Устройство для разложения спектров, полярограмм и хроматограмм на составляющие

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 982018 Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик(22) Заявлено 04. 05. 81(21) 3282070/18-24 с присоединением заявки ЙЯ -РМ Кз 6 06 С 7/19 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088. 8) Дата опубликования описания 15.12,82( иг Куйбышевский политехнический институтим.В.В.Куйбышева(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗЛОЖЕНИЯ СПЕКТРОВ, ПОЛЯРОГРАММ И ХРОМАТОГРАММ НА СОСТАВЛЯЮЦИЕ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, в частности, в автоматизированных системах обработки аналитической информации.Известно устройство для измерения коэффициентов дурье, содержащее Й перемножителей и два блока усреднения, 28 блоков весовых коэффициентов.и два сумматора, генератор й ортогональных напряжений, выходы крторого подключены к первым входам соответствующих перемножителей, вторые входы которых соединены с источником анализируемого сигнала, выход каждого перемножителя подключен к входам двух соответствующих блоков весовых коэффициентов, выходы которых соединены с соответствующими сумматорами, подключенными к блокам усреднения 11.Недостатком этого устройства является невозможность функционального преобразования коэФфициентов разложения исходного сигнала в ряд и воспроизведение сигнала с преобразованными коэффициентами.Известно также устройство, содержав 1 ее генератор ортогональных напряжений, сумматор и в каждом из й каналов блок усреднения и блок умноже- З 0 ния, первый вход которого соединен ссоответствующим выходом генератораортогональных напряжений ( 21,Недостатком данного устройстваявляется потеря точности при вычислении коэффициентов разложения наблоках усреднения.Пелью изобретения является расеирение функциональных возможностейустройства за счет функциональногопреобразования коэффициентов разложения исходного сигнала в ряд и воспроизведение сигнала с преобразованными коэффициентами разложения,Поставленная цель достигаетсятем, что в каждый канал устройствадля разложения спектров полярограмми хроматограмм на составляющие, содержащего генератор ортогональныхнапряжений, сумматор и в каждом изй каналов блок усреднения и блок умножения, первый вход которого соединен с соответствуюв 1 им выходом генератора ортогональных напряжений, введены блок памяти, два переключателяключ и канальний сумматор, первыевходы первых переключателей объединены и являются входом устройства,второй вход первого переключателя вкаждом канале подключен к .выходу ка 982018нального сумматора, а выход - к второму входу блока умножения, выходкоторого соединен с входом второгопереключателя, первый выход которогоподключен к соответствующему входусумматора, а второй через последовательно соединенные блок усредненияи блок памяти своего канала подключен к входу ключа, выход которогосоединен .с первым входом канальногоумматора, другие входы которого дои/2-го в 1 п-м канале подключены со- т,е, пответственно к выходам 1-го, З-го,И/2-го ключей при нечетномрого,и и О-го, 2-го , 1 и/21-го ключей ш инпри четном и, где и равно 0,1,215йа )п/2) - целая часть И/2.Йа Фиг.1 изображена Функциональнаясхема устройства, на фиг.2 - исходный спектральный контур 1(х); нафиг,З - спектральный контур Ь(у,) на 20выходе. устройства (а-д - компонентыконтура).Устройство содержит переключатели1, блоки умножения 2;генератор й ортогональных напряженйй 3, подключенный к первым входам соответствующихблоков 2, переключатели 4 й блоковусреднения 5, блоки памяти 6, ключи7, канальные усилители 8, сумматор9. Первые входы переключателей 1 под- ЗОключены к входной клемме устройства,вторые - к выходам соответствующих Всуммирующих усилителей 8, а выходы -ко вторым входам соответствующих.блоков 2, й переключателей 4, входы ко-Ч(Хторых подключены к выходам соответствующих блоков умножения 2, первыевыходы - к соответствующим входам гдесумматора 9, а вторые выходы - ковходам соответствующих блоков усред- Можнения 5, входы блоков памяти 6 под Оключены к выходам соответствующихблоков усреднения 5, выходы которыхчерез соответствующие ключи 7 подключены к первым входам соответствующихгдесуммирующих усилителей 8, а вторые, 45третьи, , ) п/21 входы и-ых сумми- илирующих усилителей 8 подключены к выходам 1-го, 3-го;, ( п/2-го ключей 7, если п - нечетно, и выходамО-го, 2-го, , и/2 го ключей 7 50если п - четно, причеМ ипринимаетзначения О, 1, 2 й, где ( п/2целая часть и/2.Принцип работы устройсФва следуюси Ь олучению у к ир нению сигнала М(х) параметр Выражения представлены Эрмиттатом виде:К 2, 0 КЪ = -ФЗ)о ъКит.д, с Во=к,; В=к,;4 гМ + я. Кл,(спектроеский или преддтавля компоЬ;нт Г в,нно ин-,65 щий.Пусть исходный сигналскопический, полярографичхроматографический) к(х)ет собой смесь отдельныхвидаК м Л 1М -(4.ФЛ бфВ :лР л:л " л ,Р - количество компонен ;, - параметры соответст тенсивности, положения, ширины 1-го компонента.Задача разложения анализируемого сигнала на составляющие (отдельные компоненты) может быть сведена к получению смеси Ь(у,) соответствующей исходному сигналу х(х), но имеющей видМ 8-Ь-Ф Р(ай;-) ЪЬ) =, Р,(О 7,),(Й И,-,Окаждая компонента , имеету, меньшую на величину у по сравЬс компонентой"1 исходного(1) и (2) могут бытьв виде рядов ЧебышеваУстройство работает следуюазом,щим обрВ исходном состоянии переключатели 1 подключают входы блока 2 к входной клемме устройства, переключатели 4 подключают входы соответствующих. блоков усреднения 5 к выходам блока 2, а ключи 7 разомкнуты. В начале измеряются коэффициенты Ми. разложения исходного сиГнала х(х) ОсхсТ включается генератор ортогональных напряжений 3, вырабатывающий систему й напряжений 9,(и)(х) согласно соотношению (7). В блоке 2 каждое ортогональное напряжение перемножается .с исходным сигналом Е(х). Результаты умножения интегрируются в блоках усреднения 5, на выходе которых реализуются значения коэффициентов Е согласно соотношению (5), значения которых запоминаются в блоках памяти б,В режиме воспроизведения преобразованного сигнала оператор с помощью переключателя 1 подключает входы блоков умножения 2 к выходам соответствующих канальных усилителей 8,.а вы ходы блоков 2 - с помощью переключателей 4 к соответствующим входам сумматора 9, ключи 7 замыкаются. Значения коэффициентов ., запомненные в 15 блоках памяти б, поступают на соответствующие входы канальных усилите,лей 8, где суммируются с весами, зависящими от коэффициентов переда.чи суммирующих усилителей по данному 20 входу, которые устанавливаются опера-тором для некоторого значения параметра разрешения у согласно соотношению (9). Таким образом, на выходе канальных усилителей 8 формируются 25 коэффициенты Ви, Одновременно с началом воспроизведения сигнала Ь(х,Э) включается генератор ортогональных напряжений 3, вырабатывающий систему й напряжений(ф(х), й 0,1йВ блоках умножения 2 каждое напряжение х) перемножается с соответствующим значением коэффициента Вн., с выходов канальных усилителей 8. Результаты умножения складываются сумматором 9, выходное значение которого . дает преобразованный сигнал Ь(хД) согласно соотношению (9).Введение новых элементов в известное устройство позволяет повысить 40 точность его работы. Использование предлагаемого устройства в автоматизированных системах обработки аналитической (спектроскопической, полярографической или хроматографической) информации позволяет повысить достоверность определения числа неразде-. лившихся компонентов в сложных много- компонентных сигналах, что на предприятиях химической н нефтеперерабатывающей промышленности приводит к зкономии сырья и повышению качества выпускаемой продукции.Формула изобретенияУстройство для разложения.спектров, полярограмм и хроматограмм насоставляющие, содержащее генераторортогональных напряжений, сумматори в каждом из й.каналов блок усреднения, блок умножения, первый входкоторого соединен с соответствующимвыходом генератора ортогональныхнапряжений, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности, в каждый канал устройства введены блок памяти, два переключателя,ключ и канальный сумматор, первыевходы первых переключателей объединены и являются входом устройства,второй вход первого переключателяв каждом канале подключен к выходуканального сумматора, а выход - квторому входу блока умножения, выходкоторого в каждом канале соединен-свходом второго переключателя, первыйвыход которого подключен к.соответствующему входу сумматора, а второй выход через последовательно соединен,ные блок усреднения и блок памятисвоего канала подключен к входу ключа, выход которого соединен с первымвходом канального сумматора, другиевходы которого до н/2)-го в и-м канале подключены соответственно к выходам 1-го, З-го (и/2-го ключей при нечетном и и О-го, 2-го(,И/2-го ключей при четном и, гдеравно 0,1,2 й, а и/2 целая часть и/2.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 44 б 073, кл. 0 06 0 7/19, 1972.2. Жовинский В,Н., Арховский В.ф.Корреляционные устройства. М "Энер"гияс, 1974, с.46.982018 Фие. Тираж 731И Государственного комитета делам изобретений и открытий 5, Москва, Ж, Рауыская на каз 9713/69 ВНИ