Терморегулятор для хроматографа

 

: ">

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскык

Соцмбпыстычвскык

Республик

Ii»736059

К АВТОРСКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 22.02.78(21) 2583311/18-24 (5l)N. Кл. с присоединением заявки М (23) ПриоритетG 05 0 23/19

Гееудлрстеенлы4 квинтет

СССР дб делам взебретенкй и еткрмтлй

Опубликовано 25.05.80.Бюллетень Рй 19

Дата опубликования описания 28.05.80 (53) УЙК621.618. (088.8) В. В. Алехин, В. В. Гаврилов, Б. И. Гольдов, Б. A. Лаговиер и Л. М. Сонин (72) Авторы изобретения

Ордена Ленина институт проблем управления и Специальное конструкторское бюро Института органической химии им. Н. Л. Зелинского АН СССР (7l ) Заявители (54) ТЕРМОРЕГУЛЯТОР ДЛЯ ХРОМАТОГРАФА!

Изобретение относится к устройствам программного управления и может применяться дпя управления температурным режимом хроматографа.

Известно устройство для терморегулирования хром атографа, содержашее блок выбора режима, распределитель команд, таймер, акселлератор температуры, задач чик температуры, терморегулятор и блок управления доэатором, в которых испояьо зованы для задания скорости изменения температуры и дпя установки температуры электромеханические узлы 1 .

Однако это устройство обладает ограниченными функциональными воэможностяIS ми, малым быстродействием и низкой надежностью.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является терморегу20 пятор для хроматографа, содермсатпий блок выбора режима, распределитель команд, репе времени, блок управления доватором ., и последовательно соединенные блок уставок температуры, блок задания скорости изменения температуры и термодатчик (2). .

Это устройство обладает несколькими недостатками. Во первых, в нем отсутствует воэможность сделать различными уставки времени. Во-вторых, иэ-за от сутствия обратной связи от терморегулятора в программе обязателен режим переохпаждения, что требует дополнительного времени для вывода хроматографа на рабочий режим между циклами и снижает производительность прибора. В-третьих, это устройство может работать только в режиме одного никла, так как в конде никла все уставки температуры сбрасываются. Все это ограничивает функциональные возможности устройства.

Iem. изобретения — расширение функииональнык возможностей терморегулятора.

Указанная пепь достигается тем, что терморегулятор для хроматографа содержит синхронизатор команд, входы которого подключены соответственно к выходам блока выбора режима, распределитепя команд, 3 736059 4 ставок температуры, соединенным с выходом распредепителя 2 управления дозато- команд. Выход дешифратора, образованный н с входами репе ключами набора скорости нагрева, соедия скорости изменения нен с входом блока 5 уставок температуры, делителя команд, через элемент задержки, а выход последнего которого соединены разряда счетчика ооединен с реле времени.

ым входом и выхо Репе 3 времени содержит счетчик и деима, а другие выхо- шифратор с ключами установки времени. манд соединены с Выходы ключей объединены в трехпроводдами бпока управле- 10 ный канал и соединены со входами синхуставок температу- ронизатора 8 команд. Бпок 5 уставок корости изменения температуры содержит входной шифратор выход которого под- для установки температуры первой изоду репе времени. термической. ступени, счетчик, выходной жена структурная 15 дешифратор с ключами для установки тема для хроматографа, пературы второй изотермической ступени держит бпок 1 вы- и сравнивающее устройство для сравнения елитепь 2 команд, кодов записи в счетчике с записью на

4 управления доза- ключах второй изотермической ступени. оследовательно сое- 20 Выходы счетчика соединены с входами вок температуры, термодатчика 7, а выход сравнивающего ти изменения тем- устройства образует выход блока 5 устаик 7, синхрониза- вок температуры, соединенный с синхронизатором 8 команд. жима предназначен 25 Устройство работает спедующим обраом еж им а аботы зом е рейе времени, бпока у термодатчика и блока ром, а выход соедине времени, бпока запани температуры и распре

I вторые вход и выход с оотв етств ен но . с втор дом блока выбора реж ды распределителя ко соответствующими вхо ния дозатором, бпока ры и блока задания с температуры, другой ключен к второму вхо

На чертеже изобра схема терморегулятор

Терморегулятор со бора режима, распред реле 3 времени, блок тором хладагента и и диненные блок 5 уста блок 6 задания скорос пературы и термодатч тор 8 команд.

Бпок 1 выбора ре для управления выбор р р (одноцикповый, непрерывный или с заданным числом циклов) и для реализации этого назначения содержит кнопки "Пуск", Стоп, "Режим-непрерывный", Режим- 30 цикпический на К-цикпов, триггер с раздельными входами, три логических элемента И, один погический элемент ИЛИ и счетчик циклов. Синхронизатор 8 команд содержит двухвходовые логические схемы 3s

И, на один иэ входов которых подкпючен один иэ выходов распредепитепя 2 команд, а на другой вход соответствующий по такту р аботы выход соответствующих блоков.

Выходы эпементов И объединены через 40 элемент ИЛИ и через схему задержки подкпючены к выходу синхронизатора 8 команд.

Распределитель 2 команд имеет два входа - счетный вход и вход сброса в 45 начальное состсяние; количество состояний распределителя определяется количеством тактов в заданной временной диаграмме. Причем выходы, соответствующие восьми состояниям, объединены в s0 восьмипроводцый канал и поданы на входы соответствующих эпементов И синхронизатора 8 команд.

Блок 6 задания скорости изменения

55 температуры содержит тактовый генератор, счетчик со входами сброса и счетным, дешифратор с ключами установки скорости набора температуры и разрешающим входом, Перед вкпючением в блоке 5 уставок температуры должны быть установлены ключи первой и второй изотермической ступени, в реле 3 времени — кпючи интервалов времени, в блоке 6 задания скорости изменения температуры — ключи выбора скорости нагрева на линейном участке.

B процессе работы все эти уставки могут менятъся оператором по необходимости.

При включении устройства в сеть блок

1 выбора режима выдает импульс на установку распределителя 2 команд в первое состояние, распределитель 2 команд устанавливает бпок 5 уставок температуры на заданную температуру первой изотермической ступени. Такую же начальную установку можно произвести в любой момент времени кнопкой Стоп . После вкпючения хроматографа его элементы допжны в установиенное его конструкцией время выходить на тепповой режим. При выходе на заданный режим стабилизируется температура первой изотермической ступени, Устанавливается один из возможных режимов работы: одноцикловый, непрерывный или на заданное число циклов.

Рассмотрим сначала работу в ollHDUHKловом режиме. При этом счетчик циклов в бпоке 1 выбора режима отключен и через ключ выбора режима непрерывный» на вход одного иэ элементов И подан ситнал запрета. Нажимается кнопка "Пуск» и шифратор температуры блока 6 задания скорости изменения температуры. По этой пепи разрешается оп=чет временных интервалов, в которые происходит изменение уставки термодатчика 7. После отсчета очередного такого интервала блок 6 задания скорости изменения температуры выдает сигнал на выходе в блок 5 уставок температуры, в котором счетчик переходит в очередное состояние и меняет уставку термодатчнка 7. После достижения блоком 5 ус тавок температуры заданной уставки второй иэотермической ступени в нем срабатывает элемент сравнения кодов и выдает сигнал на его выходе. Этот сигнал поступает на вход подготовленного четвертого элемента И в синхронизаторе 8 команд. Появившийся на выходе синхронизатора 8 команд сигнал переводит распределитель 2 команд в пятое состояние.

Сигнал об этом поступает на два выхода, подготавливая пятый элемент И в синхронизаторе 8 команд и запрещая новую запись в счетчике блока 5 уставок температуры.

Второй вход пятого элемента И в синхронизаторе 8 команд соединен с тем выходом репе 3 времени, на котором фиксируется момент окончания времени второй изотермической ступени. Совпадение сигналов на входах пятого элемента И синхронизатора 8 команд переключает распределитель 2 команд в шестое состояние.

Сигнал об этом поступает на два выхода и подготавливается шестой элемент И в синхронизаторе 8 команд, а также пере ключается блох 5 уставок температуры на .температуру первой изотермической ступени. При этом термодатчик 7 фиксирует, что действительная температура выше заданной температуры и выдает сигнал об этом на своем выходе. Этот сит нал через подготовленный элемент И переключает распределитель 2 команд в седьмое состояние и подготавливает седь» мой элемент И в синхрониэаторе 8 команд.

Второй вход этого элемента И соединен с выходом термодатчика 7. При уравнивании заданной и действительной температур сит нал об этом поступает на вход седьмого элемента И силхронизатора 8 команд и этот момент фиксируется устройством.

Распределитель 2 команд переключается в восьмое состояние, подготавливая восьмой элемент И синхронизатора 8 команд. Таким образом не требуется время на переоклаждение хром атографа. Второй вход восьмого элемента И соединен с ан5 7360 разрешающий сигнал подается одновременно на вход второго элемента И и на возбуждение Р.5 триггеоа. Выход k S триггера соединен с вторыми входами всех элементов И, Поэтому на время нажатия кнопки.

Пуск появляется сигнал на выходе эле.мента И и через элемент ИЛИ на выходе блока 1 выбора режима. При отпускании кнопки Пуск этот сигнал пропадает, но факт нажатия кнопки Пуск фиксируется 1о триггером, сигнал с выхода которого отменяет сброс распределителя 2 команд на выходе блока 1 выбора режима.

Сигнал Пуск" поступает на вход одного из элементов И в синхронизаторе 8 15 команд. На второй вход этого элемента И подключен выход распределителя 2 команд.

Совпадение этих сигналов приводит к появлению сигнала на выходе синхронизатора

8 команд. Этот. сигнал поступает на вход 20 распределителя 2 команд и переводит его во второе состояние, одновременно сбрасываются в начальное состояние блок 6 задания скорости изменения температуры и реле 3 времени. Эти блоки переводятся 25 в начальное состояние при каждом переключении распределителя 2 команд. Во втором состоянии распределитель 2 команд включает блок 4 управйения дозатором, который по исполнении своик функций вы» 30 дает сигнал обратной связи в синхронизатор 8 команд.

В синхронизаторе 8 команд срабатывает второй элемент И при совпадении сигнала во втором состоянии распределителя 2 ко-у5 манд с сигналом на выходе блока 4 управления дозатором. Появляется сигнал на выходе синхронизатора 8 команд, который переключает распределитель 2 команд в третье состояние. Ю

Реле 3 времени отсчитывает заданное время и на соответствукмпем выходе выдает сигнал об окончании этого времени.

В синхронизаторе 8 команд срабатывает третий элемент И и сигналом на выходе 45 переключает распределитель 2 команд в четвертое сос тоянив. Сигнал об этом поступает одновременно на три выхода распределителя 2 команд. Во-первых, он поступает в синхронизатор 50

8 команд, подготавливая к срабатыванию четвертый элемент И в синхронизаторе 8 команд, во-вторых, он поступает в блок

5 уставок температуры, запрещая на время набора температуры новую запись в счет- 55 чик блока 5 уставок температуры и, тем самым, защищая хроматограф от сбоя, в третьих, этот сигнал поступает на деходом реле 3 времени, на котором фиксируется момент окончания времени стабилиэадии режима. При этом через синхронизатор 8 команд распределитель 2 команд переключается в первое состояние, выдает сигнал на свой выход и останавливается до очередного нажатия кнопки

Пуск".

В непрерывном режиме ключом управления режимом открывается элемент И в 1О блоке 1 выбора режима и на его выходе разрешающий сигнал будет сохраняться все время от нажатия кнопки Пуск и до нажатия кнопки Стоп".

В режиме на заданное число циклов в ts блоке 1 выбора режима срабатывает счетчик циклов, отмечающий каждое появление сигнала на выходе распределителя 2 команд и при подсчете заданного количества

ыиклов закрывает выход блока 1 выбора 2о режим а.

Нажатием кнопки Стоп устройство в любой момент может быть переведено в начальное состояние.

Использование в устройстве синхрони- 25 затора 8 команд и распределителя 2 команд, а также указанных выше соединений выгодно отличает терморегулятор для хроматографа от известных устройств, так как позволяет существенно расширить их 36 функыиональные воэможности, сделать независимым задание времени различных . ступеней программы, увеличить быстродействие устройства as счет исключения времени, необходимого на заведомое переохлаждение хроматографа, и при этом уменьшить затраты времени на новое нагревание при введении в режим, а, кроме того, позволяет использовать устройстИО 8 во для работы как в одноиикловом, так

s непрерывном и циклическом режимах.

Формул а изоб рет ения

Терморегулятор для хроматографа, содержащий блок выбора режима, распределитель команд, реле времени, блок управления доватором и последовательно соединенные блок уставок температуры, блок задания скорости изменения температуры и термодатчик, отличающийся тем, что, с пелью расширения функциональных возможностей терморегулятора, он содержит синхронизатор команд, входы которого подключены соответственно к выходам блока выбора режима, распределителя команд, репе времени, блока уставок температуры, термодатчика и блока управления дозатором, а выход соединен с входами реле времени, блока задания скорости изменения температуры и распределителя команд, вторые вход и выход которого соединены соответственно с вторым входом и выходом блока выбора режима, а другие выходы распределителя команд соединены с соответствующими входами блока управления дозатором, блока уставок температуры и блока задания скорости изменения температуры, другой выход которого подключен к второму входу реле времени.

Источники ииформаиии, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No 528550, кл. G 05 Q 23/02, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

% 498608, кл. G 05 0 23/19, 1976 (прототип ) .

Состввитень Л, Итениова

Редактор В. Зарввнсквя Техред Л. Теслюк Корректор Ю. Макаренко

Заказ 3636 Тираж 956 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по депвм изобретений и открытий

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

Фипиап ППП "Патент, r. Ужгород, уп. Проектная, 4