183424. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés termometriás elemző készülékhez a rendszer kiinduló hőkapacitásától független mérések megvalósítására
1 183 424 i san méri mind a merendő közeg, mind a reagens, valamint a környezet hőmérsékletét, ezáltal megoldja az egyik, ill. másik hőmérséklettől független mérést, és az ily módon helyesbített hőmérsékleti jeleket visszük egy hányadosképző fokozatra, amelynek kimenetén a mérendő oldat hőkapacitásával arányos érték villamos jelét kapjuk, és ezt használjuk fel a mérendő oldat hőkapacitása szerinti helyesbítéshez. A találmány előnye, hogy nem igényli a mérendő folyadék és a reagens teljes hőkiegyenlítődését (termosztálását), ezáltal a mérést meggyorsítja, kiküszöböli a hőkiegyenlítődés pontatlanságából, az oldatrendszer térfogata révén adódó tehetetlenségből eredő hibát, lecsökkenti a rendszer időállandóját. További előny a találmány szerinti kapcsolásnál az, hogy nem igényli a hőmérséklet-reakcióidő összefüggés második differenciálhányadosának képzését, aminek következtében elkerülhető az érzékenység növeléssel kapcsolatos „zajok” káros, pontatlanságra vezető hatása. A találmány szerinti kapcsolás további ismérve, hogy biztosítja a túltitrálás bizonytalanságának megszüntetését a biiretta komparátoros szabályozása révén. Reakcióhő-mérés és titrálás szempontjából egyaránt további előnye a találmány szerinti kapcsolásnál az, hogy a mérések jelei közvetlenül folyamatirányító számítóegységre vihetők, és ily módon a mérés eredménye közvetlenül felhasználható a folyamatszabályozásban. A találmány lényege abban van, hogy a mérendő folyadékba nyúló mérőérzékelő jelét hőmérsékletmérő egységre csatlakoztatjuk, amelynek kimenő feszültségét vagy áramát egy elsőrendű differenciálhányadost képző differenciáló áramkör bemenetére vezetjük, majd az elsőrendű differenciálhányadost képző differenciáló áramkörről kapott jelet egyrészt tároló egységen — amely az elsőrendű differenciálhányadost képző differenciáló áramkör alapjelét tárolja —, keresztül összegző vagy különbségképző egységre vezetjük, ebben összegezzük egy, a vizsgált anyag függvényében elektronikus referenciajelet adó egység feszültségével vagy áramával, az így öszszegzett jelet pedig az elsőrendű differenciálhányadost képző differenciáló áramkör jelével együtt komparátor bemeneteire csatlakoztatjuk, ahonnan az összehasonlítással előállított kimenő jelet folyamatirányító egységre és/vagy kijelző egységre vezetjük, mindezekkel párhuzamosan pedig a reagens hőmérsékletét mérő érzékelőjelét hőmérsékletmérő egységen át elektromos különbségképzőre vezetjük, melyre a mérendő folyadék hőmérsékletmérő egységének kimenő jelét is csatlakoztatjuk, majd az elektromos különbségképző kimenetén megjelenő villamos jelet a mérendő folyadék hőkapacitásával arányos és villamosán betáplált jelével együtt az összegző vagy különbségképző egységre kapcsoljuk, ezáltal helyesbítve a komparátor bemenetére csatlakozó és a mérendő folyadékra jellemző jelet. A találmány szerint előnyös, ha a mérendő folyadék mérőérzékelőjéről a hőmérsékletmérő egységen keresztül kapott feszültséget vagy áramot további különbségképző egységben a környezeti hőmérsékletet mérő érzékelő és mérőegységről kapott jelből kivonjuk, a különbségi jelet hányadosképző áramkör egyik bemenetére vezetjük, amely áramkör másik bementére a tárolóegység kimenő jelét kapcsoljuk e hányadosképző kimenetén pedig a mérendő folyadék hőkapacitásával arányos jelet kapjuk, amelyet az összegző vagy különbségképző egységre vezetünk. A találmány szerint a kapcsolás oly módon is előnyös, ha az űn. elsőrendű differenciáló áramkör kimenőjelét egyrészt tároló egységre, másrészt kétidőállandós integrátor egységre vezetjük, majd különbségképzővel képezzük a tárolóegység és a kétidőállandós integrátor kimenő jeleinek különbségét, amelyet százalékban osztó egységen át a differenciátor jelével együtt a komparátor bemenetére csatlakoztatunk. A találmány szerint kedvező az is, hogy a mérendő folyadékba nyúló mérőérzékelő hőmérsékletmérő egységen átvezetett jelét közvetlenül és ezzel párhuzamosan az űn. elsőrendű differenciáló áramkörön át számító és/vagy irányító egységhez kapcsoljuk, amely egységre csatlakoztatjuk a reagens hőmérsékletmérő egységről és a környezeti hőmérsékletet mérő egységéről kivezetett jeleket és/vagy az alapjelet tároló egység, ill. a jeltető megfelelő pontját tároló integrátor egység jeleit, míg a számító és/vagy irányító egység kimeneti jelét kijelző és/vagy folyamatirányító egységre kapcsoljuk. A találmány szerinti kapcsolási elrendezést részletes kiviteli példákon ismertetjük. Az 1. ábra olyan termometriás mérőkészülék elvi kapcsolása, amely a reakcióhőt a környezeti hőmérséklettől és a reagens oldat hőmérsékletétől függetlenül méri. A 2. ábra olyan berendezés elvi kapcsolása, mely a vizsgálandó oldat kiindulási hőkapacitásától is független mérési eredményt ad. A 3. ábra olyan berendezés elvi kapcsolása, amely két időállandó integrátorral és százalékban osztó egységgel van ellátva az elemzési eredmények azonnali leolvasására. A 4. ábra a folyamatszabályozásra alkalmas kapcsolás elvi vázlata, míg az 5. ábra a mérőfej egyik célszerű kialakítása. Az 1. ábrán vázolt kiviteli példánál a találmány szerinti kapcsolás szerint a mérendő folyadékba nyúló 1 mérőérzékelő jelét 2 hőmérsékletmérő egységre csatlakoztatjuk. A 2 hőmérsékletmérő egység kimeneté egyrészt 3 elsőrendű differneiáló áramkörre, másrészt 12 hőmérsékletkülönbség képzőre csatlakozik. A 3 elsőrendű differenciáló áramkör kimenetét a 3 elsőrendű differenciáló áramkör alapjelét tároló 4 tároló egységen keresztül 5 összegző vagy' különbségképző egységre vezetjük, álról egy, a vizsgált anyag függvényében előállított 6 referencia jeladó egység jelével összegezzük. A 3 differenciáló áramkör kimenete az 5 összegző vagy különbségképző egység kimenetével együtt 7 komparátor bemenetére csatlakozik. A 7 komparátor rendelkező kimenete 8 folyamatirányító egységre — célszerűen az automata bürettát működtető egységre jut-, amelyhez 9 kijelző egység csatlakozik. A fenti kapcsolással párhuzamosan 10 mérőérzékelővel érzékeljük és ennek kimenetére csatlakozó 11 hőmérsékletmérő egységgel mérjük a reagens hőmérsékletét. A 11 reagens hőmérsékletmérő egység kimenete a 2 hőmérsékletmérő egység kimenetével együtt 12 elektromos külörbségképző egységre, majd onnan az 5 összegző vagy' különbségképző egységre csatlkozik. Ezúton helyesbítjük a 7 komparátor bemenetére csatlakozó, a mérendő folyadékra jellemző érteket. Titrálás esetén a 7 komparátor lehetőséget ad a célszerű komparációs szint beállítására. A 2. ábrán bemutatott kiviteli példánál a mérendő közeg hőmérsékleti jelét egyrészt az előbbi példában említett kapcsolással 3 elsőrendű differenciáló áramkörön 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
