SU1287945A1

SU1287945A1 - Устройство дл контрол дисбаланса роторов ультрацентрифуги

Info

Publication number: SU1287945A1
Application number: SU853957426A
Authority: SU
Inventors: Аркадий Ханонович Марголин; Юрий Владимирович Четвернин; Юрий Александрович Лонский
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюро Биофизической Аппаратуры
Priority date: 1985-09-24
Filing date: 1985-09-24
Publication date: 1987-02-07

Abstract

Бесконтактное устройство дл контрол дисбаланса содержит установленные по касательной к вращающемус валу источник света и фотоприемник, которые св заны с электронной схемой. Последн исключает вли ние изменющихс со временем и в зависимости от температуры передаточных характеристик источника света и фотоприемника на надежность и чувствительность устройства . 2 ил. to 00 ел

Description

Изобретение относитс к устройствам контрол работы ультрацентрифуг, в частности , дл контрол дисбаланса сменных роторов, используемых при проведении научно-исследовательских работ в медицине, биологии, химии и биофизике.

Целью изобретени вл етс повышение надежности при одновременном обеспечении высокой чувствительности.

На фиг. 1 показана электрическа схема дл контрол дисбаланса роторов ультрацентрифуги; на фиг.2 - расположение источника света и фотоприемника относительно вала электропривода.

Устройство дл контрол дисбаланса роторов ультрацентрифуги содержит вал 1 электропривода 2, по касательной к которому установлены источник 3 света и фотоприемник 4. Последний подключен к входу усилител 5, выход которого через дифференцирующую цепочку, состо щую из разделительного конденсатора 6 и подключенного к нему неинвертирующего усилител 7, соединен с одним из входов компаратора 8, другой вход которого через интегрирующую цепочку , состо щую из резистора 9 и конденсатора 10, св зан соответственно с усилителем 5 и землей, а через другой резистор 11 - с источником питани с напр жением Е. Выход компаратора 8 через пик- детектор 12 соединен с сигнализатором 13, который предназначен дл выключени электропривода 2 в случае превышени уровн дисбаланса сменного ротора 14.

Устройство дл контрол дисбаланса роторов ультрацентрифуги работает следующим образом.

Фотоприемник 4 устанавливаетс так, чтобы его половина, а именно светочувствительна поверхность, освещалась, а половина находилась в тени. Дл этого сначала измер ют ток фотоприемника 4 при таком положении системы (состо щей из источника 3 света и фотоприемника 4), когда световой поток не перекрываетс валом 1 электропривода 2. Затем эту систему поворачивают и вал 1 вводитс в оптический тракт таким образом, чтобы ток фотодиода был равен половине его тока, когда световой поток не перекрываетс валом 1 электропривода 2. В этом положении система , состо ща из источника света 3 и фотоприемника 4, закрепл етс .

Смещение вала 1 приводит к модул ции светового потока, а следовательно, к соответствующему изменению тока фотоцрием- ника 4. Колебани вала 1, вызванные дисбалансом ротора 14, имеют частоту пор дка нескольких дес тков герц и через конденсатор 6 поступают на вход инвертирующего усилител 7. Усиленный высокочастотный сигнал присутствует на одном из входов компаратора 8. На второй вход компаратора 8 сигнал поступает с выхода

усилител 5 через интегрирующую RC цепочку , состо щую из резистора 9 и конденсатора 10. Поэтому высокочастотна составл юща этого сигнала на второй вход компаратора 8 не поступает. Напр жение на входе компаратора 8 определе ет его порог срабатывани . В случае многократного срабатывани компаратора 8 измен етс напр жение на пик-детекторе 12 и срабатывает сигнализатор 13. Наличие пик-детектора 12 позвол ет регистрировать кратковременные импульсы на выходе компаратора 8.

Вли ние факторов, привод щих к изменению коэффициента передачи устройства (например от температуры, временного

дрейфа или загр знени источника света 3 и фотоприемника 4), не измен ет величины порога срабатывани устройства по величине отклонени вала 1. Действительно, в случае уменьшени светового потока, например из-за загр знений, уменьшаетс амплитуда сигнала на выходе инвертируюшего усилител 7, но одновременно пропорционально уменьшаетс порог срабатывани компаратора 8. Таким образом, срабатывание устройства будет происходить при одном и том же отклонении вала 1.

Значение отклонени вала 1ДЬ, при котором срабатывает компаратор 8, не зависит от коэффициента передачи оптической системы, а определ етс величиной коэффициента усилени Ку усилител 7, который

может быть сделан при использовании интегральных усилителей с неограниченно высокой стабильностью. Изменением величины КУ усилител 7, например, с помощью резисторов в цепи его обратной св зи можно настраивать порог срабатывани устройства.

Отклонение вала 1 электропривода 2 в процессе его вращени вызывает изменение сигнала на выходе усилител 5, имеющего низкую частоту по сравнению с частотой сигнала дисбаланса. Низкочастотный сигнал не проходит через разделительный конденсатор

6 и не вызывает срабатывани компаратора 8. Аналогично не приводит к срабатыванию устройство отклонени вала 1 при его ремонте и замене, поскольку это отклонение не измен етс во времени.

Резистор 11 выбираетс по величине значительно больше резистора 9 и обеспечивает небольшую величину смещени входа компаратора 8. В случае, если происходит отказ источника 3 света или фотоприемника 4, привод щий к тому, что напр жение на выходе усилител 5 становитс равным нулю, компаратор 8, благодар указанному смещению, срабатывает и сигнализатор 13 отключает электропривод 2. Это исключает работу электропривода 2 в случае неисправности источника 2 света или фотоприемника 4.

Таким образом, предложенное устройство исключает возможность запуска центрифуги

при неисправности источника света и фотоприемника , а также при отклонении вала привода , не обусловленных вибраци ми.

Следовательно, предложенное устройство вл етс более надежным по сравнению с известным и обеспечивает одновременно высокую чувствительность. Использование устройства позволит регистрировать незначительный дисбаланс ротора, возникающий из- за утечек препарата из пробирок, установленных в ротор, или из-за плохого их уравновешивани . Тем самым предотвращаетс веро тность аварии ультрацентрифуги на высоких частотах вращени . Кроме того, вибрации привод т в негодность исследуемый препарат даже если аварии не происход т. Поскольку на ультрацентрифугах и центрифугах исследуют препараты высокой стоимости , представл ющие большую научную

ценность, то использование устройства дает значительный экономический эффект.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл контрол дисбаланса роторов ультрацентрифуги, содержащее установленные по касательной к валу привода источник света и фотоприемник, св занный через усилитель с сигнализатором, отличающеес тем, что, с целью повышени надежности , оно снабжено дифференцирующей и интегрирующей цепочками, резистором и подключенным к входу сигнализатора компаратором , один вход которого соединен с выходом усилител через дифференцирующую цепочку, а второй вход - через интегрирующую цепочку, причем второй вход через резистор дополнительно подключен к источнику питани .

Г2

фиг.1