Устройство для регулирования температуры

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

28675) Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимо от «вт. свидетельств«X

Заявлено 05.Х!.1968 (№ 1280621 26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 26.Х.1973. Бюллетень Х> 43

Дата опубликования описания 20.111.1974

М. Кл. 6 01п 27/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий

УДК 621.365:543.544 (088.8) Авторы изобретения А. А. Дацкевич, М. Б. Мошинская, С. Э. Симонгауз, В. П. Толстобров, 3. М. Шапиро, Л. И. Померанц и Э. Н. Ворона

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт комплексной автоматизации нефтяной и газовой промышленности

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ PEГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУР1 !

ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИХ КОЛОНОК ПРИ

ПРОГРАММИРОВАННОМ НАГРЕВЕ

Изобретение относится к программным нагревающим устройствам, в частности к устройствам нагрева, обеспечивающим регулирование температуры хроматографических колонок по заданной программе по закону, близкому к линейному.

Известен хроматермограф, содержащий электросхему нагрева и охлаждения разделительных колонок, управляемую программирующим устройством. Схема нагрева разделительной колонки весьма чувствительна к изменению сетевого напряжения, которое влечет за собой скачкообразное изменение тока, пропускаемого через колонку, а следовательно, и скачкообразное изменение ее температуры. Схема нагрева предусматривает автоматическое регулированиетемпературы колонки, что вызывает необходимостьустановки на колонке датчика температуры. Это ведет к резкому снижению эффективности регулирования температуры колонок.

С целью обеспечения нагрева колонки по закону, близкому к линейному, предлагаемое устройство снабжено электрической цепью нагрева, содержащей управляемые диоды и датчик регулятора тока, соединеш|ые последовательно с резделительной колонкой и источником переменного тока, а также регулятор тока, вход которого подключен к датчику тока, выход- -к управляющим электрод«м днодов, обеспечивающим регулируемое линейное программирование температуры колонок.

На чертеже схематически изображено устройство для регулирования температуры, связанное с элементами хроматермографа.

Хроматермограф, содержащий устройство для регулирования температуры, состоит нз хроматографической колонки 1, которая с помощью трубчатых изоляторов 2 и 3 изолирована от детектора 4 и устройства 5 ввода пробы, помещенных в термостат 6. Детектор 4 включен в измерительную цепь регистратора

7. Колонка в точках А и Б последовательно включена в электрическую цепь, состоящую из датчика 8 регулятора тока, двух кремниевых управляемых диодов 9 и 10 и разделительного трансформатора 11. Датчик н диоды через свои управляющие электроды включены в цепь регулятора 12 тока, осуществляющего стабилнзацшо тока в цепи рсздслнтельной колонки. Программирующее устройство 13 связано электрической цепью с регулятором 12 и вентилятором 14.

Устройство работает следующим образом.

Г1о ранее заданной программе в определенный момент времени программирующее устройство включает вентилятор воздсйствуi T на регулятор тока так, что ток и колонке отсутствует. Температура колон30 ки t3 зад«ItllI IÉ момент равна темllc 13286751 туре окружающей среды. В последующий момент времени программирующее устройство выключает вентилятор и, воздействуя на регулятор тока, устанавливает ток определенного номинала в цепи колонки, эффективное значение которого затем с «o÷îùûo регулятора тока поддерживается постоянным вне зависимости от изменения сетевого напряжения или других внешних факторов. Это осуществляется следующим образом. Разность потенциалов на концах датчика 8 используется в качестве сигнала управления и поступает на вход регулятора тока, где в соответствии с известными принципами действия таких регуляторов упомянутое напряжение сравнивается с заданием и образующиеся при этом сигналы рассогласования вырабатывают управляющие сигналы, которые воздействуют на диоды 9 и 10 так, чтобы эффективное значение тока через датчик, а следовательно, и через колонку, оставалось постоянным.

При прохождении тока через колонку 1 последняя начинает разогреваться, причем температура ее изменяется во времени по экспоненциальному закону. Но в своей начальной части экспонента имеет линейный участок, на котором температура колонки во времени изменяется практически по линейному закону, зависящее|у только от теплоемкости колонки и электрической мощности, рассеиваемой на колонке, и не зависит от окружающей температуры и тому подобных факторов. По мере нагревания колонки ее электрическое сопротивление возрастает. Следовательно, при постоянном эффективном значении тока, проходящем через колонку, с возрастанием температуры соответственно возрастаст и рассеиваемая Io колонке электрическая мощность, что приводит к лннеаризации закона изменения температуры во времени. Отсюда видно, что колонка разогревается практически по линейному закону, мало зависящему от внешних условий (окружающая температура, напряже5 ние литания сети и т. п.), а значит отпадает надобность в термостатированин колонки.

Б процессе анализа, если необходимо изменить мощность нагрева колонки, то это изменение предварительно задается программн10 рующему устройству, и оно в заданный момент времени производит необходимую коррекцию тока, воздействуя соответствующим образом на регулятор 12, например, преобразуя опорное напряжение регулятора. После выхода послед15 него компонента анализи руемой смеси программирующее устройство выключает ток через колонку и включает вентилятор, с помощью которого происходит быстрое охлаждение колонки до температуры окружающей сре20 ды, после чего прибор вновь готов к следующему циклу.

Предмет изобретения

Устройство для регулирования температу25 ры хроматографических колонок при программированном нагреве, включающее трансформатор, источник переменного тока, программирующее устройство и разделительную хроматографическую колонку, изготовленную из

30 токопроводящего материала, от,гичающеес.ч тем, что, с целью обеспечения нагрева колонки по закону, близкому к линейному, электрическая цепь нагрева содержит управляемые диоды и датчик регулятора тока, соединенные

35 последовательно с разделительной колонкой н источником переменного тока, а также регулятор тока, вход которого подключен к датчику тока, а выход — к управляющим электродам диодов.