NL7907037A - Systeem voor gasmeting en analyse. - Google Patents

Description

t- 49 287/Bs/MV _1 _ ELECTRONIC ASSOCIATES, INC., WEST LONG BRANCH, N.J.

;Ver. Staten van Amerika.

Systeem voor gasmeting en analyse.

De uitvinding heeft betrekking op een systeem voor gasmeting en analyse, en in het bijzonder met betrekking tot gaschromatografie.

Er zijn reeds oudere systemen voor het verkrijgen 5 van een schatting van mate van verandering van een met ruis belast signaal, in het bijzonder in het gebied van instrumentatie-electronica en radarsignaalverwerking.

Dergelijke signalen zijn gekenmerkt door amplitudes, die van dezelfde orde van grootte zijn als de ruis. Er bestaan 10 vele vormen van differentiatometwerken, geassocieerd met operationele versterkers, waarvan elk in variërende graad lijdt aan problemen van de uiterst-gevoeligheid, "hang-up" in de verzadigingsmodus en andere ongewenste niet-lineaire werkmodi in aanwezigheid van ruis. Andere eerdere systemen 15 maken gebruik van filternetwerken. Filters bezitten evenwel beperken als gevolg van grootte en gewicht. In toevoeging verschaffen filters ongewenste variërende hoeveelheden amplitude- en fasevervorming van het oorspronkelijke signaal, wanneer de frequentie-inhoud van het signaal, dat wordt 20 verwerkt, in de buurt is van het spectraalgebied van de te elimineren ruis.

Er bestaat een verdere oudere techniek in het gebied van de niet gekoppelde (off-line] procesverwerkingstechnieken, waarbij datapunten worden gecollecteerd, die het verwerkte 25 ‘ signaal bevatten ingebed in een ruiscomponent. Digitale procesverwerkingsmethoden worden gebruikt voor het scheiden van het signaal van de ruiscomponent door gebruik te maken van analytische methoden zoals de kleinste quadraten techniek. Door middel van dergelijke technieken kan de primaire 30 betekenis van de gewenste funktie worden bepaald. Dergelijke 7907037 - 2 - * , methoden zijn evenwel normaal beperkt door de overmaat ; aan vereiste berekeningstijd en de noodzaak om te opereren in niet werkelijke tijd. Veel operationele systemen vereisen een werkelijke tijdrekenvermogen als gevolg van de beperkingen 5 van de geheugengrootte en een beperkt verwerkingsvermogen (in termen van tijd) van miniprocessor-en microprocessor-systemen.

De uitvinding betreft nu een systeem voor het meten en analyseren van een gasmengsel, dat een gasprocessor 10 omvat voor het voortbrengen van een in de tijd veranderend signaal, dat in betrekking staat tot de bestanddelen van het gasmengsel. Een omzetter bemonstert het in tijd variërende signaal en zet het om in digitale vorm voor het verschaffen van een gemonsterd datasignaal. Een 15 veranderingsgraadestimator levert een veranderingsgraad- signaal. De estimator omvat recursieve digitale terug-koppelingsmiddelen, gekoppeld aan een uitgang van '.de estimator en tevens aan de omzetter. Op deze wijze worden er verleden-tijd-waardesignalen verkregen van het geschatte 20 veranderingsgraadsignaal en van het gemonsterde datasignaal.

De estimator omvat verder middelen voor het combineren van de verleden-tijd-waardesignalen met het gemonsterde datasignaal voor het voortbrengen van het geschatte veranderingsgraadsignaal.

25 De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van de tekening. In de tekening toont: fig. 1 een blokschema van een gaschromatografie-meet- en analysesysteem omvattende een veranderingsgraad-estimatorsysteem volgens de uitvinding, 30 fig. 2 een blokschema van het veranderingsgraad- j estimatorsysteem van fig. 1, fig. 3A-3B golf vormen voor toelichting van de werking van het systeem van fig. 1, fig. 4A-4B golfvormen van omzetteruitgangen en 35 veranderingsgraadestimatorsysteemuitgangen, dienende voor •het toelichten van de werking van de fig. 1 en 2, en 7907037 * ί - 3 - fig. 5Α-5Β versterkte segmenten van de uitgang , van de gaschromatograaf voor het toelichtèn van de theorie van het bedrijf met en zonder ruis.

In fig. 1 is een gasmeetanalysesysteem 10 getoond, 5 dat een gaschromatograaf (GC) omvat. De chromatograaf 15 zet een gasmengsel, afkomstig van een bron aangelegd door middel van de ingangsleiding 12, dat moet worden geanalyseerd, om tot een in de tijd variërend continu signaal 14 (getoond in de fig. 3A, Cl aan de GC-detectoruitgang 14a. Signaal 14 10 wordt bemonsterd en omgezet in digitale vorm door de analoog/digitaalomzetter 18 voor het verschaffen van een stroom amplitude-afhankelijke digitale waarden (monsters) 17 op lijn 16 (fig. 3B) aan een veranderingsgraadestimator-systeem 20 en processor 30. Systeem 20 verschaft een 15 nauwkeurige schatting aan de uitgang 21a van de tijds- afgeleide 21a van signaal 14.

Gebruikmakende van signaal 21 en A/D-uitgangssignaal 17 berekent processor 30 een nauwkeurige samenstellings-analyse van de gasstroom op lijn 12, die aan analyse wordt 20 onderworpen. Systeem 10 bemonstert de gasstroom, ontwikkelt ___ een G/C-uitgangssignaal 14 en berekent uit de intelligentie van dit signaal de samenstelling van tot 15 gasbestanddelen of componenten waaronder nlet-brandbare, verzadigde en onverzadigde koolwaterstoffen.

25 De berekende uitgangsdata 36 worden aangelegd aan een afdrukeenheid 36 door middel van de ingang—uitgang-besturingseenheid (IOC) 24. De uitgangsdata bevat de volgende representatieve lijst van parameters: analysator-identificatle, analysetijd en datum, bruto-verzadigde 30 BTU/CF, het werkelijke soortelijke gewicht, Z-faktor, het totale gebied van GC-uitgangsfunktiepieken, de namen van elk van de gasmengselcomponenten (methaan, kooldioxyde, enz.), met de bijbehorende respectievelijke concentratie tot twee decimaalplaatsen (XX.XX%), piekretentietijden, 35 responsiefaktoren en andere belangrijke analyse-Informatie.

Toestandsbesturingspaneel 22 wordt gebruikt gedurende 7907037 • « -4 - i het initiële opstarten van het systeem en gedurende systeem- reparatiecrocedures, en omvat een schakëllichtreeks 22 en een papierbandlezer 34 met hoge snelheid.

Toepassing en diagnostische programma's worden aange-5 legd aan systeem 10 door middel van een papierbandlaser 34 met hoge snelheid. De schakellichtreeks 22 vormt een besturings- en toestandsweergave teneinde het de operateur mogelijk te maken om de toestand van de systeembewerking te besturen en te bewaken.· Toetsbord 38 heeft de mogelijk-10 heid van een alfa-numerieke ingang, die door een operateur kan worden gebruikt voor het veranderen van de systeem-constanten, het opmaken van getabelleerde waarden, het doen inkomen van tijd-datumdata, en het uitvoeren van andere diagnostische routinefunkties. Console 38 geeft 15 ; tevens de data weer, die actueel worden gezonden naar de afdrukeenheid 35 vanaf de processor 30.

I/O-besturingseenheid 24 omvat een hoeveelheid programmeerbaar hardware, welke data 41, die wordt overgedragen aan en van de processor 30 met twee analoge 20 uitgangen voor afstandstransmissie-dragende BTü en soortelijke-gewichtsintelligentie. Een uitgangslijn 24a en 41 van besturingseenheid 24 is effektief voor het aandrijven en omzetten van de convertor 18 voor het bepalen van zijn operationele bemonsteringsgraad rQ. De bemonste-25 ringsgraad wordt gevarieerd als funktie van het gasmengsel, dat de analyse ondergaat. Gevat in het signaal op lijn 24a zijn opdracht- en toestandswoorden, geassocieerd met een automatische gebied instellende versterker, die een juiste procesverwerking van het brede dynamische gebied (5 30 - microvolts tot 10 volts piek) van de GC-detectoruitgang j 14a mogelijk maakt. Besturingseenheid 24 levert tevens signalen op de lijnen 23a, 24b, die de toestandspaneel-indicatorinrichtingen 22a aandrijven, en voor het bedienen van de GC-solenoides in GC 15 in de juiste tijd en volgorde. 35 ’ Besturingseenheid 24 tast de toestand van de toestands-___besturingspaneelschakelaars 22 en de voor gebruikers aan- '79T7ÖT7 « « - 5 - gebrachte contactsluiters 40 af. Deze schakeldata op de lijnen 23a en 40a is verbonden met het hoofdoperatieprogramma van de processor via een ingangspoortpolsroutine.

Een opgeslagen toepassingsprogramma verblijft in 5 processor 30 na te zijn gelezen van de papierband 19 via een papierbandlezer 34 met hoge snelheid. De processor 30 voert na ontvangst van het uitvoeringscommando van het toestandsbesturingspaneel 22 opeenvolgend de programma-instructies uit. Het programma dirigeert de operatie 10 van het gehele systeem door data te nemen van de bronnen, die gekoppeld zijn met besturingseenheid 24, het uit geven van commando's via het besturingsorgaan aan de gaschromato-graaf 15, het overdragen van data aan de juiste uitgangs-inrichting zoals afdrukeenheid 35 en de toestandspaneel-15 indicatoren. Desgewenst wordt een samenspraak onderhouden met de operateur aan de toetsbordconsole 38.

Het doel van de veranderingsgraadestimator 20 is het bepalen van de mate van verandering (afgeleide) met betrekking tot de tijd van een bemonsterd datasignaal 17, 20 getoond in fig. 3B, dat de gedigitaliseerde uitgang is van de omzetter 18. De estimator 20 gebruikt een minimale hoeveelheid rekencomponenten, verkregen een recursieve digitale terugkoppelingstechniek te gebruiken. Daarbij worden verleden-tijd-waarden van de geschatte veranderings-25 graadfunktie gebruikt voor het vormen van de gangbare geschatte waarde van dezelfde funktie.

Signaal 14 is qua tijd representatief voor de bestanddelen van het onbekende gasmengsel op lijn 12.

Signaal 14 is een continu, in de tijd variërend signaal, 30 dat wordt bemonsterd op gelijk in afstand gelegen tijdsintervallen (At) onder gebruikmaking van de A/D-omzetter 18, fig. 3C. De funktie van de A/D-omzetter is het bemonsteren en digitaliseren van signaal 14 en een stroom digitale waarden te geven aan de ingang van de veranderingsgraad-35 estimatorlogica. De inverse van het bemonsteringsinterval is de bemonsteringsgraad of rQ=l/At. De bemonsteringsgraad ......790 70 37 ....... ........." *· ' - 6 - ro~wordt bepaald door de "karakteristieken van de gas- chromatografie-analyse, die moet worden gedaan.

' De veranderingsgraadfunktie en het oorspronkelijke signaal worden beide afgegeven aan processor 30 teneinde 5 kenmerkdetectie te ondergaan, welke wordt geleverd door subroutine in het programma. De logica van deze routine analyseert het GC-detectoruitgangssignaal 14 en de daarmee geassocieerde afgeleide met het oog op het bepalen van het gebied onder de pieken van de GC-uitgangskromme, zoals 10 getoond in fig. 3C. Daarbij worden beslissingen genomen op de volgende vragen: 1) Is het GC-signaal nog op basislijnniveau? 2) Is er een chemische componenten begonnen op te komen? 3) Is er een maximum bereikt? 15 4) Is er een afdaling begonnen? 5) Heeft de afdalingscomponent een basislijn bereikt?

De antwoorden op deze vragen bepalen het logische pad, dat wordt genomen, en worden gebruikt om de berekening van het gebied onder de GC-detectorsignaalkromme in fig. 4A 20 te besturen.

Bij het onderzoeken van de-amplitudefunktie van GC-detectoruitgangssignaal 14, fig. 3C, 4A, is het de taak van systeem 10 om het gebied A^ te bepalen, dat is begrensd door de funktle y^ en een gekozen basislijn. De basislijn 25 is de centrale waarde van de resterende systeemruis, wanneer het systeem niet daadwerkelijk een monster aan processor-werking onderwerpt. Dit oppervlaktegebied wordt bepaald door de kennis van wanneer de funktie begint te stijgen (t, ), pieken (t, ), en zijn afdaling (t. ), fig. 4A beëindigt.

1 x2 x3 30 Een methode om deze gebiedsbepaling uit te voeren omvat i de nauwkeurige kennis van het gedrag van de afgeleide funktie dy(t]/dt. Bijgevolg bestaat er de noodzaak voor een veranderingsgraadestimatorketen om deze tijdafgeleidefunktie in werkelijke tijd te bepalen.

35 Een praktische uitvoering hiervan bestaat uit het ontwerp van een systeem, dat moet reageren op snelle signaal- 7907037 i % - 7 - variaties in aanwezigheid van een ruis, en toch ongewenste" systeemresponsie (zoals daaropvolgende beslissingen) op snelle veranderingsgraden, geassocieerd met ruisimpulsen te vermijden. De veranderingsgraadestimatorlogica moet 5 voldoende gevoelig zijn om kleine signaalveranderingsgraden te detecteren, die zijn geassocieerd met gascomponenten, die zich voortplanten door de GC-buis in een over langere tijd verdeelde wijze. Het is de tijdafgeleidefunktie, die de detectie mogelijk maakt van het zich voordoen van 10 verschillende gascomponenten, die zich verplaatsen door de chromatograaf 15.

In de praktijk kunnen zich moeilijkheden voordoen, wanneer een afgeleide wordt berekend van werkelijke informatie, aangezien de ruiseffekten worden versterkt in 15 de berekening. Het afgeleidevormingsproces is gevoeliger voor ruis dan het oorspronkelijke signaal in verband met de hogere graden van spanningsverandering, die zijn geassocieerd met ruispulsen.

Het systeem 20 levert een doelmatige oplossing voor 20 deze problemen, veroorzaakt door ruis, door een recursieve techniek te gebruiken. Recursiviteit impliceert, dat de signaaluitgang (digitaal woord) van een voorafgaande berekeningstijd wordt gebruikt als ingangsdatawoord gedurende de momentele berekeningstijd. Het gebruik van geheugen 25 is daarom vereist om de rekenlogica het mogelijk te maken om oudere (historische) waarden van het signaal aan procesverwerking te onderwerpen.

De funktie van het veranderingsgraadestimatorsysteem 20 is het bepalen van de gemiddelde veranderingsgraad van 30 een met ruis belast signaal y(t), zoals getoond in fig. 5B.

Er zij aangenomen, dat de tijd, gestreken tussen aangrenzende monsters, At bedraagt, en voor een specifieke toepassing constant Is. Bij toepassing van de eenvoudigste vorm van berekening op de golfvorm getoond in fig. 5A 35 moeten de verschillen worden genomen tussen opeenvolgende waarden van y(tj en wordt dit een schatting van de afgeleide 7907037 ...........

*' y - 8- : genoemd. In symbolische vorm: ι i : α *1 - yo , y2 - *1 , ... ~ Υη-ι

At At At At (1)

J

Het is duidelijk, dat deze waarden van de afgeleide 5 radicaal verschillen van de ene bemonsteringstijd naar de volgende, indien ruispulsen in aanmerking worden genomen: ' Δγ1 α ƒ Υ1 + 5Ni - J Yi-1 * δΝΙ-1 1

At S At r j At Γ (2) , waarin de instantane ruisspanning voorstelt, die 18 instantaan wordt gesuperponeerd op het GC-detectoruitgangs- signaal van fig. 5A.

Het proces hierbij voor het vormen van de afgeleide maakt gebruik van signaalamplitudemiddeling over een groot tijdsinterval (grote hoeveelheid monsters), waardoor 15 korte tijdsduurruisdeviaties worden opgeheven. Thans zij weer verwezen naar de fig. 5A en 5B. In fig. 5A geeft y(t) een klein gedeelte aan van een GC-piekgolfvorm of kromme en is getoond als ruisvrij, glad en continu. Verder zij k een uitgebreid aantal bemonsteringstijden. Indien 2Ό k = 16, zal de veranderingsgraadestimator 20 zodanig worden | geprogrammeerd, dat er een 16-punts rekenvolgorde wordt gebruikt. Teneinde de geschatte afgeleide te vormen, wordt de signaalamplitude (y ) aan het begin van een 16-monsterinterval genomen, en dit afgetrokken van de 25 volgende 15 opeenvolgende amplitudewaardes van y(t), — waarna deze verschillen vervolgens worden gesommeerd.

7907037 _ 9- , (gen. 1 o (^k) + + (^~*°) * ··· ^5~Y°) (3)

In dit verband zij opgemerkt, dat Ay (gem.) evenredig

At is aan de gemiddelde graad van verandering van y(t) gedurende 5 de periode, gedefinieerde door kAt seconden. Zodoende wordt een differentieerproces uitgevoerd door middel van een integratie of sommeringsproces.

Bij beschouwing van fig. 5B valt te zien, dat, wanneer de ruisfunktie δ (t) wordt gesuperponeerd op (t), deze 10 bij sommige van de monsters wordt opgeteld en van andere wordt afgetrokken. Er is gebleken, dat de ruisspanning kan worden opgeheven over een voldoende lang tijdsinterval, Door daarom de berekendë verschillen, over een uitgestrekte tijdsperiode op te tellen, wordt het voordeel bereikt, dat 15 de ruisfunktie ^(tj wordt opgeheven. Evenwel is het doel om de gemiddelde veranderingsgraad te bepalen bereikt.

Het systeem 20 maakt gebruik van een recursieve techniek, die nagenoeg equivalent is aan het proces, dat wordt gedefinieerd door vergelijking 3. Bepaalde voorzorgen 20 moeten in acht worden genomen om een mogelijke afrondings fout in de logische schakeling te vermijden. Beide technieken (vergelijking 3 en vergelijking 4} (zie later) zijn in staat om dezelfde numerieke veranderingsgraadgrootte te geven.

Het voordeel van de recursieve techniek is, dat er minder 25 onderdelen zijn vereist voor de schakeltechnische uitvoering, terwijl de programma-uitvoering sneller is. In het eerder gegeven voorbeeld van 15 monsters was het vereist om 15 aftrekkingen en optellingen uit te voeren. In een werkelijk tijdprocesverwerkingssysteem zou een dergelijk aantal 30 operaties eventueel kunnen verhinderen, dat het systeem in de pas zou blijven met de totale computeringstaak. Bijgevolg is de recursieve techniek efficiënter dan de basisdefinitie van het proces, zoals gedefinieerd door vergelijking 3.____ _ ^ 7907037 ψ >.

- 10-

Vergelijking 4 luidt als volgt: I P± . Ut) = . Ut) + y1+k - YL - UyL - y^! (4) , waarin: = schatting van de gemiddelde veranderingsgraad 5 van het ingangssignaal i = de tijdindexeringsparameter (i = 1,2,3, .... n) (ide ogenblik) y = amplitude van het ingangssignaal k = bemonsteringsparameter.

10 Systeem 20 vertraagt het ingangssignaal zodanig, dat het dit kan computeren onder gebruikmaking van verschillende waarden, die simultaan beschikbaar zijn. Deze vertragingsfunktie wordt uitgevoerd onder gebruikmaking schuifregistertechnieken. De parameter k wordt in verge-15 lijking 4 rechtstreeks gebruikt als multiplicator, welke de adjustering mogelijk maakt van het gedrag van het systeem 20. Door k te vergroten kan een grotere monsterhoeveelheid worden gebruikt en het systeem 20 verwerpt grote hoeveelheden van hoge frequentieruispomnonenten. In de praktijk wordt 20 parameter k ingesteld voor een specifieke GC-toepassing.

Thans zij verwezen naar fig. 2. In het systeem 20 representeert een arbitrair binair woord 17, gegeven door y^+k een uitgangsdatawoord van 32 bit lengte van de A/D-omzetter 18, fig. 1. Dit datawoord is er êën van een serie 25 datawoorden, getoond in fig. 4A. Bij ontvangst van een startcommando (streep betekent actieve lage logische niveau's) op lijn 68, wordt de Q-uitgang 41 van RS-flip-flop 71' actief hoog (RUN), en wordt deze gebruikt om de omzetter 18 te bevelen om het conversieproces te beginnen. De Q-30 j uitgang van flip-flop 71 stelt de eerste trap van een schuifregisterrij 44 en 32 bit houdregisters 44 en 46 terug. Voorafgaand aan de aankomst van het eind van het conversiesignaal 42 vanaf omzetter 18 wordt een stopbèvel op lijn 69 vanaf de besturingseenheid 24 gezonden, waardoor 35 ......de Q,Q-uitgangen 41 en 65 van flip-flop 71 in de inactieve 7907037 -11“ toestand worden geplaatst. Bij aankomst van het einde van het conversietoestandssignaal 42 van omzetter 18 wordt het datamonster wat op dat moment wordt gezonden van omzetter 18, ingeklokt in schuifregisterrij 44. De houdregisters 44 5 en 60 worden op overeenkomstige wijze ingeschakeld door het signaal 42 voor het opslaan van de datawoorden aanwezig op hun respectievelijke ingangslijnen. De schuifregisterrij 44 omvat een groep flip-flops, die een 32 maal k rij vormen van één bit opslagelementen. De funktie van deze rij is 10 om aan lijn 46 het datamonster te leveren, dat k-monsters eerder in het verleden optrad, dat wil zeggen het y^+^-signaal op lijn 16.

Bijgevolg is rij 44 een vorm van digitale vertragings-inrichting, die kan worden geprogrammeerd om k&t-tijdver-15 tragingseenheden te bereiken.

De schuifregisterrij 44 levert signalen op lijn 46 aan een digitale aftrekinrichting 50a. Inrichting 50a voert een aftrekbewerking F=A-B uit teneinde het signaal op lijn 77 voort te brengen. Elk element van inrichting 20 50a verwerkt een 4-bits snede van elk van de twee 32-bit woorden Y^ die aanwezig zijn op de ingangen A en B. Een ~ overeenkomstige aftrekinrichting 54 vormt de term Yj_~Y.j_i °P lijn 55. De tem y^_1 op lijn 52 wordt gevormd door gebruikmaking van een 32-bit houdregister, waarvan de funktie is 25 het verschaffen van een opslagvertraging van êén bemonste-ringstijd At.

De tem (y^-y^^) wordt nu aangelegd aan de ingang van de k-multlpllcator 57, waarbij aangenomen wordt, dat k is ingesteld op een waarde 16. Het signaal op lijn 55 30 wordt ingeklokt (strobed] in de lagere 32-bit plaatsen van het 40-bit schuifregister 57, dat bestaat uit vijf 8-bit schuifregisters. Daarna wordt het datawoord y^-y^ ± 4 bitplaatsen verschoven naar het meest significante biteinde van het schuifregister 57, waardoor een vermenig- 4 35 vuldigingsoperatie van 2 of 16 wordt uitgevoerd. De serie schuifklokpulsen 70 en de ingang-uitgangmodusbesturings- '7907037 - 12- signalen 80 aan inrichting 57 worden ontwikkeld door en gezonden vanaf de logica, aanwezig in de besturingseenheid j 24, teneinde op de juiste tijd op lijn 56 het signaal k(y\-y\_i) voort te brengen. Dit signaal wordt vervolgens 5 toegevoerd aan de A-ingang van inrichting 50b, welke de aftrekfunktie F=B-A uitvoert. De variabele k staat in verband met de hoeveelheid monsters, die nodig en voldoende zijn om de ruiscomponent 5(t) adequaat te verwijderen.

De parameter k is getoond als ingesteld op 16, maar in de 10 praktijk kan het ook een kleiner of groter geheel getal zijn in afhankelijkheid van de invloed én sterkte van de ruisspanningsgolvingen. Bijgevolg kan de k-multiplicator-inrichting 57 de vorm hebben van een programmeerbare rekenkundige logische eenheid. Indien k programmeerbaar is, 15 kan de schuifregisterrij 44 tevens bestaan uit additionele logische poorten voor het verschaffen van een geassocieerde reconfiguratie, teneinde steeds een vertraging van k t-monstertijden te verkrijgen.

Het signaal F^.(At) op lijn 21a wordt aangelegd 20 aan een 32-bit breed houd (latch)register 60, overeenkomstig aan houdregister 44. Inrichting 60 wordt op overeenkomstige wijze blank gesteld en geklokt met de signalen resp. 65 en 24, waardoor een enkelvoudige monstert!jdvertraging en als gevolg het signaal F^^AtJop lijn 58 wordt voortgebracht. 25 Lijn 58 levert de B-dataingangen aan het eerderbesproken aftrefcorgaan 50b. Inrichting 50b is identiek aan de inrichting 50a, 54 en 50c, maar is zodanig geprogrammeerd, '· dat de rekenkundige funktie F=B-A op lijn 78 wordt geleverd. Gegeven de ingangstermen zoals getoond óp de draden 56 en 30 58, ontwikkelt de inrichting 50b een uitgangssignaal j ·(Atjkfy^-y^^) op lijn 75, dat wordt aangelegd aan de B-ingang van de Intëllnrichting 50c. Inrichting 50c geeft de rekenkundige funktie F=A+B, waardoor aan de uitgang ervan de funktie F^.(At)wordt geleverd, dat wil zeggen de schat-35 ting van de tijdsafgeleide van de GC-detectoruitgang.

__ Het zal duidelijk zijn, dat het signaal F-^ op lijn 58 T9T70 3 7 -13- de eerdere schatting (êên monstertijd) representeert van de tijdsafgeleide, en deze term wordt gebruikt voor het vormen van de optredende schatting van de veranderingsgraad. Het signaal op lijn 21a blijft achter bij de ingangsfunktie 5 17 op lijn 16 over een periode van k-monstertijden.

Hoewel de uitvinding in het bovenstaande is beschreven aan de hand van speciale uitvoeringsvoorbeelden, zal het duidelijk zijn, dat hierdoor de uitvinding geenszins is beperkt, en dat tal van veranderingen mogelijk zijn 10 binnen het kader van de uitvinding teneinde te voldoen aan technische vereisten voor speciale toepassingen. Zo kan bijv. systeem 20 worden uitgevoerd in de vorm van een programma door processor 30. Verder kan bij een analoge vorm van systeem 10 in plaats van een A/D-omz etter 18 15 een analoog monster worden verschaft door een bemonsterings-en houdketen, en kan estimatorsysteem 20 worden ontworpen als een analoog systeem met processorwerking al naar verlangd wordt. Verder kan, nog steeds in de analoge vorm, signaal 14 worden genomen zonder bemonstering en het 20 estimatorsysteem 20 kan in analoge vorm schatten op een continue basis. De analoge uitgang van het systeem 20 kan dan worden bemonsterd naar verlangd wordt In overeenstemming met de procesverwerking die wordt gebruikt.

- conclusies - 79 07037- ........ ...... ..........

Claims (7)

1. Systeem voor gasmeting en analyse, met gasproces-verwerkingsmiddelen voor het verschaffen van een in de tijd variërend signaal, dat in verband staat met het gas, met het kenmerk, dat dit systeem is voorzien van: estimatororganen voor het verschaffen van veranderings-5 graadschattingswaarden met betrekking tot de tijd van het in de tijd variërende signaal, welke estimatororganen omvatten recursieve terugkoppelingsorganen voor het bepalen van verleden-tijd-waarden van de geschatte veranderingsgraad-waarden en van het in de tijd variërende signaal, en organen 10 voor het combineren van de verleden-tijd-waarden met het in de tijd variërende signaal voor het voortbrengen van de geschatte veranderingsgraadwaarden.

2. Systeem volgens conclusie l,met het kenmerk, dat er verder is voorzien in organen voor het 15 bemonsteren en omzetten in digitale vorm van het in de tijd variërende signaal, teneinde daardoor een gemonsterd datasignaal te verschaffen, en'middelen voor het aanleggen van dit gemonsterde datasignaal aan de estimatororganen in plaats van het in de tijd variërende signaal, waardoor de 20 estimatororganen veranderingsgraadschattingswaarden verschaffen met betrekking tot de tijd van het gemonsterde datasignaal.

3. Systeem volgens conclusie 2,met het kenmerk, dat de bemonsteringsorganen middelen omvatten voor 25 het bemonsteren van het in de tijd variërende signaal op j gelijkelijk in de tijd verdeelde intervallen voor het verschaffen van het gemonsterde datasignaal in de vorm van een serie op gelijke tijdsafstand gelegen amplitude-afhankelijke digitale signalen. 790~7θΎ7 -15 -

4. Systeem volgens conclusie 2 of 3,met het kenmerk, dat de recursieve terugkoppelingsorganen middelen omvatten voor het vertragen van het gemonsterde datasignaal van de bemonsteringsorganen over een vastge- 5 steld aantal bemonsteringstijden, waardoor een vertraagde bemonsteringsdatawaarde wordt voortgebracht.

5. Systeem volgens conclusie 4,met het kenmerk, dat de recursieve terugkoppelingsorganen middelen omvatten voor het verder vertragen van de vertraagde 10 bemonsterde datawaarde, en middelen voor het voortbrengen van het verschil tussen de vertraagde bemonsterde datawaarde en de verder vertraagde bemonsterde datawaarde, en voor het vermenigvuldigen van de resulterende waarde met het vastgestelde aantal bemonsteringstijden voor het 15 voortbrengen van een vermenigvuldigde verschilwaarde.

6. Systeem volgens conclusie 5,met het kenmerk, dat de recursieve terugkoppelingsorganen verder middelen omvatten voor het vertragen van het veranderings-graadschatingssignaal voor het voortbrengen van een ver- 20 traagd veranderingsgraadschattingssignaal, dat is vertraagd over ëén tijdsinterval, en verder middelen voor het combineren van het vertraagde veranderingsgraadschattingssignaal en de vermenigvuldigde verschilwaarde voor het voortbrengen van een recursief verleden-tijdswaardesignaal. 25

7. Systeem volgens conclusie 6,met het ken merk, dat de combinatiemiddelen middelen omvatten voor het combineren van het recursieve verleden-tijdswaardesignaal en het vertraagde bemonsterde datasignaal met het bemonsterde datasignaal voor het voortbrengen van het 30 geschatte veranderingsgraadsignaal. 7907037