PL105573B1 - Uklad do pomiaru wielkosci fizycznych w funkcji pola magnetycznego - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 15.01.1980 105573 C_t i LLNIA Urredu Patentowego filuj} fci-:y:n;i4l*| Int. Cl.2 G01N 27/72 Twórcy wynalazku: Grzegorz Kienitz, Michal Ostafin, Jaroslaw Kubiak Uprawniony z patentu: Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Poznan (Polska) Uklad do pomiaru wielkosci fizycznych w funkcji pola magnetycznego Dziedzina techniki. Przedmiotem wynala-zku jest uklad do pomiaru wielkosci fizycznych w funkcji pola magnetycznego, zwlaszcza do wspólpracy ze spektrometrem magnetycznego rezonansu elektro¬ nowego i jadrowego oraz pomiaru dowolnych wiel¬ kosci fizycznych w funkcji stalego pola magnety¬ cznego.

Dotychczasowy stan techniki. W znanej i obec¬ nie stosowanej technice pomiarowej dowolnych wielkosci fizycznych w funkcji stalego pola ma¬ gnetycznego wyznacza sie interesujace parametry np. widma, po uprzednim zarejestrowaniu na tas¬ mie skalibrowanej w jednostkach pola magnetycz¬ nego. Do kalibracji tasmy w rejestratorze stosuje sie dodatkowe piórko, które kresli na brzegu tas¬ my znaczniki skali pola magnetycznego, przy czym uruchamianie skalowania odbywa sie recznie przez obserwujacego wskazania miernika pola magne¬ tycznego, badz tez automatycznie urzadzeniem kalibrujacym. Interesujace parametry oblicza sie T^ezposrednio przez interpolacje z pomiaru odle¬ glosci miedzy punktami ekstremalnymi i miejsca¬ mi zerowymi widma a znaczkami — skalowaniem pola magnetycznego na tasmie rejestratora.

Wada takiego postepowania w przypadku recznie uruchamianej kalibracji, jest mala dokladnosc "wyznaczanych wielkosci na skutek popelnianych bledów przez prowadzacego badania, a oprócz te¬ go, zarówno w przypadku automatycznie prowa¬ dzonej kalibracji, jak i recznej, glówna przyczyna bledów i malej dokladnosci jest wykorzystywana zasada interpolacji jako drogi wyznaczania po¬ szukiwanych parametrów. W przypadku analizo¬ wania widma o skomplikowanej strukturze, chcac okreslic wszystkie miejsca ekstremalne i miejsca zerowe nalezy oddzielnie prowadzic interpolacje, co wiaze sie z duza pracochlonnoscia.

Przedstawiony sposób wyznaczania paramet¬ rów widma stosuje sie w produkowanych obecnie spektrometrach elektronowego rezonansu para¬ magnetycznego (EPR), jadrowego (NMR) — firm Varian lub Joel, w anizometrach, wagach magne¬ tycznych, spektrometrach masowych itp.

Jedynie wspólpraca aparatury z programowym komputerem zapewnia pelna automatyzacje proce¬ su pomiarowego, co ma miejsce w spektrometrze NMR typ SXP2-200 firmy Bruker.

Istota wynalazku. Rozwiazany uklad wedlug wynalazku, stanowi element posredniczacy w pro¬ cesie pomiarowym, a mianowicie jest laczem transmisyjnym miedzy spektrometrem a samym miernikiem. Istota ukladu polega na tym, ze z wyjscia spektrometru sygnal rejestrowany jest do¬ prowadzony na wejscie pierwszego detektora zera i na uklad rózniczkujacy, polaczonych ze soba równolegle. Na wyjsciu ukladu rózniczkujacego jest polaczony szeregowo drugi detektor zera. Wyj¬ scia pierwszego i drugiego detektora sa ze soba po¬ laczone i wprowadzone na wejscie ukladu czesto- sciomierza magnetometru. 105 573105 I Skutki techniczno-uzytkowe. Uklad wedlug wy¬ nalazku zapewnia duza' dokladnosc pomiaru, w odniesieniu do widma jego charakterystycznych parametrów, równa dokladnosci uzytego automa¬ tycznego cyfrowego miernika pola magnetycznego.

Dzieki temu otrzymuje sie dokladnosc przewyz¬ szajaca o kilka rzedów wielkosci dokladnosci obe¬ cnie stosowanej techniki tego rodzaju pomiarów.

„Uklsld umozliwia w pelni automatyczne obliczanie i indykacje cyfrowa badanych parametrów. Elimi- 2 nuje zmudne obliczanie, zmniejsza pracochlonnosc.

Stosowanie ukladu powoduje, ze stosowany dotych¬ czas rejestrator staje sie zbedny i mozna go po¬ minac. Ponadto dzieki ukladowi uzyskuje sie sy¬ gnal pochodnej wzgledem wartosci pola magne- 1 tycznego widma otrzymanego ze spektrometru, co pozwala wykryc szczególy slabo widoczne w wid¬ mie oryginalnym.

Objasnienie figur rysunku. Uklad wedlug wy¬ nalazku uwidoczniono w przykladowym wykona- 2 liiu ma rysunku, na którym fig. 1 przedstawia sche¬ mat blokowy ukladu, a na fig. 2 przedstawiono zasade pomiaru w oparciu o wykresy napieciowe w funkcji pola magnetycznego.

Szczególowy opis ukladu i zasady dzialania.

Uklad w przykladowym wykonaniu zbudowany jest z detektora zera 1, z którym równolegle sa polaczone uklad rózniczkujacy 2 i drugi detektor zera 3. Sygnal napieciowy Uj badanego widma, otrzymany ,ze spektrometru doprowadza sie na wejscie pierwszego detektora zera 1, któTy wy¬ znacza moment osiagniecia wartosci zerowej przez widmo i na wejscie ukladu rózniczkujacego UR.

W chwili osiagniecia przez badane widmo wartos¬ ci zerowej, której odpowiada wartosc pola magne¬ tycznego Hr, na wyjsciu detektora 1 pojawia sie impuls Vt, natomiast w chwili gdy wartosc ana¬ lizowanego widma osiaga wartosci ekstremalne, odpowiadajace wartosci pola magnetycznego HA i H2 na wyjsciu ukladu rózniczkujacego UR poja- 4 wia .sie sygnal Uj, stanowiacy pochodna sygnalu, wejsciowego Vt. Sygnal Vt jest doprowadzany na wejscie drugiego- detektora zera 2, na wyjsciu któ¬ rego w momentach, gdy pole magnetyczne osiaga wartosc Hi i H2, zostaja wytworzone impulsy o przebiegu V4. Przebiegi U2 i U* w rozwazanym przykladzie, daja w wyniku na wyjisciu z ukla¬ du stanowiacego polaczenie wyjsc obydwóch de¬ tektorów ciag^ impulsów U5 doprowadzonych do automatycznego cyfrowego miernika pola magne¬ tycznego, wspólpracujacego z okreslona apara¬ tura pomiarowa. W efekcie, badajac warunki ekstremalne widma w momencie ich osiagniecia, nastepuje przepisanie -stanu dekad miernika do rejestru- i indykacje na wskaznikach cyfrowych wartosci Ha Hr, H2 bezposrednio w jednostkach pola magnetycznego.

Zakres stosowania ukladu. Uklad wedlug wyna¬ lazku moze byc zrealizowany w formie przystaw¬ ki do wspólpracy z dowolna aparatura do pomia¬ rów wielkosci fizycznych w funkcji stalego i wo- bulofwanego w czasie pola magnetycznego, wypo¬ sazona w cyfrowa indykacje wartosci pola magne¬ tycznego. Uklad moze tez byc wykonany, jako czesc skladowa miernika, jakim moze byc magne¬ tometr jadrowy. - w H« Hr Ht

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Uklad do pomiaru wielkosci fizycznych w fun¬ kcji pola magnetycznego, zawierajacy ogólnie zna¬ ne elementy elektroniczne znamienny tym, ze sy¬ gnal analizowanego przebiegu (Uj) jest doprowa¬ dzony na wejscie pierwszego detektora zera (1> i na wejscie równolegle polaczonego z nim ukla¬ du rózniczkujacego (2), z którego wyjsciem jest polaczone wejscie drugiego detektora zera (3)* przy czym obydwa wyjscia z detektorów zera (1) i (3) sa ze soba polaczone i stanowia wejscie na miernik ukladu pomiarowego.105 573 V, 1 1 /Ui Jjl ii *s *.» Ui- «!' U*i Ul H< , ^v /H4 ^—' 1 H. _ 1 HT\ i i i i P, i Hi /""" m\ s>^ MX .L ». * - w *