174546. lajstromszámú szabadalom • Differenciál impulzus polarográfiai eljárás és berendezés
3 174546 4 Az említett eljárás hátránya azonban, hogy kisebb koncentrációknál az ismert impulzuspolarográfokkal végzett munkát nagyon megnehezíti, hogy a jelleggörbéket különböző eredetű zavarok eltorzítják. A zavarok jelentős részét a rajzok és a mért jel idő-driftje teszik ki, amelyek kiküszöbölése nincs megoldva. Az eljárás fő hiányosságai azonban a jelek feldolgozásának hiányosságaiban rejlenek. A polarografikus áram áramkövetőként kapcsolt műveleti erősítőként kivitelezett első erősítőfokozatra kerül. Az erősített jel feldolgozása a továbbiakban is analóg jelként történik analóg tárolókkal. Kis jelszintek esetén az analóg áramkörök driftje és zaja - különösen az analóg tárolóké - előnytelenül befolyásolja a mérési eredményt. Szükségessé és célszerűvé vált olyan eljárás és berendezés megalkotása, amely a differencia impulçuspolarogrâfïai eljárás alkalmazását az ismert eljárás hátrányai kiküszöbölésével teszi lehetővé. A találmány szerinti eljárásban a polarografikus áramtól függő feszültséget adunk impulzusgenerátor frekvenciavezérlő bemenetére és alkalmasan megválasztott időegység alatt a polarizációs feszültségimpulzus előtt és után mért impulzusszámok különbségét regisztráljuk. Az eljárás foganatosítására alkalmas találmány szerinti berendezésnek vezérlőkörrel összekötött reverzibilis számlálója van, amelynek kimenetére illesztő tároló, bemenetére pedig feszültség-frekvencia átalakítón keresztül áramkövető fokozat van kapcsolva. A találmány alapja az a felismerés, hogy a differencia-impulzuspolarográfia megvalósítható digitális jelfeldolgozással úgy, hogy az elektródarendszer felerősített áramjelét impulzussorozatból álló jellé alakítjuk, amelyben az impulzusok ismétlődési ideje arányos az analóg jellel. Az impulzusok számát meghatározott időintervallumban számláljuk - egyrészt a feszültségimpulzusnak az elektródára adása előtt, másrészt a feszültségimpulzus vége után. A két impulzusszám különbségét lyukszalagon bináris vagy más kódrendszerben rögzítjük, kinyomtatjuk, vagy olyan analóg mennyiséggé alakítjuk, amely lehetővé teszi a polarizációs feszültség függvényében történő regisztrálást. A találmány alapja továbbá az a felismerés, hogy a zajok és a drift eliminálása a kis koncentrációjú depolarizátorok jeleinek alacsony szintje mellett biztosítható oly módon, hogy a polarográfiai elektródák jelét digitális jelként dolgozzuk fel. Az áramkövető fokozat kimenő feszültségét feszültség-frekvencia átalakítóba vezetjük, amely olyan impuizussorozatot képez, amelyben az impulzusok ismétlődési ideje arányos a bemenő feszültséggel. A feszültség-frekvencia átalakító kimenő impulzusait a feszültségimpulzusnak az elektródára helyezése előtt meghatározott időintervallumban számláljuk. A feszültségimpulzus lefutása után hasonló impulzusszámlálást végzünk, ezúttal azonban visszaszámlálást. A számlálóban a második számlálás végén regisztrált impulzusszám megfelel a két polarografikus áram különbségének. A számláló nullázása előtt az eredményt illesztő (átmeneti) tárolóba visszük át, amelynek kimenetére egyrészt nyomtatómű — esetleg szalaglyukasztó —, másrészt szám-feszültség átalakító van csatlakoztatva, amely lehetővé teszi, hogy kimenő jelként analóg jelet nyerjünk. Az alábbiakban kiviteli példára vonatkozó rajz alapján részletesen ismertetjük a találmány lényegét. A rajzon az ábra differencia-polarográfiai berendezés tömbvázlatát mutatja. Az ábra szerinti berendezés műveleti erősítővel megvalósított 1 áramkövető fokozatának kimenetére a 2 feszültség-frekvencia átalakító csatlakozik, amely reverzibilis 3 számláló bemenetére van kapcsolva. A reverzibilis 3 számláló kimenetére illesztő (átmeneti) 5 tároló van csatlakoztatva. A megoldás előnyeit az alábbi alkalmazási példa tükrözi, a találmány lényege nem korlátozódik a példára. Az 1 áramkövető fokozat kimenő feszültségjelét a 2 feszültség-frekvencia átalakító állandó amplitúdójú és szélességű impulzusokból álló impulzussorozattá alakítja, ahol az impulzusok ismétlődési ideje arányos az 1 áramkövető fokozat kimenő feszültségével. A reverzibilis 3 számláló regisztrálja a meghatározott időegység alatt a számlálóba jutott impulzusok számát. A számláló bemenetét az időegységnek megfelelő időtartamra 4 vezérlőkör nyitja a polarizációs feszültségimpulzusnak az elektródára adása előtt. A 4 vezérlőkör ezután parancsot ad a számlálási irány megfordítására és a feszültségimpulzus vége után az időegységnek megfelelő időtartamra nyitja a számláló bemenetét. A 3 számláló kimenetének állása a polarográfikus áramok különbségére jellemző. Mielőtt a 4 vezérlőkör nullázó parancsot ad, az eredményt az 5 tárolóba írjuk át, amelyre egyrészt szalaglyukasztó és nyomtatómű, másrészt digitál-analóg átalakító (szám-feszültség átalakító) van csatlakoztatva. Az eljárás és berendezés 10'7 mólkoncentrációjú depolarizátor polarográfiai jelleggörbéinek felvételét a töltőáram torzító hatásának kiküszöbölése mellett teszi lehetővé. Szabadalmi igénypontok: 1. Differencia-impulzuspolarográfiai eljárás, amelyben időben lineárisan változó polarizációs feszültségre polarizációs feszültségimpulzust szuperponálunk és a feszültségimpulzust megelőző, valamint a feszültségimpulzus végét követő polarografikus áram különbségét regisztráljuk, azzal jellemezve, hogy polarografikus áramtól függő feszültséget adunk impulzusgenerátor frekvencia-vezérlő bemenetére és alkalmasan megválasztott időegység alatt a polarizációs feszültségimpulzus előtt és után mért impulzusszámok különbségét regisztráljuk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
