Детектор по теплопроводности

 

Устройство относится к измери тельной технике и может быть использовано для решения широкого класса задач измерения концентрации в га ,зовых средах, например, в хроматографии . В детекторе по теплопроводности с импульсной схемой вторичной регистрации использован реверсивный счетчик с фазометрическим вторичным регистратором. Определенные фазовые соотношения задаются схемой фазовой синхронизахщи через управление как перераспределением потоков, рабочего и образцового, так и собственно измерительной информацией, записьтаемой и считываемой из реверсивного счетчика. Остаток информации оказывается пропорциональным определяемой концентрации. Измеренное значение заносится в регистр памяти. Применение фазометрической схеьал регистрации и реверсивного счетчика позволяет повысить чувствительность детектора. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„.SU» 1260811

А1 (gg 4-G 01 N 27/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И,, l3, Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ИВЛИе1кМ:

1 (21) 3833516/24-65 (22) 30. 12. 84 (46) 30. 09. 86. Бюл. У 36 (72) А.А.Балаухин, E.Ë,Ëèïöåí и В.И.Мартынюк (53) 543.274(088.8) (56) Бражников В.В. Дифференциальные детекторы для газовой хроматографии. М.: Наука, 1974, с. 71.

Патент США В 4.185 ° 490, кл. G 01 К 31/08, 1980. ..(54) ДЕТЕКТОР ПО ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ (57) Устройство относится к измерительной технике и может быть использовано для решения широкого класса задач измерения концентрации в га,зовых средах, например, в хроматографии. В детекторе по теплопроводности с импульсной схемой вторичной регистрации использован реверсивный счетчик с фазометрическим вторичным регистратором. Определенные фазовые соотношения задаются схемой фазовой синхронизации через управление как перераспределением потоков, рабочего и образцового, так и собственно измерительной информацией, записываемой и. считываемой из реверсивного счетчика. Остаток информации оказывается пропорциональным определяе" мой концентрации. Измеренное значение заносится в регистр памяти. Применение фазометрической схемы регистрации и реверсивного счетчика позволяет повысить чувствительность детектора. 1 ил.

1 12

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам измерения состава, и может быть использовано для широкого класса задач измерения концентраци.и, например, в хроматографии.

Цель изобретения — .повышение чувствительности детектора.

На чертеже представпена блок-схема детектора по теплопроводности.

Устройство содержит чувствительный элемент 1, установленный в канале корпуса 2, имеющего вводы 3 и для подвода анализируемого и сравнительного газов, установленный на канале 5 отвода газов электромагнитный переключающий клапан 6., стабилизатор температуры 7, входы которо— го подключены к чувствительному элементу 1, а выход соединен со входом усилителя 8 низкой частоты. Генератор 9 опорной частоты через схему фазовой синхронизации 10 соединен с управляющим входом электромагнитного переключающего клапана 6. Выход усилителя низкой частоты 8 через преобразователь напряжение — частота 11 подключен к сигнальному входу реверсивного счетчика 12, выход которого подключен к первому входу регистра памяти 13. Вход реверсирования счетчика 12 подключен к входам первого и второго формирователей импульсов 14 и 15 и ко второму выходу схемы фазовой синхронизации 10.

Выход первого формирователя импульсов 14 соединен со входом установки нуля реверсивного счетчика 12. Выход формирователя импульсов 15 подключен ко второму входу регистра памяти 13.

Детектор работает следующим образом.

Сигнал с генератора 9.поступает на схему фазовой синхронизации 10, которая вырабатывает на своих BblxG дах прямоугольные сигналы со скважо ностью два и сдвинутые íà 90 . Сигналы с первого входа годаются на управляющий вход клапана 6, который поочередно закрывает каналы 5 вывс— да газов, и тем самым регулирует Ilo— ступление или анализируемого газа или сравнительного на чувствительный элемент 1. Тепловой поток чувствительногo элемента 1 моцулируется в соответствии с частотой коммутации R зависимости с теплопровод60811 костью и скорбеет l,l<) ИРдавнемых Гa зов. ИзменPние тt. .IIII()BcJI потока вызь-вает пульсации те rlppar ypbI чувствитепьного элемента 1, которые регистрируlOTся стабилиsaTîðом темпера— туры 7, который изменяет мощность, подаваемую HB чувствительный элемент

1, С выходя стабилизатора 7 пульсации в виде напряжения, усиливаемого усилителем 8. Сигнал функционально связан с сОставОМ и скоростью анализируемого и сравнительного газов.

При использовании в качестве анализируемого и сравнительного одного и того же газа с добавлением в анализируемый поток газа исследуемого компонента, при Отсутствии последнего сигнал на выходе усилителя 8 пропорционален разности их скоростей. .1О При добавлении в анализируемый поток исследуемого компонента, с теlI:IîïðîâîäHîñòüþ, отличной от теплопроводности анализируемого газа (момент г. } в выходном электрическом

4 сигнале появляется составляющая, связанная с различием теплопроводности потокОВ„ причем максимум изsa конечной скорости заполнения канала сдвинут rro ф зе относительно

30 момента коммут".ции клапана 6 (момент времени после с :. Для получения максимальной чувствительности детектора и уменьшения неравенства влияния потоков, указанный сдвиг о фазы получают равным 90 путем варьирования скоростей потоков.

Сигнал с выхода усилителя 8 поступает на преобразователь 11, с выхода которого снимается частотно40 переменный сигнал, который поступает на вход сигнала реверсивного счетчика 12, На вход реверсирования подается Одновременно сигнал со второго выхода схемы фазовой синхрони45 зации 10. На вход установки нуля поступает импульс с формирователя

14, формируемый sa период сигнала со второго выхода схемы фазовой синхронизации 10,, причем импульс с

50 формирователя 14 следует за импульсом с формирователя 15, формируемого за тот же период и они не пере— крываются во времени.

Импульсом с формирователя импуль55 сов 14 реверсивный сче1 и;к 12 устанавливается в нулевое значение и„ начиная с момента с в соответствии

9 с фазой сигнала на входе реверси1260811

Составитель Ю. Коршунов

Редактор И.Сегляник Техред Л.Олейник Корректор М.Шароши

Заказ 5222/43 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рования, он начинает суммировать импульсы с усилителя 8, К моменту их число определяет площадь S

2 частотно-переменного сигнала. В момент t реверсивный счетчик 12 пе2 реключается на вычитание и из содержимого счетчика 12 вычитаются импульсы входной частоты, их число равно численно площади S + частотнопеременного сигнала. К моменту t 10 содержимое реверсивного счетчика равно разности площадей Б, и Б

Так как при отсутствии в потоке анализируемого газа исследуемого компонента на выходе усилителя 8 будет 15 переменный сигнал разности скоростей потоков и совпадающий по фазе с сигналом управления клапаном, то содержимое счетчика 12 к моменту t равно нулю. В момент t содержимое 20 счетчика 12 по сигналу от формирователя импульсов 15 перепишется .в регистр памяти 13 и поступит на вход устройства.

При введении в анализируемый поток исследуемого компонента (момент t ) в выходном сигнале усили4 теля 8 появится сигнал, совпадающий по фазе с сигналом управления и пропорциональный концентрации данно- З0 го компонента. С момента t4 к концу фазы вычитания в счетчике 12 остается число, пропорциональное концентрации исследуемого компонента, которое и перепишется в регистр памяти 13.

Формула изобретения

Детектор по теплопроводности, содержащий чувствительный элемент, установленный в канале корпуса, имеющего вводы для анализируемого и сравнительного газов, электромагнитный переключающий клапан, установленный на каналах отвода газов, стабилизатор температуры, входы которого подключены к чувствительному элементу, а выход соединен с входом усилителя низкой частоты, генератор опорной частоты со схемой фазовой синхронизации, выход которой соединен с управляющим входом электромагнитного переключающего клапана, отличающийся тем, что, с целью повьш ения чувствительности детектора, в него введены регистр памяти, два формирователя импульсов, реверсивный счетчик и преобразователь напряжение — частота, вход которого подключен к выходу усилителя низкой частоты, а выход — к сиг.нальному входу реверсивного счетчика, вход реверсирования которого подключен к входам формирователей импульсов и второму выходу схемы фазовой синхронизации, вход установки нуля реверсивного счетчика соединен с выходом первого формирователя импульсов, а выход подключен к первому входу регистра памяти, второй вход которого соединен с выходом второго формирователя импульсов.