Устройство для воспроизведения квазихроматографического сигнала Советский патент 1984 года по МПК G06G7/28 

киэацин подключены к управляющим входам соответствующих N управляемых: ключей5 (N+D-ft выход блока синхроиизации подключен к управляющим входам (N+1)-ro, (N+2)-ro и (N+3)-ro yпpaвляe ьrx клгочей.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ КВАЗИХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО СИГНАЛА, содержащее блок управления, блок синхронизации и аттенюатор, отличающееся тем, что, с целью упр.ощения устройства, оно содержит N формирователей одиночного квазихроматографического импульса, генератор заднего фронта квазихроматографического импульса, генератор шума, N-канальное потенциальное устройство, N+3 управляемых ключей, М+2 аттенюаторов, выходной сумматор, выход которого является выходом устройства для воспроизведения квазихроматографического сигнала, и генератор пилообразного напряжения, подключенный к входу N-канального потенциалосдвигающего устройства, каждый из выходов N-канального потенциалосдвигающего устройства подключен к выходу соответствующе,го формирователя одиночного, квазихроматографического импульса, выходы которых через соответствующие последовательно соединенные управляемый ключ и аттенюатор подключены к i-му входу выходного сумматора, выходы . , генератора пилообразного напряжения, генератора заднего фронта квазихроматографического импульса и генератора шума через последовательно соединенные (К+1)-й, (N4-2)-ii и (Ы+3)-й управляемые ключи и аттенюатор подключены к соответствующему i-му входу выходного сумматора, а блок управления содержит компаратор, два элемента ИЛИ, одновибратор, дифференцирующую цепочку, RS-триггер и Двухполюсный переключатель, причем вход компаратора является входом блока управления и подключен к выходу генератора пилообразного напряжеi ния, выход компаратора соединен с первым входом первого элемента 1ШИ, выход которого через одновибратор е соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и первым выходом блока управления, подключенного к информационному входу блока синхронизации, второй вход первого элемента ИЛИ через дифференцирующую цепочку подX) к инвертирующему выходу RSN3 триггера и второму выходу блока О Ю управления, подключенному к входу сброса блока синхронизации, прямой выхол RS -триггера подключен к второму СЮ входу второго элемента ИЛИ, выход которого является третьим выходом блока управления и подключен к входам генератора пилообразного напряжения и генератора заднего фронта квазихроматографического сигнала, первый и второй входы RS-триггера подключены соответственно к клеммам останова и пуска двухпозиционного переключателя, управляющтй контакт которого подключен к шине нулевого выходов блока синхропотенциала,

Изобретение относится к аналоговым ycTpoHCTBaN, предназначенным для получения сигналов с заранее заданными характеристиками, воспроизводящими особенности хроматографнческих сигналов сложной формы, и может быть использовано для контроля и регулировки хроматографических электронных интеграторов.

Известно устройство формирующее сигнал тока экспоненциальной формы, содержаш,ее операционный усилитель, конденсаторы, резисторы, которое при работе вьщает повторяющиеся сигналы тока, изменяющиеся по экспоненциальной кривой, причем амплитуда и длительности сигналов постоянны tlНедостатком данного 5стройства является то, что оно на может моделировать хроматограмму смеси,, состоящей из нескольких комнонентов.

Наиболее 6лизки s по технической сущности к изобретению является имитатор хроматографического сигнала содержащий блок управления, блок синхронизации, аттенюатор, ленто протяжное устройство, кварцевый генератор, нормирующий высокостабильный усилитель, преобразователь коднапряжение и реверсивный счетчик 2

Недостатком данного устройства является сложность, приводящая к трудности задания программы его работы.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для воспроизвгдения квазихроматографического сигнала, содержащее блок управления, блок синхронизации и аттенюатор, введены N формирователей одиночного квазихроматографического импульса, ганератор заднего фронта квазихроматографического импульса, генератор пг/ма, Н канальное потенциалосдвигающее устройство; N+3 управляемых ключей, N+2 аттрнюаторов5 выходной

сумматор, выход которого является выходом устройства для воспроизведения квазихроматографического сигнала и генератор пилообразного напряжения,

подключенный к входу N-канального потенциалосдвигающего блока, каждый из выходов N-канального потенциалосдвигающего устройства подключен к входу соответствующего формирователя

одиночного квазихроматографического импульса, выходы которых через соответствующие последовательно соединенные управляемый ключ и аттенюатор, ггодключены к i-му входу выходного

сумт-штора, выход генератора пилообразного напряжения, генератора задйего фронта квазихроматографического импульса и генератора через последовательно соединенные (Нн-1)-й,

)-й и ()-й управляемь е ключи и аттенюатор подключены к соответствуюш.ему i-му входу выходного сумматора, а блок управления содержит компаратор, два элемента ИЛИ, одновибратор, дифференцирующую цепочку, Р5-триггер и двухполюсный переключатель, причем вход компаратора является входом блока управления и подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, выход компаратора соединен с первьгм входом первого элемента ИЛИ, выход которого ерез одновибратор соединен с первым входом второго элемента 1-ШИ и первым

Е:ЫХОДОМ блока управления подключени:ого к информационному входу блока синхронизации, второй вход первого элемента ИЛИ через дифференцирующую цепочку подключен к инвертирующему

выходу R5-триггера и второму выходу блока управления 5 подключенному к входу сброса блока синхронизации, прямой выход RS-триггера подключен ко второму входу второго элемента

ИЛИ, Быкод которого является третьим в ыходом блока управления и подключен к входам генератора пилообразного напр.чженг я и генератора заднего 31 фронта квазнхроматографического сигнала, первый и второй входы RS-триггера подключены к клеммам останова и пуска двухпозиционного переключателя, управляемый контакт которого подключен к шине нулевого потенциала, N выходов блока синхрон зации подключены к . управляющим вхо дам соответствующих N управляемых ключей, (К+1)-й выход блока синхро низации подключен к управляющим вхо дам (N+1)-ro, (N+2)-ro и (N+3)-ro управляемых ключей, На фиг. 1 представлена блок-схем устройства для воспроизведения кв.азихроматографического сигнала, на фиг. 2 - блок-схема блока управлени Устройство для воспроизведения квазихроматографического сигнала содержит блок управления 1, блок синхронизации 2, N формирователей одиночного квазихроматографического импульса .., генератор заднего фронта квазихроматографического импульса 4, генератор шума 5, N-канальное потенциалосдвигающее устрой ство 6, управляемые ключи ,, аттенюаторы |,, выходной сумма тор 9, генератор пилообразного напряжения 10. Блок управления содержит компара тор 11 , двухпозиционный переключатель 12, R5-триггер 13, первый и второй элементы ИЛИ 14 и 15, дифференцирующую цепочку 16 и одновибратор 17. Устройство работает следующим образом. После установки двухпозиционного переключателя 12 блока управления 1 в положение Пуск генератор пилообразного напряжения 10 начинает формировать и подавать линейно возрастающее напряжение на вход блока управления 1 и вход N-канального потенциалосдвигающего устройства 6. При достижении установленного порогового значения амплитуды этого напряжения блок управления вьодает н генератор пилообразного напряжения 10 сигнал сброса, посла чего процесс формирования ntmoo6pa3Horo напряжения возобновляется. N-каналь ное потенциалосдвигающее устройство имеет N выходов, на каждом из кото рых сигнал по своей форме, включая амплитуду, повторяет входной, но, в общем случае, отличается от него по уровню (потенциалу) , т.е. своим смещением. Взаимно смещешшй i:o уровню пилообразные напря кения с потенциалосдвигающего ycTpoiictfja 6 поступают соответственно на первый, второй и N-ный формирователи одиночного квазихроматографического импульса .. При этом на выходе каждого из них образуются напряжения, подобные одиночному хроматографическому пику. Взаимньй сдвиг STISX сигналов во времени определяется задаваемой величиной смещения каждого из выходных сигналов М-ка1ального потенци алосдвигающего устройства 6, чем обеспечивается имитация влияния различий констант распределения на процесс разделения компонентов в аналитической колонке хроматографа. Имитированные хроматографические пики с выходов формирователей одиночных квазихроматографических импульсов проходят через управляемые ключи 7 -7 , ослабляются необход1-шым образом (в соответствии с желаемой имитацией взаимного соотношения конгдентраций компонентов анализируемой смеси) с помощью аттенюаторов 8 о . В устройстве предусмотрена возможность имитации влияния времени удержания компонентов на форму хроматографического пика. Эта возможность обеспечивается для всей группы одиночных квазихроматографических импульсов одновременно путем изменения наклона пилообразного напряженин. Также предусмотрена возможность №1итации хвоста (заднего фронта квазихроматографического ш шульса) , с которым зачастите совпадает во времени выход пика исследуемого компоне1гта смеси. Имитация хвоста произвольной длительности и крутизны обеспечивается сигналом генератора заднего фронта квазихро- матографического и пульса 4, которьм поступает на соответствующий вход выходного cyjiMaTopa 9 через управляемый к.пюч и аттенюатор. Имитация дрейфа нулевой линии производится подачей на (N+1) вход выходного сумматора 9 исходного пилообразного напряжения. Необходимый наклон базисной (нулевой) линии устанавливается атте510

нюатором 8,j . Шумы хроматографического сигнала имитируются геператором шума 5, величина сигнала которого устанавливается аттенюатором

8 n+iС целью обеспечения возможности

контроля характеристик анализатора,, задачей которого является определение площадей и времени удерживания хроматографических пиков компоненто смеси, предлагаемое устройство работает в таком режиме, что на его выход последовательно подается результирующий сложньш квазихроматогрфический сигнал, а затем поочередно каждый из составляющих одиночных квазихроматографических имнульсов с теми параметрами, с которыми они присутствуют в результирующем сложном сигнале, далее процесс повторяется .

Используя воспроизводимый устройством квазихроматографичесрсий сигнал заданной формы, оператор может выбрать такой режим работы, при котором устройство обеспечивает минимальные ощибки определения параметров полезных составляющих реального сложного хроматографического сигнала, причем порядок этих ошибок легко определяется сопоставлением измереннь Х параметров имитированных полезных составляющих на фоне помех и без помех.

Указанный режим работы устройства обеспечивается следующим образом .

В момент пуска прибора блок синхронизации 2 подает идиничное напряжение на управляющие входы всех управляемых ключей 7. ,, в результате чего на выходе вьпсодного сумматора 9 формируется сложньй квазихроматографически сигнал, В следующий период счетный импульс с выхода блока управления 1 ., совпадающий по времени с командой сбросепоступающей на генератор пилообразного напряжения tO, переводит блок синхронизации 2 в состояние при котором единичное напряжение поступает лишь на управляющий ключ 7.| . В этом случае на выход устройства проходит только сигнал,, выработанньй формирователем одиночного квазихроматографического импульса 3 Следующим счетным импульсом блок синхронизации замыкает лишь управ1 яемый ключ Sj 5 и на выход устройства проходит только сигнал, выработанный формирователем одиночного квазихроматографического сигнала А1 алогичис этому происходит поочередное подключение последующих формирователей одиночных квазихроматографическ1-1х импульсов. Затем цикл повторяется . Последующий счетный кмпульс блока управления 1 приводит блок синхронизации 2 в исходное состояние, в котором на все управляегсые ключи подается единичное управляющее напряжение и они переходят в проводяи1;ее состояние.

Блок управления работает следуюцим образом,

В положении останова двухпозици-оиного переключателя 12 с прямого зыхода RS -триггера IS снимается (гдипичный сигнал, проходящий через второй элемент ИШ-1 15 в замкнутое состояние на второй выход блока управления 1. При этом генератор пилообразного напряжения 10 и генератор заднего фронта квазихроматографического импульса 4 заторможены. (.1 инвертирующего выхода RS -триггера 13 ПК треПгй выход блока управления 1 поступает логический нуль, :,;5расьшаюцнй в исходное состояние блок синхронизации 2.

При переключении двухпозиционного иареключателя 12 блока управления 1 в 1;оложение Пуск напрял ение логического нуля с прямого выхода RSтриггера 13 поступает на второй выход блока управления, а единичное ;-;апряжение с ивертирующего вытсода RS-триггера IS, пройдя через дифференцирующую цепочку 16, вызывает через первый элемент 1-1ПИ 14 запуск одновибратора 17. а также приводит 3 состояние готовности блок синхронизац-та 2, Импульс одновибратора поступает в качестве счетного импульса на вход блока синхронизации 2. После окончания де ствия шульса с одновибратора 17 начинатся формирование экспоненциально убываюпдегс напряжешгя на выходе генератора заднего фронта квазихроматограического Импульса 4 и линейно возрас;ающего капряжения в генераторе пилобразного папрял ения 10, которое оступает на вход компаратора 11, ри достшкении заданного порога омпаратор 1i срабатывает, зырабатывает положительньй импульс, приводящий к срабатыванию одновибратора 17 и сбросу генератора пилообразного напряжения 10 и генератора заднего фронта квазихроматографического импульса 4, Затем цикл повторяется.

Применение предложенного vi г юЛства позволяет упростить сттсноб задания программы работы роспроизведения сложного квазихроматографического сигнала с легко контролируемыми составляю1ци ти этого сигнала при одновременном упрощении устройства.