SU997041A1 - Устройство дл вычислени концентрации газов в хроматографии - Google Patents

Description

Изобретение .относитс  к вычислительной технике, предназначено дл  обработки хроматохрафической информации и может быть использовано при разработке устройств .вычислени  компонентов газовой пробы, когда отклонение площади пика стандарт-сигнала . от эталонной плсвдали мен етс  в широком диапазоне от анализа к анализу.

Известно устройство, содержащее преобразователь напр жени  в частоту, генератор тактовых импульсов, блок коррекции дрейфа, блок селекции пиковых значений, счетчик импульсов, блок отображени ,злёмент Н l.

Данное устройство обладает недостаточной точностью вычислений.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство , содержавдеё преобразователь напр жени  э частоту, вход которого  вл етс  входом устройства, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом блока коррекции дрейфа, выход которого соединен с первым входом элемента И и с входом блока селекции пиковых значений, вйход которого подключен к второму входу элемента И выход элемента И подключен к входу счетчика импульсов, .

выход которого соединен с входом блока отображени , три кoм 1yтaтopa, счетчик импульсов калибровки,, регистр калибровки, таймер и блок умножени , первый вход которого соединен с выходом преобразовател  напр жени  в частоту, а выход подключен к второму входу блока коррек1|;ии дрейфа, третийвход КОТОРОГО соединён с вторым вы10 ходом блока селекции пико.вых значений , выходы таймера подключены соответственно к управл ющим входам первого и второго коммутаторов и счетчика импульсов калибровки, вход которо15 го соединен с выходом третьего коммутатора , входы КОТОРОГО соединены соответственно с выходом элемента И и с первым выходом первого коммутатора, второй и третий входы блока умножени 

20 подключены соответственно к второму выходу первого коммутатора и к выходу второго коммутатора, входы первого и второго коммутаторов подключены соответственно к выходу счетчика имйуль25 сов калибровки и к выходу регистра калибровки 2.

Данное устройство позвол ет получить значение концентраций компонентов в цифровом виде при отклонении ппоща- .

30 ди пика стандарт-сигнала от эталонной

{Й1,4, т.е. обратна  величина количест ва импульсов с выхода блока умножени  в зависимости от кода счетчика калибpoвkи линейна только на начальном участке. Недостатком известного устройства  вл етс  узкий.диапазон отклонени  площади пика стандарт-сигнала от эталонной при определении концентраций . При выходе за этот диапазон точность измерений значительно падает и нельз  проводить с заданной точностью измерени  концентраций компонентов.

Цель изобретени  - повышение точности при расширении диапазона отклонени  площади пика стандартного сигнала за эталонной.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее преобразователь напр жени  в частоту, вход которого  вл етс  входом устройства, генератор тактовых импульсзов, первый выход которого соединен с первым входом блока коррекций дрейфа, выход которого соединен с перВым входом первого элемента И и с входом блока селекции пиковых значений, выход которого подключен к второму входу первого элемента И,-выход которого подключен к входу первого счетчика импульсов , выход которого соединен с входом блока отображени , три коммутатора , счетник импульсов калибровки, регистр калибровки, первый блок умножени  и таймер, первый, второй и третий выходы которого подключенысоответственно к управл ю11Ц1м входам первого, второго и третьего коммутато ров, выход третьего коммутатора соединен с входом счетчика импульсов калибровки , информационный вход третьего коммутатора подключен к выходу первого элемента И, первый и второй входы первого блока умножени  соеди .нены соответственно с выходами первого ивторого коммутаторов, выход регистра калибровки соединен .с информационным , входом второго коммутатора, введены схема сравнени , второй счетчик импульсов, счетчик уставки, счетчик тактов, четыре эле1-1ента И, триггер , четвертый коммутатор и второй блок умножени ,. входы которого соединены соответственно с выходом преобразовател  напр жени  в частоту и с четвертым выходом таймера, выход второго блока умножени  подключен к информационному входу четвертого коммутатора , управл ющие входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами триггера и с вторым выходом генератора, тактовых импульсов , входы триггера подключены соответственно к п тому выходу таймера и к выходу второго элемента И, первый вход которого подключен к выходу счетчика уставки, шестой выход таймера соединен с вторым входом второго элемента И, с управл ющим входом

счетчика тактов, счетный вход которо .го подключен к выходу схемы сравнени , выход счетчика тактов соединен с информационным входом первого коммутатора , выход первого блока умноже ни  соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены соответ- ственно с первым и вторым выходами триггера, выход третьего элемента И подключен к второму входу блока коррекции дрейфа, выход четвертого элемента И подключен к первому входу счетчика уставки, первый вход второго счетчика кмпулЬсов соединен с выходом п того элемента И, входы которого соединены соответственно с вторыми выходами генератора тактовых импульсов и триггера, вторые входы счетчика уставки.и второго счетчика импульсов подключены к выходу схемы сравнени , входы которой соединены соответственно с выходагда сйетчика импульсов калибровки и второго счетчика импульсов, третий вход первого блока умножени  соединен-с выходом четвертого коммутатора.

На чертеже представлена блок-схем предлагаемого устройства.

Устройство содержит преобразователь 1 напр жени  в частоту (ПНЧ), блок 2 умножени , таймер 3, коммутатор 4, генератор 5 тактовых импульсов , триггер б, блок 7 умножени , коммутатор 8, коммутатор 9, элементы И 10 и 11, блок 12 коррекции дрейфа , блок 13 селекции пиковых значений , элемент И 14, счетчик 15 импульсов , коммутатор 16, блок 17 отображени , счетчик 18 импульсов калибровки схему 19 сравнени , счетчик 20 импульсов , счетчик 21 уставки, счетчик 22 тактов, элементы И 23 и 24, регистр 25 калибровки.

Блок 12 коррекции дрейфа и блок 13 селекции пиковых значений служат дл  коррекции нулевой линии и дл  определени  начала и конца хроматографического пика. Они состо т из коммутатора, двух счетчиков, схемы сравнени , блока разрешени  прохождени  импульсов, порогового узла. Дл  коррекции дрейфа нулевой линии и определени  начала и конца пика импульсы с ПНЧ поступают на вход коммутатора , с одного выхода которого в течение длительности такта они проход т на вход первого счетчика. В з ависимости от их количества устанавливаетс  порог схемы сравнени . В течение длительности следующего такта, равного предыдущему, импульсы с выхода коммутатора поступают на вход счетчика . Когда их количество становитс  равным числу, установленному на первом счетчике, с выхода схемы сравнени  выдаетс  сигнал на вход блока разрешени  импульсов, который разрешает прохождение на его выход всем

последующим импульсам. Если количесто импульсов в последующем такте превышает их количество в предыдущем на величину большую, чем число, заложенное в уровень сравнени  порогового зла, с его выхода подаетс  сигнал j а управление коммутатором, по котоому прекращаетс  переключение имульсов с первого счетчика на второй. каждом из последующих тактов им- . ульсы приход т на второй счетчик, л арегистрировавший превышение количества импульсов. ;число, записанное первым счетчиком, Сохран етс  в течение всего времени действи  пика. Когда в одном из последующих тактов ., в конце хроматографического пика количество импульсов претлшает число, записанное на первом счетчике в начале пика на величину, меньшую значени  установленного на пороговом узле, й вкращаетс  поступление сйгна- 20 ла с его вьюсода на комк татор. Длительность такта определ етс  импульсами , приход щими- с генератора тактовых импульсов. Затем вс  схема возвращаетс  в исходное состо ние. 25

Блок 7 умножени  служит дл  изменени  входной частоты импульсов. . Его кра(ффициент регулируетс  так, 4TQ@Mi OB был обратно пропорционален нв 0зр« рр В числу, заданному двоичным JQ

KOff&M,

Блок уьлюжени  состоит из счетчиbca шетульсов (например, 8 разр дов), 8 элементов h и одного элемента ИЛИ. На вход первого элемента И поступают j выделенные импульсы 1, 3, 5, 7, ..., 253, 255, на вход второго элемента 2 , б, 10, 14, ..., 250, 254, на вход третьего элемента И - 4, 8, 20, 28 и т.д., на восьмой элемент И поступает каждалй 12В-Й импульс. На управ- 40 л ющие входы элементов И поступают сигналы, задающие коэффициент умножени  . Все выходы элементов И соединены с входом элементов ИЛИ, и в зависимости от набора управл ющих сигналов 45 на выходе элементов ИЛИ получаетс  последовательность итульсов, соответствующих заданному коэффициенту умножени . Оба блока умножени  идентичны ..50

Устройство работает следующим образом .

Импульсы с преобразовател  1 напр жени  в частоту поступают на блок 2 умножени , где в зависимости от анализируеиФ 1Х компонент устанавливаетс  определенный коэффициент умножени  сигналом с таймера 3. С выхода блока 2 умножени  импульсы поступают на вход коммутатора 4, на другой вход которого приход т импульсы с генера- 60 тора 5 тактовых импульсов ив зависимости от положени  триггера б на выходе коммутатора 4 .по вл ютс  либо импульсы преобразовател  1 напр жени  в частоту, либо импульсы генератора 65

5 тактовых импульсов. С выхЬда коммутатора 4 импульсы поступает на вход блока 7 умножени .

В зависимости от значени  кода, записанного в счетчике 18 импульсов калибровки , в блоке 7 умножени  задаетс  соответствующий коэффициент ум ножени . С. выхода блока 7 умножени  импульсы поступают на два элемента И 10 и 11 и, если с выхода- блока умножени  приход т импульсы ПНЧ, их пропускает элемент: И 10. Если же. с выхода блока 7 умножени  поступают импульсы с генератора 5 тактовых нмпульсов , их пропускает элекюнт И 11. Импульсы ПНЧ поступают одновременно с выхода блока 12 на вход блока 13 и вход элемента И 14, а на дрУгой вход элемента И 14 приход т сигналы с блока 13, определ ющие начало и конец пика. В интервале между началом и концом пика элемент И 14 пропускает импульсы ПНЧ на вход счетчика 15 импульсов и на вход коммутатора 16. С выхода счетчика 15 информаци  поступает на блок 17 отображени .

Таймер 3 управл ет вводом проб калибровочного и исследуемых газов и формирует строб-импульс калибровки, задающий интервал времени, в течение которого осуществл етс  калибровка системы. Строб-импульс измерение, после которого начинаетс  измерение концентрации компонентой, производит программное включение затухани  блока 2 умножени  в зависимости от коэффициента чувствительности детектора к измер емым компонентам, управл ет работой коммутаторов 8, 9, 16 и триггера б .

Импульсы выхода элемента И 14 через коммутатор 16 поступают на вход счетчика 18 импульсов калибровки . В режиме калибровки, после тОго как с выхода таймера 3 по вл етс  строб-импульс калибровки, коэффициент умножени  в блоке 7 устанавливаетс  в соответствии с посто нным кодом, хран щимс  в регистре 25 калибровки, через коммутатор 8, который управл етс  сигналами с выхода таймера 3.

Рассмотрим работу части схемы, котора  позвол ет получить обратно пропорциональную зависимость колич чества импульсов с выхода блока 7 умножени  от кода, записанного в счетчике 18 импульсов калибровки.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР W 612263, кл. G 06 J 1/02, 1977,

2.Авторское свидетельство СССР по за вке 2S55.8S5/18-24,

кл. G 06 F 15/46, 1979 (прототип).