Устройство для определения площади хроматографического пика Советский патент 1989 года по МПК G06G7/18 

ГЧ)

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано в устройствах автоматической обработки хроматографичес- кой информации и является усовершенствованием изобретения по авТоСВ, № 1399776.

Цель изобретения - повышение точности определения площадей пиков при наличии помехо

На представлена блок-схема устройства для определения площади хроматографического пика; на фиг,2 - блок-схема блока управления; на фиг о 3 - временные диаграммы, поясняющие работу устройствао

Устройство для определения площади хроматографического пика содержит (фиГоО блок I задержки, блок 2 умножения, вход 3 задания времени задержки устройства, блок 4 определения амплитуды пика, компаратор 5, три блока памяти 6 - 8, блок 9 управления, первый и второй блоки 10 и 11 выборки-хранения, первьгн блок 12 деления, блок 13 вычисления логарифма, блок 14 извлечения квадратного корня и второй блок 15 деления Кроме этого, в цепях управления за- писью первого и второго блоков 6 и 7 памяти могут быть включены соответственно первый и второй элементы 16 .и 17 задержки о

Блок 9 управления (фиго2) образу ют первый 18 и второй 19 узлы задержки, Т-триггер 20, RS-триггер 21,эле- мент ИЛИ 22, а также первый 23 и второй 24 ключио

Работа устройства основана на оп- ределении площадей пиков хроматограм путем задержки сигнала с выхода детектора хроматографа по анал 1тичес- кому выражению

- W т ; к ,

(1)

где h - амплитуда пика;

h - значение функции, при котором пгарина пика численно равна времени задержки ((1 е);

К - ширина пика на уровне 0,882 - установленное значение задержки,

но с осуществлением селекции ложных пиков, появление которых приводит к

К

0 5 0

5

0

с

5

погрешности в определении площадей отдельных пиков о

Действительно, как видно из фиГоЗа, максимум сигнала до момента сравнения t . фиксируется дважды в момент , и tддд,c (или несколько раз в случае наличия нескольких ложных пиков) о В момент t ,o,«c определения истинной амплитуды h пика в первом блоке памяти уже записано значение, соответствующее ложному максимуму h дд.|, Если ложный пик имеет значительную амплитуду (фиГоЗб), Тобо задержанная помеха пересекает основной сигнал (tc, и tc), то устройство определяет площадь ложного пика, принимая его за основной (обозначен штрихпунктирной линией), а в момент втором блоке памяти записывается значение, соответствующее моменту tcrto Для исключения подобных ошибок необходимо минимальное регулируемое время задержки установить превышающим длительность ложного пика, а также необходимо осуществлять управление записью и считыванием информации в первом и втором блоках памяти

Устройство работает следующим образом,

В начале анализа устанавливается время задержки на входе 3 установки . времени задержки устройства, одновременно пронзводится выборка из блока 8 памяти соответствующего значения коэффициента К, которое поступает на вход блока 2 умножения

Усиленный сигнал с выхода детектора хроматографа поступает одновременно на вход блока 1 задержки,вход блока 4 определения амплитуды пика, на первый вход компаратора 5 и на информационные входы первого и второго блоков 6 и 7 памяти. В момент достижения входным сигналом своего амплитудного значения блок 4 определения амплитуды пика выдает сигнал, по которому блок 6 памяти очищается, и в него с небольшой задержкой (для разделения во времени моментов очистки и записи информации) разрешается запись значения входного напряжения, соответствующего измеренному амплитудному значению, которое поступает на информационный вход блока 6 памяти, В случае наличия ложного пика небольшой амплитуды (фиг,За) в момент определения амплитуды пика

5

истинного очищается первый блок 6 памяти с почти одновременной запись нового амплитудного значения В момент равенства входного и задержан- него сигналов срабатывает компарато 5, по сигналу которого- значение фунции, соответствующее этому моменту с небольшой задержкой, запоминается в предварительно очищенном блоке 7 памяти Этот же сигнал поступает на вход блока 9 управления Рассмотрим подробнее его работу (фиг.2).

В исходном состоянии Т-триггер 20 и RS-триггер 21 находятся в нулевом состоянии, первый 23 и второй.24 ключи заперты. Поступивший на вход блока управления сигнал сравнения основного и задержанного сигналов перебрасывает Т-триггер 20 в единичное состояние и проходит на вход узла 18 задержки, установленное время задержки которого равно времени задержки измеряемого сигнала и регулируется по второму входу блока 9 управления Через установленное время задержки RS-триггер 21 переключается в единичное состЬяние, отпирается ключ 23 и сигнал с выхода узла 18 задержки через узел 19 задержки (время задержки равно времени срабатывания RS- триггера 21) проходит на выход блока 9 управления,свидетельствуя об истинности изменяемого пика. Этот же сигнал через элемент ИЛИ 22 переключается триггерами 20 и 21 в нулевое состояние, возвращая схему в исходное положение.

При наличии ложного пика значительной амплитуды (фиг.Зб) до поступления сигнала с выхода узла 18 задержки на единичный вход триггера 21 на первом входе блока 9 управления появляется повторный сигнал сравнения основного и задержанного сигналов (tp ,фиг оЗб), который перебрасывает Т-триггер 20 в нулевое состояние. Затем постутгает задержанный первый сигнал сравнения (t, , фиг„3б) с выхода узла 18 задержки, который переключает ВЗ-триггер 21 в единичное состояние, ключ 24 отпирается и сигнал с его выхода через элемент ИЛИ 22 устанавливает оба триггера в нулевое состояние. Задержанный второй сигнал сравнения (t,,, фиг,3б) вновь переключает триггер 21 в единичное состояние, отпирая ключ 24 и

0

5

0

5

возвращая схему вновь в исходное состояние через элемент ИЛИ 22

Сигнал, свидетельствующий об истинности измеренной амплитуды с выхода блока 9 управления поступает на управляющие входы первого и второго блоков 10 и 11 выборки-хранения, разрешая поступление амплитудного значения пика с выхода блока 6 памяти на соответствующие входы блоков 12 и 15 деления и значения, соответствующего моменту сравнения основного и задержанного сигналов, с выхода блока 7 памяти на вход блока 12 деления Информация на выходах блоков 10 и 11 выборки-хранения сохраняется до поступления следующего сигнала об истинности измерений амплитуды с выхода блока 9 управления. Далее, блоки 12 - 15 последовательно осуществляют вьтолнение математических операций в соответствии с формулой (l). Полученный результат в блоке 2 умножения умножается на соответствуто- щий коэффициент, пропорциональный установленному времени задержки

Формула изобретения

30

1,Устройство для определения гато- щади хроматографического пика по № 1399776, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения площадей пиков хроматограмм при наличии помех, в него дополнительно введены два блока выборки-хранения и блок управления, первьш вход которого соединен с выходом компаратора, второй вход - с входом задания времени задержки устройства, а выход - с управляющими входами блоков выборки-хранения, первый из которых подключен

сигнальным входом к выходу первого блока памяти, а выходом - к первым входам первого и второго блоков деления, причем второй вход перво- го блока деления соединен с выходом

второго блока выборки-хранения, подключенного сигнальным входом к. выходу второго блока памяти,

2,Устройство по , о т л и - чающееся тем, что блок управления содержит Т-триггер, RS-триггер, два ключа, элемент ИЛИ и два узла задержки, причем первый узел задержки подключен.информационным входом к первому входу блока управления и установочному входу Т-триг- гера, управляющим входом - к второму входу блока управления, а выходом - к входу установки в I RS- триггера и входу второго узла задержки, соединенного выходом с сигналь- ньми входами первого и второго ключей, подключенных первыми управляю- пшми входами к выходу RS-триггера, ,

а выходами - к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом обнуления RS-триггера и входом обнуления Т-триггера, подключенного прямьм и инверсным выходами к вто- ;рЫм управляющим входам первого и второго ключей соответственно, а выход первого ключа соединен с выходом блока управления.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Цель изобретения - повышение точности определения площадей пиков при наличии помех. Устройство для определения площади хроматографического пика содержит блок 1 зажержки, блок 2 умножения, блок 4 определения амплитуды пика, компаратор 5, три блока 6, 7 и 8 памяти, блок 9 управления, два блока 10 и 11 выборки-хранения, два блока 12 и 15 деления, блок 13 вычисления логарифма и блок 14 извлечения квадратного корня. Работа устройства основана на определении площадей пиков хроматограмм путем задержки сигнала с выхода детектора хроматографа по аналитическому выражению, оппроксимирующему кривую нормального распределения Таусса. Повышение точности достигается за счет селекции пиков по длительности с учетом изменения в процессе анализа минимального значения времени задержки основного сигнала. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

W, е titatff