Устройство для управления автоматической

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических Республик;л, 4 В, 7/00 явлено 10,711.1967 ( 1178686/30-15) оединением заявкиМПК А 01 дУДК 541.144.7(088,8) орит Комитет по деламобретений и открытийри Совете МинистровСССР публиковано 161969. Бюллетеньата опубликования описания 26 Л.19 чст Я Авторизобретения Ю. В. Крылов нститут физиологии растений им, К. А. Тимирязеваа 5 Внтель УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДАЧЕЙ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА И РЕГИСТРАЦИИ СКОРОСТ ИЗМЕНЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ЕГО К УСТАНОВКАМ ДЛЯ УЧЕТА ФОТОСИНТЕЗАв которых ация скоророизводится онного по- установлентке - подлючают поИзобретение относится к газоаналитичесьой аппаратуре и предназначено для определения зависимостей фотосинтеза от различных факторов при работе с неотделенным листом.При определении фотосинтеза часто используют системы замкнутого цикла, которые могут быть большого объема - десятки, сотни литров и более, и системы малого объема - сотни кубических сантиметров. Принципом учета фотосинтеза в этих системах является определение скорости падения концентрации углекислого газа в системе, т. е. определениеЛСО1 к = где ЛСО - падение конИ ентрации углекислого газа в системе за врея И. При окончательных расчетах вводигся оправка на объем системы и площадь листьев,Известны установки такого типа подача углекислого газа и регистр сти изменения его концентрации п автоматически с помощью электр тенциометра, на корпусе которого неподвижный контакт, а на кар вижный, и они при замыкании вк дачу СО,Такаяобъем сизучения установка рассчитана на большои истемы и пригодна для длительного фотосинтеза у целых растений или небольших посевов, а также может быть использована для выращивания растений в контролируемых условиях, Ввиду того, что в установке большого объема подача углекис лого газа осуществляется с помощью контактов, включение и отключение которых связано с движением каретки, а время подачи СОз в систему больше инерции установки, данный способ подачи СО не может быть применен в 10 системах замкнутого цикла с малым объемом,в которых в связи с уменьшением объема системы сильно сокращено время подачи СОз, и оно намного меньше инерции установки. Например, если в установке с небольшим объе мом системы в 445 слтз время подачи СО 2 всистему обычно 0,2 - 0,6 сек, а время инерции установки 5 сек, то при использовании контактного способа подачи в систему было бы подано С 02 в 8 - 25 раз больше нормы.20 Целью изобретения является, во-первых, создание установки замкнутого цикла с небольшим объемом системы и автоматическим поддержанием необходимого углекислотного режима, во-вторых, создание системы учета ско рости падения концентрации СО в системе и,в-третьих, повышение производительности работы.В предлагаемой установке для учета фотосинтеза в системе малого объема с замкнутым 30 циклом устанавливают на корпусе потенцио 2354935 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6065 метра контакт, которьш через электронное реле включает подачу углекислого газа в систему. Одновременно включается электронное реле времени, после срабатывания которого подача углекислого газа прекращается (пределы работы реле 0,2 - 1,5 сек). При этом совершенно безразлично в каком состоянии находится контакт - в замкнутом или разомкнутом. При замыкании контакта подачи включается второе реле времени, работающее в более длительном интервале, например 15 - 120 сек, которое предотвращает повторную подачу СО в систему в случае, когда контакт замкнут и прп обратном ходе кар .ткп.Учет фотосинтеза производится по скорости падения СО в системе, т. е. определяют ЛСО,/Л 1. Чтобы повысить точность учета фотосинтеза и освободиться от трудоемких ручных операций прп обработке данных записи, в корпусе электронного потенцпометра устанавливают протяженный контакт с определенным значением ЛСО, величина которого для данных условий постоянна, Переменная величина Л 1 - время, за которое будет изменяться концентрация СО в системе на ЛСО, определяется с помощью регистрирующего время устройства, например печатающего хропографа, работающего с точностью до 0,005 сек.На фиг. 1 изображена принципиальная схема установки для учета фотосинтеза; на фиг. 2 - пример расположения контактов для подачи СО, и отсчета времени (а - вид спереди; б - вид сверху; в - вид сбоку); на фиг. 3 - принципиальная схема самого устройства; на фпг. 4 - пример записи работы (г - установка замкнутого цикла с небольшим объемом, д - установка с большим об ьемом системы).Установка замкнутого цикла с малым Объемом системы состоит из инфракрасного газо- анализатора 1 (см, фиг. 1), электронного потенциометра 2, камеры 8 для обьекта, устройства 4 для подачи СО, смесителя 5, предварительного осушителя б, работающего при низкой температуре, например 0 С, окончательного осушителя 7, наполненного химическим реагентом, например обезвоженным хлористым кальцием; фильтра 8, ротаметра и регулятора скорости 9, Установка объединяет два цикла: А - цикл с высокой скоростью воздушных потоков, например 240 л)час, прока,чиваемых помпой 10, Б - цикл низкой скорости потока, например 60 л/час, проходящего через аналитическую кювету газоанализатора и прокачиваемого помпой 11, В устройстве, где происходит подача СОь потоки объединяются и расходятся после прохождения камеры.Все узлы и детали,.через которые проходят воздушные потоки, соединены трубками, нейтральными по отношению к углекислому газу.Подача углекислого газа в систему и отсчег времени осуществляются с помощью двух пар контактов; из них два неподвижных контакта укреплены на корпусе электронного потенциометра, например с помощью планки-держателя 12 (см, фиг. 2), а два подвижных контакта г помощью кронштейна И прикреплены к каретке. Неподвижный контакт 14, служащий для отсчета времени Л 1, удлинен, что соответствует определенному значению ЛСО. Неподвижный контакт 15, обеспечивающий подачу СО. ь систему, имеет обычное устройство, длина его 0,8 - 1,0 лл. Подвикные контакты 16 для отсчета времени и 17 для подачи СО - СКОЛЬЗЯЩПЕ И ПЗГОТОВЛЯОТС 51 ПЗ УСТОЙЧПВОГО К трению материала.Автоматическое устройство для поддержания режима СО и отсчета времени предусматривает использование типовых электронных реле 18 и 19, электронных реле времени 20, 21 и хронографа 22. Прп замыкании контактов 14 и 1 б (см. фиг. 2 и 3), служащих для отсчета времени Л, включается электронное реле 18, замыкаются нормально разомкнутые контакты 28 и 24. Через контакт 28 обеспечивается питание реле 18, а через контакт 24 включается хронограф, отключение которого происходит после размыканпя контактов 14 и 1 б.Подача СО, в систему обеспечивается контактами 15 и 17. Прп их замыкании срабатывает электронное реле 19 и замыкаются контакты 25 - 27, Контакт 25 обеспечивает питание реле 19, с помощью контакта 2 б включается реле времени 20, работающее в короткие интервалы времени, например 0,2 - 1,8 сек, и открыьаются электромагнитные клапаны 28 и 29, с помощью которых подается углекислый газ в систему. Отключение клапанов происходит после срабатывания реле времени 20,Одновременно с включением реле 19 вклочается электронный блок для предотвращения повторного включения магнитных клапанов и хронографа. Ьлок состоит пз электронного реле времени 21 и реле 80. забота блока осуществляется следующим образом; при сраба тывапип электронного реле 19 замыкается контакт 27, включающий реле 80, при этом замыкается контакт И, который обеспечивает питание электронному реле времени 21 и реле 80. Прп срабатывании реле 80 размыкаются нормально замкнутые контакты 82 и 83, чем предотвращается повторное включение хронографа и системы подачи углекислого газа. По истечении определенного времени, необходимого для возвращения каретки в исходное положение, срабатывает реле времени 20, размыкается нормально замкнутый контакт 34 и отключается реле 80, при этом размыкается контакт 81, отключая реле времени 21, и замыкаются контакты 32 и 83. Устройство приходит в исходное положение и готово к новому циклу.Применение специального автоматического устройства для подачи СО., и блока, предотвращающего повторное включение подачи СО, связано с отличием режима работы установки замкнутого цикла и малого объема сн. стемы от установки с большим объемом, 23549325 30 35 40 45 50 В установке большого объема подача начинается в точке а (см. фиг. 4) при замыкании контакта подачи. Подача идет в течение длительного промежутка времени, она продо,1- жается весь период инерции прибора а - Ь (25 сек и более) и выключается при обратном ходе каретки в точке с. Ь - д - обратный ход каретки. Зона г - е - выравнивание концентрации СОг в системе. е - 1 - падение концентрации СО. в системе за счет фотосинтеза. Особенность системы: длительное время подачи СО, относительно небольшой участок выравнивания ко:центрации СОг в системе, процесс поглощения СО, из системы идет медленно - один цикл около 20 ин.В установке малого объема углекислый газ также подается при замыкании контакта подачи в точке д, но подача СОг идет очень короткий промежуток времени, обычно менее 1 сек, за это время контакт подачи еще не успевает разомкнуться. Однако повторная подача не происходит, так как блок (реле 21 и ЗО, фиг. 3) предотвращает повторное включение с помощью контакта 5,5. Участок д - й характеризует инерцию установки, Ь -- возврат каретки в исходное положение, 1 - 1 - выравнивание концентрации в системе, что определяется соразмерностью объемов аналитической кюветы и всей системы, Й - 1 г - падение концентрации СО в системе за счет фотосинтеза. Участок- пг - графическая запись величины ЛСОг/М, где ЛСОг соответствует длине контакта 14, а время замыкания контактов Л 1 измеряется хронографом.Сокращение объема системы является необходимым условием для создания производительной установки, а обеспечение автоматической подачи СОг в систему небольшого объема и автоматический отсчет времени (Л) падения концентрации СОг на участке ЛСО достаточно, чтобы обеспечить необходимую точность, надежность и достаточную производительность установки. Все это привело к сокращению цикла (от подачи до подачи СОг) до 30 - 35 сек.Уменьшение объема системы и сокращение времени одного цикла, высокопроизводительная работа установки позволяют использовать данную установку с системой малого объема и замкнутым циклом в опытах по изучению фотосинтеза у единичного неотделенного листа растения, Возможность размещения контакта в гнобом месте шкалы позволяет изучать фотосинтез при различном углекислотном режиме. Автомати еское поддержание этого режима СОг позволяет определять световые кривые фотосинтеза, изучать температурные и другие зависимости фотосинтеза.Использование точно работающих хронографов значительно повышает точность определения и уменьшает случайнуО ошибку, которая для установки в целом составила 2,5 "(, и складывалась из ошибки газоанализатора 1,0%, хронографа 0,25" и ошибки, зависящей от невыравнениости концентрации СОг в воздуш.ом потоке, поступающем в аналитическую кювету газоанализатора, 1,25". Хорошая герметичность всех узлов и использование материалов, препятствующих ди 1)фузии СОг из окружающей атмосферы сделало незначительным дрейф установки, который у нуля прибора составил 0,0005,о СО, по объему за 12 1 н, чем можно пренебрегать при обычных отсчетах фотосинтеза. Предмет изобретения1. Устройство для управления автоматической подачеи углекислого газа и регистрации скорости изменения концентрации его к установкам для учета фотосинтеза, содержащее электронный потенциометр, ня корпусе которо- ГО закреплены неподви)1 н 11 е контакты, Вклочающие подачу углекислого газа при замыкании с контякто 1, рясположе 11 Н 1 На Ярет 1 се потенциометра, от.шчаюи(ееся тем, что, с целью автоматического поддержания заданного углекислотного режима в системах малого Объея с за 1 кн тым ци 1 лом, Оно снабжено двумя реле времени, связанными с контактом включения подачи углекислого газа, одно из которых отключает подачу углекислого газа, а другое с большей уставкой времени предотвращает повторную подачу.2. Устройство по п. 1, от.гачающееся тем, что, с целью более эффективного учета скорости изменения концентрации углекислого га. за, на корпусе потенцпометра установлен дополнительный протяженный .Онтякт, длина которого соответствует определенному значению изменения концентрации, а устройство снабжено печатающим хронографом, учитыва 10 щил время прохогкдения мязятел 51 каретки вдоль этого контакта.235493 Л 7 ми,- Ч 1 мсю оставитель В. Дементье Торопова Техред Л, В. Куклина Корректор 3. И. Тарасова Редактор Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 743/9 Тираж 465 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4