Детектор по теплопроводности

12Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам измерения состава, и может быть использовано для щирокого класса задач измерения концентрации, например, в хроматографии.Цель изобретения - .повыщение чувствительности детектора.На чертеже представпена блок-схема детектора по теплопроводности,Устройство содержит чувствительный элемент 1, установленный в канале корпуса 2, имеющего вводы 3 и для подвода анализируемого и сравнительного газов, установленный на канале 5 отвода газов электромагнитный переключающий клапан бд стабилизатор температуры 7, входы которого подключены к чувствительному элементу 1, а выход соединен со входом усилителя 8 низкой частоты. Генератор 9 опорной частоты через схему фазовой синхронизации 10 соединен с управляющим входом электромагнитного переключающего клапана 6. Выход усилителя низкой частоты 8 через преобразователь напряжение - частота 11 подключен к сигнальному входу реверсивного счетчика 12, выход которого подключен к первому входу регистра памяти 13. Вход реверсирования счетчика 12 подключен к входам первого и второго формирователей импульсов 14 и 15 и ко второму выходу схемы фазовой синхронизации 10. Выход первого формирователя импульсов 14 соединен со входом установки нуля реверсивного счетчика 12. Выход формирователя импульсов 15 подключен ко второму входу регистра памяти 13. Детектор работает следующим образом,Сигнал с генератора 9.поступаетна схему фазовой синхронизации 10,которая вырабатывает на своих выходах прямоугольные сигналы со скважоностью два и сдвинутые на 90 , Сигналы с первого входа годаются науправляющий вход клапана 6, которыйпоочередно закрывает каналы 5 вывода газов, и тем самым регулирует по -ступление или анализируемого газаили сравнительного на чувствительный элемент 1. Тепловой поток чувствительного элемента 1 моцулируется в соответствии с частотой коммутации в зависимости с теплопровод -60811костью и скоростью подаваемых Га зов, Изменение теплового потока вызывает пульсании температуры чувствитепьного элемента 1, которые ре гистрируются стабилизатором темпера -туры 7, который изменяет мощность,подаваемую на чувствительньй элемент1, С выхода стабилизатора 7 пульсации в виде напряжения, усиливаемогоусилителем Я. Сигнал функциональносвязан с составом и скоростью анализируемого и сравнительного газов.При использовании в качестве анализируемого и сравнительного одного и 15 того же газа с добавлением в анализируемый поток газа исследуемогокомпонента, при отсутствии последнего сигнал на выходе усилителя 8 пропорционален разности их скоростей, 10 При добавлении в анализируемыйпоток исследуемого компонента, с теплопроводностью, отличной от теплопроводности анализируемого газа(момент г. ) в выходном электрическомсигнале появляется составляющая,связанная с различием теплопроводности потоков причем максимум изза конечной скорости заполнения канала сдвинут по фазе относительно 30 момента комм;тации клапана 6 (моментвремени после с,). Для получениямаксимальной чувствительности детектора и уменьшения неравенствавлияния потоков, указанный сдвигофазы получают равным 90 путем варьирования скоростей потоков.Сигнал с выхода усилителя 8 поступает на преобразователь 11, свыхода которого снимается частотнопеременный сигнал, который поступает на вход сигнала реверсивногосчетчика 12, На вход реверсированияподается одновременно сигнал со второго выхода схемы фазовой синхронизации 10, На вход установки нуляпоступает импульс с формирователя14, формируемый за период сигналасо второго выхода схемы фазовойсинхронизации 1 Од причем импульс с 50формирователя 14 следует за импульсом с формирователя 15, формируемого за тот же период и они не перекрываются во времени. Импульсом с формирователя импуль сов 14 реверсивный сче 1 чик 12 устанавливается в нулевое значение иначиная с момента с в соответствиидс фазой сигнала на входе реверси12 Ы)811 15 Составитель Ю.КоршуновРедактор И.Сегляник Техред Л,Олейник Корректор,И.Шароши Заказ 5222/43 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж., Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рования, он начинает суммировать импульсы с усилителя 8, К моментуих число определяет площадь 82частотно-переменного сигнала. В момент г. реверсивный счетчик 12 пе 2реключается на вычитание и из содержимого счетчика 12 вычитаются импульсы входной частоты, их число равно численно площади Я + частотно- переменного сигнала, К моменту г 1 О содержимое реверсивного счетчика равно разности площадей Б, и Б Так как при отсутствии в потоке анализируемого газа исследуемого компонента на выходе усилителя 8 будет переменный сигнал разности скоростей потоков и совпадающий по фазе с сигналом управления клапаном, то содержимое счетчика 12 к моменту й равно нулю. В момент с содержимое 20 счетчика 12 по сигналу от формирователя импульсов 15 перепишется в регистр памяти 13 и поступит на вход устройства.При введении в анализируемый поток исследуемого компонента (момент с ) в выходном сигнале усилителя 8 появится сигнал, совпадающий по фазе с сигналом управления и пропорциональный концентрации данно- ЗО го компонента. С момента с 4 к концу фазы вычитания в счетчике 12 остается число, пропорциональное концентрации исследуемого компонента, которое и перепишется в регистр памяти 13. Формула изобретения Детектор по теплопроводности, содержащий чувствительный элемент, установленный в канале корпуса, имеющего вводы для анализируемого и сравнительного газов, электромагнитный переключающий клапан, установленный на каналах отвода газов, стабилизатор температуры, входы которого подключены к чувствительному элементу, а выход соединен с входом усилителя низкой частоты, генератор опорной частоты со схемой фазовой синхронизации, выход которой соединен с управляющим входом электромагнитного переключающего клапана, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьшения чувствительности детектора, в него введены регистр памяти, два формирователя импульсов, реверсивный счетчик и преобразователь напряжение - частота, вход которого подключен к выходу усилителя низкой частоты, а выход - к сигнальному входу реверсивного счетчика, вход реверсирования которого подключен к входам формирователей импульсов и второму выходу схемы фаэовой синхронизации, вход установки нуля реверсивного счетчика соединен с выходом первого формирователя импульсов, а выход подключен к первому входу регистра памяти, второй вход которого соединен с выходом второго формирователя импульсов.