Устройство для обработки сигналов детектора хроматографа Советский патент 1983 года по МПК G01N31/08 

NU

00 СП

да

Изобратение относится к хроматографии 3 качестве устройства для обработки сигналов детектора и может быть использовано в газовой промьлиленности.

Известно устройство для автг5матической коррекции нулевой линии хроматографа, содержащее первый усилитель и связанный с ним через цепь обратной связи, содержащей конденсатор, ключ, ограничительный и измерительный резисторы, второй 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 первого усилителя, инвертирующий вход которого является входом устрюПства 11

Недостатком устройства является низкая точность хранения нулевого сигнала во время.измерения хроматографических импульсов. Низкая точность обусловлена разрядом запоминающего конденсатора чере его сопротивление утечки, входное сопротивление усилителя и сопротивление утечки - ключа.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для обработки сигнаг:лов детектора хроматографа, содержащее измерительный мост, выход которого соединен с входом нормирую щэго блока, источник питания, различитель полярности, блок компенса ции, ре1улирующий блок, переключате и блок синхронизации, при этом вход регулирующего блока соединен с выходом переключателя, вход которого соединен с первым выходом источника питания, второй выход которого соеднен с входом смещения блока, компенсации, управляю1ций вход которого соединен 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 2,

Недостатком известного устройства является низкая точность хранения нулевого сигнала во время измерения хроматографических импульсо за счет разряда запоминающего конденсатора через входное сопротивление повторителя регулирующего блока и сопротивления утечки.

Целью изобретения является повышение точности.

Цель достигается тем, что устройство для обработки сигналов детекторгл хроматографа, содержащее исто- иик питания, последовательно соединенные измерительный мост, нормирующий блок к блок регистрации, Г1ослпдовате.г;ьно соединенные блок си::хронизации, ключ, регулирующий блок и блок компенсации, выход которого соединен с входом нормирующего блока, введены Гонератор тока, включенный между истсчнкком питания и блоком компенсации, посагедовательно соединенные согласующий блок амплитудный ограни-штель, первый и второй конденсаторы, соединенные параллельно с ключом, третий конденсатор, соединяющий точку соединения первого и BTOpoio конденсаторов с общей шиной, при этом выход нормирующего блока соединен с входом согласуЮ)дего блока, а вход управления амплитудным ограничитеглем соединен с источником питания.

На чертеже представлена блоксхема устройства.

Устройство содержит измерительный 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 ампл1-гтудного ограничителя б, второй вход которого соединен с пepвы выходом источника питания, выход амплитудного ограничителя 6 соединен с первым входом ключа 8, выход которого .герез регулирующий блок 9 соединвр с уп11а.п.пяющим входом блока 10 компенсации:. Выход генератора 11 стабильного тока соединен с входом смещения блока 10 компенсации, выхОд которого подключен к выходу измерительного моста 1 детектора и входу нормирующего блока 2, второй выхол HCTOfHHKd 7 питания соелннен с входом генератора 11 стабильности тока. Одни обкладки конденсаторов 12-14 соединены между собой , а другие соединены соответственно: обкладки конденсатора 12 - с выходом ключа 8, конденсатора 13 - с юиной пулевого потен циала, а ко ;денсатора 14 - с выходом амплитудного от-раничитсля бис первым входом ключа 8, втор ;; вход Koioporo соединен с блоком 15 синхронизации. Усилитель 4 обратной связи и ограничительный резистор 5 объединены в со1ласую1ций блок If.

Устройство работает cJleflyюl nм образом .

На вход смещения блока 10 кo лneнсаиии, выполненного ло схеме дифференциального усилитепя, подается стабильный по уровню ток от генератора 11 стаби:тььо1-о тока. Коэф.фициент усиления лифферб;нциальн 11 о усилителя блока 10 компенсации опреде ляется ypOBfiCM тока 3ц, стабильность которого определяет его стабильность. Подача на вход смещения блока 10 компенсации стабильного п уровню тока исключает синфазные ошибки усиления сигнала поступающего на его управляющий вход, что позволяет повысить точность коррек ции базисной линии детектора. Питание генератора стабильного .тока осуществляется стабилизированным напряжением, поступающим от источника 7 питания. Дифференциальный ВЕлходной сигнал с выхода блока 10 компенсации прикладывается.к входу нормирующего блока 2 таким обрааом, что компенсирует разбаланс измерительного-моста детектора. Регулируя переменным резистором эмиттерные токи транзисторов дифференциального усилителя блока компенсации 1C, обеспечиваит такое дифференциальное напряжение на его выходе, которое компенсирует возможный начальный разбаланс измерительного моста 1 детектора и смещает базисную линию на заранее выбранную 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 замкнутый ключ 8 поступает на вход рег лирующего блока 9. Происходит заря конденсатора с регулирующего блока 9 до напряжения, при котором ба зиская линия возвращается в нулево положение. Это состояние принимается за исходное. При появлении сигнала разбаланс на выходе нормирующего устройства обусловленного теми или иными дестабилизирующими фг1кторами, усилитель обратной связи усиливает этот разбаланс и в зависимости от поляр ности разбаланса происходит заряд либо разряд конденсаторгг с регулирующего блока 9 через амплитудный ограничитель 6, ограничительный ре зистор 5 и выходное .сопротивление усилителя обратной связи. При по-ложительном разбалансе происходит заряд конденсатора, а при отрицательном - разряд, при этом компенсирующее напряжение с в л;-;ода блока компенсации возвращает базисную линию в исходное положение. В моме появления хроматографического импульса, соответствующего концентра ции компонента анализируемого продукта, подаваемого в измерительный мост 1 детектора {не показано), бл 15 синхронизации отключает ключ 8 и напряжение на конденсаторе регулирующего блока 9, соответствующее нулевому положению базисной линии, запоминается и хранится на время действия этого импульса. Амплитудный ограничитель 6 ограничивает хроматографический импульс по амплитуде-, величина которого задается напряжением, поступающим .от источника 7 питания. Уровень ограничения устанавливается выше уровня максимально возможного отклонения базичной линии 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 заряд конденсатора 12 через входное сопротивление повторителя напряжения и сопротивление утечки конденсатора регулирующего блока 9, а также через другие, имеющиеся в схеме сопротивления утечек. Одновременно с зарядом конденсатора 12 через сопротивления утечек происходит разряд конденсатора регулирующего блока 9 через эти же сопроткв.панип утечек. Подбирая соответствую)дим образом величины конденсаторов 12-,.14, обеспечивают равенство скорости разряда запоминающего конденсатора регулирующего блока 9 и скорости заряда компенсир ующего конденсатора 12, обеспечивая тем самым постоянство напряжения на запоминающем конденсаторе и постоянство базисной линии во время измерения : хроматографического импульса , чем повышают точность измерения параметров хроматографического импульса. По окончании действия хроматографического импульса по команде, посту ггающей с блока 15 синхронизации, ключ 8 замыкается, конденсаторы 12-14 разряжаются и устройство переходит в исходное положение автоматической коррекции базисной линии, после чего процесс измерения хроматографичес -:ого импульса повторяется. 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.

Изобретение позволяет исключить влияние величины входного сигнала блока компенсации на его усилительные параметры, вследствие чего исключаются синфазные ошибки постояв ной составляющей сигнала и повьш ается 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.

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.