Устройство для компенсации дрейфа базовой линии хроматограммы

(72) Автор изобретения Заявите ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ДНйи ХРОМАТОГРАММЦ ЙФА(54) УСТРОЙСТВО Изобретение относится к вычислитель.хинке и может найти применениемах автоматизации хроматограого анализа.естно устройство для компенсации дрейфа базовой линии хроматограмм, основанные на линейной интерполяции базовой линии под пиком, содержащее блок определения границ пиков, блок запоминания ординат участка хроматограммы, блок линейнойинтерполяции и вычислительный блок 1 .Недостатком устройства является компенсация только линейной составляющей дрейфа базовой линии, что непозволяет полностью устранить погрешность от дрейфа.Известно устройство для компенсации дрейфа базовой линии, содержащее последовательно соединенный пусковой блок и блок обнаружения экстремумов, к выходу которого подключены элементы памяти, управляющие входы которых связаны с управляющим входом блока обнаружения экстремума, и блок линейной интерполяции, входы которого подсоединены к выходам элементов памяти.Принцип работы этого устройстваоснован на определении и запоминаниикоординат точек минимума между, пиками и проведении между этими точкамил ой ин: арпопяции 1 23,остаткоМ данного устройства является неполная компенсация погрешностиот дрейфа базовой линии, так как в действительности базовая линия представляет собой нелинейную функцию,Цель изобретения. - повышение точно 15 сти компенсации нелинейного дрейфа базовой линии.Поставленная цель достигается тем,что в устройство, содержащее элементызапоминания ординат хроматограммы,20 входы которых через первые ключи соединены с входными клеммами устройства, и с входами блоков определения началаи конца участка хроматограммы, выходыкоторых соединены с входами блока упной те в систе фическИзв инейн Недуйбышевский ордена Трудового Кргсного Знамен политехнический институт им. В. В. Куйбышева3 1004900 4го выходами с управ- входом сумматора 13, четвертый входомянутых ключей, которого через третьи ключи 9 соединен ны цифровой фильтр, с выходами остальных элементов 5 заия ординат преобразо- поминания. Выход сумматора 13 через1, два инверторапятый ключ 11 соединен с выходными рой, третий, чет клеммами 16 устройства.чи, причем выход Устройство работает следующим обй ключ соединен разом.ми устройства, вход, Если хроматографический пик подверг ерез второй ключ 30 путь преобразованию в цифровом фильтреклеммами устрой- с симметричной импульсной характерисового фильтра с тикой, то амплитуда. пика уменьшится, апоминания ординат ширина увеличится, Когда ширина импульагограммы, выход спой характеристики фильтра будет более соединен с первым 1 чем на порядок (более чем в 10 раз)выходы остальных превышать ширину пика, то последний чи соединены с превратится практически в прямую линию, ртора знака, выход На фиг. 2 показан процесс компенвторым входом сум- сации дрейфа базовой линии на участке го элемента заломи- щ хроматограммы, где имеется несколько тограммы через вто- пиков, Для этого определяются границы соединен с третьим участканачало Н и конец К хроматочетвертым входом граммы 1, В результате преобразований ьи ключи со.дцнены ее цифровым фильтром 7 получаем крилементов заломина- р вую 11, которая представляет собой граммы, а управляю- функцию дрейфа базовой линии, смещеноединены с выходами ную относительно истинного дрейфа (кривой 1 И) на некоторую постоянную вели- жена структурная чину Д . После компенсации дрейфа баа фиг. 2 - процесс З 0 зовой линии получаем истинные значения базовой. линии хрома- ординат хроматографических пиков (кривая 1 Ч ). Обозначив ординаты первой и ам 1 устройства последней точек участка исходной хроы входы блоков 2 и 3 матограммы черези , а преобрачасгка хромато- зованной,пполу им то рез первые ключи 4, Ь= (з - з) = (п, - мк ). Тогда35запоминания ординат ординаты любой 1 -ой точки истинных ерез второй ключ 6 значений хроматографических пиков опретра 7, ширина импуль- деляются следующим образомкоторого более чем л.аз) превышает ширину 1 1 д 1"1 "п 1+рн-Ун 1) равления соединенноляющими входами упдополнительно введе. элементы запоминанванной хроматограммьзнака, сумматор втовертый и пятый клюсумматора через лагыс выходными клеммацифрового фильтра чсоединен с входнымиства, а выходы цифрвходами элементов запреобразованной хромпервого из которыхвходом сумматора, ачерез четвертые клюВХодом первого инвекоторого соединен сматора, выход первонания ординат хромарой инвертор знакавходом сумматора, скоторого через третвыходы остальных эния ординат хроматощие входы ключей сблока управления.На фиг. 1 изобрасхема устройства; н(фиг, 1 ) подсоединенначала и конца уграммы, а также чевходы элементов 5хроматограммы а чвход цифрового фильоной характеристикина порядок (в 10 рпиков на хроматограмме. Выходы блоков 2 и 3 соединен с входами А и В блока, 8 упгавлен;я, а выходы этого блока С, О, Е, РЦ соответственно соединены45 с управляющими входами первых, второ- . го, третьих, четвертых и пятого ключей 4,6,9,10 и 11.Выходы цифрового фильтра 7 соединены с входами элементов 12 запоминания ординат преобразованной хроматограм- мы, выход первого из которых соединен с первым входом сумматора 13, а выхо ды остальных -. через четвертые ключи 10 и первый инвертор 14 знака соединены с вторым входом сумматора 13, Выход первого из элементов 5 запоминания ординат хроматограммы через второй инвертор 15 знака соединен с третьим В этом и заключается предлагаемый принцип компенсации дрейфа базовой линии хроматограммы.На входные клеммы 1 устройства поступают от хроматограмма ордннаты исходной хроматограммы, предварительно преобразованные в цифровую форму с помощью аналого-цифрового преобразователя (не показано). С помощью блоков 2 и 3 определяются соответ ственно начало и конец участка хроматограммы (точки Н и К на фиг. 2).Определив начало участка, блок 2 выдает сигнал, который поступает на вход А блока 8 управления. В результате этого на выходе 0 блока 8 управления певиодически появля тся сигналы,5 1004900 4замыкающие второй ключ 6 с той же вания хроматограммы в цифровом фильт-частотой, Ь которой происходит дискре ре, на каждой линии выходов Е и Гтизация исходной хроматограммы, и блока 8 упр вления появляются сигналы,ординаты ее подаются на вход цифрового что обеспечивает поочередное подключефильтра 7. Кроме гого сигналы появля ние элементов 5 и 12 запоминании кются поочередно на каждом из выходов х дам сумматора . соответствииС блока 8, что позволяет подавать каж- с формулой (1), элементы 5. и 12 за:дую ординату хроматограммы через пер- поминания первой точки исходной и првые ключи 4 в один из элементов 5 зало- образованной хроматограмм подключены.минания. Поскольку хроматограмма по-, 1 п к суммато 13дается на вход устройства в цифровом 14 и 15 знаков обеспечивают знак мивиде, то элементы запоминания пред-нус соответствуюн с соответствующим ординатам.эл.тавляют собой кодовые регистры пред- Одновдновременно с сигналами на выхоназначенные для хранения двоичного либо дах Е и К, на выходе 6 блока 8 педвоично-десятичного кода. 55 риодически появляется сигнал, который,Поступающие на вход цифрового замыкая пятый ключ 11, подключаетграммы преобразуются и подаются на Поскольку в сумматор п воскольку в сумматоре производятсявычисления по формуле 1), то-на выэлементы 12 запоминания ординат пре вычисл фо (1),образованной хроматог аммы. Работацифрового фильтра 7 заключается в Ре- хроматографически пиков, в которыхализации операции свертки поступающего учтен дрейф базовой линии, т,е, чистыена его вход сигнала с импульсной харак- хроматографические пики, При поступтеристикой фильтра, ленни на вход. устройства очередногоС этой целью в циф овом фильт ефр ф Р 25 участка хроматограммы, цикл работыпроисходит запоминание нескольких орди- схемы повторяется,нат. входного сигнала, умножение их наум х на Таким образом, предлагаемое устройвесовые коэффициенты и сффиц ти суммирование ство производит выделение базовойв результате чего получается значение линии на каждом участке хромнтограмодной ординаты выходного сигнала. Выход 5 е мы и вычисмы и вычисляет значения ординат хроцифрового фильтра организован так, что матографических пиков с учетом дрейфавсе выходные ординаты последовательно базовой линии, Предлагаемое устройствоподаются на одну линию, или каждая , позволяет более точно выделить базоввыходная ордината поступает на своюе точно выделить базовуюлинию. В данном устройстве использованлинию, так как в результате п еоб азо 3 ваний получаем кривую линию повто яюпоследний вариант, поскольку необходимо 5.шую по своей форме базовую линию, Восуществить запоминание каждой выходной ез льтатео динаты в отдельности. Так как на выходе цифрового фильтра ординаты преоб результатов хроматографического анализа,ванной хроматограммы появляются в цифро же снижаются требования к стабильвом виде, то элементы 12 запомни и 40 ности Режима Работы хроматографа, чтоаналогичны описанным выше элементам 5 . Позволяет упростить его конструкцию,запоминания,В момент окончания участка хроматоформула изоб ретенияграммы срабатывает блок 3, в результате чего прекращается периодическое зам,45 Устройство для компенсации дрейфа.базовой линии хроматог аммы со е жаго фильтра больше не постУпают ординаты огщее элементы запоминания о динатхроматограммы а все они хранятся в матогрм"е входы которых через пер;вые ключи соединены с входными клемэлементах 5 запоминания. (Если объем ,мами устройства и с входами блоковвыборки составляет Й ординат то задей е задай- определения начала и конпа участка хроствовано й элементов запоминания. Общее матограммыматограммы, выходы которых соединеныколичество элементов запоминания опре- с вход ми бс входами блока управления, соединенноделяется максимально возможным коли- го выходами.го выходами с управляющими входамиупомянутых ключей, о т л и ч а ю -чеством ординат па участке хроматограм- упомянутых ключеймы)55щ е е с я тем, что, с целью повышенияС некоторой выдержкой времениточности компенсапии нелинейного дреВпосле срабатывания блока 3, достаточ- фа базовой линии, устройство содержит,ной для окончания процессов лреобразс цифровой фильтр, элементы запоминания900 8матора, выход первого элемента запо.минания ординат хроматограммы черезвторой инвертор знака соединен с тре тьим входом сумматора, с четвертымвходом которого через третьи ключисоединены выходы остальных элементовзапоминания ординат хроматограммыЭа управляющие входы ключей соединеныс выходами блока управления,Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР% 789810, кл, 601 Р 19/04, 11.12.78.2. Авторское свидетельство СССРМ 573761, кл. С, 01 Р 19/04, 04.02.76,1004 ординат преобразованной хроматограммы,"два инверторазнака, сумматор, вгорой, третий, четвертый и пятый ключи, причем выход сумматора через пятый ключ соединен с выходными клеммами устройства, З вход цифрового фильтра через второй ключ соединен с входными клеммами устройства, а выходы соединены с входами элементов запоминания ординат преобразованной хроматограммы, выход 10 первого из которых соединен с первым входом сумматора,.а выходы остальных через четвертые ключи соединены с входом первого инвертора знака, выход которого соединен с вторым входом сум/ Заказ 1876/57 . Тираж 708 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5