194616. lajstromszámú szabadalom • Elektronikus vezérlőberendezés termoanalitikai berendezéshez és adatgyűjtő különösen ilyen vezérlőberendezésekhez
1 194 616 2 nek a berendezés egészébe való integrálása hatványozottan javítja a berendezés kezelhetőségét. A találmány szerinti vezérlőberendezés és adatgyűjtő további ismérveit és előnyös tulajdonságait a mellékelt rajzon ábrázolt példakénti kiviteli alakok kapcsán ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti elektronikus vezérlőberendezéssel és intelligens adatgyűjtővel ellátott termoanalitikai berendezés áttekintő vázlata, a 2. ábra az 1. ábra vezérlőberendezésben levő adatgyűjtő részletesebb vázlata, a 3. ábra a 2. ábra szerinti adatgyűjtő bitmanipulátorában levő vezérlőegység részletes vázlata, a 4. ábra az 1. ábrán látható termoanalitikai berendezés egyik érzékelőjének lekérdezési idődiagramja, az 5. ábra a 3. ábrán bemutatott vezérlőegység működésének idődiagramja. Az 1. ábra a találmány szerinti vezérlőberendezéssel és adatgyűjtővel ellátott termoanalitikai berendezést mutat be, amelynek Hl alapra állított H2 palásttal határolt és H3 fedlappal lefedett H mérőkamrája van, amelyhez FI fűtőelemmel ellátott F fütőegység csatlakozik. A H mérőkamrába T mérleg TI tányérral ellátott T2 mérlegkarja nyúlik be. A TI tányérra S minta és R referencia van helyezve. A H kamra belső terébe Z érzékelők nyúlnak be, amelyek között célszerűen három hőérzékelő van. A három hőérzékelő közül az egyik a H mérőkamra belső terének, a másik kettő az S minta és az R referencia hőmérsékletének mérésére alkalmas módon van kialakítva és elrendezve. A H mérőkamrához vezérelhető Zl szelepen át Z2 gázelemző csatlakozik, amelynek kimenete a Z érzékelőkkel együtt Q analóg illesztőegységre csatlakozik, amely egységes kimenőjeleket ad. A Z2 gázelemző lehet például kereskedelmi forgalomban beszerezhető TGS gázszenzor, gázkromatográf vagy buborékoltatóval ellátott automatikus titrálóberendezés stb. A konkrét érzékelőfajtákat mindig az elvégzendő vizsgálatok függvényében kell előírni, amelyeket azután vagy a H mérökamrán belül, vagy kívülről hozzácsatlakoztatva kell elrendezni. Az FI fűtőelem a gyakorlati igények függvényében választható meg, lehet fütőspirál, indukciós fűtőtekercs, de mikrohullámú kemence is. A T mérlegnek tárázásra és érzékenységbeállításra alkalmas T3 állító- és tárázóegysége és a súlyerő kompenzálására alkalmas T4 kompenzálóegysége van. Az F fűtőegység, a T mérleg és a Z2 gázelemző K kommunikációs egységen, míg a Q analóg illesztőegység M adatgyűjtőn át P perifériával kapcsolatban lévő C számítógépre csatlakozik, pontosabban közvetlenül annak B buszára. A K kommunikációs egységben a B buszra a T4 kompenzálóegységhez kapcsolódó KI mérlegszabályozó egység, a T3 állító- és tárázóegységhez kapcsolódó K2 mérlegvezérlő egység, az F fűtőegységhez kapcsolódó K3 fütésvezérlő és illesztőegység, valamint a Z2 gázelemzőhöz és Zl szelephez kapcsolódó K4 segédvezérlő egység csatlakozik. A Q analóg illesztőegység az M adatgyűjtő M1 analóg multiplexerén és M2 programozható erősítőjén át M3 A/D konverterre csatlakozik, amelynek kimenete M4 bitmanipulátoron és M5 adatgyűjtő illesztőn át csatlakozik a B buszhoz. Az M5 adatgyűjtő illesztő címkiiíienete az M1 analóg multiplexer cím bemenetéhez csatlakozik, míg az M4 bitmanipulátor kimenete az M2 programozható erősítő erősítésválasztó bemenetére csatlakozik. A C számítógépnek a B buszra csatlakozó Cl központi egysége (CPU) C2 memóriája a P perifériához csatlakozó C3 periféria illesztőegysége és C4 aritmetikai egysége (APU) van. A P periféria többféle lehet, esetünkben tasztatúrával kombinált képernyős kijelző, mátrix-nyomtató és hajlékony mágneslemezes tároló. A találmány szerinti vezérlőberendezés működése az 1. ábrán látható összeállítás alapján érthető meg. A mérendő S minta függvényében elő kell írni a mérés menetét. Az előírást P perifériák segítségével a C2 memóriába beírt program (software) képviseli. A programok nagy része ismétlődő jellegű feladatok elvégzésére vonatkozik és szubrutinba foglalható. Ilyen pl. a mérleg tárázása és maga a súlymérés, amely tulajdonképpen a súly T4 kompenzálóegység általi állandó kiegyenlítése, vagy pl. a mért értekek tárolás előtti linearizálása. Elő kell írni a hő nérsékletprogramot és az esetlegesen elvégzendő számításokat. A vezérlőberendezés programozása és a mérési módszerek kidolgozása olyan önálló feladat, amelynek megoldása nem tartozik a találmányhoz. A mérés az előkészített S minta és adott esetben R referencia TI tányérra helyezése és a H kamra lezárása után indítható. Induláskor a C számítógép a K2 mérlegvezérlő egység közvetítésével és a T3 állító- és tárázóegység segítségével tárázza a T mérleget és beállítja a kívánt érzékenységet, valamint az előírt hőmérsékletprogramnak megfelelően a K3 fű tésvezérlő és illesztőegység, az F fütőegység és az FI fűtőelem közreműködésével hőmennyiséget juttat a H mérőkamrába. A kialakuló hőmérsékletet a Z érzékelők valamelyike a Q analóg illesztőn és az M adatgyűjtőn át visszajelzi a C számítógépnek. A C számítógép az előírt hőmérsékletprogramtól való eltérés esetén változtatja a fütőteljesítményt, ami által követő rendszerű szabályozási hurok jön létre. A hőmérsékleti értékeket a Z érzékelők és a 72 gázelemző által mért értékeket az M adatgyűjtő közvetíti a C számítógépnek, amely az adatokkal a programban előírt műveleteket elvégzi és az előirt adatokat, eredményeket tárolja, kijelzi, kirajzolja. A C számítógép oly módon kapja meg a mérési adatokat, hogy az előirt programnak megfelelően megcímezi az M adatgyűjtőt, megadja a lekérdezendő jelforrás címét, majd lekérdezőjelet ad. Az M5 adatgyűjtő illesztő felismeri az M adatgyűjtő címét, a lekérdezendő jelforrás címét rákapcsolja az M1 analóg multiplexer cimbemenetére, majd az M4 bitmanipulátor közvetítésével indítja az M3 A/D konvertert, és az M2 programozható erősítőt a legkisebb erősítésű állásba kapcsolja. Az M3 A/D konverter kimenőjelének stabilizálódása után az M4 bitmanipulátor úgy állítja át az M2 programoz-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
