Устройство для контроля дисбаланса роторов ультрацентрифуги

(50 4 В 04 В 9 14, 13 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /,Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Специальное конструкторское бюро биофизической аппаратуры(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДИСБАЛАНСА РОТОРОВ УЛЬТРАЦЕНТРИФУГИ(57) Бесконтактное устройство для контроля дисбаланса содержит установленные по касательной к врашаюшемуся валу источник света и фотоприемник, которые связаны с электронной схемой. Последняя исключает влияние изменюшихся со временем и в зависимости от температуры передаточных характеристик источника света и фотоприемника на надежность и чувствительность устройства, 2 ил.45 50 55 Изобретение относится к устройствам контроля работы ультрацентрифуг, в частности, для контроля дисбаланса сменных роторов, используемых при проведении научно-исследовательских работ в медицине, биологии, химии и биофизике. Целью изобретения является повышение надежности при одновременном обеспечении высокой чувствительности.На фиг.1 показана электрическая схема для контроля дисбаланса роторов ультра- центрифуги; на фиг.2 - расположение источника света и фотоприемника относительно вала электропривода.Устройство для контроля дисбаланса роторов ультрацентрифуги содержит вал 1 электропривода 2, по касательной к которому установлены источник 3 света и фотоприемник 4. Последний подключен к входу усилителя 5, выход которого через дифференцирующую цепочку, состоящую из разделительного конденсатора 6 и подключенного к нему неинвертирующего усилителя 7, соединен с одним из входов компаратора 8, другой вход которого через интегрирующую цепочку, состоящую из резистора 9 и конденсатора 10, связан соответственно с усилителем 5 и землей, а через другой резистор 11 - с источником питания с напряжением Е. Выход компаратора 8 через пикдетектор 12 соединен с сигнализатором 13, который предназначен для выключения электропривода 2 в случае превышения уровня дисбаланса сменного ротора 14.Устройство для контроля дисбаланса роторов ультрацентрифуги работает следуюгцим образом.фотоприемник 4 устанавливается так, чтобы его половина, а именно светочувствительная поверхность, освещалась, а половина находилась в тени. Для этого сначала измеряют ток фотоприемника 4 при таком положении системы (состоящей из источника 3 света и фотоприемника 4), когда световой поток не перекрывается валом 1 электропривода 2, Затем эту систему поворачивают и вал 1 вводится в оптический тракт таким образом, чтобы ток фото- диода был равен половине его тока, когда световой поток не перекрывается валом 1 электропривода 2. В этом положении система, состоящая из источника света 3 и фотоприемника 4, закрепляется.Смещение вала 1 приводит к модуляции светового потока, а следовательно, к соответствующему изменению тока фотоприемника 4. Колебания вала 1, вызванные дисбалансом ротора 14, имеют частоту порядка нескольких десятков герц и через конденсатор 6 поступают на вход инвертирующего усилителя 7. Усиленный высокочастотный сигнал присутствует на одном из входов компаратора 8. На второй вход компаратора 8 сигнал поступает с выхода 10 15 20 25 30 35 40 усилителя 5 через интегрирующую КС цепочку, состоящую из резистора 9 и конденсатора 10. Поэтому высокочастотная составляющая этого сигнала на второй вход компаратора 8 не поступает, Напряжение на входе компаратора 8 определеяет его порог срабатывания, В случае многократного срабатывания компаратора 8 изменяется напряжение на пик-детекторе 12 и срабатывает сигнализатор 13, Наличие пик-детектора 12 позволяет регистрировать кратковременные импульсы на выходе компаратора 8.Влияние факторов, приводящих к изменению коэффициента передачи устройства (например от температуры, временного дрейфа или загрязнения источника света 3 и фотоприемника 4), не изменяет величины порога срабатывания устройства по величине отклонения вала 1, Действительно, в случае уменьшения светового потока, например из за загрязнений, уменьшается амплитуда сигнала на выходе инвертирующего усилителя 7, но одновременно пропорционально уменьшается порог срабатывания компаратора 8. Таким образом, срабатывание устройства бу- дет происходить при одном и том же отклонении вала .Значение отклонения вала 1 Ь 1., при котором срабатывает компаратор 8, не зависит от коэффициента передачи К оптической системы, а определяется величиной коэффициента усиления Кусилителя 7, который может быть сделан при использовании интегральных усилителей с неограниченно высокой стабильностью. Изменением величины К усилителя, например, с помощью резисторов в цепи его обратной связи можно настраивать порог срабатывания устройства. Отклонение вала 1 электропривода 2 в процессе его вращения вызывает изменение сигнала на выходе усилителя 5, имеющего низкую частоту по сравнению с частотой сигнала дисбаланса. Низкочастотный сигнал не проходит через разделительный конденсатор 6 и не вызывает срабатывания компаратора 8. Аналогично не приводит к срабатыванию устройство отклонения вала 1 при его ремонте и замене, поскольку это отклонение не изменяется во времени. Резистор 11 выбирается по величине значительно больше резистора 9 и обеспечивает небольшую величину смещения входа компаратора 8. В случае, если происходит отказ источника 3 света или фотоприемника 4, приводящий к тому, что напряжение на выходе усилителя 5 становится равным нулю, компаратор 8, благодаря указанному смещению, срабатывает и сигнализатор 13 отключает электропривод 2. Это исключает работу электропривода 2 в случае неисправности источника 2 света или фотоприемника 4.Таким образом, предложенное устройство исключает возможность запуска центрифуги1287945 формула изобретения неваКорректор Н. КорольПодписноеизобретений и открытийаб., д. 4,5жгород, ул. Проектная, 4 авитель Г. Гога д И. Верее539СССР по делам 5, Раушская н редприятие, г. У Сост Техре Тираж венного комитета 5, Москва, Ж - 3 олиграфическое пРедактор В. ДанкоЗаказ 7735/ 0ВНИИПИ Государст1303Производственно-п при неисправности источника света и фотоприемника, а также при отклонении вала привода, не обусловленных вибрациями. Следовательно, предложенное устройство является более надежным по сравнению с известным и обеспечивает одновременно высокую чувствительность. Использование устройства позволит регистрировать незначительный дисбаланс ротора, возникающий изза утечек препарата из пробирок, установленных в ротор, или из-за плохого их уравновешивания. Тем самым предотвращается вероятность аварии ультрацентрифуги на высоких частотах вращения. Кроме того, вибрации приводят в негодность исследуемый препарат даже если аварии не происходят. Поскольку на ультрацентрифугах и центрифугах исследуют препараты высокой стоимости, представляющие большую научную ценность, то использование устройства даетзначительный экономический эффект. Устройство для контроля дисбаланса роторов ультрацентрифуги, содержащее установленные по касательной к валу привода источник света и фотоприемник, связанный через усилитель с сигнализатором, отличаюи 4 ееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено дифференцирующей и интегрирующей цепочками, резистором и подключенным к входу сигнализатора компаратором, один вход которого соединен с выходом усилителя через дифференцирующую цепочку, а второй вход - через интегрирующую цепочку, причем второй вход через резистор дополнительно подключен к источнику питания.