Газовый хроматограф

 

ОП И<АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ц 71 1467 (61) Дополнительное к авт. свид-ву Р 348939 (22) ЗаЯвлено 28.07 77 (21) 2514128/23-25 (51)M. Кл. с присоединением заявки М

6 01 Й 31/08

Веудиретввииый комитат

СССР до делам иэвбрвтеиий и открытий (23 } П риоритет—

Опубликовано 25.01.80. Бюллетень И 3 (53) УДК 543,544 (088.8) Дата опубликования описания 25.01,80 (72) Авторы изобретения

В. С. Залкин, А, В. Машбиц и Б. В. Казаков

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт комплексной автоматизации нефтяной и газовой промышленности (71) Заявитель (54) ГАЗОВЫЙ ХРОМАТОГРАФ

Изобретение относится к газовым хроматографам.

В описании изобретения к основному авт. св, Р 348939 описан газовый хроматограф, который содержит регулятор газового потока, датчик скорости газа, узел ввода пробы анали5 зируемого вещества, хроматографическую колонку и детектор (1).

Датчик скорости газа в этом хроматографе выполнен в виде последовательно установленных

10 в потоке газа-носителя дозатора пробного газа, калиброванной трубки и двух индикаторов, включенных на входе и выходе калиброванной трубки.

Выходы индикаторов соединены с устройством обработки информации (вторичный прибор), которое измеряет пропорциональные скорости газа-носителя интервал времени между моментами ввода и вывода порций пробного газа из калиброванной трубки. В период измерения в калиброванной трубке должна находиться одна порция пробного газа.

Точность измерения скорости газа-носителя

B таком хроматографе определяется длиной ка2 либрованной трубки. Чем длиннее трубка, тем выше точность измерения. Однако увеличение длины калиброванной трубки приводит к пропорциональному снижению быстродействия, к увеличению времени запаздывания информации о скорости газа-носителя в хроматографе.

Целью изобретения является уменьшение времени запаздывания информации о скорости газа--носителя в хроматографе.

Это достигается тем, что в газовом хроматографе по авт. св. У 348939 устройство обработки информации датчика скорости (вторичный прибор) вь полнено в виде коммутатора, первый и второй входы которого соединены с выходами индикаторов пробного газа, а третий вход — с одним иэ выходов устройства вычитания периода, один из выходов коммутатора соединен с переключающим входом реверсивного счетчика и с одним нз входов устройства вычитания периода, а второй выход коммутатора через устройство задержки — с разрешающим входом оперативного запоминающего устройства, второй вход устройства вычитания периода соединен с первым выходом програм4 ражения информации 17. Кроме того, устройство обработки информапии имеет внешний выход 18, позволяющий испольэовать информацию о скорости газа-носителя для цифрового регулирования. Наконец, третий выход программатора 16 (выход f,) соединен с дозатором пробного газа.

Предложенный газовый хроматограф работасТ следующим образом.

При включении питания программатор 16 начинает вырабатывать три синхронных последовательности импульсов с частотами f,, f, и f,, причем f > f, ) 1,.

Каждый импульс с частотой f,, поступающий на дозатор пробного газа 6, вызывает подачу порции пробного газа в измеряемый поток газа. Период работы доэатора равен т =1, (l)

f„ причем первая порция газа будет подана спустя время т после начала работы устройства, Поданные в поток порции пробного газа ,перемещаются со скоростью потока. Время прохождения т каждой порцией расстояния от дозатора 6 до индикатора 9 определяется объемной скоростью газа q и объемом V калиброванной трубки 8.. ч (2)

Первая порция пробного газа достигнет индикатора 9, спустя время Т 4- т с момента включения устройства. Все это время на суммирующий вход реверсивного счетчика 13 поступают импульсы с частотой f и к моменту прихода первой порции в индикатор 9 в счетчике 13 накопится число, равное f, (Т + т).

При прохождении первой порцией индикатора 9 на выходе его появится сигнал, которыА. поступит на первый вход коммутатора 11.

Коммутатор 11 подаст сигнал на переключающий вход счетчика 13 и на устройство вычитания периода -12. При этом на вычитающий вход реверсивного счетчика 13 через устройство вычитания периода 12 начнут поступать импульсы с частотой f, иэ программатора 16.

Устройство вычитания периода 12 пропустит на вычитающий вход реверсивного счетчика 13 постоянное число импульсов f,T, равное числу импульсов с частотой f, поступающих «а суммирующий вход счетчика за период T. Поскольку число на реверсивном счетчике 13 определяется алгебрауческой суммой чисел, поступивших на его суммирующий и вычитающий входы, оно будет равно

f,(T+т) — f,T = f,ò (3)

Таким образом, число f,ò в счетчике 13 прямо пропорционально времени т прохождения порцией пробного газа калиброванной трубки 8, а следовательно, и скорости q газа-носителя, и имеет форму, удобную для непосред3 7 l 1467 матора, а второй выход устройства вычитания периода — с вычитающим входом реверсивного счетчика, суммирующий вход реверсивного счетчика соединен с вторым выходом программатора, выходы реверсивного счетчика соединены с входами оперативного запоминающего устройства, а выходы последнего — с входами устройства отображения и с выходами на внешние вычислительные устройства, третий выход программатора соединен с приводом дозатора пробного газа.

Такое конструктивное выпоЛнение устройства обработки информации датчика скорости позволяет осуществлять автоматический ввод с требуемой частотой порций пробного газа так, чтобы в калиброванной трубке одновременНо находилось несколько порций, и производить измерение времени пребывания каждой порции в калиброванной трубке. Это существенно снижает время запаздывания информации о скорости газа-носителя даже при большей длине калиброванной трубки.

На чертеже изображен газовый хроматограф.

Газовый хроматОграф состоит из регулятора давления газа-носителя 1, регулятора расхода 2, узла ввода анализируемого вещества 3, разделительной колонки 4 и детектора 5. Между выходом регулятора давления 1 и вхоцом регулятора расхода 2 установлен датчик скорости газа-носителя, содержащий дозатор пробного газа 6, первый индикатор 7, калиброванную трубку 8 и второй индикатор 9. Выходы индикатора соединены с устройством 10 обработки информации датчика скорости (вторичный при-, бор), обрабатывающим результаты измерения скорости газа-носителя.

Устройство 10 обработки информации датчика скорости состоит из коммутатора 11, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами индукторов 7 и 9. Третий вход коммутатора 11 соединен с одним из выходов устройства вычитания периода 12. Один из выходов коммутатора 11 соединен с переключающим входом реверсивного счетчика 13 и с одним из входов устройства вычитания периода 12. Второй выход коммутатора 11 через устройство задержки 14 соединен с разрешающим входом оперативного запоминающего устройства 15. Второй вход устройства вычитания периода 12 соединен с первым выходом программатора 16 (выход f ), а второй выход устройства вычитания периода 12 — с вычитающим входом реверсивного счетчика 13. суммирующий вход реверсивного счетчика 13 соединен с вторым выходом программатора 16 (выход f,). Параллельные выходы реверсивного счетчика 13 соединены с входами оперативного запоминающего устройства 15, а выходьi последнего — с входами устройства отоб.

7114 ственного использования в качестве меры расхода.

Отсчитав с частотой f, постоянное число импульсов f,Т, устройство вычитания периода

l2 подает сигнал на второй вход коммутатора ll, возвратив его в первонзгяльное состояние. Одновременно с второго коммутатора 11 через устройство задержки 14 на разрешиоший вход оперативного запоминающего устройства

15 будет подан импульс разрешения считывания, устройство 15 запомнит число, имеющееся в этот момент на реверсивном счетчике 13> и передаст его на устройство отображения ин формации 17.

Аналогичным образом производится измерение времени пребывания в калиброванной трубке 8 других порций пробного газа.

При неизменной скорости газа (q=const и т=const) число ня устройстве отображения информации 17 останется также неизменным, а при изменении скорости газа-носителя это число будет изменяться до тех пор, пока не придет в соответствие с новым значением скорости.

Это вытекает иэ следующих соображений.

Объем (V) калиброванной трубки 8 и период 25 (Т) работы дозаторя метки выбираются таким образом, чтобы обеспечить условие Т < r во всем диапазоне измеряемых расходов.

В калиброванной трубке 8 при этом одновременно находится несколько меток, причем зо количество их (m) зависит от расходл ги = (4) Если выразить число на устройстве отобра35

>кения через величину m, f,ò = f,Tm (R) то станет вполне очевидным, что это число п>и изменении расхода газа также будет менять1 ся до тех пор, пока количество меток m в

40 калиброванной трубке 8 не придет в соответствие с новым значением 1>acxoga. Г

Устройство задержки 14 служит для обеспеФ чения длительности процесса считывания меньшей чем 1/f во избежание потерь и искажеФ г г

) ния информации.

Аналогичные соображения накладывают оп.-. ределенные ограничения на соотношение частот и f . Чтобы избежать потери импульсов на ! 2 суммирующем входе реверсивного счетчика 13. во время работы устройства вычитания пери50 ода 12, необходимо, чтобы пачка импульсов, поступающих «а вычитающий вход реверсивного счетчика 13, размещалась между импульсами, поступающими на его суммирующий вход.

Сипгял от первого индикатора 7 пробного

55 глзл используется для контроля работы дозато67 6 ра пробного газа б. Отсутствие сипгялл о> ип. дикатора 7 сразу после подачи импульса нл дозатор 6 является признаком неисправности устройства.

Применение изобретения, благодаря сугцесг. венному уменьшению времени запаздывания информации о скорости газа-носителя без снижения точности измерения, позволит испсльэовлгь

I информацию о скорости не только для конгроля, но и для регулирования режима гззового потока хроматографа. При установке длтчикл скорости с устройством обработки информации на выходе детектора хромлтогрлфя может б>ыть осуществлен непрерывный контроль и регулирование скорости потока глзя-носителя хромлтогряфа. Для этого между выходом детектора н дозатором пробного газа устанавливается усредняюшая емкость, исключающая влияние колебаний состава газа нл выходе детектора ня работу датчика скорости, Формула изобретения

Газовый хроматогрлф по лвт. св. N" 348939. отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени запаздывания информации о скорости газа-носителя, устройство обработки информации датчика скорости выполнено в виде коммутатора, первый и второй входы которого соединены с выходами. индикаторов пробного газя, а третий вход — с одним из выходов устройства вычитания нсрнодл, один иэ выходов, коммутатора соединен с переключающим входом реверсивного счетчика и с одним из входов устройства вычитания периода, а второй выход коммутатора через устройство задержки — с разрешающим входом оперативного запоминающего устройства, второй вход устройства вычитания периода соейинен с первым выходом программатора, я второй выход устройства вьгпплния псрнолл с вычи тающим входом реверсивного счетчик л, суммирующий вход реверсивного счетчика соединен с вторым выходом программатора, выходы реверсивного счетчика соединены с входами оперативного запоминающего устройства, а выходы последнего — с входами устройства отображения и с выходами ня виеппгяе вычислительные устройства, третий выход программатора соединен с приводом дозяторл пробного газа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР М 348939, кл. G 01 М 31/08, 1972 (прототип).

711467

Составитель В. Воробьев

Техред Н,Ковалева.

Корректор А. Гриценко

Редактор E. Гончар

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9001/31 Тираж 1019

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР ко делам изобретений и открытий

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