Устройство для анализа спектрограмм

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

< 824235

Союз Советских

Социалистических

Республик

1вФ+.%.,„

43 >

II ЛРУОРСЛОМУ СУНЛУУУЛРСУУУ (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 020779 (21) 2790814/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Г1риоритет

Опубликовано 230481. Бюллетень ¹ 15 (s>)e. x>.3

G 06 С 7/48

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 335 (088.8) Дата опубликования описания 250481 (72) Автор изобретения

С «м.

Р

-/

:: /

С.В. Бирюков

Институт белка AH СССР (71) Заявитель « УУ

=.: —., / (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА СПЕКТРОГРАМИ

Изобретение относится к вычисли= тельной технике и может быть использовано для моделирования и дальнейшего анализа сложных спектров, получен- 5 ных в результате эксперимента при ис- . следовании физико-химического состава вещества методами спектроскопии, хроматографии, а также в исследова- нии методами термодинамики.

Известно устройство для анализа спектрограмм, содержащее блок развертки, регистрирующий прибор, сумматор и блоки формирования составляющих, причем каждый из блоков формирования составляющих содержит формирователь треугольных функций, генератор функций Гаусса, генератор функций

- Лоренца, резнсторный элемент и смеситель plJ .

Известное устройство обладает невысокой точностью. Сложные спектры, получаемые в спектроскопии, описываются с достаточной точностью суммой нескольких функций, каждая иэ которых может быть представлена либо функцией Гаусса у« = Г(х), либо функцией.

Лоренца у = Л(х), либо переходной функцией между ними уз = КГ(х) +

+ (1-К)Л(х), где К вЂ” коэффициент фор- мы, изменяется от 0 до 1. Термодинамические спектры в зависимости от метода исследования могут быть описаны либо функцией, представляемой суммой интегральных выражений у4 п

= Е J f (t)dt, «=1 о где f®(t) может быть с достаточной точностью описана функцией у> либо суммой нескольких пиков и сложной базовой линии, определяемой через сумму интегральных выражений, при этом х и у = Z р(с) + X J f (t)dt

« -1 к«.«о

7 где тр(с) и те(с) могут быть описаны функцией у . Для получения количественных данных о составе исследуемого вещества необходимо разложить сложный спектр на простые компоненты, что осуществляется путем моделирования сложного спектра и последовательного ex î приближения к исходному, полученному с. аналитического прибора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для анализа спектрограмм, содержащее и формирователей составляющих блок развертки, первьй сум824235 матор, регистратор и индикатор, ин- б) моделирование сложной кривой, тагратор выход блока Развертки соеди- состоящей из суюы интегральных эавийви с первым входом регистратора и симостей от трех пиков, ео входами каждого иэ формирователей в) моделирование сложного спектра, составляющих, второй вход регистра- состоящего иэ суюас трех пиков и батора Родключен к выходу первого сум- > эовой линии, представляющей интегралькатора, выход интегратора соединен ную зависимость от пика Гауссовой форсо входом индикатора Я . мы.

Однако данное устройство не по- Устройство для анализа спектроэволяет с достаточной точностью моде- грамм Работает следующим образом, лировать термодинамические кривые. О Напряжение развертки поступает с

В этом устройстве аппроксимация слож- выхода блока 2 развертки одновременно .ной базовой линии, состоящей иэ одной на первый вход РегистРатора 7 и вХоили суммы интегральных зависимостей, ды формирователей 1 составляющих, осуществляется с помощью прямой ли- в которых осуществляется формировании с некоторым наклоном, что вносит ние индивидуальных пиков с неэависисущественные ошибки в процесс разло- 5 мо РегулиРуемыми паРаметРами положежения сложнОго спектра. ния, ширины, амплитуды, формы и поЦель изобретения — повышение точ- лярности. С выхода каждого из формироно ти устройства вателей 1 составляющих напряжение чеУкаэанная цель достигается тем, реэ коммутатор 3 поступает либо на что в устройство для анализа спект- 20 входы первого 4, либо второго 5 сумрограммы, содержащее и формировате- маторов. Выход первого сумматора 4 лей составляющих, блок развертки, подключен ко второму входу регистрапе рвый сумматор, интегратор, ре гист- тоРа 7 . СУммаРиое напРЯже нне с выхоратор и индикатор, выход блока раз- да второго сумматора 5 поступает на вертки соединен с первым входом ре- 25 вход интегратора 6, где интегрирут атора и со входами каждого из ется эа время развертки. В конце разо ой формир в те фо и ователей составляющих второй

I вертки данные о.площади под криво (ой вхо гистратора подключен к выходу поступают на индикатор 8 (цифрово первого сумматора, выход интеграто- вольтметр, которы р б т ет в жду и аоа ра соединен со входом индикатора, 30 щем Режиме) . Выход интегратора б чевведены второй сумматор и коммутатор, Реэ (n+1)-ый выход коммутатора 3 выходы каждого из формирователей со-. может быть подключен к (n+1)-му вхоставлякщих подключены к соответст- ду пеРвого сумматора 4. При этом на вующим входам коммутатора, одна груп- входы первого сумматора 4 через кома ыходов которого соединена с соот- мутатор 3 подаются как напряжения с ветствующей группой входов первого.

35 выходов некоторых формирователе сой осумматора, другая группа выходов ком- ставляющих, подключенных к первому мутатора подключена ко входам второ- сумматору 4, так и напряжение с выго мматора выход которого соединен хода интегратора б, которое формису со входом интегратора, выход послед- рует базовую составл ющую суммар

Я нонего подключен к одному из входов ком-40 го спектра. Если все формирователи 1 мутатора, один иэ выходов которого составляющих подключены через комму.соединен с соответствующим. входом татор 3 ко входам первого сумматора 4, то устройство работает в первом режиме работы, модельный спектр на фиг. 1 представлена блок-схема 45 которого приведен на фиг. 2а. при устройства для анализа спектрограмм, отключении всех выходов формироватена фиг. 2 — модельный спектр режимов ля 1 составляющих от первого сумего работы. матора 4 и подключении их ко входам

Устройство для анализа спектро- второго сумматора 5 и присоединении грамм (фиг. 1) содержит Формирователи 50 выхода интегратора 6 через (и+1)-ый

1 составляющих., блок 2.развертки, выход коммутатора 3 к (n+1).-му входу коммутатор 3, первый сумматор 4, вто- первого сумматора 4 устройство раборой сумматор 5, интегратор б, регист- тает в режиме два. Модельный спектр ратор 7 и индикатор 8. этого режима приведен на фиг. 28.

Регистратор представляет собой са- При смешанном соединении, когда часть мописец по двум координатам Х и У. формирователей 1.составляющих присое55 индикатор выполнен в виде цифро- динена через коммутатор 3 ко входам вого вольтметра. первого сумматора 4, а другая .часть подключена через коммутатор 3 ко вхоНа фиг. 2 приведены модельные кри- дам. второгО СУмматора 5 и выХод инвые, соответствующие трем режимам 60 тегратора 6 через (n+1)-ый выход комработы устройства: мутатора 3 присоединен к (в+1)-му а) моделирование сложных кривых, входу первого сумматора, устройство состоящих из суммы Гауссовых, Лорен- работает в режиме три и.формирует цовых илн переходных форм при нулевом суммарный спектр, состоящий из ненаклоне базовой линии; 65 скольких пиков, наложенных на слож1

824235 ную интегральную зависимость. Модель-ный спектр этого режима приведен на фиг. 24.

Реализация устройства обеспечивает точное моделирование сложных спектр»i получаемых методами спектроскопии и термодинамики. Простой переход от режима формирования суммарного спектра, состоящего из суммы индивидуальных пиков, к режиму формирования суммарного спектра, представляю- ® щего собой сложную кривую, состоящую из суммы интегральных зависимостей, или к режиму формирования сложного спектра, состоящего из сумми нескольких индивидуальных пиков и сложной. базовой линии, осуществляется простим переключением элементов, распо-ложенных в коммутаторе 3, что обеспечивает и высокую оперативность работы.

Формула изобретения устройство для анализа снектрограмм, содержащее Н Формиров ателей составляющих блок развертки, первый сумматор, интегратор, регистратор и индикатор, выход блока развертки соединен. с первым входом регистратора .и со входами каждого из формирователей составляющих, второй вход регистратора подключен к выходу пер- . вого сумматора, выход интегратора соединен со входом индикатора, о т л н ч а ю щ е е с я ;ем, что, с целью повышения тс тности устройства, в него введены второй сумматор и коммутатор, выходы каждого нз Формирователей составляющих подключены к соответствующим входам коммутатора, одна группа выходов которого соединена с соответствукщей группой входов первого сумматора, другая группа выходов коммутатора подключена ко входам второго сумматора, выход которого соединен со входом интегратора, выход последнего подключен к одному иэ вход в коммутатора, один нз выходов которого соединен с соответствующим входом первого сумм тора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 458840, кл. G 06 G 7/48, 30.10.73.

2. Чиргадзе Ю.Н., Сафрошкин Ю.В. и Бирюков С.B. Аналоговое устройство для разделения сложных спектральных кривых на отдельные компоненты.

ПТЗ Р 4, 1975 (прототип ).

824235

Составитель М. Пластинии

Техред С.Мигунова Корректор М. Коста

Редактор В. Данко

Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 21.27/73

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4