Устройство для измерения влажности при замораживании в вакууме лекарственных растворов и продуктов микробного синтеза

Устройство для измерения влажности при замораживании в вакууме лекарственных растворов и продуктов микробного синтеза

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к медико-биоло- (ическому оборудованию. Цель изобретения - повышение точности. Устройство содержит камеру 1 замораживания с блоком 2 управления, внутри которой установлена плита 3 с встроенной измерительной кюветой 4, снабженной датчиком 5 теплового потока, датчик температуры, через блок 7 умножения, соединенный с регистратором, эталонную кювету 9 с вторым датчиком 10 теплового потока, последовательно соединенные нуль-орган, поляризованное реле, второй блок умножения, интегратор и делитель , выходом подключенный к второму входу регистратора, датчик 16 сопротивления, через третий блок умножения подключенный к третьему входу регистратора, дифференциатор , задатчик, подключенный к второму входу нуль-органа, стенку 20 кюветы , основание 21, крышку 22 кюветы и штифт 23, внутренний электрод 24 и наружный электрод 20, сопряженный со стенкой 20 кюветы. Дифференциальный метод, датчик 16 и блок 17 обеспечивают повышение точности измерения, 1 з.п.ф-лы, 3 ил. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК пц5 0 01 N 33/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

tlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ сти (21) 4447052/14 (22) 22.06,88 (46) 15.05.91, Бюл, N 18 (71) Всесоюзный научно-исследователь кий биотехнический институт (72) B.È.Áîëèñòîâñêèé, Е,Ф.Андреев, А.С.Кочанов и Н.П,Дяченко (53) 615.475 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1465765, кл. 6 01 М 33/48, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ВЛАЖНОСТИ ПРИ ЗАМОРАЖИВАНИИ В

ВАКУУМЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ PACTBOPOÁ

И ПРОДУКТОВ МИКРОБНОГО СИНТЕЗА (57) Изобретение относится к медико-биолоiè÷ecêoìó оборудованию. Цель изобретения — повышение точности. Устройство содержит камеру 1 замораживания с блоком

2 управления, внутри которой установлена

Устройство для измерения влажности при замораживании в вакууме лекарственных растворов и продуктов микробного синтеза относится к медико-биологическому оборудованию.

Цель изобретения — повышение точноНа фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 — камера замораживания; на фиг, 3 — диаграмма напряжений.

Устройство содержит камеру 1 замораживания с блоком 2 управления, внутри которой установлена плита 3 со встроенной измерительной кюветой 4, снабженной датчиком 5 теплового потока, датчик 6 темпера„„сЫ„„164Ч432 А1 плита 3 с встроенной измерительной кюветой 4, снабженной датчиком 5 теплового потока, датчик температуры, через блок 7 умножения, соединенный с регистратором, эталонную кювету 9 с вторым датчиком 10 теплового потока, последовательно соединенные нуль-орган, поляризованное реле, второй блок умножения, интегратор и делитель, выходом подключенный к второму входу регистратора, дат их 16 сопротивления, через третий блок умножения подключенный к третьему входу регистратора, дифференциатор, задатчик, подключенный к второму входу нуль-органа, стенку 20 кюветы, основание 21, крышку 22 кюветы и штифт 23, внутренний электрод 24 и наружный электрод 20, сопряженный со стенкой

20 кюветы. Дифференциальный метод, датчик 16 и блок 17 обеспечивают повышение точности измерения. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. туры, через блок 7 умножения, соединенный с регистратором 8, эталонную кювету 9 с вторым датчиком 10 теплового потока, последовательно соединенные нуль-орган 11, поляризованное реле 12, второй блок 13 умножения, интегратор 14 и делитель 15, выходом подключенный к второму входу регистратора 8, датчик 16 сопротивления, через третий блок 17 умножения подключенный к третьему входу регистратора 8, дифференциатор 18, задатчик 19, подключенный к второму входу нуль-органа 11, стенки 20 кюветы, основание 21 и крышку 22 кюветы, штифт 23, внутренний электрод 24, наружный электрод 25, сопряженный со стенкой 20, 1649432

30

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерений при откры, той крышке 22 измерительная кювета 4 заполняется исследуемым материалом, герметично закрывается и устанавливается в плите 3. Заданием программы изменения температуры охлаждения в блоке 2 управления устанавливают выбранную скорость охлаждения, Значение величины электрических сигналов, поступающих в нуль-орган

11 до начала кристаллизации закладывают в задатчик 19, Включают питание датчика

16 сопротивления и в кювете 4 между электродачи 20 и 24 создают направленное электрическое поле. Тепловой поток направлен к плите 3 через датчик 5 теплового потока.

Сначала величина его будет ниже, поскольку эталонная кювета 9 не содержит в своем объеме исследуемый продукт.

Теплота; отводимая к плите 3 из кюветы

4, складывается из теплоемкости продукта и теплоемкости кюветы, т.е. .Цкп = Цп+ Чк, (1) где gKn — удельное количество теплоты, от- 2 водимое из кюветы через датчик 5 теплового потока;

qn — удельное количество теплоты, вы деливщееся из продукта при его охлаждении до начала кристаллизации; ок — удельная теплота, прошедшая через датчик 5 теплового потока, выделившаяся при охлаждении кюветы 4.

Поскольку теплота е кюветах отводится только через первый и второй датчики 5 и 10 теплового потока, то образующийся в сигнал термоэдс пропорционален величине теплового потока, проходящего через него и выражение (1) может быть записано в следующем виде:

Цкп = К2 Nn + К2 Ык = . = К2 (Nn + Мк) = Кр N, (2) где K2 — тари ровочный коэффициент датчика теплового потока;

N — значение термаэдс с датчика теплового потока, Для кюветы 9 удельные тепловыделения соответственно составят

Цкэ = Яэ (3) где окэ — удельные тепловыделения, проходящие в процессе охлаждения кюветы 9 через датчик 10 теплового потока; оэ — удельные тепловыделения, образованные в процессе охлаждения кюветы 9.

По аналогии с (2) выражение (3) может быть записано в виде

Цкэ = К2 Иэ (4) (тарировочные коэффициенты датчика 5 и датчика 10 равны, та как и кюветы и дэтчики теплового потока выполнены идентичными), Следовательно, с учетом (2) и (4) для встречно включенных датчиков теплового потока во времени будет равен

q (т) = цкп (т) + цкэ (4 =

= K2 Nn (т) + К2 1к (4 +, + K2 Na (t) = Kz Nn (т), (5)

На фиг. 3 показано, что процесс охлаждения продукта, характеризуется интервалом времени от тп до тк, При этом, поскольку электропроводность материала в процессе охлаждения возрастает, имеет положительное значение и первая производная электропроводности материала во времени.

Поэтому сигнал с датчика 16 сопротивления поступает во второй блок 17 умножения, где перемножается с постоянным коэффициентом Кз и в виде численного значения сопротивления поступает на вход регистратора 8.

Одновременно сигнал поступает на вход дифференциаторэ 18 и далее на управляющий вход поляризованного реле 12 и замыкают контакты, что позволяет беспрепятственному прохождению сигнала с выхода нуль-органа 11 на вход третьего блока 13 умножения.

В момент начала кристаллизации влаги в продукте величина сигнала с встречно включенных датчиков теплового потока возрастает, и сигнал, пройдя нуль-орган 11, поляризованное реле 12, перемноженный в третьем блоке 17 умножения на постоянные значения величин коэффициента датчика теплового потока К2 и теплоту фазового превращения воды гв, фиксируется регистратором 8 в виде переменной во времени величины удельных тепловыделений, Одновременно сигнал с блока 13 умножения поступает на вход интегратора 14, где суммируется и позволяет определить количество теплоты, выделившейся от начала кристаллизации до текущего момента. На фиг. Зб оно характеризуется площадью под кривой удельных тепловыделений g = f (r) на текущий момент времени в виде зависимости

Q = f (t) гк rl pu R = макс акр= Кз г„ы(т) а т=

-- K Nn() Лт, (6) где R = R a c — электрическое сопротивление продукта в момент завершения кристаллиззции в продукте.

Количество влаги VJsn в продукте в соответствии с зависимостью (6) определяется как «чвл = — - —, Ок (7)

r-„Ì где r — удельная теплота кристаллизации материала (теплота фазового превращения). 649432

По завершении кристаллизации электропроводность материала принимает постоянное значение 0 (см, фиг. Зв). 11ри этом сигнал с датчика 16 сопротивления, пройдя через блок 17 умножения, поступает в дифференциатор 18 и дифференцируется, принимая нулевое значение. Поляризованное реле 12 размыкается и дальнейшее увеличение значения влажности продукта не происходит. Максимальная величина влажности, записанная в регистраторе 8, и является величиной влажности замороженного продукта.

Формула изобретения

1, Устройство для измерения влажности при замораживании в вакууме лекарственных растворов и продуктов микробного синтеза, содержащее камеру замораживания с блоком управления, внутри которой установлена плита со встроенной измерительной кюветой, снабженной датчиком теплового потока, и датчик температуры, через блок умножения соединенный с регистратором,отличающееся тем,что,с целью повышения точности, оно дополнительно содержит эталонную кювету с вторым датчиком теплового патока, встречно включенным с первым датчикам теплового потока и

5 соединенных с последовательно соединенными нуль-органом, поляризованным реле, вторым блоком умножения, интегратором и делителем, выходом соединенным с вторым входам регистратора, датчик сопротивпе10 ния, через третий блок умножения подключенный к третьему входу регистратора, дифференциатар, выходом подключенный к второму входу поляризованного реле, а входом — к выходу третьего блока умножения, 15 эадатчик, подключенный к второму входу нуль-органа, четвертый вход регистратора соединен с выходом второго блока умножения.

2, Устройство по и. 1, о тл ич а ю щее20 с я тем, что кювета содержит стенки, основание и крышку и через штифт соединена с плитой, внутренний и внешний электроды . датчика сопротивления в кювете выполнены саосна и вместе с датчиком теплового пото25 ка сопряжены со стенкой.

3649432

Фиа1

5 ze zt23 N 10 zezfzzzs 5

Фг.2

"649432

Фиг.5

Редактор С.Рекова

8аказ 1868 Тираж 419 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

2U

Составитель В.Аниськин

Техред М.Моргентал Корректор И.Муска