SU1714309A1 - Biomaterials freezing device - Google Patents

Biomaterials freezing device Download PDF

Info

Publication number
SU1714309A1
SU1714309A1 SU894767163A SU4767163A SU1714309A1 SU 1714309 A1 SU1714309 A1 SU 1714309A1 SU 894767163 A SU894767163 A SU 894767163A SU 4767163 A SU4767163 A SU 4767163A SU 1714309 A1 SU1714309 A1 SU 1714309A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
unit
input
block
comparator
Prior art date
Application number
SU894767163A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Резников
Эдуард Федорович Дрижерук
Original Assignee
Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро С Опытным Производством Института Проблем Криобиологии И Криомедицины Ан Усср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро С Опытным Производством Института Проблем Криобиологии И Криомедицины Ан Усср filed Critical Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро С Опытным Производством Института Проблем Криобиологии И Криомедицины Ан Усср
Priority to SU894767163A priority Critical patent/SU1714309A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1714309A1 publication Critical patent/SU1714309A1/en

Links

Landscapes

  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано в криогенной технике, а именно в устройствах дл  программного замораживани  биологических материалов. Цель изобретени  - повышение сохранности биоматериалов. Устройство содержит камеру 1 замораживани , датчик 2 температуры, устёновленный в одном из контейнеров с биоматериалом и подключенный через дифференцирующий блок 3 к первому входу блока 4 сравнени ,задающий блок 5, подсоединенный к второму входу блока 4 сравнени , к выходу последнего подключены последовательно св занные демодул тор 17, делитель 18, нормирующий усилитель 19, второй блок 20 сравнени , генератор 21 пилообразного напр жени , первый компаратор 15, первый блок 23 совпадений и первый исполнительный орган 26, подсоединенный к камере 1 замораживани , подключенные к первому выходу второго компаратора 16 последовательно св занные инвертор 25. второй блок 24 совпадений, второй исполнительный орган 27, подключенный к камере 1 замораживани , задатчик 10 режима, блок 13 опорного сигнала. Кроме того, оно содержит блок формировани  периода управлени , на вход которого подключен генератор пилообразного напр жени , при этом вход последнего соединен с выходом первого задающего блока, а входы блоков совпадени  подключены к выходу блока 22 формировани  периода управлени , 3 ил.^*^^1^Сл>& Ою>&The invention can be used in a cryogenic technique, namely in devices for software freezing of biological materials. The purpose of the invention is to increase the safety of biomaterials. The device contains a freezing chamber 1, a temperature sensor 2 installed in one of the containers with the biomaterial and connected through the differentiating unit 3 to the first input of the comparison unit 4, the master unit 5 connected to the second input of the comparison unit 4, and serially connected demodules connected to the output of the last unit 4. torus 17, divider 18, normalizing amplifier 19, second comparing unit 20, sawtooth generator 21, first comparator 15, first coincidence unit 23 and first actuator 26 connected to camera 1 blending connected to the first output of the second comparator 16 serially connected inverter 25. second block 24 matches, second actuator 27 connected to the freezing chamber 1, mode setter 10, reference signal block 13. In addition, it contains a control period formation unit, to the input of which a sawtooth voltage generator is connected, the input of the latter is connected to the output of the first master unit, and the inputs of the coincidence units are connected to the output of the control period formation unit 22, 3, etc. ^ * ^ ^ 1 ^ Cl > & Oy > &

Description

Изобретение относитс  к области криогенной техники, используемой дл  биологических и медицинских исследований, а именно к устройствам дл  программного замораживани  биологических материалов, например клеточных культур гамет и зигот млекопитающих, микроорганизмов и т.д.The invention relates to the field of cryogenic technology used for biological and medical research, namely, devices for programmed freezing of biological materials, such as cell cultures of gametes and zygotes of mammals, microorganisms, etc.

Целью изобретени   вл етс  повышение сохранности биомэтериалов при замораживании путем повышени  точности регулировани  процесса программного замораживани .The aim of the invention is to increase the preservation of biomaterials during freezing by increasing the accuracy of controlling the process of program freezing.

На фиг. 1 представлено устройство дл  замораживани  биоматериалов, блок-схема; на фиг. 2 и 3 - графики, иллюстрирующие работу устройства.Предложенное устройство содержит камеру 1 замораживани  с размещеннь1ми в ней контейнерами с биоматериалом (не показаны ), в одном из. которых установлен датчик 2 температуры, выход которого через дифференцирующий блок 3 пЬдключен к первому входу первого.блока 4 сравнени , второй вход которого соединен с выходом первого задающего блока 5, выход датчика 2 температуры прдключен к входу третьего блока 6 сравнени , другой вход которого соединен с выходом блока 7 интегрировани . Выход третьего блока 6 сравнени  через второй дифференцирующий блок 8 и третий блок 9 совпадений подключен к блоку 7 интегрировани , другой вход которого подсоединен ко второму выходу первого задающего блока 5. Выход задатчика 10 режима подключен к второму входу третьего блока 9 совпадений. Вход задани  начальных условий блока 7 интегрировани  соединен с выходом второго задающего блока 11. Другой выход третьего блока 6 сравнени  подключен к первому входу блока 12 суммировани , другой вход которого соединен с выходом блока 13 опорного сигнала.FIG. 1 shows a device for freezing biomaterials, a block diagram; in fig. 2 and 3 are graphs illustrating the operation of the device. The proposed device contains a freezing chamber 1 with containers with a biomaterial (not shown), in one of them. temperature sensor 2 is installed, the output of which is connected through the differentiating unit 3 to the first input of the first comparison unit 4, the second input of which is connected to the output of the first master unit 5, the output of the temperature sensor 2 is connected to the input of the third comparison unit 6, the other input of which is connected to the output of block 7 integration. The output of the third comparison unit 6 through the second differentiating unit 8 and the third coincidence unit 9 is connected to the integration unit 7, another input of which is connected to the second output of the first master unit 5. The output of the mode setting unit 10 is connected to the second input of the third coincidence unit 9. The input of the initial conditions of the integration block 7 is connected to the output of the second master block 11. The other output of the third comparison block 6 is connected to the first input of the summation block 12, the other input of which is connected to the output of the reference signal block 13.

Выход блока 12 суммировани  через второй демодул тор 14 подключен к входу первого компаратора 15 и к входу первого .задающего блока 5 и второго компаратора 16, первый вход которого подключен к нулевой шине. Выход первого блока 4 сравнени  через первый демодул тор 17 подсоеду1нен к первому вхрду делител  18, другой вход которого соединен с выходом первого задающегоблока 5. Выход делител  18че}5ез нормирующий усилитель 19 подсоединен к первому входу второго блока 20 еравненй . причем вторые входы нормирующего усидител  19 и второго блока 20 сравнени  подключены к выходу первого задающего блока 5.The output of the summation unit 12 through the second demodulator 14 is connected to the input of the first comparator 15 and to the input of the first target unit 5 and the second comparator 16, the first input of which is connected to the zero bus. The output of the first comparison unit 4 through the first demodulator 17 is connected to the first terminal of the divider 18, the other input of which is connected to the output of the first master unit 5. The output of the divider 18ch} 5se normalizing amplifier 19 is connected to the first input of the second block 20 equalizer. moreover, the second inputs of the normalizing detector 19 and the second comparison unit 20 are connected to the output of the first driver unit 5.

Выход второго блока 20 сравнени  подсоединен к входу генератора 21 пилообразного напр жени , первый выход которогоThe output of the second comparator unit 20 is connected to the input of the sawtooth generator 21, the first output of which

подключен к входу первого компаратора 15, а второй выход генератора 21 пилообразного напр жени  к второму входу блока 22 формировани  периода управлени , первый вход которого подсоединен к выходу первого.задающего блока 5. Выход первого компаратора 15 подключен к входам первого и второго блоков 23 и 24 совпадений, другие входы которых подсоединены соответственно к выходу второго компйратора 16 и к выходу инвертора 25, вход которого подсоединен к выходу второго компаратора 16,3 третьи входы первого и второго блоков 23 и 24 совпадений подключены к выходу блока 22 формировани  периода управлени .connected to the input of the first comparator 15, and the second output of the sawtooth generator 21 to the second input of the control period formation unit 22, the first input of which is connected to the output of the first target unit 5. The output of the first comparator 15 is connected to the inputs of the first and second blocks 23 and 24 matches, the other inputs of which are connected respectively to the output of the second compyrator 16 and to the output of the inverter 25, whose input is connected to the output of the second comparator 16.3, the third inputs of the first and second blocks 23 and 24 matches are connected to move block 22 forming a control period.

Выходы блоков 23 и 24 совпадений подсоединены соответственно к входам исполнительных устройств 26 и 27, причем регулирующим органом в исполнительном устройстве 26 может быть, например, элек-ь тромагнитный клапан, обеспечивающий подачу хладагента (жидкого азота) в камеру 1 замораживани . Регулирующим образом исполнительного устройства 27 может слу-жить нагреватель, размещенный в камере 1 замораживани .The outputs of the blocks 23 and 24 coincidence are connected respectively to the inputs of the actuators 26 and 27, and the regulator in the actuator 26 may be, for example, an electromagnetic valve providing the refrigerant (liquid nitrogen) to the freezing chamber 1. In a regulatory manner, the actuator 27 can serve a heater placed in the freezing chamber 1.

Устройство работает следующим образом . .. .The device works as follows. ..

Сигнал, пропорциональный текущему значению температуры в контейнере, поступает с выхода датчика 2 температуры на первый вход tpeTbero блокаб сравнени , на Другой вход которого подаетс  сигнал с выхода блока 7 интегрировани  в виде линейно-измен ющегос  напр жени , угол наклона которого пропорционален заданной скорости /зад охлаждени  контейнера с биоматериалом, поступающей в виде заданного напр жени  с выхода первого задающего блока 5 на второй вход блока 7 интегрировани . Единичный сигнал с выхода задатчика 10 режима поступает на второй вход третьего блока 9 совпадений. Сигнал установки начального значени  линейно-измен ющегос  напр жени  на вы )оде блока 7 интегрировани  поступает с выхода второго задающего блока 11 на вход задани  начальных условий блока 7 интегрировани ..A signal proportional to the current value of the temperature in the container is supplied from the output of temperature sensor 2 to the first input tpeTbero comparison block, to the other input of which a signal is output from the integration block 7 in the form of a linear-varying voltage, which is inclined to the set speed / back cooling the container with the biomaterial arriving in the form of a predetermined voltage from the output of the first driver unit 5 to the second input of the integration unit 7. A single signal from the output of the unit 10 mode is fed to the second input of the third block 9 matches. The signal for setting the initial value of the linearly varying voltage on you to the block of the integration block 7 comes from the output of the second master block 11 to the input of the initial conditions of the block 7 of the integration.

На выходе блока б сравнени  формируетс  сигнал  рассогласовани  д Т пропорциональный разности между заданным и текущим значени ми температуры. В начальный момент времени д Т 0. Этот сигнал с первого выхода блока 6 сравнени  nocTynaiST «и вход дифференцирующего блока 8, «а выходе которого формируетс  . сигнал ОШИ0КИ пЬ скорости А V определ емый выражениемAt the output of the comparison block b, an error signal is generated, T T, proportional to the difference between the setpoint and current temperature values. At the initial moment of time, d T 0. This signal from the first output of block 6 compare nocTynaiST "and the input of differentiating block 8," and the output of which is formed. the signal ERROR

AV d/dt(T3afl,-T), где Т - текуща  температура,AV d / dt (T3afl, -T), where T is the current temperature,

Тзад - Заданна  температура.Tzad - Set temperature.

Этот сигнал через третий блок 9 совпадений поступает на первый вход блока 7 интегрировани , обеспечива  дополнительную коррекцию сигнала рассогласовани  5 Т по скорости, так как знак сигнала А V в начальные моменты совпадает со знаков) заданной скорости VaaA, формируемой на выходе п ервого задающего блока 5, что автоматически приводит к увеличению задающего сигнала на выходе блоки 7 интегрировани  и к увеличению сигнала рассогласовани  б Т на вь1ходе блока 6 сравнени . Одновременно, сигнал бТс второго выхода блока 6 сравнени  поступает на первый вход блока 12 суммировани , на второй вход которого поступает сигнал Don с выхода блока 13 опорного сигнала, величина которого соответствует величине зоны нечувствительности исполнительного органа,...This signal through the third block 9 matches goes to the first input of the integration block 7, providing additional correction for the speed error signal 5 T, since the sign of the signal A V at the initial moments coincides with the signs) of the given speed VaaA generated at the output of the first master block 5 , which automatically leads to an increase in the master signal at the output of the integration blocks 7 and to an increase in the error signal b T at the time of the comparison block 6. At the same time, the signal btc of the second output of the comparison unit 6 arrives at the first input of the summation unit 12, the second input of which receives the signal Don from the output of the reference signal block 13, the value of which corresponds to the dead band size of the executive ...

На выходе блока 12 суммировани  формируетс  суммарный сигнал ошибки dTi определ емый выражением ATi 5T+Uon. At the output of summation unit 12, a total error signal dTi defined by the expression ATi 5T + Uon is generated.

В начальный момент времени А Ti ирп; введение сигнала Uon в блок 12 суммировани  обеспечивает смещение рабочего диапазона исполнительного Органа на величину зоны нечувствительности исполнительного органа что приводит к уменьшению времени переходного процесса и статической ошибки на участке установившегос  процесса программного замораживани  биоматериалов. Сигна;л dTi с выхода блока 12 суммировани  поступает на второй демодул тор 14, на выходе которого формируетс  положительныйсигналдТа величина которого пропорциональна модулю:At the initial time, A Ti irp; the introduction of the Uon signal into the summation unit 12 provides for the shift of the operating range of the executive body by the value of the dead body of the executive body, which leads to a decrease in the transient time and static error in the area of the established programmatic freezing of biomaterials. The signal; l dTi from the output of summation block 12 is fed to the second demodulator 14, at the output of which a positive signal is generated, the value of which is proportional to the module:

(5Т2 iaTi I. . (5T2 iaTi I..

в начальный момент времени б Та IUon I. Сигнал (ЗТгс второго выхода блока 12 суммировани  поступает на вход первого задающего блока 5, чем обеспечиваетс  коррекци  сигнала (заданной скорости) на выходе первого дающего блокаб, что приводит к увеличению быстродействи  процесса перехода с участков малых программных cкopdcтeй на участки больших программных скоростей. Уве ичение -быстродействи  процессов происходит .за счет совпадени  знаков сигнала б Ti на выходе блока 12 суммировани  и сит нала Узад. на выходе задающего блока 5, что приводит автоматически к увеличению коэффициента усилени  всего тракта управлени .at the initial moment of time b Ta IUon I. The signal (ZTGS of the second output of summation block 12 is fed to the input of the first driver block 5, which ensures correction of the signal (given speed) at the output of the first giving block, which leads to an increase in the speed of the transition process from small program areas scattering into areas of high program speeds. The increase in process performance occurs due to the coincidence of the characters of the signal b Ti at the output of summation unit 12 and the wedge screen at the output of master unit 5, which leads to tically to increase the gain of the entire control path.

Кроме того, сигнал б Ti с выхода блока 12 суммировани  поступает на второй вход второго компаратора 16, обеспечива  выбор нужного исполнительного органа (в,начальный момент - исполнит1эльное устройство 26). Сигнал д Ti, построенный оптимальным образом, с выхода второго демодул тора Т4 поступает на первый вход первого компаратора 15, на другой вход которого поступает с выхода генератора 21 пилообразного напр жени  сигнал оптимальной амплитуды, сформированный подключенными к выходу датчика 2 температуры, последовательно св занными , первым дифференцирующим блоком 3, первым блоком 4 сравнени , первым демодул тором 17, делителем 18, нормирующим усилителем 19, вторым блоком 20 сравнени  и генератором 21 пилообразного напр жени .In addition, the signal b Ti from the output of the summation block 12 is fed to the second input of the second comparator 16, ensuring the selection of the desired executive body (in, the initial moment - execute the electronic device 26). The optimal signal d Ti from the output of the second demodulator T4 is fed to the first input of the first comparator 15, to another input of which the output signal of the optimum amplitude is generated by connected to the output of the temperature sensor 2, connected in series from the output of the sawtooth generator 21 the first differentiating unit 3, the first comparing unit 4, the first demodulator 17, the divider 18, the normalizing amplifier 19, the second comparing unit 20 and the saw voltage generator 21.

Сигнал с выхода датчика 2 температуры, пропорциональный текущему значению температуры, поступает на вход первого дифференцирующего блока 3, выходнойThe signal from the output of the temperature sensor 2, proportional to the current temperature value, is fed to the input of the first differentiating unit 3, the output

сигнал которого, пропорциональный скорости изменени  температуры, поступает на первый блок 4 сравнени , на другой вход которого подаетс  с выхода первого задающего блока 5 сигнал Узад., пропорциональный заданному значению скорости охлаждени  или отогрева. На выходе блока 4-формируетс  сигнал б Т определ емый выражением .,the signal of which, proportional to the rate of change of temperature, is fed to the first comparison unit 4, to another input of which a signal is transmitted from the output of the first master unit 5, which is proportional to the specified value of the cooling or heating rate. At the output of the block 4, a signal b T is defined by the expression.,

.бT Vзaд-V,.bT Vzad-V,

где V - текуща  скорость замораживани  биоматериала.where V is the current freezing rate of the biomaterial.

Этот сигнал поступает на первый демодул тор 17, на выходе которого формируетс  положительный сигнал бТ, величинаThis signal is fed to the first demodulator 17, at the output of which a positive signal BT is generated, the value

которого пропорциональна модулюб Т. Сигнал б TI поступает на один вход делител  18-, на другой.вход которого подаетс  сигнал VaaA. с выхода задающего блока 5. Выходной сигнал делител  18 определ етс  выражениемwhich is proportional to the modular T. The signal b TI is fed to one input of the divider 18-, to the other. The input of which is given the signal VaaA. from the output of the master block 5. The output signal of the divider 18 is determined by the expression

I Узад - V II Uzad - V I

бb

VV

задbum

Этот сигнал поступает через нормирующий усилитель 19. коэффициент усилени  которого определ етс  выражениемThis signal is fed through a normalizing amplifier 19. The gain of which is determined by the expression

Кнф. КУзадчKNF. KUZADCH

причем 0 К 1, в виде сигнала U. вычисл емого по формулеand 0 K 1, in the form of a signal U. calculated by the formula

I Узад - V II Uzad - V I

и К-Узад.and K-Uzad.

V:V:

задbum

поступает на один вход второго блока 20 сравнени , на другой вход которого поступает сигнал.-пропорциональный задающему сигналу Узад. с выхода задающего блока 5. , ,,,, is fed to one input of the second comparison unit 20, to the other input of which a signal is received. proportional to the reference signal Uzad. from the output of the master block 5., ,,,,

На выходе блока 20 сравнени  формируетс  напр жение Ui. пропорциональное разности сигналов Узад. и U. При этом, поскольку в начале процесса программного замораживани  V О, то сигнал 5 Т имеет максимальное значение, близкое к Vзaд1 а сигнал 5 - 1 , т.е. U имеет некоторре максимальное значение. При этом сигнал Ui на выходе блока 20 сравнени  минимален, что обеспечивает формирование на выходе генератора 21 пилообразного напр жени  сигнала оптимальной минимальной амплитуды . Этот сигнал, поступа  на другой вход компаратора 15. обеспечивает по вление на его выходе импульсов большой длительности .At the output of the comparison unit 20, a voltage Ui is formed. proportional signal difference Uzad. and U. In this case, since at the beginning of the process of program freezing V O, the signal 5 T has a maximum value close to V back1 and the signal 5 - 1, i.e. U has some maximum value. At the same time, the signal Ui at the output of the comparator block 20 is minimal, which ensures the formation at the output of the generator 21 of the sawtooth voltage of the signal with an optimal minimum amplitude. This signal arriving at the other input of the comparator 15. ensures the appearance of long duration pulses at its output.

Кроме того, импульсь синхронизации со второго выхода генератора 21 пилообразного напр жени  поступают на второй вход блока 22 формировани  периода управлени , на первый вход которого поступает сигнал Узад., пропорциональный заданной скорости, с выхода задающего блока 5, Сформированный на выходе блока 22 формировани  периода управлени  сигнал поступает на третьи входы блоков 23 и 24 совпадений, обеспечива  подключение выбранного исполнительного органа в определенные моменты времени Nnep., задаваемые блоком 22 формировани  периода управлени  и кратные периоду генератора 21 пилообразного напр жени .In addition, the synchronization pulse from the second output of the sawtooth voltage generator 21 is fed to the second input of the control period formation unit 22, the first input of which receives the signal Scat., Proportional to a given speed, from the output of the master unit 5, formed at the output of the control period formation unit 22 the signal arrives at the third inputs of the blocks 23 and 24 coincidence, ensuring the connection of the selected executive body at certain times Nnep., set by the control period formation unit 22 and multiples of the period generator 21, a sawtooth voltage.

С выхода компаратора 15 импульсы оптимальной большой длительности; поступают на первые входы блоков 23 и 24 совпадений, чем обеспечиваетс  поступление выходных импульсов в начальные моменты на исполнительный орган 26, осуществл ющий подачу в камеру 1 заморажирани  хладагента, например, азота. Камера начинает охлаждатьс , при этом скоррсть охлаждени  увеличиваетс . Сигнал 5 Т на выходе блока 4 сравнени  начинает уменьшатьс , что приводит в конечном счете к увеличению сигнала Ui на выходе блока 20 сравнени  и увеличению амплитуды выходного сигнала генератора 21 пилообразного напр жени . Сигнал д Т на выходе блока 6 сравнени  в это врем  увеличиваетс , привод  к увеличению сигнала 5Т2 на первом входе компаратора 15.From the output of the comparator 15 pulses of optimal long duration; arrive at the first inputs of blocks 23 and 24 of coincidence, which ensures that at the initial moments the output pulses are supplied to the executive unit 26, which supplies refrigerant, for example nitrogen, to the freezing chamber 1. The chamber begins to cool, and the cooling rate increases. The 5 T signal at the output of the comparison unit 4 begins to decrease, which ultimately leads to an increase in the signal Ui at the output of the comparison unit 20 and an increase in the amplitude of the output signal of the sawtooth voltage generator 21. The signal d T at the output of the comparison unit 6 at this time increases, resulting in an increase in the 5T2 signal at the first input of the comparator 15.

Таким образом, увеличение амплитуды выходного сигнала генератора 21 пилообразного напр жени , поступающего на второй бход компаратора 15. и увеличение сигнала д Та поступающего на первый вход компаратора 15, вызывает дополнительное.Thus, an increase in the amplitude of the output signal of the generator 21 of the saw-tooth voltage supplied to the second bypass of the comparator 15. and an increase in the signal d Ta to the comparator 15 fed to the first input causes an additional one.

за счет увеличени  крутизны пилообразного напр жени  генератора 21 пилообразного напр жени , уменьшение длительности импульсов на выходе компаратора 15, а значит дополнительное уменьшение подачи хладагента в камеру 1 замораживани . При достижении , а затем и превышении текущей скорости замораживани  значени  заданной программной скорости замораживани  сигнал 5Т на выходе блока 6 сравнени  изменит знак на противоположный. Это вызовет отключение блока 23 совпадений, так как на его вторим входе по витс  нулевой сигнал, и по вление на втором входе блока 24 совпадений единичного сигнала, обеспечив подключение исполнительного органа 27, т.е. подключение нагревател  к камере замораживани ..by increasing the steepness of the sawtooth voltage of the sawtooth generator 21, reducing the pulse duration at the output of the comparator 15, and thus further reducing the refrigerant supply to the freezing chamber 1. Upon reaching and then exceeding the current freezing rate of a given programmed freezing rate, the 5T signal at the output of comparison unit 6 will change sign to the opposite. This will cause the block 23 to turn off, since the second input has a zero signal, and the appearance of a single signal at the second input of the block 24, ensuring the connection of the actuator 27, i.e. connecting the heater to the freezing chamber ..

Камера начнет отогреватьс , при этом скорость охлаждени  контейнеров с биоматериалом начнет уменьшатьс  и под действием нагревател  снова достигнет заданного программного значени . С момента установлени  в контейнере заданной программной скоростц замораживани  сигналы ошибки d Т и (5 Т на выходах блока 6 сравнени  и блока 4 сравнени  соответственно под действием оптимального алгоритма устройства устанабливаютс такими. которые обеспечивают замораживание бирматериала с заданной скоростью. Если в процессе регулировани  скорость замораживани  будет отклон тьс  от заданной, то это вызовет изменение знака сигнала рассогласовани  (ЗТ на выходе блока 6 сравнени , обеспечив выбор и подключение нужного исполнительного органа дл  устранени  этого отклонени .The camera will begin to warm up, while the cooling rate of the containers with the biomaterial will begin to decrease and, under the action of the heater, will again reach the specified program value. From the moment a given program freezing speed is set in the container, the error signals d T and (5 T at the outputs of comparison unit 6 and comparison unit 4, respectively, under the influence of the optimal algorithm, devices are installed such that provide freezing of the material at a given speed. If during the adjustment the freezing rate is deviate from the preset, this will cause a change in the sign of the error signal (ST at the output of the comparison unit 6, ensuring the selection and connection of the necessary executive body to eliminate this deviation.

Таким образом, в предложенном уст; ройсТве коэффициент усилени  регул тора  вл етс  функцией не т.олько от сигналов рассогласовани  д Т и д Т. но и от крутизны пилообразного напр жени , длительности периода управлени  и ошибки по скорости замораживани . В режиме стабилизации температуры используетс  это же устройство без введени  новых признаков. Чтобы это устройство использовэть в режиме стабил|изации температуры в заданной .точке температурного пол , необходимо с выхода задающего блока 5 на второй вход блока 7 интегрировани  подать программное значение скорости, равное нулю, а с выхода второго задающего блока 11 подать на вход устанЬвХ14 начального значени  блока 7 интегрировани  Сигнал установки заданной те14пературы стабилизации, а на выходе задатчмка 10 режима установить нулевой сигнал дл  отключени  дифференцирующего блока 8 от первого входа блока 7 интегрировани .Thus, in the proposed mouth; The controller gain is not only a function of the error signals dt and dt, but also on the steepness of the saw voltage, the duration of the control period and the error in the freezing rate. In the temperature stabilization mode, the same device is used without introducing new features. In order for this device to be used in the temperature stabilization mode at a given point of the temperature field, it is necessary from the output of the master unit 5 to the second input of the integrating unit 7 to submit a programmed speed value equal to zero, and from the output of the second master unit 11 to the initial value unit 7 of the integration signal of setting the desired stabilization temperature, and at the output of the mode control 10 set a zero signal for disconnecting the differentiating unit 8 from the first input of the integration unit 7.

Сформированный на выходе блока 22 формировани  периода управлени  сигнал поступает на третьи входы блоков 23 и 24 совпадений, обеспечива  подключение выбранного исполнительного органа в определенные моменты времени, задаваемые блоком 22 формировани  периода управлени . В режиме стабилизации температуры все процессы в устройстве протекают аналогично , как и при стабилизации скорости изменени температуры биоматериала.The signal generated at the output of the control period formation unit 22 is fed to the third inputs of the coincidence units 23 and 24, ensuring the connection of the selected executive unit at certain times specified by the control period formation unit 22. In the temperature stabilization mode, all processes in the device proceed in the same way as with the stabilization of the rate of change of the biomaterial temperature.

Улучшение качества стабилизации на участках переходного и установившегос  процесса в режиме стабилизации температуры обеспечиваетб  за счет смещени  рабочего диапазона исполнительного органа на величину зоны нечувствительности исполнительного органа и оптимального алгоритма устройства, обеспечива  получение отклонени  текущей температуры от заданной на участке перерегулировани  не более 3%, а в установившемс  режиме не более 2%. Высокий уровень оптимизации гтроЦессов программного замораживани  биоматёриалов в широком диапазоне скоростей 0,1-100°С/мин на участках стабилизации скорости и на участках стабилизации температуры в любой заданной точке температурного пол  (от до -160°С) дает возможность использовёть устройство дл  программного замораживани  биоматерйалов как в реальных услови х, так и в научноисследовательских цел х, и повысить сохранность биоматериалов при замораживании ,.:Improving the quality of stabilization in the sections of the transition and steady-state process in the temperature stabilization mode provides for the expense of shifting the operating range of the executive body by the value of the dead body of the executive body and the optimal algorithm of the device, ensuring that the current temperature deviates from the set value in the overshoot area of no more than 3%, and mode no more than 2%. The high level of optimization of the CTC programs for the freezing of bio-materials in a wide range of speeds of 0.1-100 ° C / min in the speed stabilization sections and in the temperature stabilization sections at any given point of the temperature field (from -160 ° C) makes it possible to use a software freezing device biomaterials both in real conditions and for research purposes, and to increase the safety of biomaterials during freezing,.:

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  замораживани  биоматериалов , содержащее камеру замора живани  с датчиком температуры, подключенным к последовательно соединенным первому дифференцирующему блоку , первому блоку сравнени , первому демодул тору, делителю, нормируиащем усилителю, второму блоку сравнени , генератору пилообразного напр жени , лерво±A device for freezing biomaterials comprising a freezing chamber with a temperature sensor connected to serially connected first differentiating unit, first comparison unit, first demodulator, divider normalizing amplifier, second comparison unit, sawtooth generator, lervo ± му компаратору, первому блоку совпадений, первому исполнительному устройству, выход которого соединен с камерой замораживани , а также первый задающий блок,the comparator, the first block of matches, the first actuator, the output of which is connected to the freezing chamber, as well as the first master unit, выход которого соединен с первым блоком сравнени , входами делител , нормирующего усилител  и второго блока сравнени , последовательно соединенные второй компаратор , первый вход которого соединен сthe output of which is connected to the first comparison unit, the inputs of the divider, the normalizing amplifier and the second comparison unit, the second comparator connected in series, the first input of which is connected to нулевой шиной, а выход подключен ко второму входу первого блока совпадений, инвертор , второй блок совпадений, второй вход которого подключен к выходу первого компаратора, второе исполнительное устройство , выход которого соединен с кайерой замораживани , о т л и ч а ю щ е е с  the zero bus, and the output is connected to the second input of the first block of matches, the inverter, the second block of matches, the second input of which is connected to the output of the first comparator, the second actuator, the output of which is connected to the freezing power, is тем, что, с целью повышени  сохранностиso that in order to increase the preservation биоматериалов при замораживании путемbiomaterials when frozen by повышени  точности регулировани  процесса программного замораживани , оно снабжено последовательно соединенными ретьим блоком сравнение, первый вход которого подключен к датчику температуры, блоком суммировани , выход которого Лодключен к первому задающему блоку .и второму входу второго компаратора, вторым демодул тором, выход которого соединен со вторым входом первого компаратора, а также последовательно соединенными вторым дифференцирующим блоком, вход которого соединен с вторым выходом третьего блока сравнени , третьим блоком совпадени , блоком интегрировани , выход которого соединен с вторым входом третьего блокаimproving the accuracy of controlling the process of software freezing, it is equipped with a comparison unit connected in series by a child, the first input of which is connected to a temperature sensor, a summation unit whose output is connected to the first master unit and the second input of the second comparator, a second demodulator whose output is connected to the second input the first comparator, as well as serially connected by the second differentiating unit, the input of which is connected to the second output of the third comparison unit, the third unit m coincidence integration unit, whose output is connected to a second input of the third block сравнени , второй вход-с выходом первого задающего блока, блоком опорного сигнала , вторым задающим блоком, задатчиком режима, выходы которых подключены соответственно к второму входу блока суммировани , третьим входом блока интегрировани , вторым входом третьего блока совпадени  и блоком формировани  периода управлени , первый вход которого соединен с выходом первого задающегоcomparison, the second input with the output of the first master unit, the reference signal block, the second master block, mode adjuster, the outputs of which are connected respectively to the second input of the summation unit, the third input of the integrator, the second input of the third coincidence unit, and the control period generation unit, the first input which is connected to the output of the first master блока, второй вход-с вторым выходом генератора пилообразного напр жени , а выход - с третьими входами первого и второго блоков сравнени .block, the second input is with the second output of the sawtooth generator, and the output is with the third inputs of the first and second comparison blocks.
SU894767163A 1989-12-11 1989-12-11 Biomaterials freezing device SU1714309A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894767163A SU1714309A1 (en) 1989-12-11 1989-12-11 Biomaterials freezing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894767163A SU1714309A1 (en) 1989-12-11 1989-12-11 Biomaterials freezing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1714309A1 true SU1714309A1 (en) 1992-02-23

Family

ID=21483661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894767163A SU1714309A1 (en) 1989-12-11 1989-12-11 Biomaterials freezing device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1714309A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1593358, кл. F 25 D 3/10, 1988. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3612165A (en) Temperature controllers
SU1714309A1 (en) Biomaterials freezing device
US20030047828A1 (en) Temperature control method and apparatus for injection molding machine
US5117639A (en) Automatic cooling system
SU1709158A1 (en) Biomaterials freezing device
JPS6270904A (en) Temperature control method
RU1784808C (en) Device for freezing bio-materials
JPH0580864A (en) Furnace temperature combustion control method
SU1040473A2 (en) Device for adjusting temperature
SU1102813A1 (en) Automatic control system for fermentation process
SU859490A1 (en) Method to control the process of growing single crystals from the melt
SU483660A1 (en) Device for software control
SU1158996A1 (en) Device for controlling temperature
SU1442342A1 (en) Method of automatic control of heating when soldering
JP2000155603A (en) Temperature control meter incorporating automatic tuning
SU307682A1 (en) Method of automatic control of discharge pressure of group of compressor sets
RU1837267C (en) Device for programmed regulation
SU947842A1 (en) Temperature regulator
RU1786467C (en) Automatic regulator
SU1335928A1 (en) Two-position regulator for delay systems
JPH01191901A (en) Process controller
RU2074259C1 (en) System for automatically controlling periodic process of cultivating microorganisms
SU840837A1 (en) Temperature regulating device
SU1130396A1 (en) Device for controlling thermal conditions of autoclave with external electric heating
SU1183037A1 (en) Apparatus for freezing biological objects