Патент ссср 271102

 

0 П И С А Н И Е 27ll02

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 24.V1.1968 (№ 1249888/26-25) с присоединением заявки М

Приоритет

Опубликовано 12 1/.1970. Б(ол,тстен(, ¹ 17

Дата опубликования описания 19Л III.1970

Кл. 42!, 4/16

:!1ПК G 0!11

УДК 543.544. (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

1 —,Г);.-,-„-:,, . -., 1д

Лвтор изобретения

Л. В. Чижов

Заявитель

Е (;-;-т w .;, » i)a К (УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАМЕННО-ИОНИЗАЦИОННОГО ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

Изобретение относится к системам детектирования и предназначено для использования его в газохроматографической аппаратуре, а также в газоанализаторах для непрерывного определения органических паров и газов в воздухе производственных помещений.

Основным недостатком применяемых в хроматографах систем пламенно-ионизационного детектирования является наличие в измерительной схеме сложных, малопадежных, on- 10 ладающих значительным дрейфом нуля электрометрических усилителей постоянного тока.

С целью уменьшения дрейфа нуля в некоторых системах пламенно-ионизационного детектирования применяются электрометрические усилители постоянного тока, построенные по схеме модулятор — усилитель переменного тока — демодулятор. Стоимость таких электрометров значительно выше, а их конструкция более сложна и, как следствие, менее надежна в работе.

Применение,в устройстве детектирования триодного пламенно-ионизационного детектора-модулятора позволяет производить усиление и измерение сигнала детектора усилителями переменного тока. Однако известное устройство пламенно-ионизационного детектирования с триодным детектором отличается сложностью и имеет ряд недостатков: наличие в измерительной схеме электрометричсского З0

УСИЛП ЕЛ Я ПОСТО>!ППО! О зК!1, !(СПОЛЬЗ СМ ОГО для согласования сопротивления нагрузки триодного детектора с входным сопротивлением усилителя пере»c11!101 тока; псрацпональность структурного построения измерительной схемы; 1!алпчнс в ней отдельного Icнератора модулпрующсго напряжения. Кром( того, измерение сигна Iа детектора в известном устройстве Осуществляется методом пепосрсдстве(шой опенки, ьследствпс чего изменение коэффициспта x силснпя ус».11(òc,1ÿ Ilepeilelll(0Г 0 1 0 к !1, 11 (. 0 : В (1 с !1 н О Г 0 0 б Il 3 т l l О Й (. в 11 3 ь IО, В 110в

el!1 погрешности в результат измерения.

Цс. 11> пзобрстс l!!!я За I(.1101!а(!х я В уll1рощснпп пзмсрпгсльн(гй (хсмы, новы!пс пп сс пороговой чувс!вптсльпостн и !О !!!Ост!! измерения сигнала детектора.

Пост l в:IcIIII3 8 цсл ь дос1 11Гастся тс х!, ITÎ Ilз мерсппс комплексного значения IlaIIp>ls(el!I»I, выделяющегося на нагрузочном сопротивлении детектора, осущсствлястся высокоомпым автокомпснсатором переменного тока, для чего на входе фазочувствптельного нуль-индикатора последовательно с сопротивлением нагрузки детектора подключается вторичная 00мотка компснсацпопносуммпру!Оп(его трансформатора; первичная обмоп(а этого трансформатора подключается к трем последовательно включенньв| регулируемым источникам напряжения, причем напряжение одного из IIc271102 точников регулируется исполнительным органом автокомпенсатора и подается на трансформатор через переключаемый делитель напряжения, а напряжение другого источника сдвинуто по фазе на 90 .

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Модулированный ток ионизации триодного пламенно-ионизацнонного детектора 1, протекая по одному из мерных сопротивлений 2, создает на нем падение напряжения, Зто напряжение содержит как постоянную, так и переменную составляющие. Первая гармоника переменнои составляющей равна частоте модулирующего напряжения E„,, прикладываемого к горелке детектора 1. Переменное напряжение сигнала детектора является величиной комлсксной, поскольку состоит из активной составляющей, амплитуда которой пропорцио.нальна величине анализируемого потока, поступающего в единицу времени на горелку, и реактивной составляющей, определяемой величиной проходной емкости между модулирующим и собирающим электродами детектора 1.

Последовательно с сопротивлением 2 нагрузки включена вторичная обмотка компенсациопносуммирующего трансформатора 8, в которой наводится э.д.с., развернутая по фазе по отношению к сигналу детектора на 180 . Сигнал несоответствия или рассогласования через разделительную емкость 4 поступает на вход катодного повторителя 5 (или каскадного усилителя}, осуществляющего согласование высокоомного сопротивления 2 нагрузки детектора с входным сопротивлением фазочувствительного усилителя 6 (показаны только первые два каскада) .

Динамическая емкость кабеля 7, соединяющего детектор 1 с измерительной частью усилителя, уменьшена до нескольких единиц пикофарад благодаря подключению его внутреннего экрана к выходу катодного повторителя 5, коэффициент передачи которого по напряжению олизок к единице. Сигнал рассогласования, усиленный катодным повторителем 5 и фазочувствительным усилителем 6, поступает на исполнительный двигатель 8, кинематически связанный с реохордом 9.

Напряжение с реохорда 9 через переключатель чувствительности (делитель напряжения)

10 подается па первичную обмотку трансформатора 8. Последовательно с напряжением, снимаемым с реохорда 9, включены два регулируемых источника 11 и 12 напряжения соответственно для компенсации фонового и реактивного токов детектора 1. Напряжение в последнем источнике по отношению к первым двум сдвинуто по фазе на 90 .

Для ослабления высших гармоник, содержащихся в первой гармонике сигнала рассогласования, и повышения тем самым пороговой чувствительности нуль-индикатора на входе фазочувствительного усилителя включен резонансный трансформатор 18, настроенный на частоту модуляции. Модуляция тока ионизации в детекторе 1 и работа автокомпенсатора осуществляется на промышленной частоте

50 гьь.

Постоянство пороговой чувствительности системы детектирования на всех пределах измерения обеспечивается путем включения в тракте фазочувствительного усилителя переключателя 14 коррекции коэффициента усиления, кинематически связанного с переключателем д 10 чувствительности шкал. Исключение смещения пишущего пера регистратора при переключении мерных сопротивлений 2 посредством контакта 15 обеспечивается путем включения в цепь источника 11 балластного сопротивления 16, заблокированного контактом 17 и управляемого посредством реле 18, обмотка которого подключена параллельно обмотке другого реле 19, управляющего контактом 15 и включаемого выключателем 20, также кинематически связанного с переключателем 10.

Стабильность нулевой линии при колебаниях питающей сети достигается путем питания общего трансформатора 21 через стабилизатор 22 переменного тока, собранного на барреторах по мостовой схеме, Питание всех элементов системы (триодный детектор, компенсационная измерительная схема, резонансный фазочувствительный усилитель и реверсивный исполнительный двигатель) осуществляется от общего источника питания (от сети).

Предмет изобретения

Устройство для пламенно-ионизационного детектирования газовой хроматографии, содержащее триодный пламенно-ионизационный детектор с источниками газового и электрическо4 го питания и фазочувствительный нуль-индикатор, отлььчаюьчееея тем, что, с целью упрощения измерительной схемы, повышения пороговой чувствительности и точности измерения, на входе фазочувствительного нуль-индикатора последовательно с сопротивлением наГрузки детектора подключена вторичная обмотка компенсационно-суммирующего трансформатора, первичная обмотка которого подключена к трем последовательно включенным регулируемым источникам напряжения, причем напряжение одного из источников регулируется испол ительным органом автокомпенсатора и подается на трансформатор через делитель напряжения, а напряжение другого источника

6о сдвинуто по фазе на 90 .

Редактор Н. Г. Михайлова

Составитель И. М. Васильев

Техред Л. В. Куклина

Коррсктср Т. Лаврухина

Заказ 2208,18 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4)5

Типография, пр. Сапунова, 2