Терморегулятор для хроматографа

СР.ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ Сеез СфветскыкСецмелнстнческнкРеспублик ои 736059 К АВТОРСКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5 )М. Кл с присоединением заявки ре С 05023 Гасударственные емнт(23) Прнорнтетао делам наабретеннй н еткрмтнй72) Авторы изобретены хин, В, В, Гаврилов, Б. И. Гопьцов, Б. А. Лаговие и Л. М. Сонин В, В. Ордена Ленина институт проблем управления и Специапьнконструкторское бюро Института органической химииим. Н, Д. Зелинского АН СССР(54) ТЕРМОРЕГУЛЯТОР ДЛЯ ХРОМАТОГРАФА2Изобретение относится к устройствам вок температуры, бпок задания скорости программного управления и может приме- изменениЯтемпеРатУРы итеРмодатчик 2.няться дпя управления температурным ре- . Это устройство обпадает несколькими жимом хроматографа. недостатками, Во-первых, в нем отсутстИзвестно устройство дня терморегупи- вует воэможность сдепать раэпичными рования хроматографа, содержашее блокустввки времени. Во-вторых, иэ-за оч выбора режима, распредепитепь команд, сутствия обратной связи от терморегупятаймер, аксеплератор температуры, задач тора в программе обязателен режим перечик температуры, терморегулятор и блок охпаждения, что требует допопнитепьного управпения доэатором, в которых испонь- . времени для вывода хроматографа на раОзованы дпя задания скорости изменения тем- бочий режим между цикпами и снижает пературы и дпя установки температуры производительность прибора, В-третьих, эпектромеханические уэпы1. это устройство может работать топьков режиме одного цикла, так как в концеОднако это устройство обпадает огра- цикла все уставки температуры сбрасы 5ниченными функционапьными воэможностя- ваются. Все это ограничивает функциоми, малым быстродействием и низкой на- нальные возможности устройства.дежностью. Цепь изобретения - расширение функНаибопее бпизким техническим реве- ционапьнык возможностей терморегупятора. нием к предлагаемому является терморегу- Укаэанная цепь достигается тем, что пятор для хроматографа, содержаший блок терморегулятор для хроматографа содервыбора режима, распредепитепь команд, жит синхронизатор команд, входы которого репе времени, бдок управления дозатором , подключены соответственно к выходам бпои поспедоватепьно соединенные бпок уста- ка выбора режима, распределитепя команд,3 736059 4ставок температуры, соединенным с выходом рвспредепителя 2 управления дозато- команд. Выход дешифратора, образованный н с входами репе ключами набора скорости нагрева, соедия скорости изменения нен с входом блока 5 уставок температуры, делителя команд, через элемент задержки, а выход последнего которого соединены разряда счетчика еоединен с реле времени. ым входом и выхо- Репе 3 времени содержит счетчик и деима, в другие выхо- шифратор с ключами установки времени, манд соединены с Выходы ключей объединены в трехпроводдами бпока управле ный канал и соединены со входами синхуставок температу- ронизатора 8 команд. Бпок 5 устввок корости изменения температуры содержит входной шифратор выход которого под- для установки температуры первой изоду репе времени. термической. ступени, счетчик, выходной жена структурная 15 дешифратор с ключами для установки тема для хроматографа, первтуры второй изотермической ступени держит бпок 1 вы- и сравнивающее устройство для сравнения епитепь 2 команд, кодов записи в счетчике с записью нв 4 управления доза- ключах второй изотермической ступени. оследоввтепьно сое Выходы счетчика соединены с входами вок температуры, термодатчикв 7, а выход сравнивающего ти изменения тем- устройствв образует выход блока 5 устаик 7, синхрониза- вок температуры, соединенный с синхронизатором 8 команд.жима предназначен 25 Устройство работает спедующим обраом еж им в аботы зоме рейе времени, бпока утермодатчика и блокаром, а выход соединевремени, бпока звдвнитемпературы и распревторые вход и выходсоответственно .с втордом блока выбора режды распределителя косоответствующими вхония дозатором, бпокары и блока задания стемпературы, другойключен к второму вхоНа чертеже изобрвсхема терморегуляторТерморегулятор собора режима, распоедреле 3 времени, бпоктором хладагентв и идиненные блок 5 устаблок 6 задания скороспературы и термодатчтор 8 команд.Бпок 1 выбора редля упрввпения выбор р р(одноцикповый, непрерывный или с заданным числом цикпов 1 и для реапизацииэтого назначения содержит кнопки "Пуск",Стоп, "Режим-непрерывный,Режимцикпический на К-цикпов", триггер с раздельными входами, три логических элемента И, один погический элемент ИЛИ исчетчик циклов. Синхронизатор 8 командсодержит двухвходовые логические схемы З 5И, на один иэ входов которых подкпюченодин иэ выходов распредепитепя 2 команд,а на другой вход соответствующий по такту работы выход соответствующих блоков.Выходы эпементов И объединены через 40элемент ИЛИ и через схему задержкиподкпючены к выходу синхронизатора 8команд,Распределитель 2 команд имеет двавхода - счетный вход и вход сброса в 45начальное состсяние; количество состояний распределителя определяется количеством тактов в заданной временнойдиаграмме. Причем выходы, соответствующие восьми состояниям, объединены в 50восьмипроводцый канал и поданы на входысоответствующих эпементов И синхронизатора 8 команд. Блок 6 задания скорости изменения55 температуры содержит тактовый генератор, счетчик со входами сброса и счетным, дешифратор с кпючами установки скорости набора температуры и разрешающим входом,Перед вкпючением в блоке 5 уставок температуры должны быть установлены ключи первой и второй изотермической ступени, в репе 3 времени - кпючи интервалов времени, в блоке 6 задания скорости изменения температуры - ключи выбора скорости нагрева нв линейном участке.В процессе работы все эти устввки могут меняться оператором по необходимости,При включении устройства в сеть блок 1 выбора режима выдает импульс нв установку распределителя 2 команд в первое состояние, распределитель 2 команд устанавливает бпок 5 уставок температуры на заданную температуру первой изотермической ступени. Такую же начальную установку можно произвести в любой момент времени кнопкой "Стоп". После вкпючения хроматографа его элементы допжны в установиенное его конструкцией время выходить на тепповой режим. При выходе на заданный режим стабилизируется температура первой изотермической ступени, Устанавливается один из возможных режимов работы: одноцикповый, непрерывный или на заданное число циклов.Рассмотрим сначала работу в одноцикловом режиме. При этом счетчик циклов в бпоке 1 выбора режима отключен и через ключ выбора режима непрерывный на вход одного иэ элементов И подан сит- нвл запрета. Нажимается кнопка "Пуск" и5 7360 разрешающий сигнал подается одновременно на вход второго элемента И и нэ возбуждение Р.1 триггеоа. Выход Р триггера соединен с вторыми входами всех элементов И, Поэтому на время нажатия кнопки.Пуск появляется сигнал на выходе эле.мента И и через элемент ИЛИ на выходе блока 1 выбора режима. При отпускании кнопки Пуск этот сигнал пропадает, но факт нажатия кнопки Пуск фиксируется 10 триггером сигнал с выхода которого отменяет сброс распределителя 2 команд на выходе блока 1 выбора режима.Сигнал Пуск" поступает на вход одного из элементов И в синхронизаторе 8 15 команд. На второй вход этого элемента И подключен выход распределителя 2 команд. Совпадение этих сигналов приводит к появлению сигнала на выходе синхронизатора 8 команд. Этот. сигнал поступает на вход 20 распределителя 2 команд и переводит его во второе состояние, одновременно сбрасываются в начальное состояние блок 6 задания скорости изменения температуры и реле 3 времени. Эти блоки переводятся 25 в начальное состояние при каждом переключении распределителя 2 команд. Во втором состоянии распределитель 2 команд включает блок 4 управйения дозатором, который по исполнении своик функций вы 30 дает сигнал обратной связи в синхронизатор 8 команд.В синхронизаторе 8 команд срабатывает второй элемент И при совпадении сигнала во втором состоянии распределителя 2 ко-З 5 манд с сигналом на выходе блока 4 управления дозатором, Появляется сигнал на выходе синхронизатора 8 команд, который переключает распределитель 2 команд в третье состояние. ЮРеле 3 времени отсчитывает заданное время и на соответствукмпем выходе выдает сигнал об окончании этого времени. В синхронизаторе 8 команд срабатывает третий элемент И и сигналом на выходе 45 перекщочает распределитель 2 команд в четвертое состояние. Сигнал об этом поступает одновременно на три выхода распределителя 2 команд. Во-первых, он поступает в синхронизатор 50 8 команд, подготавливая к срабатыванию четвертый элемент И в синхронизаторе 8 команд, во-вторых, он поступает в блок 5 уставок температуры, запрещая на время набора температуры новую запись в счет 55 чик блока 5 уставок температуры и, тем самым, защищая хроматограф от сбоя, в третьих, этот сигнал поступает на аешифратор температуры блока 6 задания скорости изменения температуры. По этой цепи разрешается о 1 счет временных интервалов, в которые происходит изменение уставки термодатчика 7. После отсчета очередного такого интервала блок 6 задания скорости изменения температуры выдает сигнал на выходе в блок 5 уставок температуры, в котором счетчик переходит в очередное состояние и меняет уставку термодатчика 7. После достижения блоком 5 ус тавок температуры заданной уставки второй иэотермической ступени в нем срабатывает элемент сравнения кодов и выдает сигнал на его выходе. Этот сигнал поступает на вход подготовленного четвертого элемента И в синхронизаторе 8 команд. Появившийся на выходе синхронизатора 8 команд сигнал переводит распределитель 2 команд в пятое состояние.Сигнал об этом поступает на два выхода подготавливая пятый элемент И в синхронизаторе 8 команд и запрещая новую занись в счетчике блока 5 уставок температурыВторой вход пятого элемента И в синхронизаторе 8 команд соединен с тем выходом репе 3 времени, на котором фиксируется момент окончания времени второй изотермической ступени. Совпадение сигналов на входах пятого элемента И синхронизатора 8 команд переключает распределитель 2 команд в шестое состояние. Сигнал об этом поступает на два выхода и подготавливается шестой элемент И в синхронизаторе 8 команд, а также переключается блох 5 уставок температуры на,температуру первой изотермической ступени. При этом термодатчик 7 фиксирует, что действительная температура выше заданной температуры и выдает сигнал об этом на своем выходе. Этот сиг нал через подготовленный элемент И переключает распределитель 2 команд в седьмое состояние и подготавливает седь мой элемент И в синхрониэаторе 8 команд. Второй вход этого элемента И соединен с выходом термодатчика 7. При уравнивании заданной и действительной температур сигнал об этом поступает на вход седьмого элемента И си:1 хронизатора 8 команд и этот момент фиксируется устройством.Распределитель 2 команд переключается в восьмое состояние подготавливая восьмой элемент И синхронизатора 8 команд. Таким образом не требуется время на переоклаждение хром атографа. Второй вход восьмого элемента И соединен с вьходом реле 3 времени, на котором фиксируется момент окончания времени стабилизации режима. При этом через синхронизатор 8 команд распределитель 2 команд переключается в первое состояние, выдает сигнал на свой выход и останавливается до очередного нажатия кнопки ф Пускф.В непрерывном режиме ключом управ пения режимом открывается элемент И в 10 блоке 1 выбора режима и на его выходе разрешающий сигнал будет сохраняться все время от нажатия кнопки "Пуск" иадо нажатия кнопки Стоп".В режиме на заданное число циклов в 1 ю блоке 1 выбора режима срабатывает счетчик циклов, отмечающий каждое появление сигнала на выходе распределителя 2 команд и при подсчете заданного количества циклов закрывает выход блока 1 выбора 2 о режима.Нажатием кнопки Стоп устройство в любой момент может быть переведено в начальное состояние.Использование в устройстве синхрони затора 8 команд и распределителя 2 команд, а также указанных выше соединений выгодно отличает терморегулятор для хроматографа от известных устройств, так как позволяет существенно расширить их 36 функыиональные воэможности, сделать независимым задание времени различных, ступеней программы, увеличить быстродействие устройства эа счет исключения времени, необходимого на заведомое переохлаждение хроматографа, и при этом уменьшить затраты времени на новое нагревание при введении в режим, а, кроме того, позволяет использовать устройстИО 8во для работы как в одноцикловом, так в непрерывном и циклическом режимах. формул а изоб рет ения Терморегулятор для хроматографа, содержащий блок выбора режима, распределитель команд, реле времени, блок управления доватором и последовательно соединенные блок уставок температуры, блокзадания скорости изменения температурыи термодатчик, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей терморегулятора,он содержит синхронизатор команд, входыкоторого подключены соответственно квыходам блока выбора режима, распределителя команд, репе времени, блока уставок температуры, термодатчика и блокауправления дозатором, а выход соединенс входами реле времени, блока заданияскорости изменения температуры и распределителя команд, вторые вход и выходкоторого соединены соответственно с вторым входом и выходом блока выбора режима, а другие выходы распределителякоманд соединены с соответствующимивходами блока управления дозатором, блока уставок температуры и блока заданияскорости изменения температуры, другойвыход которого подключен к второмувходу реле времени,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРХо 528550, кл. С 05 О 23/02, 1976.2. Авторское свидетельство СССРИф 498608, кл. 6 05 О 23/19, 1976Состввитеиь Л, БтенцоваЗврввнсквя Техред Л. Теслюк Коррект Мвквренко Реда кто 95 вз 36 Подписноа СССР Тира осударс иэобр Москва, абд, 4/ ППП "Патент, г, Ужгород, уп. Проектн КИИПИ Г по депвм13035,ейного комитееиий и открытЖ, Рвушск