Устройство для регистрации хроматограмм Советский патент 1989 года по МПК G01N30/88 

Изобретение относится к газовой и жидкостной хроматографии и может быть использовано для хроматографического экспресс-анализа состава смесей, например при нормоконтроле.

Цель изобретения - ускорение и уменьшение трудоемкости обработки результатов.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для регистрации хромата- грамм; на фиг.2 - временные диаграм- ьы сигналов..

Устройство содержит блок 1 потенциометров, последовательно соединенные детектор 2, усилитель 3 сигнала детектора, усилитель-ограничитель. 4, первый формирователь 5 импульсов, счетчик 6 импульсов, запоминающее

устройство (ЗУ) 7, причем выходы счетчика 6 импульсов соединены с адресной шиной (АШ) ЗУ 7, дифференциатор 8, второй формирователь 9 импульса.,, регистр 10 сдвига, аналоговый коммутатор Т 1,-аналого-цифровое множительно-делительное устройство (АДМДУ) 12, регистратор 13, ключ 14, причем выход усилителя 3 сигнала детектора соединен с информационным выходом I аналого-цифрового множитель- о-делительного устройства 12, а также через последовательно включенный ключ 14 с входом дифференциатора 8, выход дифференциатора 8 соединен с входом второго формирователя 9 импульсов, выход второго формирователя 9 импульсов - с входом регистра 10

СП

о го

сдвига, а также с третьим управляющим входом аналого-цифрового множительно- делительного устройства 12, выходы регистра 10 сдвига соединены с управ- лякяцими входами I аналогового коммутатора I1, выходы блока 1 потенциометров - с информационными входами II аналогового коммутатора 1 1 , выход .. аналогового коммутатора 11 - с вторым Q .информационным входом аналого-цифрового множительно-делительного устройства 12, аналоговый выход аналого- цифрового множительно-делительного устройства 12 - с входом регистрато- 15 ра 13, а также с входом компаратора 15, выход компаратора 15 - с входом сигнализатора 16, выходная и входная шины аналого-цифрового множительно- делительного устройства 12 - соответ-20 ственно с входной и выходной шинами ЗУ 7.На временной диаграмме сигналов приняты следующие обозначения: и- сигнал детектора 2; Б - сигнал, формируемый усилителем-ограничителем 4; 6 - импульс на выходе первого формирователя 5 импульсов, генерируемый передним, фронтом сигнала усилителя- ограничителя 4; г - дифференциальный сигнал с выхода дифференциатора 8; о,- импульс на выходе второго формирователя 9 импульсов, появляющийся в момент выхода максимума хроматографического пика.

Устройство работает следующим образом.

В режиме градуировки оператор на выходах блока . 1 потенциометров устанавливает напряжение U о; пропорциональное концентрациям компонентов С градуировочной смеси:

-15097274

его входе и имеющего профиль хроматографического пика (фиг. 2а), сигнал прямоугольной формы (фиг. 26), передний фронт которого вызывает появление импульса (фиг. 2в) на выходе первого формирователя 5 импульсов. Эти импульсы поступают на счетный вход счетчика 6 импульсов.

Таким образом, код на выходах счетчика 6 становится равным в момент начала выхода i-ro хроматографического пика. Этот код поступает на адресную шину ЗУ 7. Одновременно сигнал с выхода усилителя 3 поступает на вход дифференциатора 8. Продифференцированный сигнал (фиг. 2г) поступает на второй формирователь 9 импульсов, на выходе которого появляется импульс (фиг. 2д) в момент выхода вершины хроматографического пика. Этот импульс поступает на управляющий вход регистра 10 сдвига. При поступлении 1-го импульса возбуждается i-я линия выходной шины регистра сдвига, что равносильно возбуждению i-й линии шины 1 управления аналогового коммутатора 11. При этом i-я линия информационной шины 2 аналогового коммутатора 11 соединяется с его выходом.

Поскольку на i-й линии входной шины коммутатора 11 действует напряже25

30

ние UQJ 5 определяемое выражением (1), то это напряжение подается на инфор35 мационнЫй вход 11 аналого-цифрового множительно-делительного устройства 12 в момент выхода максимума пика. В этот же момент с выхода второго формирователя импульсов 9 на управ40 ляющий вход III аналого-цифрового множительно-делительного устройства 12 поступает импульс, и на выходной шине аналого-цифрового множительно- делительного устройства 12 появляети

01

.

(1)

где К, - постоянный коэффициент.

Запоминающее устройство 7 устанавливается в положение Запись, аналого-цифровое множительно-делительное устройство 12 - в положение Аналого- цифровое преобразование, счетчик б импульсов - в нулевое положение. Переключатель 14 замыкается. Затем в хроматографическу ю колонку вводится градуировочная смесь. При этом сигнал детектора 2 усиливается усилителем сигнала детектора 3, затем поступает на усилитель-ограничитель, формирует из сигнала, действующего на

ние UQJ 5 определяемое выражением (1), то это напряжение подается на информационнЫй вход 11 аналого-цифрового множительно-делительного устройства 12 в момент выхода максимума пика. В этот же момент с выхода второго формирователя импульсов 9 на управляющий вход III аналого-цифрового множительно-делительного устройства 12 поступает импульс, и на выходной шине аналого-цифрового множительно- делительного устройства 12 появляется сформированный им код N ., определяемый выражением

и

0

N..U;,

(2)

где U- - напряжение, действукяцее на выходе усилителя 2 в момент выхода вершины пика. Поскольку выполняется соотношение

U: К ;-С

(3)

где С

ь

К,концентрация 1-го компонен-- та градуировочной смеси; коэффициент чувствительное-. ти хроматографа к i-му компоненту смеси,

то из выражений (2) и (3) определяется :в еличина кода

ЦТ ° К1 С о 1 К ч f . . W - I Л 1

I ТТ- V Г V

Код N. поступает на входную шину ЗУ 7 и, следовательно, записывается в ЗУ по i-му адресу. Таким образом, по окончании последнего пика в ЗУ хранятся коды, значения которых определяются коэффициентами чувствительности К; компонентов эталонной пробы в соответствии с выражением (4).

В режиме анализа исследуемой пробы переключатель 14 размыкается, ЗУ 7 переводится в режим Чтение, счетчик 6 и регистр 10 сдвига устанавливаются в нулевое положение, аналого- цифровое множительно-делительное устройство 12 переводится в режим Цифро-аналоговое преобразование.

Затем в хроматографическую колон™ ку вводится анализируемая проба. В момент выхода начала i-ro пика на выходах счетчика 6 устанавливается код равный 1, следовательно, на выходной шине ЗУ 7 действует код, записанный по адресу, т.е. код NJ. Этот код поступает на входную шину аналого-цифрового множительно-делительно- го устройства 12, реализующего функцию

и

вых

Ni и,;.

(5)

13, определяется концентрацией компонента и не зависит от величины коэффициента чувствительности .

Если в режиме градуировки напряжения и,, , снимаемые с блока потенциометров, установить равными друг другу (DO,- Ujj), то все пики на хроматограмме окажутся одинаковой

величины.

В этом случае устройство можно использовать для целей нормоконтроля, так как при отличии концентраций компонентов градуировочной и анапизируемой.проб пики на хроматограмме в ре-жиме анализа будут разновысотными. При превышении концентрации i-ru компонента в режиме анализа концентрации этого компонента в нормировочной

пробе, используемой в режиме градуировки, амплитуда i-ro пика превышает величину напряжения U, подаваемого на один вход компаратора 15, компаратор 15 срабатывает и включает звуковой или световой сигнализатор 16.

При использовании устройства для автоматического нормоконтроля загрязнений воздуха улучшается охрана тру- да в связи с возможностью получения

оперативной информации о превьш1ении концентраций вредных веществ и ядов в воздухе производственных помещений .

Изобретение относится к газовой и жидкостной хроматографии. Целью изобретения является ускорение процесса регистрации и уменьшение трудоемкости обработки результатов. Устройство для регистрации хроматограмм содержит блок потенциометров, детектор, усилитель сигнала детектора, усилитель - ограничитель, два формирователя импульса, счетчик импульсов, запоминающее устройство, дифференциатор, импульса, регистр сдвига, аналоговый коммутатор, аналого-цифровое множительно-делительное устройство, регистратор, ключ, компаратор, сигнализатор. 2 ил.

где и gj, - напряжение на аналоговом выходе аналого-цифрового множительно-делительного устройства;

- напряжение на выходе усилителя 2 сигнала детекто- . ра,

В момент выхода вершины i-ro пика напряжение на выходе аналого-цифрового, множительно-делительного устройства равно о

Uem N;U,it-к,c, K,-CX;.(6)

где Cjf- - концентрация i-ro компонента анализируемой смеси. Таким образом, при выходе вершины i-ro компонента, анализируемой пробы напряжение на аналоговом выходе аналого-цифрового множительно-делительного устройства 12 пропорционально концентрации этого компонента, а высота соответствующего пика на хрома- тограмме, записанной регистратором

35

Формула изобретения

Устройство для регистрации хрома- тограмм, содержащее регистратор и последовательно соединенные детектор,

усилитель сигнала детектора, усилитель-ограничитель, формирователь импульса, счетчик импульсов, отличающееся тем, что, с целью ускорения процесса регистрации и

уменьшения трудоемкости обработки результатов, в него введены аналого- цифровое множительно-делительное устройство, запоминающее устройство, дифференциатор, второй формирователь

импульса, регистр сдвига, апалоговый коммутатор, блок потенциометров, ключ, компаратор, сигнализатор, причем выходы счетчика импульсов присоединены к адресной шине запоминающего

устройства, выходная шина запоминающего устройства соединена с входной иной аналого-цифрового множительно- елительного устройства, выходная шина аналого-цифрового множительно-делительного устройства соединена с входной шиной запоминагощего устройства, выход ycRпитeля сигнала детектора соединен с одним информационным входом аналого-цифрового множительно- делительного устройства, а также через последовательно включенный ключ - с входом дифференциатора, выход дифференциатора соединен с входом второ го формирователя импульса, выход вто рого формирователя импульса соединен с входом регистра сдвига, а также с управляющим.входом аналого-цифрового множительно-делительного устройства.

Фке.

Составитель И.СоколОб Редактор В.Данко Техред М.Моргентал

Заказ 5799/38

Тираж 789

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

выходы регистра сдвига соединены с управляющими входами аналогового коммутатора, выходы блока потенциометров соединены с информационными входами аналогового коммутатора, выход аналогового коммутатора соединен с вторым информационным входом аналого- цифрового множительно-деяительного 0 устройства, аналоговый выход аналого- цифрового множительно-делительного устройства соединен с входом регистратора, а также с входом компаратора, выход компаратора соединен с сигнали- 15 заторо.

фие.2

Корректор А.Обручар

Подписное