Детектор теплопроводности Советский патент 1987 года по МПК G01N27/18 

Изобретение отногитгя к (збпясти аналитического приборостроения, в ч;и:тности к диффepe r иaльным хромато грлфическим детекторам для хроматографии, применяем1 гх в нефтеперерабатывающей, нефтехммиче CKoii и npyrtrx отраслях пром1 п11ленности.

Целью ияобретения является повышение быстродействия и точности измерений, особенно при динамических измерениях параметров газового потока .

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Детектор содержит измерительную мостовую схему, состоящую из двух рабочих термочувствительных элементов (ТЧЭ) 1 и 2, размещенных в измерительных камерах, и двух образцовых ТЧЭ 3 и 4, размещенных в камерах сравнения. Параллельно ТЧЭ 3 и 4 включены конденсаторы 5 и 6. К диагонали мостовой схемы подключен операционный усилитель (ОУ)7, выход которого соединен с вершиной мостовой схемы и подсоединен к первому входу дифференциального регистратора 8. У второго ОУ 9 неинвертирующий вход заземлен, а инвертирующий соединен с неинвертирующим входом первого ОУ Выход второго ОУ 9 соединен со вто- р,1М входом регистратора 8 и со второ вершиной мостовой схемы.

Детектор теплопроводности работае следующим образом.

Устанавливают исходный начальный режим моста, подавая носитель в камеры образцовых ТЧЭ 3 и 4, Затем подак1т пробу анализируемого вещества. Поступившее в камеры рабочих ТЧЭ 1 и 2 анализируемое вещество, теплопроводность которого отличается от теплопроводности газа-носителя вызывает изменение температуры, а следовательно, и величины сопротивления ТЧЭ, при этом происходит разбаланс моста. Сигнал разбаланса вызывает изменение тока мостовой схемы, восстанавливающее температуру ТЧЭ 1 и 2, возвращая схему в состояние баланса. Регулирование осуществляется одновременно по выходам

ОУ-7 и ОУ-9. Получение ускоренной реакции на изменение теплопроводности, т.е. повышение быстродействия, достигается за счет подключения конденсаторов 5 и 6 параллельно ТЧЭ 3 и 4. При осуществлении режима балансирования мостовой схемы меняется ток через ТЧЭ 3 и 4, что является дестабилизирующим эффектом, снижающим точностные характеристики детектора. Наличие конденсаторов позволяет поддерживать постоянное напряжение при изменение теплопроводности, что сохраняет максимальное значение разбаланса мостовой схемы. Следовательно, устройство будет обеспечивать максимальную точность измерений.

Регистратор 8 детектора выполнен по дифференциальной схеме, что обеспечивает в предлагаемой схеме повышенную помехозащищенность.

I

Фор мула изобретения

Детектор теплопроводности, содер- жаший измерительную мостовую схему, состоящую из двух рабочих термочувствительных элементов, размещенных в измерительных камерах и двух образцовых термочувствительных элементов, размещенных в камерах сравнения, операционный усилитель, подключенный к диагонали мостовой схемы и регистратор, вход которого соединен с выходом усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерений, в него введены два конденсатора, каждый из которых подключен параллельно образцовым чувствительным элементам, и второй операцион- ньй усилитель, неинвертирующий вход

которого заземлен, а инвертирующий соединен с неинвертирующим входом первого усилителя, причем выходы каждого из усилителей подсоединены к противоположным верщинам мостовой схемы, а выход второго усилителя соединен с вторым входом регистратора, который выполнен по дифференциальной схеме.

r

/

N.

V

- /

/

/

Редактор Н.Егорова

Составитель Ю.Коршунов

Техред Л.Сердюкова Корректор А.Тяско

Заказ 817/А5Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Иронзволственио-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

rv

I +

/

«N /

/

Х„У

H

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, в частности к термоэлектрическим приборам с термочувствительными элементами (ТЧЭ) и может быть применено для решения ряда задач газового анализа. Цель изобретения - повышение быстродействия и точности измерений. Детектор теплопроводности содержит измерительную мостовую схему с двумя рабочими ТЧЭ, размещенными в измерительных камерах, и двумя образцовыми ТЧЭ, размещенными в камерах сравнения, операционный усилитель, подключенный к диагоналям моста, и регистратор. Б устройство введены два конденсатора, подключенных параллельно образцовым ТЧЭ, и второй операционный усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к земляной шине устройства, а инвертирующий соединен с инвертирующим входом первого усилителя. Выходы усилителей соединены с противоположными вершинами мостовой схемы. Выход второго усилителя соединен также с вторым входом регистратора, который выполнен по дифференциальной схеме. 1 ил. с & (Л со со со и