Вычислительное устройство для определения площади пика

 

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛО1ЧАДИ ПИКА, содержащее генератор импульсов, первьой счетчик, подключенный выходами разрядов к входам цифроаналогового преобразователя , соединенного выходом с первым входом компаратора, второй вход которого является входом устройства , а выход подключен к первому входу первого элемента И, второй элемент И, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, выходы разрядов которого являются группой выходов устройства, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит дешифратор нуля, триггер, элементы задержки и одновибратор, подключенный входом к выходу компаратора и к входу сброса разрядов первого cчeт-r чика, а инверсным выходом - к первому входу второго элемента И, соеди ненного вторым входом с первым выходом триггера, третьим входом с Выходом генератора импульсов, а выходом - со счетным входом первого счетчика, подключенного входом установки единицы первого разряда к выходу первого элемента за1держки, выходом первого разряда - к второму входу первого элемента И, а выхода (Л ми остальных разрядов - к входам дешифратора нуля, соединенного выходом с третьим входсм первого элемента И, подключенного выходом к счетному входу триггера, второй j которого является выходом сигнала инициации устройства и соединен с входами первого и второго элементов задержки, причем выход X) второго элемента згщержки подключен JO к входам установки единицы, первого разряда и сброса -остальных разряf дов второго с.четчика. 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1(51) G 06 G 7/18;G 06 J 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТНРЬГГИЙ (21) 3525051/18-24 (22) 20.12.82 (46) 3().03.84. Бюл. Р 12 (72) A.Ë.Адамия, З.Л.Адамия и Т.A.Адамия (71) Тбилисский научно-исследовательский институт приборостроения и средств автоматизации Научно-производственного объединения ЭЛВА (53) 681. 335 (088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 481917, кл. G 06 J 3/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 739567,, кл. G 06 J 1/02, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 460551, кл. G 06 7 3/00, 1973 (прототип). (54)(57) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ О11РЕДЕЛЕНИЯ ПЛОЩАДИ ПИКА, содержащее генератор импульсов, первый счетчик, подключенный выходами разрядов к входам цифроаналогового преобразователя, соединенного выходом с первым входом компаратора, второй вход которого является входом устройства, а выход подключен к первому входу первого элемента И, второй элемент И, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, выходы разрядов которого являются группой выходов устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит дешифратор нуля, триггер, элементы задержки и одновибратор, подключенный входом к выходу компаратора и к входу сброса разрядов первого счет чика, а инверсным выходом — к первому входу второго элемента И, соеди. ненного вторым входом с первым выходом триггера, третьим входом с выходом генератора импульсов, а выходом — со счетным входом первого счетчика, подключенного входом установки единицы первого разряда к выходу первого элемента задержки, выходом первого разряда — к второму Е входу первого элемента И, а выходами остальных разрядов — к входам дешифратора нуля, соединенного выходом с третьим входом первого элемента И, подключенного выходом к счетному входу триггера, второй выход которого является выходом сигнала инициации устройства и соеди. нен с входами первого и второгоэлементов задержки, причем выход второго элемента задержки подключен к входам .установки единицы первого разряда и сброса .остальных разрядов второго счетчика.

1083204

Изобретение относится к автомати ке и вычислит лысой технике, предназначено для определения площади пика оrpaниченной аналоговой кривой переходного процесса, пика хроматограмм и др. и может найти применение 5 в нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности..

Известно вычислительное устройство, содержащее следящий аналогоцифровой преобразователь, вычитающий блок, блок совпадения, блок пороговых элементов, регистр сдвига, генератор импульсов, блок разрешения суммирования и счетчики 1 ).

Известно также вычислительное 15 устройство, содержащее интегрирующий аналого-цифровой преобразователь, блок совпадения, регистр, блок управления, элементы И, триггер и счетчик

С2 1.

Общим недостатком указанных устройств является конструктивная сложность при интегрировании пиков хроматограмм,текущее значение которых скорректировано на величину базовой линии.

Наиболее близким к предлагаемому является вычислительное устройство для определения площади пика, содержащее генератор импульсов, первый счетчик, подключенный выходами разрядов к входам цифроаналогового преобразователя, соединенного выходом с первым входом компаратора, второй вход которого является входом устройства, а выход подключен к первому входу первого элемента И, причем выход второго элемента И соединен со счетным входом второго счетчика, выходы разрядов которого являются выходами устройства, а входы второго 40 элемента И подключены к выходу вычитающего блока и к выходу блока Обнаружения хроматографического пика, подключенного входом к входу устройства, причем пеРвый элемент И соеди- 45 нен вторым входом с выходом генератора импульсов и со счетным входом первого счетчика, подключенного выходами разрядов к первой группе входов преобразователя кодов, соединенного второй группой входов с входами кода базисного сигнала, а выходом — с первым входом вычитающего блока, подключенного вторым входом к выходу

nepsoro элемента И (3). недостатками изв,.-,.ого устройства 55 являются конструктивная сложность и избыточность оборудования, в частности, в случаях интегрирования пиков хроматограмм,текущее значение интегрируемых сигналов которых скор- 60 ректировано на величину базисного сигнала или когда величина базисного сигнала незначительна вследствие наличия узла, осуществляющего разделение пиков .хроматограмм. 65

Цель изобретения — упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, ч то вычислительное устройство для определения площади пика, содержащее генератор импульсов, первый счетчик, подключенный выходами разрядов к входам цифроаналогового преобразователя, соединенного выходом с первым входом компаратора, второй вход которого является входом устройства, а выход подключен к первому входу первого элемента И„ второй элемент И, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, выходы разрядов которого являются группой выходов устройства, содержит дешифратор нуля, триггер, элементы задержки и одновибратор, подключенный входом к выходу компаратора и к входу сброса разрядов первого счетчика, а инверсным выходом — к первому входу второго элемента И, соединенного вторым входом с первым выходом триггера, третьим входом — с выходом генератора импульсов, а выходом — со счетным входом первого счетчика, подключенного входом установки единицы первого разряда к выходу первого элемента задержки, выходом первого разряда — к второму входу первого элемента И, а выходами остальных разрядов-, к входам дешифратора нуля, соединенного выходом с третьим входом первого элемента И, подключенного выходом к счетному входу триггера, второй выход которого является выходом сигнала инициации устройства и соединен с входами первого и второго элементов задержки, причем выход второго элемента задержки подключен к входам установки единицы первого разряда и сброса остальных разрядов второго счетчика.

На чертеже изображена блок-схема вычислительного устройства для определения площади пика, Устройство содержит первый счетчик 1, подключенный выходами разрядов к входам цифроаналогового преобразователя 2, соединенного выходом с первым входом компаратора 3, второй вход которого является входом устройства. Выход компаратора 3 подключен к первому входу первого злемекта И 4, а выход второго элемента

И .5 соединен со счетным входом второго счетчика 6, выходы разрядов которого являются выходами устройства. Одновибратор 7 подключен входом к выходу компаратора 3 и к входу сброса разрядов счетчика 1, а инверсным выходом — к первому входу элемента И 5, соединенного вторым входом с первым выходом триггера 8, третьим входом — с выходом генератора 9 импульсов, а выходом — со счетным вхо-. дом счетчика 1. Счетчик 1 подключен

1083204 входом установки единицы первого разряда к выходу первого элемента 10 задержки, выходом первого разряда— к второму входу элемента И 4, а выходами остальных разрядов — к входам дешифратора 11 нуля. Выход дешифрато- 5 ра 11 соединен с третьим входом элемента И 4, подключенного выходом к счетному входу триггера 8 ° Второй. выход триггера 8 является выходом сигнала инициации устройства и сое- )p динен с входами первого и второго элементов 10 и 12 задержки, причем выход элемента 12 задержки подключен к входу установки единицы первого разряда и сброса остальных разрядов счетчика 6. Дешифратор 11 нуля может быть выполнен на последовательно соединенных элементах ИЛИ 13 и НЕ

14. На выходах устройства могут быть подключены последовательно по информационным входам блок 15 памяти и блок 16 регистрации, соединенные управляющими входами с выходом сигнала инициации устройства, т.е. с вторым выходом триггера 8.

Вычислительное устройство работает следующим образом.

В исходном положении триггер 8 находится в единичном состоянии,при котором сигналом с его второго выхода в счетчики 1 и 6 записано по единице младшего разряда. Входное интегрируемое напряжение равно нулю, а напряжение обратной связи с выхода цифроаналогового преобразователя 2 соответствует единице младшего раз- 35 ряда счетчика 1. На выходе компаратора 3 импульс отсутствует, а элементы И 4 и 5 закрыты, причем на вто- ром и треть м входах элемента И 4 присутствуют высокие потенциалы с выходов первого разряда счетчика 1 и дешифратора ll соответственно, а на первом входе элемента И 5 — высокий потенциал с инверсного выхода одновибратора 7. 45

После появления на входе вычислительного устройства начала пика в момент совпадения на входах компаратора 3 интегрируемого напряжения и напряжения обратной связи на выходе компаратора 3 формируется импульс, поступающий на входы сброса счетчика 1, первый вход элемента И 4 и на вход одновибратора 7. Первый разряд счетчика Х обнуляется и закрывает элемент И 4 по его второму входу.

Однако до закрытия элемента И 4 импульс с выхода компаратора 3 проходит через элемент И 4 на счетный вход ,триггера 8, и перебрасывает его в нулевое состояние, при котором высо- Я) кий потенциал с первого выхода триггера 8 поступает на второй вход элемента И 5.

Одновременно с этим передним фронтом импульса с .компаратора 3 воз-65 буждается одновибратор 7, на инверсном выходе которого формируется низкий потенциал, запирающий элемент

И 5 по его первому входу. Через определенное время одновибратор 7 возвращается в исходное состояние и отпирает элемент И 5. Импульсы с выхода генератора 9 через элемент

И 5 поступают на счетные входы счетчиков 1 и 6. Цифроаналоговый преобразователь 2, преобразуя ступенчато возрастающий код счетчика 1 в пропорциональное ему напряжение, обеспечивает формирование ступенчатого возрастающего напряжения обратной связи до момента времени совпадения этого напряжения с интегрируемым напряжением на входах компаратора 3.

В момент времени сравнения напряже» иий на выходе компаратора 3 формируется импульс, осуществляющий обнуление разрядов счетчика 1 и запирание элемента И 5 на время формирования на инверсном выходе одновибратора 7 импульса низкого потенциала. Далее указанные действия повтор ряются до момента времени затухания пика хроматограммы. При этом на каждом такте, т.е. между двумя смежными моментами времени срабатывания компаратора 3, в счетчик 6 вводится код, соответствующий количеству шагов квантования по уровню величины интегрируемого напряжения на данном такте, а длительность;:..каждого такта, т.е. шаг квантования по времени задается длительностью импульса низкого потенциала на выходе одновибратора 7.

Таким образом, площадь пика хроматограммы определяется по методу прямоугольников.

Завершение цикла определения площади и возвращение вычислительного устройства в исходное состояние осуществляются в момент затухании-хроматографического пика. При этом в начале такта квантования по уровню разницы счетчика 1 сброшены в нуль и на выходе дешифратора 11 сформирован высокий потенциал, поступающий на третий вход элемента И 4. Первый импульс с выхода генератора 9, прошедший через элемент И 5 на счетный вход счетчика 1, устанавливает его первый разряд в единичное состояние.

На втором входе элемента И 5 появляется высокий потенциал, а на выходе цифроаналогового преобразователя 2 напряжение обратной связи, соответствующее одному шагу квантования по уровню. При этом происходит сравнение затухающего сигнала на входе устройства и напряжения обратной связи и на выходе компаратора 3 формируется последний импульс, завершающий цикл определения площади.

Этот импульс через элемент И 4 поступают на триггер 8, переключая

1083204

Составитель С.Каэинов

Редактор М.Рачкулинец Техред С.Мигунова Корректор О.Билак

Заказ 1755/43 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,, 4

его в единичное состояние, и на входы сброса разрядов счетчика 1, переводя их в нулевое состояние. Импульс, образованный появлением высокого потенциала на втором выходе триггера 8, формирует выходной сигнал инициации разрешающий перепись информации о площади пика с выходов разрядов счетчика 6 в блок 15 памяти и блок 16 регистрации, и через время задержки, определяемое элементами 10 и 12, обнуляет счетчик 6 и записывает единицу младшего разряда в счетчики

1 и 6.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет выполнять определение площади пика с меньшим уровнем аппаратных затрат, что и обуславливает технико-экономическую эффективность его возможного лрименения.