₀－基准反应温度

T－实际反应温度

上述方程所描述的化学反应现象如下，当化学反应温度处于基准温度时，即T＝T₀，化学反应相对速度r＝1。当反应温度偏离基准温度即T≠T₀时，化学反应相对速度就发生变化。其变化大小，与化学反应物的活化能E值有关，也与T偏离T₀的多少有关。检测一般化学反应相对速度所用的电子仪器，包括一个热敏元件和一个Arrhenius方程模拟电路构成。英国专利1381337号内容为：放置热敏元件与材料相接触，并保持热敏元件两端电压不变，以便使所通过元件的电流与化学反应过程的反应速率成比例。由一个对数电路，反对数电路和线性放大电路组合A－rrhenius方程的模拟电路。该专利的具体实施是：将一个半导体热敏电阻探针插入被测轮胎内部（或其它设备中）。由于轮胎内部温度的变化，使流过热敏电阻探针的电流将按指数规律变化。此电流信号，经过缓冲放大器转换成电压信号，送到对数电路把电压与温度的指数关系变为线性关系。再通过由线性放大器组成的E值设定电路改变其斜率，经反对数电路放大，转换成Arrhenius方程形式，完成Arrhe－nius方程的模拟。

可见它存在不足之处，它用专门的半导体热敏电阻作检测元件，通过对数、线性放大、反对数电路转换模拟Arrhenius方程。使结果引入的误差较大，电路复杂。仪器校准时，由于测温元件用半导体热敏电阻，须备有一台校准仪。这种校准仪由一个可控温的热载体和一个指示器组成。当基准温度改变或更换探针时，测温元件探针插入其热载体中检测化学反应相对速度并进行调节，使r＝1。这样仪器操作复杂。而且半导体热敏电阻的测温元件，其半导体材料常数随温度变化而变化，致使使用温度的动态范围较窄，对于温度波动范围较大的反应会造成较大的误差。测温最高极限往往不超过300℃。测温头体积不能做得更小。长期工作稳定性差，测温元件互换性不好。

本实用新型的目的是提供一种更为适用的Arrhe－nius方程模拟电路。以及适用于这种电路的温度检测器。

本实用新型的特征是，采用输入输出关系成比例的温度检测器，用一个曲线拟合电路、指数放大电路和线性放大电路的组合来模拟Arrhenius方程。用一个电阻分压器调节活化能E值，用另一个电阻分压器调节化学反应相对速度，使r＝1。

本实用新型除了线路简单，系统误差小外，温度检测器用热电偶或金属热敏电阻。测温范围大（室温－600℃）测温探头可以做得更小。而且仪器校准方便。在橡胶轮胎硫化机上试用，控制等效硫化的效果令人满意。而且本实用新型还能用于其它化学反应相对速率的检测，如醋酸酐的分解反应，酚醛树脂的聚合控制等。

附图是本实用新型的模拟电路原理图。