Термостат колонок газового хроматографа Советский патент 1983 года по МПК G01N31/08 

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к термостатам колонок газового хроматографа.

Известен термостат колонок газового хроматографа, содержащий рабочую камеру с дверцей, нагреватель, вентилятор, датчик температуры, терморегулятор и термопредохранитель . Термопредохранитель, выполненный из свинцовой проволоки, включен в цепь питания нагревателя и предназначен для исключения возможности перегрева термостата выше ЗОО-с 1.

Недостатком работы известного, термостата является невозможность продолжения анализа всякий раз при срабатывании термопредохранителя. эксплуатации это связано с отключением прибора от сети, охлаждением термостата, заменой термопредохранителя и выходом прибора на режим. Эти операции займут определенное время (4-8 ч), только после этого анализ можно продолжить.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является термостат колонок газового хроматографа, содержаидай,рабочую -камеру в которой установлен нагреватель, измерительный мост с устройством для установки температуры и датчиком температуры, усилитель, подключенный к выходу моста, элемент сравнения, установленный на выходе усилителя, регулирующий элемент, включенный в цепь питания нагревателя, и электромагнитное реле, контакты которого включены в цепь питания нагревателя 2.

Надежность работы такого термостата зависит от надежности таких узлов, как измерительный мост, усилитель и фазочувствительное устройство. При неисправности любого из перенесенных узлов регулируемый объект может перегреться и выйти из строя.

Цель изобретения - повышение надежности работы термостата.

Указанная цель достигается тем, что в термостате колонок газового хроматографа, содержащем рабочую камеру, в которой установлен нагреватель, измерительный мост с устройством для установки температуры и датчиком температуры, усилитель, подключенный к выходу моста, элемент сравнения, установленный на выходе усилителя, регулирующий элемент, включенный в цепь питания моста, и электромагнитное реле, контакты которого включены в цепь питания нагревателя, электромагнитное реле снабжено сердечником VL3 Ферромагнитного материала, температура точки Кюри которого равна предельно допустимой температуре нагрева колонок, и помещено в рабочей камере термостата.

На чертеже приведена функциональная схема термостата.

Термостат содержит измерительный мост 1 с устройством для установки температуры (задатчик ) и датчиком температуры, подключенным к усилителю 2, элемент 3 сравнения, подключенный к входу регулирующего элемента 4, включенного в цепь питания нагревателя 5, электромагнитное реле б, подключенное через диод 7 к источноку напряжения +Е. Контакты 8 и 9 реле б включены соответственно в цепи питания нагревателя 5 и схемы 10 сигнализации. Реле б и нагреватель 5 совместно с колонками газового хроматографа расположены в рабочей камере 11. Электромагнитное реле б можно подключать как непосредственно к источнику напряжения Е, так и через фазочувствительное устройство 12 (в коллекторную нагрузку транзистора 13). ЕЬ сравнению с известным термостатом транзистор 13 должен иметь обратную проводимость и смещение на базе от источника напряжения -fE.

Термостат работает следующим образом.

Ггэи включении термостата, ввиду неравенства сопротивлений датчика и задатчика температуры, на выходе измерительного моста 1 появляется сигнал разбаланса, амплитуда которого пропорциональна разности температуры регулируемого объекта, установленной задатчиком. Сигнал разбаланса усиливается усилителем 2 и поступает на элемент сравнния 3, который формирует запускающий импульс, подаваемый на регулирующий элемент 4, причем угол открытия элемента 4 пропорционален амплитуде сигнала разбаланса. При равенстве температур объекта и заданной сигнал разбаланса равен нул

При отказе элементов термостата (например, короткое замыкание регулируквдего элемента 4) нагреватель 5 включается в сеть постоянно и температура объекта может превысить предельно допустимое значение. Когда температура в рабочей камере 11 достигнет точки Кюри сердечника электромагнитного реле б, в материале сердечника нарушается состояние самопроизвольной, намагниченности и он из ферромагнетика становится парамагнетиком. Электромагнитное реле б отключается, несмотря на присутствие в обмотке электрического тока, контакт 8 разрывает цепь питания нагревателя 5, а контакт 9 включает схему 10 сигнлизации. При последующем понижении температуры в рабочей камере 11 электромагнитное реле 6 срабатывает, и процесс повторяется. При этом температура в рабочей камере 11 равна предельно допустимой температуре нагрева колонок. необходимости по сигналу схемы 10 сигнализации термостат можно выключить.

Электромагнитное реле 6 можно запитать и через фазочувствительное устройство 12. В этом случ-ае при температуре объекта ниже заданной транзистор 13 открыт от смещения +Е, и работа реле 6 аналогична описанной. В случае перехода на режим работы термостата с более низкой температурой фаза сигнала разбаланса меняется на 180 и напряжение с выхода усилителя 2 закрывает транзистор 13, реле 6 обесточивается и отключае ся. Е этой схеме управление реле б осуществляется при помощи воздействия на обмотку (ток) и сердечник (температура).

Таким образом, предлагаемое техническое решение, сохраняя все преимущества известныхобъектов, позволяет повысить надежность работы термостата, так как надежность срабатывания защиты зависит лишь от физических свойств материала сердечника электромагнитного реле. В качестве материала сердечника можно применить стали 74НМД (8г365«С), 77Н1Д (е 350°С), 80НХС (в 330°С), 16ЮХ (). Кроме того, предлагаемая защита не Tptiбует восстановления и позволяет

продолжить анализ при предельно допустимой температуре нагрева колонок газового хроматографа.

ТЕРМОСТАТ КОЛОНОК ГАЗОВОГО ХРОМАТСГРАФА, содержащий рабочую камеру, в которой установлен нагреватель, измерительный мост с устройством для установки температуры к датчиком температуры, усилитель , подключенный к выходу моста/ элемент сравнения, установленный на выходе усилителя, регулирукяций элемент, включенный в цепь питания нагревателя, и электромагнитное реле, контакты которого включены в цепь питания нгоревателя, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности работы термостата, электрр лагнитное реле снабжено сердечником из ферромагнитного материала, температура точки Кюри которого равна предельно допустимой температуре нагрева колонок, и помещено в рабочей камере термостат. сл со ел о СХ)