Устройство для обработки сигналов детектора хроматографа

Устройство для обработки сигналов детектора хроматографа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВОДЛЯ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ ДЕТЕКТОРА ХРОМАТОГРАФА, содержащее источник питания, последовательно соединенный измерительный мост, нормирующий блок и блок регистрации , последовательно соединенные блок синхронизации, ключ, регулирующий блок и блок компенсации, выход которого соединен с входом нормирующего блока, отличающееся тем, что, с целью повьпиения точности в него введены генератор тока, включенный между источником питания и блоком компенсации, последовательно соединенные согласующий блок, амплитудный ограничитель, первый и второй конденсаторы, соединенные паргшлельно с ключом, третий конденсатор , соединяющий точку соединения первого и второго кЪнденсаторов с общей шиной, при этом выход нормирующего блока соединен с входом согла- Q сующего блока, а вход управления ам- g плитудным ограничителем соединена . (Л с источником питания.

ф"

„„SU„„1043561 A

3(5<) G 01 N 31/08 у ( с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ . ч, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК »

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3446005/48-21 (22) 28.05.82 (46) 23.09.83. Бюл. У. 35 (72) А.М.Запорожский, Н.Ф.Лешонок и В.П.Соколов (71) Грозненское научно-производственное объединение Промавтоматика (53) 543.54(088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР

Р 750367, кл, G 01 N 31/08, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 928225, кл. G 01 N 31/08, 1982 ° (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ

СИГНАЛОВ ДЕТЕКТОРА ХРОМАТОГРАФА, со- держащее источник питания, последовательно соединенныю измерительный мост, нормирующий блок и блок регистрации, последовательно соединенные блок синхронизации, ключ, регулирующий блок и блок компенсации, выход которого соединен с входом нормирующего блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения, точности в него введены генератор тока, включенный между источником питания и блоком компенсации, последовательно соединенные согласующий блок, амплитудный ограничитель, первый и второй конденсаторы, соединенные параллельно с ключом, третий конденсатор, соединяющий точку соединения первого и второго конденсаторов с общей шиной, при этом выход нормирующего блока соединен с входом согласующего блока, а вход управления ам- Я плитудным ограничителем соединен . с источником питания.

10418 j j

5О

Изобр= Tåíèå относится к хроматографии в качестве устройства для обработки сигналов детектора и может быть rcïoëüçoâàío в газовой промы<11ленности.

Известно устройство для авт<,матической коррекции нулевой линии хроматографа, содержащее первый усилитель и связанный с ним через цепь обратной связи, содержащей конденсатор, ключ, ограничительный и измерительный резисторы, sToрой усилитель, причем конденсатор одной обкладкой подключен к земле, а другой — к неинвертирующему входу первого усилителя и через ключ и ограничительный резистор подключен к выходу второго усилителя, а измерительный резистор включен между инвертирующим входом и выходом

rrepaoro усилителя, инвертирующий вход которого является входом уст- 2О ройства 1 1 ).

Недостатком устройства является низкая точность хранения нулевого сигнала во время измерения хроматографических импульгов. 25

Низкая точность обусловлена разрядом запоминающего конденсатора через

его сопротивление утечки, входное сопротивление усилителя и сопротивление утечки — ключа. 30

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для обработки сигна-.лов детектора хроматографа, содержащее измерительный мост, выход которого соединен с входом нормирую- щего блока, источник питания, различитель полярности, блок компенсации, регулирующий блок, переключатель и блок синхронизации, при этом вход регулирующего блока соединен с вы- 4О ходом переключателя, вход которого соединен с первым выходом источника питания, втОрОй ВыхО,ц кОтОрОгО сОединен с входом смещения блока кгмпенсации, управляющий вход которого 45

< оединен с выходом регулирующего блока, выход блока компенсации соединен с входом нормирующего блока, выход которого соединен с входом различителя полярности (блок регистрации), первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами переключателя, третий управлйющий вход которого соединен с выходом блока синхронизации <? .

Недостатком известного устройства является низкая точность хранения нулевого сигнала во время из— мерения хроматографических импульсов за счет разряда запоминающегo конденсатора через входное сопротивле.— ние повторителя регулирующего блока и сопротив.пения утечки.

Целью изобретения является повышение точности. д,5

ЦЕЛЬ ДОС 1 Игd 1TO УСТ

poAc r E1n для обработки сигналов детектора хрома.-ографа, содержащее исто-<ник питания, последовательно соединенные измерительный Mor г, нормирующий блок и блок регистрации, пос едоват< т:ьно соедине..ные блок синхронизаци.< ключ „регулирующий блок и блок компенсации, выход котоРОГО СОЕДИНЕН С ВХОДОМ НЛРМИРУЮщего блока, введены генератор о

На чертеже представлена блоксхема устройства. <<

Устройство содержит rзмерительный мост 1 детектора, нормирующий блок 2, блок 3 обработки и отображения сигнала, соединенные последовательно. Выход нормирующего блока 2 через усилитель 4 обратной связи и ограничительный, резистор 5 соединен с первым входом ампл< туд,<ого ограничителя 6, второй вход которогo соединен " первым выходом источника 7 питания, выход амплитудного ограничителя 6 соединен с первым входом ключа 8, выход которогo -срез рег лирующи1; блок 9 соединен с vTIpe вля у<<им входом блока ) 0 компенсации.. Выход генератора 11 стабильного тока соединен с входом смещения блока 10 компенсации, вых.1д «<.=Орого подключен к выходу a:1МЕритЕЛьвогО МОСта 1 детектора и входу нормирующего блока 2, второ11 выход истo чrника 7 1".итания <.Оединен с входом генератора 11 стабильности тока. Одни об-. кладки конден<:аторов 12-14 ".оединены между собой, а другие соединены соответственно: обкладки конденсато.ра 12 — с выходом клю:<а 8, конденсатораа 1 3 — с 1ли Erne нуле во< о поте нциала, а ко11денсатора 14 — с выходом амплитудн эго ограничите.<я 6 и " первым входом клю <а 8, втор; вход которогo соединен с блоком 18 сНН хронизации. Усилитель 4 обратной связи и ограничительный резистор 5 объединены в rorласукщий блок 16.

Устройство работает сле<цую,1<ИМ Об" разом.

Н вход смещения блока 10 компенсации, ныполнеьц<<>го ",n cxeìe дифференциального усилите<1я, подается стабильный по ур<>в<1ю ток от генератора 1 1 стаби11ьно! < 1 n)<ë . 1< Озй фициент усиления дифференциально1 з уси—

1П4 l „б t

20 лителя блока 10 к эмпенсации определяется уровнем тока е, стабильность которого определяет его стабильность. Подача на вход смещения блока 10 компенсации стабильного по уровню тока исключает синфаэные 5

oIQHGKH усиления сигнала поступающего на его управляющий вход, что позволяет IloBblcHTb To÷í còü коррекции базисной линии детектора.

Питание генератора стабильного t0 .тока осуществляется стабилизированным напряжением, поступающим от источника 7 питания, Дифференциальный выходной сигнал с выхода блока 10 компенсации прикладыва- 15 ется.к входу нормирующего блока 2 таким образом, что компенсирует разбаланс измерительного моста детектора. Регулируя переменнь.м резистором эмиттерные токи транзисторов дкфференциального усилителя блока комгснсацик 10 обеспечивают такое дифференциальное напряжение на его выходе, которое компенсирует возможный начальный разбаланс измерите --: ного моста 1

25 детектора и смещает базисную линию на заранее выбра.- вую постоянную величину от нулевого положения.

После отклонения базисной линии на постоянную величину ключ 8 замыкают и напряжение смещения базисной линии с выхода нормирующего блока 2 через усилитель 4 обратной связи, ограничительный резистор 5, амплитудный ограничитель б и замк- 35 нутый ключ 8 поступает на вход регулирующего блока 9. Проксходит заряд конденсатора с регулирующего блока 9 до напряжения, при котором баэиская линия возвращается в нулевое 40 положение. Это состояние схемы принимается за исходное.

При появлении скгнала разбаланса на выходе нормирующего устройства 2, обусловленного теми кли иными де- 45 стабилизирующими факторами,. усилитель обратной связи усиливает этот разбаланс и в зависимости от полярности разбаланса происходит заряд либо разряд конденсатора с регулирующего блока 9 через ампл тудный ограничитель б, ограничительный резистор 5 и выходное сопротивление усилителя обратной связи. При по-, ложительном разбалансе происходит

5 заряд конденсатора, а при отрицательном — разряд, при зт м компенсирующее напряженке с выхода блока 10 компенсации возвращает базисную линию в исходное положение. B момент появления хроматографического им- 60 пульса, соотвеTcTBующего концентрации компонента анализируемого продукта, подаваемого в измерительный мост 1 детектора (не показано), блок.

15 синхронизации отключает ключ 8 б5 и напряженке на конденсаторе регулирующего блока 9, соответствующее нулевому положению базисной линии, запоминается и хранится на время действия этого импульса. Амплитудный ограничитель б ограничивает хроматографический импульс по амплитуде, величина которого задается напряжением, поступающим от источника 7 питания. Уровень ограничения устанавливается выше уровня максимально возможного отклонения базичной линик от нулевого положения и ниже уровня хроматографического импульса, соответствующего минимальной концентрации компонента, подаваемого в измерительный мост 1 детектора.

Стабильное по амплитуде напряжение прямоугольной формы и длительностью, равной длительности хроматографического импульса, поступает с выхода амплитудного ограничителя б на конденсаторы 13 и 14, с выхода которых прикладывается к конденсатору 12. Под действием этого импульсного напряжения происходит за ряд конденсатора 12 через входное сопротивление повторителя напряжения и сопротивление утечки конденсатора регулирующего блока 9, а так;же через другие, имеющиеся в схеме ! сопротивления утечек.

Одновременно с зарядом конденсатора 12 через сопротивления утечек происходит разряд конденсатора регулирующего блока 9 через эти же сопрстквл=- ê "I утечек. Подбирая соответствующим образом величины конденсаторов 12-14, обеспечивают равенство скорости разряда запоминающего конденсатора регулирующего блока 9 и скорости заряда компенсирующего конденсатора 12, обеспечивая тем самым постоянство напряже«ия на запоминающем конденсаторе и постоянство базисной линии во время измерения хроматографи песк;Го импульса, чем повышают точность измерения параметров хроматографического импульса.

По окончании действия хроматографического импульса по команде, посту лающей с блока 15 синхронизации, ключ 8 замыкается, конденсаторы 12-14 разряжаются и устройство переходит в исходное положение автоматической коррекции базисной линии, после че.вЂ,о процесс измерения хроматографичес.ого импульса повторяется.

9 блоке обработки и отображения сигнала осуществляют запоминание амплитуды хроматографического импульса или вычисление его площади, а также формируют непрерывные стандартные электрические сигналы для отображения и регулирования технологического процесса по контролируемому компоненту анализируемого продукта.

1043561

Составитель С.Морозов

Редактор Н.Джуган Техред С.Мигунова Корректор A,Ïîâõ

Заказ 7330/47 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, й-35, Раушская наф., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение позволяет исключить влияние величины входного сигнала блока компенсации на его усилительные параметры, вследствие чего исключаются синфазные ошибки постоян ной составляющей сигнала и повышается точность коррекции нулевого сигнала измерительного моста, а также повышается точность хранения нулевого сигнала на время действия хроматографического импульса, вследствие чего повышается точность измерения параметров хроматографических импульсов.