Funktionsprincip för en värmeflödes-DSC

En DSC-mätcell består av en ugn och en integrerad sensor med bestämda positioner för prov- och referensskålarna.

Sensorområdena är anslutna till termoelement eller kan till och med vara en del av termoelementet. Detta gör det möjligt att registrera både temperaturskillnaden mellan prov- och referenssidan (DSC-signal) och prov- eller referenssidans absoluta temperatur.

På grund av provets värmekapacitet (Specifik värmekapacitet (cp)Värmekapacitet är en materialspecifik fysikalisk storhet som bestäms av den värmemängd som tillförs provkroppen, dividerat med den resulterande temperaturökningen. Den specifika värmekapaciteten är relaterad till en massa-enhet av provkroppen.cp) värms referenssidan (vanligtvis en tom kastrull) i allmänhet upp snabbare än provsidan under uppvärmningen av DSC-mätcellen, dvs. referenstemperaturen (TR, grön) ökar lite snabbare än provtemperaturen (TP, röd). De två kurvorna uppvisar ett parallellt beteende under uppvärmning med konstant uppvärmningshastighet - tills en reaktion i provet inträffar. I det fall som visas här börjar provet att smälta vid t1. Provets temperatur ändras inte under smältningen; referenssidans temperatur förblir dock opåverkad och fortsätter att uppvisa en linjär ökning. När smältningen är avslutad börjar även provets temperatur att öka igen och från och med tidpunkten t2 uppvisar den återigen en linjär ökning.

Differentialsignalen (ΔT) för de två temperaturkurvorna visas i den nedre delen av bilden. I mitten av kurvan genererar beräkningen av differenserna en topp (blå) som representerar den endoterma smältprocessen. Beroende på om referenstemperaturen subtraherades från provtemperaturen eller vice versa under beräkningen kan den genererade toppen peka uppåt eller nedåt i diagrammen. Toppens area är korrelerad med övergångens värmeinnehåll (entalpi i J/g).

DIN 51007 och ISO 11357-1 rekommenderar att endotermiska processer avbildas med uppåtgående ordinatamplitud. I t.ex. ASTM E793 och E794 föreslås en nedåtgående tillämpning av den endotermiska riktningen. Det är därför som programvaran NETZSCH Proteus® programvaran gör det möjligt att välja tillämpningsriktning för endotermiska och exotermiska processer.