CS209591B1

CS209591B1 - Connection of a circuit for regulating heating by electrothermal absorption spectrophotometry

Info

Publication number: CS209591B1
Application number: CS377480A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Formanek
Original assignee: Zdenek Formanek
Priority date: 1980-05-29
Filing date: 1980-05-29
Publication date: 1981-12-31

Abstract

Vynález se týká zapojení obvodu pro regulaci vyhřívání elektrotermického atomizátoru při stanovení stopových prvků atomovou absorpční spektrofotometru. Podstatou zapojení podle vynálezu je, že fotonka snímající záření atomizátoru je připojena na vstup vstupního zesilovače, na jehož výstup je připojena první dráha dvojitého potenciometru, jehož druhá dráha je připojena na srovnávací napětí. Jezdec první dráhy a jezdec druhé dráhy dvojitého potenciometru jsou mechanicky spojeny. Jezdec druhé dráhy je připojen k neinvertujícímu vstupu komparátoru a jezdec první dráhy dvojitého potenciometru je připojen k invertujícímu vstupu komparátoru současně se zpětnovazebním odporem. Výstup komparátoru je připojen k regulátoru. Podstata vynálezu viz. obr. 1The invention relates to a circuit for controlling the heating of an electrothermal atomizer when determining trace elements by atomic absorption spectrophotometer. The essence of the circuit according to the invention is that the phototube sensing the atomizer radiation is connected to the input of an input amplifier, to the output of which the first path of a double potentiometer is connected, the second path of which is connected to the comparison voltage. The slider of the first path and the slider of the second path of the double potentiometer are mechanically connected. The slider of the second path is connected to the non-inverting input of the comparator and the slider of the first path of the double potentiometer is connected to the inverting input of the comparator simultaneously with the feedback resistor. The output of the comparator is connected to the regulator. The essence of the invention see. Fig. 1

Description

(⁵⁴) Zapojení obvodu pro regulaci vyhříváni elektrotermického absorpční spektrofotometrii( ⁵⁴ ) Connection of electrothermal absorption spectrophotometry heater control circuit

Vynález se týká zapojení obvodu pro regulaci vyhřívání elektrotermického atomizátoru při stanovení stopových prvků atomovou absorpční spektrofotometru.The invention relates to a circuit for regulating the heating of an electrothermal atomizer in the determination of trace elements by an atomic absorption spectrophotometer.

Podstatou zapojení podle vynálezu je, že fotonka snímající záření atomizátoru je připojena na vstup vstupního zesilovače, na jehož výstup je připojena první dráha dvojitého potenciometru, jehož druhá dráha je připojena na srovnávací napětí. Jezdec první dráhy a jezdec druhé dráhy dvojitého potenciometru jsou mechanicky spojeny. Jezdec druhé dráhy je připojen k neinvertujícímu vstupu komparátoru a jezdec první dráhy dvojitého potenciometru je připojen k invertujícímu vstupu komparátoru současně se zpětnovazebním odporem. Výstup komparátoru je připojen k regulátoru.The principle according to the invention is that the photon detecting the atomizer radiation is connected to the input of the input amplifier, to the output of which the first path of the double potentiometer is connected, the second path of which is connected to the comparative voltage. The first track slider and the second track of the double potentiometer are mechanically coupled. The second path slider is connected to the non-inverting comparator input and the first path of the double potentiometer is coupled to the inverting comparator input simultaneously with the feedback resistor. The comparator output is connected to the controller.

Podstata vynálezu viz. obr. 1For the essence of the invention see. Fig. 1

209 791209 791

209 591 (11) <B 1) (51) Int. C1?_{G 01} j 3/42 atomizátoru pro atomovou209,591 (11) <B 1) (51) Int. NO. 1? _{G 01} J 3/42 atomizer Atomic

Vynález se týká zapojení obvodu pro regulaci vyhřívání elektrotermického atcmizátoru při stanovení stopových prvků atomovou absorpční spektrofotometrií.The invention relates to a circuit for controlling the heating of an electrothermal atomizer in determining trace elements by atomic absorption spectrophotometry.

Při stanoveni stopových prvků atomovou absorpční spektrofotometrií patří mezi nejúčinnějáí metody atomizace v elektrotermickém atomizátoru. Elektrotermioké atomizátory jsou v podstatě miniaturní odporové pícky, vyhřívané procházejícím proudem.In the determination of trace elements by atomic absorption spectrophotometry, it is one of the most efficient methods of atomization in an electrothermal atomizer. Electrothermal atomizers are basically miniature resistance furnaces, heated by passing current.

Analýza se provádí tak, že vzorek, obvykle ve formě roztoku, se vnese do atomizátoru, ' f kde se nejprve při nízké teplotě vysuší, při vyšší teplotě spálí a při nejvyšši teplotě vypaří a atomizuje. Dodrženi příslušných teplot je pro reprodukovatelnost měření velmi důležité, protože chyby, způsobené jejich nedodržením, mohou výsledek zcela znehodnotit. Regulace proudu, napájejícího atomizátor, se obvykle provádí na primární straně napájecího transformátoru, umožňujícího napájeni nizkoohmového atomizátoru silným proudem, pomocí fázově řízeného tyristorového nebo triakového regulátoru.The analysis is carried out by introducing a sample, usually in the form of a solution, into an atomizer, where it is first dried at low temperature, burned at higher temperature, and evaporated and atomized at the highest temperature. Maintaining the appropriate temperatures is very important for the reproducibility of measurements, as errors due to non-compliance can completely impair the result. The current supplying the atomizer is typically controlled on the primary side of the supply transformer, allowing the low-ohm atomizer to be supplied with a high current by a phase-controlled thyristor or triac controller.

Nevýhodou takového zařízeni je, že se řídí napětí na napájecím transformátoru, to znamená, že teplota atomizátoru dosahuje své hodnoty poměrně pomalu a její hodnota je ovlivňována přechodovými odpory na primární i sekundární straně, kromě toho fázové řízení není dokonale stabilní, jestliže napájecí napětí není dokonale sinusové. Velmi dobré výsledky dává zpětnovazební řízení teploty podle světelného a infračerveného zářeni, vydávaného {atomizátořem. Vztah mezi zářením a teplotou atomizátoru je přesně definovaný a odezva je okamžitá, při návrhu regulace je však nutno respektovat skutečnost, že fázové řízení tyristoru je nespojité a při vysoké citlivosti a rychlosti regulátoru by došlo k oscilacím. Optimum citlivosti a rychlosti je pro každou požadovanou hodnotu teploty jiné, proto při pevném nastavení je nutno nastavit je tak nízké, aby ani při nejnižšl požadované teplotě nedošlp k oscilacím, při vyšších teplotách je však odezva regulátoru příliš pomalá a regulace není optimální.The disadvantage of such a device is that the voltage at the supply transformer is controlled, i.e. the temperature of the atomizer reaches its value relatively slowly and its value is influenced by the transient resistors on the primary and secondary side, moreover the phase control is not perfectly stable if the supply voltage is not perfectly sinusové. The feedback temperature control according to the light and infrared radiation emitted by the atomizer gives very good results. The relation between radiation and atomizer temperature is precisely defined and the response is instantaneous, however, in the design of the regulation it is necessary to respect the fact that the thyristor phase control is discontinuous and oscillations would occur at a high sensitivity and speed of the regulator. The optimum sensitivity and speed are different for each temperature setpoint, so it must be set so low that no oscillations occur at the lowest setpoint temperature, but at higher temperatures the controller response is too slow and the control is not optimal.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zapojení obvodu pro regulaci vyhřívání elektrotermického atomizátoru pro atomovou absorpční spektrofotometrií podle vynálezu, jehož podstatou je, že fotonka snímající záření atomizéřu:-je připojena na vstup vstupního zesilovače, na jehož výstup je připojena první dráha dvojitého potehciometru, jehož druhá dráha je připojena na srovnávací napětí, přičemž jezdec první dráhy a jezdec druhé dráhy dvojitého potenciometrn jsou mechanicky spojeny, zatímco jezdec druhé dráhy je připojen k neinyertujícímu vstupu komparátoru a jezdec první dráhy dvojitého potenciometru je připojen k invertujícímu vstupu komparátoru současně se zpětnovazebním odporem. Výstup komparátoru je pak připojen k regulátoru.The above mentioned drawbacks are eliminated by the connection of the heating regulation circuit of the electrothermal atomizer for atomic absorption spectrophotometry according to the invention, which is based on the fact that the photoconductor sensing the atomizer radiation is connected to the input of the input amplifier. The second track slider and the second double track slider are mechanically coupled, while the second track slider is connected to the non-inverting comparator input and the first double potentiometer slider is connected to the inverting comparator input simultaneously with the feedback resistor. The comparator output is then connected to the controller.

Při nastaveni srovnávacího napětí odpovídajícího požadované teplotě jednou drahou dvo jitého potenciometru se současně nastaví i citlivost systému druhou drahou tak, že odezva regulátoru je optimální a regulace nejrychlejší dosažitelná, ale bez nebezpečí oscilací.By adjusting the reference voltage corresponding to the desired temperature by one lane of the double potentiometer, the sensitivity of the system at the other lane is also adjusted so that the controller response is optimal and the control is most quickly achievable, but without the risk of oscillations.

Na připojeném obrázku je schematicky znázorněn příklad zapojení obvodu pro regulaci vyhřívání elektrotermického atomizátoru pro atomovou absorpční spektrofotometrií.The attached figure schematically shows an example of a circuit for regulating the heating of an electrothermal atomizer for atomic absorption spectrophotometry.

Fotonka J.,která snímá záření atomizátoru 15. je připojena na vstup 2 vstupního zesilovače 3, na jehož výstup 4 je připojena první dráha 5 dvojitého potenciometru. Druhá dráha 6 dvojitého potenciometru je připojena na srovnávací napětí 16· Jezdec 7 první dráhy 5 a jezdec 8 druhé dráhy 6 dvojitého potenciometru jsou mechanicky spojeny. Jezdec 8 druhé dráhy 6 je připojen k neinvertujícímu vstupu 10 komparátoru 11 a jezdec 7_ první dráhy je připojén k invěrtujícímu vstupu 9 komparátoru 11 současně se zpětnovazebním odporem 12. Výstup 13 komparátoru 11 je připojen kregulátoru 14.The photocell J., which senses the radiation of the atomizer 15, is connected to the input 2 of the input amplifier 3, to the output 4 of which the first path 5 of the double potentiometer is connected. The second track 6 of the double potentiometer is connected to a comparative voltage 16 The slider 7 of the first track 5 and the slider 8 of the second track 6 of the double potentiometer are mechanically coupled. The slider 8 of the second path 6 is connected to the non-inverting input 10 of the comparator 11 and the slider 7 of the first path is connected to the inverting input 9 of the comparator 11 together with the feedback resistor 12. The output 13 of the comparator 11 is connected to the regulator 14.

Signál fotonky JL, odpovídající teplotě atomizátoru 15. je zesílen vstupním zesilovačem 3 a je porovnáván komparátorem 11 s částí srovnávacího napětí 16, které je přiváděno z jezdce 8 druhé dráhy 6 dvojitého potenciometru na neinvertujicí vstup 10 komparátoru 11. Napětí z výstupu 4 vstupního zesilovače J3 je vedeno přes první dráhu 5 dvojitého potencicmetru a z jezdce T. na invertující vstup 9 komparátoru 11« Odpor první dráhy 5 dvojitého potenciometru, měnící se podle jeho nastavení spolu se zpětnovazebním odporem 12 způsobuje, že zesílení komparátoru 11 se mění, a protože jezdec 7 první dráhy 5 a jezdec 8 druhé dráhy J5 dvojitého potenciometru jsou mechanicky spojené, mění se zesílení komparátoru 11 současně s nastavením srovnávacího napětí 16, odpovídajícího požadované teplotě atomizátoru 15. Tím je dosaženo toho, že pro nízké hodnoty nastavené teploty je zesílení komparátoru 11 malé, při vysokých je rovněž vysoké, za každých podmínek pracuje systém s maximálním zesílením, aniž by se rozkmital.The signal of the photocell J1 corresponding to the temperature of the atomizer 15 is amplified by the input amplifier 3 and compared by the comparator 11 with a portion of the comparative voltage 16 supplied from the slider 8 of the double potentiometer path 6 to the non-inverting input 10 of the comparator 11. is guided through the first path of the double potentiometer and from the slider T. to the inverting input 9 of the comparator 11. The resistance of the first path 5 of the double potentiometer changing according to its setting together with the feedback resistor 12 causes the gain of the comparator 11 to change. the paths 5 and the slider 8 of the second path 5 of the double potentiometer are mechanically coupled, the gain of the comparator 11 changes simultaneously with the setting of the reference voltage 16 corresponding to the desired temperature of the atomizer 15. This achieves that in It is also high, under all conditions the system operates at maximum gain without shaking.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Circuit for electrothermal atomizer heater regulation for atomic absorption spectrophotometer, characterized in that the photocell (1) sensing radiation of the atomizer (15) is connected to the input (2) of the input amplifier (3), to whose output (4) is connected the first path ( 5) a double potentiometer whose second track (6) is connected to a comparative voltage (16), the slider (7) of the first track (5) and the slider (8) of the second track (6) of the double potentiometer are mechanically coupled and the slider (8) the second track (6) is connected to the non-inverting input (10) of the comparator (11) and the slider (7) of the first track (5) is connected to the inverting input (9) of the comparator (11) simultaneously with the feedback resistor (12) and output (13) ) of the comparator (11) is connected to the controller (14).