Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

новая папка / 4006624

.html
Скачиваний:
5
Добавлен:
29.11.2022
Размер:
237.55 Кб
Скачать

4006624-Desc-ru var ctx = "/emtp"; The translation is almost like a human translation. The translation is understandable and actionable, with all critical information accurately transferred. Most parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable, with most critical information accurately transferred. Some parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable to some extent, with some critical information accurately transferred. The translation is not entirely understandable and actionable, with some critical information accurately transferred, but with significant stylistic or grammatical errors. The translation is absolutely not comprehensible or little information is accurately transferred. Please first refresh the page with "CTRL-F5". (Click on the translated text to submit corrections)

Patent Translate Powered by EPO and Google

French

German

  Albanian

Bulgarian

Croatian

Czech

Danish

Dutch

Estonian

Finnish

Greek

Hungarian

Icelandic

Italian

Latvian

Lithuanian

Macedonian

Norwegian

Polish

Portuguese

Romanian

Serbian

Slovak

Slovene

Spanish

Swedish

Turkish

  Chinese

Japanese

Korean

Russian

      PDF (only translation) PDF (original and translation)

Please help us to improve the translation quality. Your opinion on this translation: Human translation

Very good

Good

Acceptable

Rather bad

Very bad

Your reason for this translation: Overall information

Patent search

Patent examination

FAQ Help Legal notice Contact УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ US4006624A[]

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ BACKGROUND OF THE INVENTION Область изобретения Field of the Invention Настоящее изобретение относится к хроматографии и касается усовершенствованного устройства и способов, которые в раскрытом варианте осуществления изобретения особенно применимы к газовой хроматографии. This invention relates to chromatography, and concerns improved apparatus and techniques which in the disclosed embodiment of the invention are especially applicable to gas chromatography. Хроматография представляет собой аналитическую процедуру, при которой компоненты смеси жидкостей физически разделяются, чтобы можно было определить концентрации отдельных компонентов. В этой процедуре образец смеси проводится жидкостью-носителем через колонку, содержащую материал, который удерживает различные компоненты смеси в течение различных периодов времени, так что компоненты разделяются и выходят из колонки в разное время. При наличии подходящего детектора на выходе из колонки сигналы измерений вырабатываются в зависимости от концентрации компонентов. Такие сигналы обычно используются для построения так называемой хроматограммы, содержащей ряд разделенных во времени сигнальных пиков, каждый из которых имеет высоту, соответствующую концентрации соответствующего компонента. Chromatography is an analytical procedure wherein the components of a fluid mixture are physically separated to permit the individual component concentrations to be determined. In this procedure, a sample of the mixture is conducted by a carrier fluid through a column containing a material which retains the various mixture components for differing periods of time so that the components are separated to emerge at different times from the column. By providing a suitable detector at the output end of the column, measurement signals are developed responsive to component concentration. Such signals typically are used to develop a so-called chromatogram comprising a series of time-separated signal peaks each having a height corresponding to the concentration of a respective component. Хотя хроматографические анализаторы (или «хроматографы») изначально предназначались для использования в качестве лабораторных приборов, существует постоянная потребность в таком оборудовании, которое можно использовать непосредственно в промышленных процессах, в частности, для улучшения контроля за такими процессами. Однако требования, применимые к таким так называемым технологическим хроматографам, сильно отличаются от требований, предъявляемых к лабораторным приборам. Например, технологические хроматографы, как правило, будут работать в самых разных внешних условиях и должны быть спроектированы так, чтобы быть высоконадежными, а также безопасными при работе в таких условиях. Кроме того, хоматографы для управления технологическим процессом должны быть относительно недорогими и обеспечивать простое техническое обслуживание, когда это необходимо. Although chromatographic analyzers (or "chromatographs") originally were intended for use as laboratory instruments, there has been a continuing need to provide such equipment which can be used directly with industrial processes, particularly to enhance the control of such processes. The requirements applicable to such so-called process chromatographs are however quite different from those applicable to laboratory instruments. For example, process chromatographs generally will be operated under widely varying external conditions, and must be designed to be highly reliable as well as inherently safe in operation under such conditions. In addition, chomatographs for process control should be relatively inexpensive, and must provide for simple maintenance operations whenever required. Полевые условия для процессного хроматографа часто могут включать потенциально взрывоопасную атмосферу, например, на заводе по перегонке углеводородов. Таким образом, открытый источник энергии, т.е. пламенное или электрическое устройство, используемое в некоторых лабораторных хроматографах, нельзя использовать в технологическом хроматографе без дорогостоящего защитного оборудования или кожухов, поскольку такое устройство может вызвать сильный взрыв, приводящий к выходу оборудования из строя и даже к гибели людей. Настоящее изобретение обеспечивает устройство, которое эффективно сводит к минимуму опасность взрыва, и, в частности, обеспечивает технологический хроматограф, который можно рассматривать как безопасный по своей природе для использования в потенциально опасных атмосферах. Field conditions for a process chromatograph may often include potentially explosive atmospheres such as found in a hydrocarbon distillation plant. Thus an exposed energy source, e.g. a flame or electrical device as used in certain laboratory chromatographs, cannot be employed in a process chromatograph without costly protective equipment or enclosures because such a device can cause a violent explosion resulting in the loss of equipment and even life. The present invention provides apparatus which effectively minimizes the danger of explosion, and particularly provides a process chromatograph which can be treated as inherently safe for use in potentially hazardous atmospheres. Хроматографы управления технологическим процессом, как правило, должны быть способны фокусироваться на одном или двух компонентах, чтобы генерировать сигналы концентрации относительно таких компонентов в течение серии циклов анализа, чтобы получить так называемую информацию о «тренде». В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается технологический хроматограф, который включает в себя уникальные средства для идентификации пика, представляющего конкретный интересующий компонент, и для генерирования измерительного сигнала, относящегося только к этому пику во время каждого цикла анализа. Расширение этого метода позволяет при желании «отслеживать» более одного компонента. Process control chromatographs generally should be capable of focussing on one or two components, so as to produce concentration signals respecting such components over a series of analysis cycles in order to obtain so-called "trend" information. In accordance with another aspect of the present invention, a process chromatograph is provided which includes unique means for identifying the peak representing a particular component of interest, and for generating a measurement signal respecting only that peak during each analysis cycle. An extension of this technique makes it possible to "track" more than one component if desired. ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ DESCRIPTION OF THE PRIOR ART Коммерчески доступные хроматографы обычно включают в себя: (1) электрически обогреваемую печь с регулируемой температурой для поддержания аналитического оборудования и анализируемых жидкостей при точно регулируемой температуре, (2) детектор теплопроводности или пламенно-ионизационный детектор для проведения измерений. сигналы, представляющие концентрацию компонентов, и (3) электронные схемы программирования и обработки сигналов. Все такое оборудование обычно разделено на два корпуса, один из которых обычно требует дорогостоящих взрывозащищенных элементов. патент США. В патенте № 3429176, выданном 25 февраля 1969 г. на имя Уильяма Х. Топхэма, раскрыта конструкция, предназначенная для сведения к минимуму требований к взрывозащищенному корпусу. Тем не менее, в этой конструкции используются потенциально опасные источники воспламенения (например, электрические соединения) и электрический нагреватель, для которого требуются линии электропередач, ведущие в поле. Несмотря на то, что эта конструкция предположительно может быть безопасной при нормальной работе хроматографа, она не относится к категории, называемой «искробезопасной». Commercially-available chromatographs typically include: (1) an electrically-heated, temperature-controlled oven to maintain the analysis equipment and fluids being analyzed at a closely-regulated temperature, (2) a thermal-conductivity or flame-ionization detector to produce measurement signals representing component concentration, and (3) electronic programming and signal processing circuitry. All such equipment generally is divided among two housings, one of which typically requires costly explosion-proof features. U.S. Pat. No. 3,429,176, issued on Feb. 25, 1969, to William H. Topham discloses a design that is intended to minimize the requirements of the explosion-proof housing. This design nevertheless utilizes potentially dangerous sources of ignition (i.e. electrical connections), and an electric heater which requires power lines leading into the field. Even though this design conceivably might be safe during normal operation of the chromatograph, it is not of the category referred to as "intrinsically safe". То есть это не конструкция, обеспечивающая невозможность воспламенения даже в нештатных условиях, таких как отказ или перенапряжение, подаваемое на линии электропередач, или разрыв взрывозащищенного кабелепровода. That is, it is not a design which assures that ignition cannot occur even during abnormal conditions such as failure, or over-voltage applied to the power lines, or rupture of an explosion-proof conduit. Детекторы хроматографа часто относятся к типу детекторов с теплопроводностью, например детектор с горячей проволокой, показанный в упомянутом выше патенте. В детекторе этого типа датчик нагревается электрически контролируемым образом. Компонент пробы вступает в контакт с датчиком после выхода из колонки и изменяет электрические характеристики нагретого датчика пропорционально концентрации. Это изменение обнаруживается электронным способом для получения соответствующих сигналов измерения, обычно пиков выборки. Пик может быть получен, например, путем формирования сигнала, соответствующего мощности, необходимой для поддержания постоянной температуры на датчике. Chromatograph detectors frequently are of the thermal-conductivity type, such as the hot-wire detector shown in the patent referenced above. In that type of detector, a sensor is heated electrically in a controlled fashion. The sample component is brought into contact with the sensor after emerging from the column, and alters the electrical characteristics of the heated sensor in a manner proportional to concentration. This alteration is detected electronically to develop corresponding measurement signals, typically sample peaks. The peak can be produced, for example by developing a signal corresponding to the power required to maintain a constant temperature at the sensor. В другом широко используемом детекторе используется метод пламенно-ионизационного анализа, при котором компонент образца сжигается в присутствии другого газа. Пики образца получают путем подачи электрического потенциала на пламя и измерения изменения скорости ионизации при элюировании определенного компонента. Хотя открытое пламя является потенциально опасным источником воспламенения, были разработаны огнестойкие пламенно-ионизационные извещатели, которые снижают опасность. Например, можно использовать взрывозащищенный металлический корпус, как показано в патенте США No. № 3 340 013. Более поздней инновацией является использование корпуса из оксида алюминия для обеспечения огнестойкости и коррозионной стойкости. Можно только строить догадки, являются ли такие конструкции полностью безопасными, но в любом случае ясно, что такие конструкции сложны и относительно дороги. Another commonly-used detector uses the flame-ionization technique in which the sample component is burned in the presence of another gas. The sample peaks are developed by applying an electrical potential across the flame and measuring the change in ionization rate when a particular component is eluted. Although the open flame is a potentially dangerous source of ignition, flame-proof flame-ionization detectors have been designed which reduce the danger. For example, an explosion-proof metal body can be employed as shown in U.S. Pat. No. 3,340,013. A more recent innovation is the use of an alumina body for flame-proofing and corrosion resistance. Whether such designs are entirely safe may be a matter for conjecture, but in any event it is clear that such designs are complex and relatively costly. Как теплопроводные, так и пламенно-ионизационные детекторы требуют электрических соединений и источников электроэнергии. Кроме того, детектор теплопроводности чувствителен к колебаниям температуры. Обычная хроматографическая колонка также чувствительна к температуре, и комбинация любого из вышеперечисленных известных детекторов с колонкой требует очень точного контроля температуры, т.е. в пределах . ±0,1 градуса по Фаренгейту. Обычно считалось, что такой жесткий контроль температуры требует наличия автоматически регулируемого электрического источника тепла, предназначенного для поддержания в печи повышенной температуры. Электрические нагреватели и электрическая система контроля температуры, связанные с такими печами, являются еще одним потенциально опасным источником воспламенения. Both thermal-conductivity and flame-ionization detectors require electrical connections and sources of electrical power. In addition, the thermal conductivity detector is sensitive to variations in temperature. The conventional chromatographic column also is temperature-sensitive, and the combination of either of the above known detectors with the column requires highly precise temperature control, e.g. to within . ±.0.1 DEG F. Such close temperture control normally has been considered to require an automatically regulated electrical heat source arranged to maintain an oven at an elevated temperature. The electrical heaters and electrical temperature control system associated with such ovens are another potentially dangerous source of ignition. Были разработаны различные методы для выбора одного (или двух) представляющих интерес пиков из ряда последовательных пиков, чтобы обеспечить выходной сигнал, относящийся только к желаемому пику (пикам). Одна выгодная методика описана в патенте США No. № 3717028 (Annino el al). Однако для некоторых применений необходим альтернативный подход к проблеме, и это является одной из целей настоящего изобретения. Various techniques have been developed for selecting one (or two) peak(s) of interest from among a series of successive peaks, to provide an output signal respecting only the desired peak(s). One advantageous technique is described in U.S. Pat. No. 3,717,028 (Annino el al). However, for some applications an alternative approach to the problem is needed, and that is one of the objects of this invention. Имеющиеся в настоящее время хроматографы также имеют проблемы с надежностью при эксплуатации, а также при обслуживании оборудования, и еще одной целью настоящего изобретения является создание устройства, которое обеспечивает значительные улучшения в этом отношении. Presently available chromatographs also present problems of reliability in operation, as well as in servicing the equipment, and it is still another object of the present invention to provide apparatus which affords significant improvements in that respect. СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ SUMMARY OF THE INVENTION В одном варианте осуществления изобретения, который будет подробно описан ниже, предлагается газовый хроматограф для управления технологическим процессом, в котором отсутствуют ограничения и трудности, связанные с традиционными конструкциями хроматографов. Эта новая конструкция работает полностью от гидравлических источников энергии. Таким образом, оборудование содержит пневматические или приводимые в действие потоком жидкости рабочие средства для выполнения всех функций, связанных с хроматографом, и пневматические управляющие средства, включая средства синхронизации для выдачи сигналов для координации работы рабочих средств. Оборудование может дополнительно включать нагревательные средства с пневматическим приводом для поддержания рабочей температуры в подходящем диапазоне температур. In one embodiment of the invention, to be described hereinbelow in detail,a process control gas chromatograph is provided that avoids the limitations and difficulties associated with conventional chromatograph designs. This new design functions entirely from fluid power sources. Thus the equipment comprises pneumatic or fluid-flow-powered operating means for carrying out all of the functions associated with the chromatograph, and pneumatically-energized control means including timing means to produce signals for coordinating the functioning of the operating means. The equipment may further include pneumatically-operated heating means to maintain the operating temperature within a suitable range of temperatures. В одном предпочтительном варианте осуществления пневматическое рабочее средство включает в себя клапан для пробы, приводимый в действие давлением, для ввода пробы в носитель и чувствительный к текучей среде пневматический детектор для создания сигнала давления, соответствующего концентрации компонента. Колонна и связанные с ней элементы расположены в изолированном корпусе, который нагревается от парового источника тепла, при этом теплообмен регулируется пневматически для поддержания температуры в подходящем диапазоне. Пневматические логические элементы также предусмотрены в предпочтительном варианте осуществления для выработки синхронизирующих и управляющих сигналов для приведения в действие пробоотборного клапана и многократного выбора пика (или пиков) компонента для выработки во время каждого цикла анализа соответствующего пневматического сигнала, относящегося к концентрации компонента. (или компоненты), представляющие интерес. Все эти функции выполняются за счет энергии, поступающей исключительно от (1) источников давления доброжелательной жидкости и (2) протекающего газа-носителя. Таким образом, нет необходимости в опасном попадании электрической энергии или энергии пламени в окружающую среду хроматографа. In one preferred embodiment, the pneumatic operating means includes a pressure-actuated sample valve for injecting the sample into the carrier, and a fluid-responsive pneumatic detector for producing a pressure signal corresponding to component concentration. The column and associated elements are located in an insulated housing which is heated from a steam heat source, with the heat transfer being pneumatically controlled to hold the temperature within a suitable range. Pneumatic logic elements also are provided in the preferred embodiment for developing timing and control signals for actuating the sample valve and repeatably selecting a component peak (or peaks) in order to develop during each analysis cycle a corresponding pneumatic signal related to the concentration of the component (or components) of interest. All of these functions are performed by energy supplied solely from (1) benevolent fluid pressure sources and (2) the flowing carrier gas. Thus, there is no need for the hazardous introduction of electrical or flame energy into the environment of the chromatograph. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS ИНЖИР. 1 представляет собой схематическую блок-схему пневматической хроматографической системы в соответствии с данным изобретением; FIG. 1 is a schematic block diagram of a pneumatic chromatographic system in accordance with this invention; ИНЖИР. 2 представлен набор выровненных по времени графиков, иллюстрирующих некоторые аспекты работы системы; FIG. 2 presents a set of time-aligned graphs illustrating certain aspects of the system operation; ИНЖИР. 3 представляет собой вертикальное сечение, показывающее конструкцию логического элемента, пригодного для использования при осуществлении изобретения; FIG. 3 is a vertical cross-section showing the construction of a logic element suited for use in carrying out the invention; ИНЖИР. 4 представляет собой упрощенную схематическую диаграмму в символьном формате, иллюстрирующую природу и функционирование логического элемента по фиг. 3; а также FIG. 4 is a simplified schematic diagram in symbolic format illustrating the nature and functioning of the logic element of FIG. 3; and ФИГ. 5А и 5В вместе показывают в схематичном символическом формате детали пневматических средств управления, используемых в раскрытой системе. FIGS. 5A and 5B together show, in schematic symbolic format, details of the pneumatic control means used in the disclosed system. ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ВОПЛОЩЕНИЯ DETAILED DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT Обращаясь теперь к фиг. 1 показан технологический хроматограф, содержащий изолированный корпус 10, приспособленный для монтажа в полевых условиях и содержащий основные полностью пневматические рабочие элементы. Эти элементы включают в себя клапан ввода пробы 12, предназначенный для приема непрерывных потоков жидкости пробы и газа-носителя, пару последовательно соединенных колонок 14, 16, соединенных с клапаном пробы, и детектор концентрации компонентов 18, предназначенный для приема разделенных компонентов по мере их поступления. элюируют из колонки 16. Referring now to FIG. 1, there is shown a process chromatograph comprising an insulated cabinet 10 adapted for field mounting and containing the basic all-pneumatic operating elements. These elements include a sample injection valve 12 arranged to receive continuous streams of sample fluid and carrier gas, a pair of serially-connected columns 14, 16 coupled to the sample valve, and a component concentration detector 18 arranged to receive the separated components as they elute from the column 16. Пробоотборный клапан 12 может быть сконструирован в соответствии с положениями патента США No. № 3 748 833. Как показано в этом патенте, клапан состоит из пары прямоугольных плоских керамических частей 20А, 20В, образующих ряд взаимосвязанных проточных трубок и предназначенных для относительного скользящего движения (параллельно плоскости чертежного листа) между (1) образцом -позиция впрыска показана сплошным контуром, и (2) позиция заполнения/обратной промывки показана прерывистым контуром. В положении заполнения/обратной промывки поток флюида пробы из технологического процесса направляется трубопроводами клапана через объем 22 пробы заданного объема, например 1 куб.см. Когда клапан переводится в положение ввода, проба в объеме 22 направляется потоком газа-носителя (обычно гелия) в колонны 14, 16 и через них, которые служат для разделения компонентов пробы по пути движения, так что отдельные концентрации могут быть измерены детектором 18. The sample valve 12 may be constructed in accordance with the teachings of U.S. Pat. No. 3,748,833. As shown in that patent, the valve comprises a pair of rectangular, flat ceramic parts 20A, 20B defining a series of interconnected flow-conduits and arranged for relative sliding movement (parallel to the plane of the drawing sheet) between (1) a sample-inject position shown in solid outline, and (2) a fill/backflush position shown in interrupted outline. When in the fill/backflush position, a flow of sample fluid from the process is conducted by the valve conduits through a sample volume 22 of predetermined volume, e.g. 1 cc. When the valve is shifted to its inject position, the sample in the volume 22 is conducted by the flow of the carrier gas (typically helium) into and through the columns 14, 16 which act to separate the sample components along the path of movement, so that the individual concentrations can be measured by the detector 18. Детектор 18 включает в себя отверстие 26, предназначенное для создания сигнала пневматического давления, пропорционального плотности (т.е. концентрации) элюирующих компонентов. Этот детектор предпочтительно включает средство компенсации расхода в виде последовательно соединенного капилляра 28, функционирование которого подробно описано в одновременно находящейся на рассмотрении заявке Сер. № 549 929, поданная Эдвином Л. Карасом и др. в феврале 14, 1975 Детектор также включает в себя пневматический усилитель 30, как описано в упомянутой одновременно находящейся на рассмотрении заявке, который вырабатывает пневматический выходной сигнал относительно высокого уровня, представляющий в виде последовательных пиков сигнала (например, как показано позицией 32) измеренные концентрации разделенных компонентов пробы жидкости. The detector 18 includes an orifice 26 adapted to produce a pneumatic pressure signal proportional to the density (i.e. concentration) of the eluting components. This detector preferably includes flow-rate compensation means in the form of a series-connected capillary 28, the functioning of which is described in detail in copending application Ser. No. 549,929 filed by Edwin L. Karas, et al on Feb. 14, 1975 The detector also includes a pneumatic amplifier 30, as described in said copending application, and which produces a relatively high-level pneumatic output signal representing by successive signal peaks (such as illustrated at 32) the measured concentrations of separated components of the sample fluid. Пневматический измерительный сигнал 32 проходит по линии 40 к полностью пневматическому блоку управления, обычно обозначенному позицией 42. Этот блок включает в себя средства для обработки сигнала, как будет объяснено ниже, для выбора одного конкретного интересующего пика и создания так называемого выходного сигнала тренда для передачи в удаленную точку, такую как центральная диспетчерская, для приложений. к устройству управления технологическим процессом и т.п. Блок 42 управления также включает в себя средства для периодической подачи пневматического сигнала ввода пробы для пробоотборного клапана 12, чтобы инициировать каждый рабочий цикл. Этот пневматический сигнал ввода пробы направляется по линии 44 к реагирующему на давление устройству 46 (таком как устройство, известное как "Bellofram"), которое переводит клапан 12 из положения заполнения/обратной промывки в положение ввода. The pneumatic measurement signal 32 is conducted through a line 40 to an all-pneumatic control unit generally indicated at 42. This unit includes means to process the signal, as will be explained, so as to select one particular peak of interest, and to produce a so-called trend output signal for transmission to a remote point, such as a central control room, for application to process control apparatus or the like. The control unit 42 also includes means for periodically producing a pneumatic sample-inject signal for the sample valve 12 to initiate each cycle of operation. This pneumatic sample-inject signal is directed by a line 44 to a pressure-responsive device 46 (such as the device known as a "Bellofram") which shifts the valve 12 from its fill/backflush position to inject position. Блок 42 управления включает в себя синхронизирующие устройства в виде пневматического линейного генератора 50, предназначенного для выработки сигнала давления, как показано позицией 54, в форме пилообразной волны, состоящей из ряда идентичных линейных линейных изменений. Этот сигнал направляется на генератор 56 импульсов пробы, который, в свою очередь, генерирует периодические импульсные сигналы ввода пробы, как показано позицией 58. The control unit 42 includes clock timing means in the form of a pneumatic ramp generator 50 arranged to produce a pressure signal, as illustrated at 54, in the form of a sawtooth-shaped wave comprising a series of identical linear ramps. This signal is directed to a sample pulse-generator 56 which, in turn, produces the periodic sample-inject pulse signals as illustrated at 58. Одной из специальных функций, выполняемых блоком 42 управления, является выбор конкретного интересующего пика из множества пиков измерительного сигнала 32. Вообще говоря, интересующий пик всегда будет возникать примерно в одно и то же время после введения пробы, и, таким образом, блок 42 управления включает в себя средства синхронизации, приспособленные для открытия «окна» измерения незадолго до прогнозируемого времени элюирования желаемого пика, так что сигнал измерения может быть обработан для получения выходного сигнала тренда, извлеченного только из интересующего пика. Однако на практике время появления интересующего пика на самом деле будет несколько варьироваться в зависимости от изменяющихся условий, таких как температура, поток носителя или старение колонки, и для обеспечения выбора правильного пика блок 42 управления включает самостоятельную настройку. - адаптивные средства, приспособленные для регулировки временного интервала окна измерения, чтобы отслеживать изменения времени элюирования этого пика. Он также самоадаптируется к временным изменениям, происходящим в блоке 42 управления, которые могут быть вызваны изменениями температуры или давления подачи воздуха. One of the special functions performed by the control unit 42 is that of selecting a particular peak of interest from among the multiple peaks of the measurement signal 32. Generally speaking, the peak of interest always will occur at about the same time following sample injection, and thus the control unit 42 includes timing means arranged to open a measurement "window" shortly before the predicted time of elution of the desired peak, so that the measurement signal can be processed to produce a trend output signal extracted only from the peak of interest. However, as a practical matter the time of appearance of the peak of interest actually will vary somewhat with changing conditions, such as temperature, carrier flow, or column aging, and to assure that the correct peak is selected, the control unit 42 includes self-adaptive means arranged to adjust the timing of the measurement window so as to follow variations in elution time of that peak. It also is self-adaptive to timing changes occurring within the control unit 42 as might be caused by temperature or air supply pressure changes. Продолжая описание, как показано на фиг. 1, пневматический блок 42 управления включает в себя таймер 60 открытия/закрытия окна, который получает сигнал рампы от генератора 50 рампы и вырабатывает сигнал открытия окна (показан как 62), когда давление рампы достигает значения, соответствующего времени (см. фиг. 2), который представляет собой заданный период времени до ожидаемого появления интересующего пика на хроматографической колонке 16. Этот сигнал открытия окна вырабатывается с помощью средства, которое будет описано ниже, предназначенного для сравнения сигнала линейного давления с ранее сохраненным давлением в памяти 64 пикового времени. Эта память 64 обновляется каждый цикл с помощью средств, которые будут описаны позже, так что ее давление будет отражать фактическое время появления интересующего пика во время предыдущего цикла. Continuing with the description, as shown in FIG. 1 the pneumatic control unit 42 includes a window open/close timer 60 which receives the ramp signal from ramp generator 50, and produces a window-open signal (illustrated at 62) when the ramp pressure has reached a value corresponding to a time (see FIG. 2) which is a predetermined period prior to the expected appearance of the peak of interest from the chromatographic column 16. This window-open signal is developed by means, to be described, arranged to compare the ramp pressure signal with a previously-stored pressure in a peak-time memory 64. This memory 64 is updated each cycle by means to be described subsequently, so that its pressure will reflect the actual time of appearance of the peak of interest during the preceding cycle. Сигнал 62 об открытом окне направляется на логический функциональный блок 66, являющийся частью пневматического «сборщика пиков», обычно обозначенного позицией 68. Сигнал 32 измерения также направляется в логический блок 66, который с помощью средств, которые будут описаны ниже, сохраняет в блоке 70 хранения «Lo» давление, соответствующее минимальному уровню сигнала 72 непосредственно перед интересующим пиком 74, и сохраняет в блок хранения "Hi" 76 - давление, соответствующее высоте интересующего пика. Эти два давления по-разному комбинируются для создания пикового выходного сигнала 78, который направляется в память 80 выходных данных тренда для создания выходного сигнала тренда 82. Логический функциональный блок 66 также передает по линии 84, ведущей к таймеру 60 открытия/закрытия окна, импульс сигнала обновления таймера. Этот импульс возникает в тот момент, когда обнаруживается вершина интересующего пика, и служит для сохранения в памяти 64 пикового времени давления от линейно изменяющегося сигнала 54 в момент обнаружения вершины пика, так что сохраненное давление всегда будет указывать время возникновения пика в предыдущем рабочем цикле. The window-open signal 62 is directed to a logic function unit 66 forming part of a pneumatic "peak-picker" generally indicated at 68. The measurement signal 32 also is directed to logic unit 66 which, by means to be described hereinafter, stores in a "Lo" storage unit 70 a pressure corresponding to the minimum signal level 72 just prior to the peak of interest 74, and stores in a "Hi" storage unit 76 a pressure corresponding to the height of the peak of interest. These two pressures are combined differentially to produce a peak output signal 78 which is directed to a trend output memory 80 to produce the trend output signal 82. The logic function unit 66 also transmits, through a line 84 leading to the window open/close timer 60, a timer update signal pulse. This pulse occurs at the instant the top of the peak of interest is detected, and serves to store in the peak-time memory 64 a pressure from ramp signal 54 at the instant the peak top is detected so that the stored pressure always will indicate the time of occurrence of the peak during the preceding operational cycle. Таким образом, таймер окна автоматически настраивается для «отслеживания» интересующего пика, если время элюирования по какой-либо причине изменяется. Thus the window timer is automatically adjusted to "track" the peak of interest if the time of elution varies for any reason. Для выполнения различных функций управления в предпочтительном блоке 42 управления используется ряд пневматических «логических элементов», которые взаимосвязаны друг с другом и с другими типами пневматических устройств для выработки требуемых управляющих сигналов и выполнения необходимых действий. Вообще говоря, логические элементы представляют собой устройства, предназначенные для приема одного или нескольких входных сигналов и создания одного или нескольких выходных сигналов в соответствии с конкретной логической взаимосвязью между входом и выходом, как это заранее установлено конструкцией или компоновкой логического элемента. For carrying out the various control functions, the preferred control unit 42 makes use of a number of pneumatic "logic elements" which are interconnected with each other and with other types of pneumatic devices to produce the required control signals and to perform the needed actions. Generally speaking, logic elements are devices adapted to receive one or more input signals, and to produce one or more output signals in accordance with a particular logical relationship between input and output, as pre-established by the design or arrangement of the logic element. Логические элементы могут использоваться в качестве основного строительного блока ряда различных типов специализированных устройств, в том числе для использования в блоке 42 управления, описанном в настоящем документе, триггеры, компараторы, обратные клапаны и т. д. Особенно подходящий логический элемент для целей настоящего изобретения подробно описан в одновременно рассматриваемой заявке Сер. № 550 023, поданная Робертом С. Прескоттом и др. в феврале 14, 1975. Logic elements can be used as the basic building block of a number of different kinds of specialized devices, including, for use in the control unit 42 described herein, flip-flops, comparators, check valves, etc. A particularly suitable logic element for purposes of the present invention is described in detail in copending application Ser. No. 550,023 filed by Robert C. Prescott et al on Feb. 14, 1975. Логический элемент, показанный в этой заявке, в основном состоит из сложенной сборки сопряженных частей, которые определяют: (1) пару внутренних камер, разделенных гибкой диафрагмой, смещаемой давлением жидкости в камере в одно из двух предельных положений, где диафрагма попеременно открывается на одну или другой из пары клапанов, управляющих потоком жидкости через соответствующие входные/выходные трубопроводы, и (2) набор каналов для передачи сигналов управления давлением жидкости в эти внутренние камеры для управления открытием и закрытием двух клапанов. . The logic element shown in that application basically consists of a stacked assemblage of mated parts which define: (1) a pair of internal chambers separated by a flexible diaphragm shiftable by the chamber fluid pressures into either of two limit positions where the diaphragm alternatively opens one or the other of a pair of valves controlling the flow of fluid through respective input/output conduits, and (2) a set of passageways for conducting fluid pressure control signals to those internal chambers to control the opening-and-closing of the two valves. Чтобы обеспечить понимание конструкции этого логического элемента, на фиг. 3 представлен вид в разрезе логического элемента, идентичного фиг. 2 указанной совместно рассматриваемой заявки Сер. № 550 023. Здесь видно, что логический элемент 88 содержит гибкую центральную диафрагму 90, надежно закрепленную на ее периферии парой идентичных, но обращенных друг к другу прокладок из формованного пластика 92, 94. Эти распорки сформированы внутри, чтобы обеспечить пару основных камер 96, 98 давления на противоположных сторонах диафрагмы 90. Сигнальные давления в этих камерах создают соответствующие силы на диафрагме, стремящиеся сместить ее вверх или вниз. To provide an understanding of the construction of that logic element, FIG. 3 presents a cross-sectional view of the logic element identical to FIG. 2 of said copending application Ser. No. 550,023. Here it can be seen that the logic element 88 comprises a flexible central diaphragm 90 clamped securely at its periphery by a pair of identical but oppositely-facing molded-plastic spacers 92, 94. These spacers are formed internally to provide a pair of primary pressure chambers 96, 98 on opposite sides of the diaphragm 90. Signal pressures in these chambers develop corresponding forces on the diaphragm tending to move it either up or down. Мембрана 90 несет коаксиальную конструкцию 100 управления клапаном, состоящую из пары идентичных сопряженных пластиковых дисков 102, 104 с приподнятыми центрами, на концах которых выполнены небольшие отверстия для установки соответствующих установочных пальцев соответствующих штоков 106, 108 клапана, которые приклеиваются друг к другу. приклеен на место. Каждая из пары внешних гибких диафрагм 110, 112 приклеивается между одним штоком клапана и связанным с ним пластиковым диском 102, 104, чтобы изолировать соответствующие первичные камеры 96, 98 от соответствующих вторичных камер 114, 116, выполненных соответственно идентичными, но противоположно расположенными. облицовочные литые пластмассовые корпуса 118, 120 герметично закреплены на проставках 92, 94. Эти корпуса образованы внутренними коаксиальными трубками 122, 124, имеющими внутренние коаксиальные проходы 126, 128, открывающиеся рядом с соответствующими штоками 106, 108 клапанов, образуя пару портов 130, 132 клапана, которые могут быть альтернативно закрыты седлами клапанов на концах штоки клапанов взаимодополняющим образом в зависимости от того, находится ли диафрагма 90 в верхнем или нижнем положении. The diaphragm 90 carries a coaxial valve-control structure 100 comprising a pair of identical mated plastic discs 102, 104 having raised centers the ends of which are formed with small holes to receive the corresponding mounting fingers of respective valve stems 106, 108 which are adhesively bonded in place. Each of a pair of outer flexible diaphragms 110, 112 is adhesively bonded between one valve stem and the associated plastic disc 102, 104 to seal off the respective primary chambers 96, 98 from corresponding secondary chambers 114, 116 formed in respective identical but oppositely-facing molded plastic bodies 118, 120 sealingly secured to the spacers 92, 94. These bodies are formed with interior coaxial tubes 122, 124 having internal coaxial passages 126, 128 opening out adjacent the respective valve stems 106, 108 to define a pair of valve ports 130, 132 which can be closed alternatively by valve seats at the ends of the valve stems, in a complementary fashion according to whether the diaphragm 90 is in its upper or its lower position. Смещающая пружина 134 расположена вокруг верхней трубки 122, чтобы удерживать диафрагму в ее нижнем предельном положении, закрывая отверстие 132 клапана. Эта пружина может быть расположена вокруг нижней трубы 114, если требуется смещение диафрагмы в противоположном направлении. A bias spring 134 is provided around the upper tube 122 to tend to hold the diaphragm in its lower limit position, closing off valve port 132. This spring could be positioned about the lower tube 114 if bias of the diaphragm in the opposite direction were desired. Коаксиальные каналы 126, 128 и соответствующие клапанные порты 130, 132 соединены последовательно с соответствующими изолированными входными/выходными каналами (не показаны здесь полностью), которые содержат дополнительные каналы в логическом элементе 88, ведущие к соединительным отверстиям на внешней поверхности логический элемент. Один входной/выходной канал включает (1) проход от верхнего конца коаксиального канала 126 к одному внешнему соединительному отверстию и (2) проход от верхней вторичной камеры 114 к другому соединительному отверстию. Другой входной/выходной трубопровод аналогичным образом включает (1) проход от нижнего конца коаксиального прохода 128 к одному внешнему соединительному отверстию и (2) проход от нижней камеры 116 давления к другому соединительному отверстию. Логический элемент включает в себя два других управляющих прохода, ведущих от соответствующих соединительных отверстий в нижней части элемента к первичным камерам давления 92, 94 соответственно, чтобы обеспечить подачу сигналов управляющего давления на диафрагму 90. The coaxial passages 126, 128 and associated valve ports 130, 132 are in series with corresponding isolated input/output conduits (not shown in their entirety herein) which comprise further passageways in the logic element 88 leading to connection openings in the outer surface of the logic element. One input/output conduit includes (1) a passageway from the upper end of coaxial passage 126 to one outer connection opening, and (2) a passageway from the upper secondary chamber 114 to another connection opening. The other input/output conduit similarly includes (1) a passageway from the lower end of coaxial passage 128 to one outer connection opening, and (2) a passageway from the lower pressure chamber 116 to another connection opening. The logic element includes two other control passageways leading from corresponding connection openings at the bottom of the element up to the primary pressure chambers 92, 94 respectively, to provide for applying control pressure signals to the diaphragm 90. Подробная информация о вышеупомянутых проходах изложена в упомянутой одновременно рассматриваемой заявке Сер. № 550023, но для упрощения представления настоящего изобретения эти подробности здесь не повторяются. Как правило, эти проходы ведут к соединительным о

Соседние файлы в папке новая папка