Детектор теплопроводности

 

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, в частности к термоэлектрическим приборам с термочувствительными элементами (ТЧЭ) и может быть применено для решения ряда задач газового анализа . Цель изобретения - повышение быстродействия и точности измерений. Детектор теплопроводности содержит измерительную мостовую схему с двумя рабочими ТЧЭ, размещенными в измерительных камерах, и двумя образцовыми ТЧЭ, размещенными в камерах сравнения , операционный усилитель, подключенный к диагоналям моста, и регистратор . Б устройство введены два конденсатора, подключенных параллельно образцовым ТЧЭ, и второй операционный усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к земляной шине устройства, а инвертирующий соединен с инвертирующим входом первого усилителя. Выходы усилителей соединены с противоположными вершинами мостовой схемы. Выход второго усилителя соединен также с вторым входом регистратора, который выполнен по дифференциальной схеме. 1 ил. с & (Л со со со и

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 2 А1 (51) 4 С 01 N 27/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4080874/23-25 (22) 30.06.86 (46) 07.10.87. Бюл. к- 37 (71) Научно-производственное объединение "Нефтехимавтоматика (72) Н.П,Шевченко, В.Н.Липавский, Л.С.Васин и А.К,Давыденков (53) 543,274(088,8) (56) Столяров Б.В. и др. Руководство к практическим работам по газовой хроматографии. Л.: Химия, 1978, с. 46-50.

Шифман В.С. Детектор по теплопроводности с постоянной температурой нити и его применение в газовой хроматографии. — Заводская лаборатория, к- 5, т, XXXVIII, 1972, с, 540-543. (54) ДЕТЕКТОР ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ (57) Изобретение относится к области аналитического приборостроения, в частности к термоэлектрическим приборам с термочувствительными элементами (ТЧЭ) и может быть применено для решения ряда задач газового анализа. Цель изобретения — повышение быстродействия и точности измерений, Детектор теплопроводности содержит измерительную мостовую схему с двумя рабочими ТЧЭ, размещенными в измерительных камерах, и двумя образцовыми ТЧЭ, размещенными в камерах сравнения, операционный усилитель, подключенный к диагоналям моста, и регистратор. В устройство введены два конденсатора, подключенных параллельно образцовым ТЧЭ, и второй операционный усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к земляной шине устройства, а инвертирующий соединен с инвертирующим входом первого усилителя. Выходы усилителей соединены с противоположными вершинами мостовой схемы. Выход второго усилителя соединен также с вторым входом регистратора, который выполнен по дифференциальной схеме, 1 ил.

1343 332

20

40

50

Изобретс ние отно«ит< я (< о6> асти ан;(литичегкого приборс строения, в ча«тно«ти к дифференциальным хроматс>графическим детект<.рам для хроматографии, применя.мых в нефтеперерабатынаю(цей ((ефтех((м(п(еской и других отраслях пром(ш(г(енности, Пелью и обретения является повышение быстро;(ействия и точности измерений, особенно при динамических измерениях параметров газового потока.

Да чертеже приведена блок-схема устрои«тва.

Детектор содержит измерительную мостону(<> схему, состоящую иэ двух рабочих термочунствительных элементов (ТЧЭ7 1 и 2, размещенных в иэмерительньгх кал(ерах, и двух образцовых ТЧЭ 3 и 4, размещенных в камерах сравнения. Параллельно ТЧЭ 3 и 4 включены конденсаторы 5 и 6. К диагонали мостовой схемы по.(ключен операпионный усилигель (ОУ)7, выход которого соединен с вершиной мостовой схемы и подсоединен к первому входу дифференциального регистратора 8. У второго ОУ 9 неинвертирующий вход эаземлен, а иннертирующий соединен с неинвертирующим входом первого ОУ, Б(,(ход второго ОУ 9 соединен со вторым входом регистратора 8 и со второй вершиной мостовой схемы.

Детектор теплопроводности работает следующим образом.

Устанавливают исходный начальный режим моста, подавая носитель в камеры образцовых ТЧЭ 3 и 4. 3атем подают пробу анализируемого вещества. Поступившее в камеры рабочих

ТЧЭ 1 и 2 анализируемое вещество, теплопроводность которого отличается от теплопроводности газа-носителя, вызывает изменение температуры, а следовательно, и величины сопротивления ТЧЭ, при этом происходит разбаланс моста, Сигнал раэбаланса вызывает изменение тока мостовой схемы, воссганавливающее температуру

ТЧЭ 1 и 2, возвращая схему в состояние баланса. Регулирование осуществляется одновременно по выходам

ОУ-7 и ОУ-9, Получение у«коренной реакции «а изменение теплопроводности, т.е. повышение быстродействия, достигается за счет подключения конденсаторов з и 6 параллельно ТЧЭ 3 и 4. При осуществлении режима балансирования мостовой схемы меняется ток через ТЧЭ 3 и 4, что является дестабилизирующим эффектом, снижающим точностные характеристики детектора.

На.(ичие конденсаторов позволяет поддерживать постоянное напряжение при изменение теплопроводности, что сохраняет максимальное значение разбаланса мостовой схемы. Следовательно, устройство будет обеспечивать макси— мальную точность измерений.

Регистратор 8 детектора выполнен по дифференциальной схеме, что обеспечивает в предлагаемой схеме повышенную помехозащищенность. !

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Детектор теплопроводности, содержаший измерительную мостовую схему, состоящую из двух рабочих термочувствительных элементов, размещенных в измерительных камерах и двух образцовых термочувствительных элементов, размещенных в камерах сравнения, операционный усилитель, подключенный к диагонали мостовой схемы и регистратор, вход которого соединен с выходом усилителя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерении, в него введены два конденсатора, каждый из которых подключен параллельно образцовым чувствительным элементам, и второй операционный усилитель, неинвертирующий вход которого заземлен, а инвертирующии соединен с неинвертирующим входом первого усилителя, причем выходы каждого из усилителей подсоединены к противоположным вершинам мостовой схемы, а выход второго усилителя соединен с вторым входом регистратора, который выполнен по дифференциальной схеме.

1343332

Составитель 10. Коршунов

Техред Л.Сердюкова Корректор А.Тяско

Редактор Н.Егорова

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4817/45

Нроизволствен о-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4