Устройство для анализа сложных спектрограмм Советский патент 1980 года по МПК G06G7/48 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА СЛОЖНЫХ СПЕКТРОГРАММ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности дпя модетфования спожнь1х спектральных« кривых с uenbto их дальнейшего анализа. Записанные с выхода аналитических приборов сложные экспериментальные кривые получают в спектроскопии, хроматографии, электрофорезе и люминесцентном анализе. Кривре представляют собой сумму как симметричных так и асимметричных пиков, форма которых меняется в зависимоети от условий эксперимента. Анализ экспериментальной кривой осуществляют путем синтеза моделируемой кривой, состоящей из суммы нескольких пиков, до тех пор пока суммарная моделируемая кривая не совпадает с нужной точностью с исходной. Известное устройство i для модели рования пиков симметричной и асиммет ричной формы, включающее блоки формирования симметричных пиков, сумматор, интегрирующую цепочку, регистрирующее 1устройство не обеспечивает высокой оперативности и точности моделирования иэ за влияния регулировки параметра асиммет рии на остальные параметры моделируемого пика, необходимости формирования зш, медленной линейной развертки, для того чтобы исключить погрешности записи за счет ине{эцйонйостй X регистратора. Извеотео та&же устройство для анализа сложнь1х спектрограмм, содержащее блоки формирования составляющих, каждый из которых включает формирователь треуготпгшлх функций, выход которого через функ- v шюнальный преобразователь подключен к узлу рет пирования амплитуды, выходы блоков формирования составляющих подкточены к входам сумматора, выход которого соё;шнев с первым ькошпл блока регистрашш, блок развертки, выход которого со динен с входами блоков формирования составляющих и со вторым входом блока регистрации 2. Недостатком известного устройства, является н ысокая точность моделиров кия сложных кривых, состоящих та асгаин

метричных tiHKOB, поскольку оно йе имеет режима формирования асимметричных пиков.

Цепь изобре ения - повьпиение точности - - - - ; -.-.-....- Для ЭТОГО в устройство для анализа сложных спектрограмм, содержашее блоки фЬр 1ировани С составляющих, каждый из которых включает формирователь треугольных функций, выход которого через функциОнальный прюбрааователь подключен к узлу регулирования амплитуды, выходы блоков формирования ссютавпякддих подключейы к входам сумматора, выход ко торого соединён с первым входом блока регистрации, блок развертки, выход которого соединён с входами блоков фop fиpoвaния составляющих и со вторым входом блоки регистрации, вВёяень1Шу ректЬр

скорбст а в каждь1й блок формирования с ютавпяющйх введены узел регулировки положений ninta, узел регулировки асимметршййка и узел регулировки ширины пика, вход корректора скорШтй подключен к вьгхОду сумматора, вьпсод корректора скорости соё аиней с входом блока развер-ркй, вход формирователя треугольных функций подкпюЧеН к выходу узла {эе : улировки шйрийы пика, первый вход которого соединён с выходом узла регулировки попожекия пика, вход которого являетсй взсодом блока формирования составляющих, выход которого через узел регулировки асим мётриипика подключен ко второму входу узла регулировки ширины пика. Кроме

того, узегл регулиров,ки асимметрий пика вь1полнён в виде операционного згсйлйтеля, выход которого подключен к kaTOjuy первого диода, анод которого соеййнён с .ййверТйрукЗщим входом 6пёра1яйбнног6 усипителя, выкод которого Кпаноду второго диода, катойкбторбгЪ через резистор обратной СВЙЙ1Й СОёдйнён с йнвв{ тирующим входом операционного усилйтепя и подключен к выходному депйтетпо напряжения.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - входная часть блока формирования составляклцих (узлы 2-4) на операционных усилителях} на

фйг, 3 диаграммы, поясняющие {юботу устройства.

Устройство содержит блоки 1 формирования составляющих, состоящие из узла 2 регулировки положения пика, узла 3 регулировки асимметрии пика, узла 4 регупнробки ширины пика, формирователя 5 :Трёуг6пьных функций, функщюнального iпреобразователя 6} блок 7 управления я

контроля, состо$оций из сумматора в, корректора 9 ско|хх;ти блок 10 ра;жерт ки, блок 11 регистрации (ХУ самописец или многоканальный электронно-лучевой индикатор), узел 12 регулирования ампли туды.

Устройство работает следующим .

Напряжение с выхода блока 10 (в диапазоне напряжений ± 10 В) подается одновременно на вбе входы блоков 1 и на вход X блоки регистрации. Это напряжение преобразуется в узле регулировки положения пика во внутреннюю развертку блока фop rfиpoвaнIШ составляющих в диапазоне ±10 В. Нулевое значение развертки определяет положение вершины моделиру&лого пика относительно начала общей входной развёртки. Плавная и независимая регулировка положения пика по координате X регистратора осуществлйется изменениеем опорного Напряжения, снимаемого с yeita регулирования положения пика. При том регулируется момент сравнения пилообразного и опорного напряжений во всем даапазоне входных напряжений. С выкоаа узла 2 внутренйее напряжение развертки irociynaet на вход 3 узла регулировки асимметрии и первый вход узла 4 регулировки ширины. Основу узла 3 составляет нел:инейный элемент, выполненный на операционном усилителе 13 с диодами 1415, стоящими в цепи обратной связи. Он осущесТ1вЛйет инвертирование напряжения с коэффициентом передачи, равньгм , и производит ограничение на нулевом уровне отрицательной части выходного напряжения узла 3, положительная часть которого через выходной делитель 16 напряжения асимметрия поступает на второй вход узла 4. Узел регулировки ширины пика суммирует входные напряжения и выдает выходное напряжение, наклей которого отаосительно общей развертки зависит от коэффициента передачи каскада, установленного на делителе 17 напряжения ширина, с помощью которого р егулйруют Ширину пйка. В зависимости от положения депитепя 16 напряжение имеет ли бо линейную (режим формирования симмет ричного иика при U -0), либо лян ноломш1ную зависимость от вхофюй вертки (режим формирования асимметричного пика при U О). На фиг. 3 пунктаршымй линияи(и показаны зависимости в рокиме формирования симметричного пика ив режймеформирования асиммётрич1к го пика. Выходное напряжение узла 4 посту пает на формирователь 5, который в зав симости от формы поступающего на него напряжения формирует в диапазоне 110 либо сикшетричное, либо асимметричное треугольное напряжение. С выхода формин рователя треугольника выходное напряже ние поступает на вход функционального преобразователя 6, формирующего только одну половину моделируемой кривой, вторая половина воспроизводится за счет обратного склона треугольной функции, С выхода функционального преобразователя череа узел 12 регулирования амплитуды выходное напряжение подается на один из входов сумматора 8, расположенного в блоке 7 управления и контроля. Выходное напряжение сумматора 8 поступает на вход Я регистратора и вход корректора 9 скорости, который вьфабатывает сигнал, пропорциональный скорости иам&нения моделируемой функции. Этот сигнал управляет блоком 1О таким образом, что бы скорость записи моделируемого спектра была посто шной, равной максимально допустимой регистратором при заданной погрешности записи. Предлагаемое уетрсЛс-гео обеспечивает точное воспроизведение заданных функций независимбсть всех регулировок парамет ров моделирушалого пика (положение, ас18мметрия,Ш1фина, амплитуда), простой переход от режима формирования симмет ричнЬго пика к режиму формирования асимметричного пика с большими пределами регулировки. . - Формулаизобретения 1. Устройство для анализа сложных спектрограмм, содержащее блоки ормл рования составляющих каждый из которых включает формирователь треуголыхых ({ункЦий, выход которого через функциональный преобразователь подключен к . узлу регулирования амплитуды, еалкошл блоков формирования составлякяцих подключены к входам сумматора, выход которого соединен с первым входом блока регистрации, блок развертки, выход которого соединён с входами блоков форлироВ ания составляющих и со вторым входом блока регистрации, отличающее с 9 тем, что, с целью повьппения точности устройства, оно содержит корректор скорости, а в кажд1 1й блок формирования составляющих введены узел регулировки положения пика, узел регулиров-v кй асимметрии пика- и узел регулировки ширины пика, вход корректора скорости подключен к выходу сумматора, выход корректора скорости соединен с входом блока развертки, вход формирователя треугольных функций подключен к выходу узла регулировки ширины пика, первый вход которого соединен с выходом узла регулировки положения пика, вход которого $тляется входом блока формирования составляющих, вьесод которого через узел регулировки асимметрии пика подключен ко второму входу узла регулировки ширины пика. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел регулировки асимметрии пика выполнен в виде операционного усилителя, выход которого подключен к катоду Первого диода, анод которого соединен с инвертирующим входил операционного усилителя, выход которого подключен к аноду второго диода, катод которого через резистор обратной свякзи соединен с инверти1рую1цим входом смперашгонного усилителя и подключен к выходному делителю напряжения. Источники информации, принятые во внимайие при экспертизе ifAnaBog Computer 1 esoEire6 Anautycag Cunres Ghem.Eng. News, 4a , 50 (1965. 2, Авторское свидетельство СССР № 458840,кл. Q 06 Q 7/48, 1973. cz ц.. L.-. W.Z

Фи9.1 й «.i«.-- -- L.- --.-I