Устройство для определения влажности Советский патент 1988 года по МПК G01N25/58 

Изобретение относится к медицине, а именно к устройствам контроля влажности препаратов при сублимационном высушивании.,

Целью изобретения является повышение точности непрерывного измерения влажности препарата при одновременном увеличении удобства контроля (регистрации).

На чертеже представлена структурная схема для определения влажности устройства.

Устройство содержит ампулу 1 для препарата, датчик 2 теплового потока, переключатель 3, первый интегратор 4. Датчик 2 теплового потока через переключатель 3 подключен либо к первому интегратору 4, либо через ключ 5 и интегратор 6 к первому входу второ- го делителя 7, к второму входу которого подключен через блок 8 определения температуры кристаллизации датчика 9 температуры. Датчик 9 температуры соединен также с первым входом сравнивающего устройства 10 и через измерительный дифференциатор 11 с одним входом схемы 12 совпадений, другой вход которой соединен с выходом сравнивающего устройства 10, второй вход которого подключен к выходу за- датчика 13 нулевой температуры. Выход схемы I2 совпадений соединен с управляющими входами первого ключа 5 и второго ключа 14. Выход второго дели- теля 7 через ключ 14 и блок 15 памяти подключен к одному входу вычитающего, устройства 16, выход которого через второй вход третьего делителя 17 соединен с входом блока 18 обра- ботки окончательной информации в процентах влажности. Выход блока 15 памяти подключен также к первому входу третьего делителя 17. Выход блока 18 обработки является выходом всего устройст ва. Выход первого интегратора 4 через первый делитель 19 (один его вход) соединен с вторым входом вычитающего устройства 16, а другой вход первого делителя 19 через выход блока 20 оп ределения теплоты сублимации подключен к выходу датчика 21 остаточного давления, установленйого в коммуникациях вакуумной системы у ампулы 1.

Устройство работает следующим об- разом.

При лиофилизации препарата, помещенного в ампулу 1, связанную коллектором с вакуумной системой, выделяется (при кристаллизации в процессе программного или нёпрограммного охлаждения) или поглощается (в процессе лиофилизации) тепло, величина которого пропорциональна интенсивности этих процессов. Величина выделяемого (поглощаемого) тепла фиксируется с помощью датчика 2 теплового потока в виде электрического сигнала, например термоЭДС.

Сигнал с датчика 2 теплового потока в процессе охлаждения препарата в ампуле 1 через переключатель 3 поступает на вход первого ключа 5. Одновременно сигнал с вькода датчика 9 температуры поступает на вход сравнивающего устройства 10 и измерительного дифференциатора 11. Продифференцированный сигнал, пропорциональньй скорости изменения температуры в ампуле 1, поступает на один вход схемы 12 совпадения с выхода измеритель. ного дифференциатора 11. В сравнивающем устройстве 10 осуществляется

.сравнение сигнала, пропорционального текущему значению температуры с сигналом задатчика 13 нулевой температуры, который поступает на второй вход сравнивающего устройства 10. Выходной сигнал сравнивающего устройства 10 поступает на другой вход схемы 12 совпадения. В процессе охлаждения в зоне положительных температур на выходах измерительного дифференциатора 1 1 и сравнивающего устройства 10 присутствуют единичные сигналы. При этом на выходе схемы 12 совпадения присутствует нулевой сигнал и ключи, 5 и 14 закрыты, а выходной сигнал интегратора 6 равен нулю. При достижении температуры в ампуле 1 значени О С и ниже на выходе сравнивающего устройства 10 формируется нулевой сигнал, однако на выходе схемы 12 совпадений по-прежнему присутствует нулевой сигнал. В момент начала кристаллизации на выходе измерительного дифференциатора 11 формируется нулевой сигнал, на обоих входах схемы 12 совпадений присутствуют нулевые сигналы и поэтому на ее выходе формируется единичный сигнал, который присутствует там.до момента окончания кристаллизации. При этом открьгааются ключи 5 и 14, сигнал датчика 2 теплового потока через ключ 5 поступает на вход интеграт а 6 и, проинтегрированный, на вход делителя 7. На второй вход делителя 7 поступает сигнал с выхода блока 8 определения температуры кристаллизации, пропорциональный теплоте кристаллизации влаги в препарате. В делителе 7 происходит деление интегрального электрического сигнала от датчика 2 теплового потока на сигнал, пропорциональный теплоте кристаллизации. Частное от деления поступает через ключ 14 на вход блока 15 пймяти, где и запоминается. После окончания кристаллизации сигнал на выходе измерительного дифференциатора 1 становится равным единичному, что приводит к появлению на выходе схемы 12. совпадений нулевого сигнала, а значит и к закрыванию ключей 5 и 14.; При создании вакуума в ампуле 1 первый интегратор 4 и первый делитель 19 служат для обработки электрического сигнала с датчика 2 теплового потока в зависимости от времени сублимации.

В процессе сублимации сигнал с выхода датчика 2 теплового потока через переключатель 3 поступает на вход интегратора 4 и, проинтегрированный, на один вход делителя 19, на второй вход которого поступает выходной сигнал от блока 20 определения теплоты сублимации; величина этого сигнала определяется значением выходного сигнала датчика 21 остаточного давления. В делителе 19 формируется сигнал, равный отношению интегрального текущего значения теплового потока к теплоте сублимации, зависящей от В(еличи- ны остаточного давления в ампуле Г. Сигналы с выходов блока 15 памяти и первого делителя 19 поступают на входы вычитающего устройства,)на выходе

которого формируется сигнал, равный их разности.

Выходной сигнал вычитающего устройства 16 поступает на второй вход делителя 17, на втором входе которого присутствует выходной сигнал блока 15 памяти. На выходе делителя 17 формируется сигнал, который поступает на вход блока 18 обработки окончательной информации, на выходе которого формируется сигнал текущей влажности.

;Формула изобретения

Устройство для определения влажности, содержащее ампулу для препарата, систему нагрева и охлаждения, датчий теплового потока, датчик температуры, датчик остаточного давления, два ин егратора и делителя, блоки определения теплоты кристаллизации и сублимации, блок памяти и блок обработки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно дополнительно снабжено первым и вторым ключами, сравнивающим устройством, измерительным дифференциатором, схемой совпадений и задатчиком нулевой температу1 Ь1, -причем датчик теплового потока через переключатель и первый ключ соединен входом, второго интегратора, датчик температуры через измерительный дифференциатор подключен к одному входу схемы совпадений и через первый вход сравнивающего устройства к другому входу схе- мы совпадений, выход которой соединен с управляющими входами ключей, а выход второго делителя подключен через второй ключ к входу блока памяти, а второй вход сравнивающего устройства соединен с выходом задатчика нулевой температуры.

Изобретение может быть использовано для контроля влажности препаратов при их сублимационном высушивании. Цель изобретения состоит в повышении точности непрерывного измерения влажности препарата при одновременном увеличении удобства контроля (регистрации). Устройство содержит ампулу для препарата, датчик (д) теплового потока, который через -переключатель подключен либо к первому интегратору, либо через ключ и второй интегратор к первому входу второго делителя, к второму входу которого подключен через блок (В) определения температуры кристаллизации Д температуры. Д соединен с первым входом сравнивающего устройства и через из- мерительный дифференциатор с одним входом схемы совпадений, другой вход которого соединен с выходом сравнивающего устройства, второй вход которого подключен к выходу задатчика нулевой температуры. Выход схемы совпадений соединен с з равляющими входами ключа. Выход второго делителя через ключ и Б памяти подключен к одному входу вычитающего устройства, выход которого через второй вход третьего делителя соединен с входом Б обработки окончательной информации в процентах влажности. Выход Б памяти подключен к первому входу третьего делителя. Выход первого интегратора через первый делитель соединен с вторым входом вычитающего устройства, а другой вход первого делителя через йы-. ход Б определения теплоты сублимации подключен к выходу Д остаточного давления. 1 ил. СЛ