测定生物样品冻结或融化过程中潜热的方法及装置

摘要

本发明的测定生物样品冻结或融化过程中相变潜热的方法：对待测生物样品实施冻结或融化，以在样品内部造成变化的温度场；采集生物样品温度场中沿冻结或融化方向空间各处的瞬态温度信息，并输入至计算机中进行有限差分数据处理，得到待测生物样品沿冻结或融化方向固、液界面两侧的温度梯度，导热率，移动速率，用被测生物样品固、液界面处的能量连续方程得出待测生物样品的潜热；其装置包括：制冷器、样品室、温度传感器、辅助平片、数据采集仪及计算机等；热电偶引线接到与计算机连通的数据采集仪上；其测试精度高、响应速度快、结构简单、成本低且操作十分简便，适用范围广。

主权项

1.一种测定生物样品冻结或融化过程中潜热的方法，其步骤如下：(1)对待测生物样品实施冻结或融化，以在样品内部造成变化的温度场；(2)采集生物样品温度场中沿冻结或融化方向空间各点(x)处的瞬态固相温度(Ts)及液相温度(Tl)信息；(3)将得到的瞬态温度信息输入至计算机中进行有限差分数据处理，得到待测生物样品沿冻结或融化方向固、液相交界面(s)两侧的温度梯度(Ts/x)、(Tl/x)，其中(Ts/x)为界面处固相一侧的温度梯度，由固相一侧温度的空间各点有限差分得到，(Tl/x)为界面处液相一侧的温度梯度，由液相一侧温度的空间各点有限差分得到；待测样品的固相导热率(ks)及液相导热率(kl)，通过引入一热导率已知为(Ka)的辅助导热平片，在得到该平片上、下表面及平片一侧样品中一点处的温度信息后，通过参比法得到；相变界面的移动速率(ds/dt)通过不同时刻(t)的界面位置(s)的时间差分得到；利用被测生物样品固、液相交界面(s)处的能量连续方程$L={\frac{(k_s{·\partial T}_s/\partial x-k_l{·\partial T}_l/\partial x)}{\mathrm{ds}/\mathrm{dt}}|}_s,$ 得出待测生物样品的潜热(L)。