Газовый хроматограф

(51)М. Кл,с присоединением заявки М 6 01 й 31/08 Веудиретввииый комитет СССР до делам иэвбрвтеиий и открытиЯ(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-конструкторскийинститут комплексной автоматизации нефтяной и газовой промышленности(54) ГАЗОВЫЙ ХРОМАТОГРАФ Изобретение относится к газовым хрома.тографам,В описании изобретения к основному авт.св, Н 0 348939 описан газовый хроматограф,который содержит регулятор газового потока,датчик скорости газа, узел ввода пробы анали.5зируемого вещества, хроматографическую ко.нонку и детектор 1.Датчик скорости газа в этом хроматографевыполнен в виде последовательно установленных1 Ов потоке газа-носителя дозатора пробного газа,калиброванной трубки и двух индикаторов,включенных на входе и выходе калиброваннойтрубки,Выходы индикаторов соединены с устрой.ством обработки информации (вторичный прибор), которое измеряет пропорциональные скорости газа-носителя интервал времени междумоментами ввода и вывода порций пробногогаза из калиброванной трубки. В период измерения в калиброванной трубке должна находить.ся одна порция пробного газа.Точность измерения скорости газа-носителяв таком хроматографе определяется длиной ка 2либрованной 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 газаносителя в хроматографе.Это достигается тем, что в газовом хроматографе по авт. св, У 348939 устройство обра. ботки информации датчика скорости (вторич. ный прибор) выполнено в виде коммутатора, первый и второй входы которого соединены с выходами индикаторов пробного газа, а тре. тий вход - с одним из выходов устройства вычитания периода, один из выходов коммута тора соединен с переключающим входом ревер. сивного счетчика и с одним нз входов устрой. ства вычитания периода, а второй выход коммутатора через устройство задержки - с раэре. шаюшим входом оперативного запоминающего устройства, второй вход устройства вычитания периода соединен с первым выходом програм3 711467 матора, а второй выход устройства вычитания периода - с вычитаюшим входом реверсивного счетчика, суммирующий вход реверсивцого 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 ца внеш. ние 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 произво. дить 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 входом регулятора расхода 2 установлен датчик скорости газа носителя, содержащий дозатор пробногогаза 6, первый индикатор 7, калиброваннуютрубку 8 и второй индикатор 9. Выходы индикатора соединены с устройством 10 обработкиинформации датчика скорости (вторичный при-,бор), обрабатывающим результаты измеренияскорости газа-носителя.Устройство 10 обработки информации датчика скорости состоит из коммутатора 11, первыйи второй входы которого соединены соответственно с выходами ицдукторов 7 и 9. Третийвход коммутатора 11 соединен с одним из выходов устройства вычитания периода 12, Одиниз выходов коммутатора 11 соединен с переключающим входом реверсивного счетчика 13и с одним из входов устройства вычитания периода 12. Второй выход коммутатора 11 черезустройство задержки 14 соединен с разрешающим входом оперативного запоминающегоустройства 15, Второй вход устройства вычитания периода 12 соединен с первым выходомпрограмматора 16 (выход Ф,), а второй выходустройства вычитания периода 12 - с вычитающим входом реверсивного счетчика 13. Суммирующий вход реверсивного счетчика 13 соединен с вторым выходом программатора 16(выход Х,), Параллельные выходы реверсивного счетчика 13 соединены с входами оперативного запоминающего устройства 15, а выходь 1 последнего - с входами устройства отоб ражеция информации 17. Кроме того, устройство обработки информации имеет внешний вы. ход 18, позволяющий испольэовать информацию о скорости газа-носителя для цифрового регулирования. Наконец, третий выход программато. ра 16 (выход 1,) соединен с дозатором проб. ного газа.Предложенный газовый хроматограф работает следующим образом.При включении питания программатор 16 начинает вырабатывать три синхронных последо. вательности импульсов с частотами 1 Е, и 1 причем Ф, ) 1, ) 1,.Каждый импульс с частотой 1 поступающий ца дозатор пробного газа 6, вызывает подачу порции пробного газа в измеряемый поток газа, Период работы доэатора равенТ =-, (1)эпричем 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 объемнои скоростью газа ц и объемом Ч калиброванной трубки 8Ч(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 1, и к моменту прихода первой порции в индикатор 9 в счет. чике 13 цакопится число, равное 1, (Т + т).При прохождении первой порцией индикатора 9 ца выходе его появится сигнал, который 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 1, иэ программатора 16.Устройство вычитания периода 12 пропустит на вычитающий вход реверсивного счетчика 13 постоянное число импульсов 1,Т, равное числу импульсов с частотой 1 поступающих на суммирующий вход счетчика за период Т. Поскольку число на реверсивном счетчике 13 оп. ределяется алгебраической суммой чисел, поступивших на его суммирующий и вычитающий входы, оно будет равно1,(Т+ т) - 1 Т = 1 т (3)Таким образом, число т,т в счетчике 13 прямо пропорционально времени т прохождения порцией пробного газа калиброванной трубки 8, а следовательно, и скорости о газа-носи. теля, и имеет форму, удобную для непосред7114 ственного использования в качестве меры рзсходз.Отсчитав с чзстотой 1, постоянное число импульсов 1, Т, устройство вычитания периода 12 подает сигнал цз второй вход коммутатора 11, возвратив его в первонзчзльное состо. яние, Одновременно с второго коммутатора 11 через устройство задержки 14 ца разрешающий вход оперативного ззпоминзюшего устройства 15 будет подан импульс разрешения считыва. о ния, устройство 15 запомнит число, имеющееся в этот момент на реверсивном счетчике 13 и передаст его на устройство отображения ин. формации 17.Аналогичным обрззом производится изме рение времени пребывания в кзлибровзнной трубке 8 других порций пробного газз.При неизменной скорости газа (Ч=сопзт и г=сопзт) число нз устройстве отображения информации 17 останется также неизменным, а при изменении скорости газа-носителя это число будет изменяться до тех пор, пока це придет в соответствие с новым значением скорости,Это вытекает из следующих соображений. Объем (Ч) калиброванной трубки.8 и период 25 (Т) работы дозаторз метки выбираются таким образом, чтобы обеспечить условие Т С г во всем диапазоне измеряемых рзсходов.В кзлиброванной трубке 8 при этом одновременно находится несколько меток, причем зо количество их (п 1) ззвисит от рзсходзгц = (4) Если выразить число на устройстве отобра 35жения через величину п 1,Ф, т - Ф,Тгп (э) .то станет вполне очевидным, что это числопэи изменении расхода газа также будет меняться до тех пор, пока количество меток т в40калиброванной трубке 8 цепридет в соответствие с новым значением расхода.Устройство зздержки 14 служит для обеспеФчения длительности процесса считывания меньшей чем 1/1 во избежание потерь и искажеФ ггния информации.Аналогичные сообрзжения накладывают оп.-.ределенные ограничения на соотношение частоти Е . Чтобы избежать потери импульсов на2суммирующем входе реверсивного счетчика 13.во время работы устройства вычитзния пери 50ода 12, необходимо, чтобы пачка импульсов,поступающих на вычитаюший вход реверсивного счетчика 13, рззмещзлась между импульсами,поступающими на его суммирующий вход.Сипгал от первого индикатора 7 пробного55гззз используется лля контроля рзботы дозато 67 6ра пробного газа б, Отсутствие сипгалз о 1 иц дикатора 7 сразу после подзчи импульса пз дозатор 6 является признаком неисправности устройства.Применение изобретения, благодаря сушесг венному уменьшению времени запзздыв;еия цц. формации о скорости газа-носителя без снижения точности измерения, позволит цспользовзгь информацию о скорости не только для коцгро. ля, но и для регулирования режима гззового потока хромзтографз. При устзцовке датчика скорости с устройством обработки информации на выходе детектора хромзтогрзфз можсг быть осуществлен непрерывный контроль и регули. рование скорости потока гззз-носителя хрома. тографа. Для этого между выходом детектора ц дозатором пробного газа устанавливается усредняюшая емкость, исключающая влияние колебаний состава газа цз выходе детектора нз работу датчикз скорости,Формула изобретения Газовый хроматогрзф по звт. св. Я" 348939.о т л и ч з ю щ и й с я тем, что, с цельюуменьшения времени запаздывания информа.ции о скорости газа.носителя, устройство обработки информации дзгчика скорости выполнено в виде коммутатора, первый и второй вхо.ды которого соединены с выходами индикаторов пробного газ 1, з третий вход - с опиямиз выходов устройствз вычитания периода,один из выходоВ, коммутатора соединен с пе.реключзющим входом реверсивного счетчикаи с одним из входов устройства вычитания периода, а второй выход коммутатора через устройство задержки - с разрешающим входомоперативного запоминающего устройствз, второй вход устройства вычитания периода соеди.нен с первым выходом программатора, а второй выход устройства вьгппзния периодас вычитаюшим входом реверсивного счетчика,суммирующий вход реверсивного счетчика соединен с вторым выходом программатора, выходы реверсивного счетчика соединены с входа.ми оперативного запоминающего устройствз,а выходы последнего - с входами устройстваотображения и с выходами на виеппгне вычислительные устройства, третий выход прогрзм.матора соединен с приводом доззторз пробного газа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 348939,кл, 6 01 М 31/08, 1972 (прототип).711467 оставитель В. Воробьевехред Н,Ковалева Корректор А,едактор Е. Гончар Тираж 1019 ЦНИИПИ Государственного комитета С ко делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб д