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" Manomètre de Warburg, automatique, pour l'enregistrement des pressions à volume constant d'un ou de plusieurs systèmes fermes "
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L'invention concerne un manomètre de Warburg, automatique, suivant la norme WP No.42.981 pourvu d'un dispo- sitif photoélectrique de déclenchement, qui oapte sous volume constant les changements de pression provoqués dans des vases ou enceintes de réaotion par des réactions en milieu gazeux, de préférence biochimiques, et qui les transforme en grandeurs électriques.
On connaît le manomètre de Warburg, automatique, suivant la norme WP No.42.981. Dans ce manomètre de Warburg, la branche fermée d'un tube en U, reliée à un vase de réaction, est réalisée sous forme d'un capillaire et la branche ouverte de ce tube en U est un tube à grande section. A la hauteur du point de zéro qui se trouve à peu près au milieu de la branche fermée, est agenoé un dispositif photoélectrique de déclenche- ment. La branche fermée réalisée en tube oapillaire présente d'autre part une branche qui se termine par une embouchure conique rodée. Oomme fermeture de l'embouchure, il y a une membrane élastique tendue sur un anneau. L'anneau porteur de la membrane est fixé à un levier soumis à la force d'un ressort et associé à un électroaimant.
-Dans la branohe ouverte du tube en U, réalisée en tube à grande section, se trouve oentrée une tige de déplacement qui peut être élevée et abaissée, cette tige étant reliée par une transmission appropriée à un moteur et étant couplée à une- résistance de réglage. Le moteur est connecté, par l'intermé- diaire d'un relais à translater, au dispositif photoélectrique ' de déclenchement. La résistance de réglage est en relation avec un dispositif indicateur ou enregistreur.
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Pour la correction de température, un thermomètre à gaz, de construction identique, dont la résistance de réglag est montée en série avec celle du manomètre, est associe au manomètre. L'enceinte du thermomètre à gaz, correspondant à une enceinte de réaction,fonctionne en organe de repérage de la pression en dépendance de la température et de la pression
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de l'air.
Les résistances de réglage égales du thermomètre à gaz et du manomètre de Warburg agissent en sens contraire# On élimine ainsi les influences de la température et de la pression de l'air qui agissent simultanément et également sur les deux instruments*
A chacune des enceintes de réaction appartenant l'appareillage de Warburg, est associé un manomètre, ainsi qu'un thermomètre à gaz* L'agencement total fonctionne avec uns com- mande à programme si bien qu'il ne faut, d'une par%, qu'un relais de réglage pour les ensembles comprenant les enceintes de réaction et les manomètres, et, d'autre part, un relais de réglage pour les thermomètres à gaz,
Lors de la mise on ser- vice d'une installation de ce genre, on branche les doux relais de réglage sur la première paire d'instrumenté (mano-
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mètre/thermomstre a gaz) après fixation du niveau de point de zéro et de l'intervalle de temps souhaité. Suivant le niveau du liquide, correspondant a la pression dans l'enceinte du t thermomètre à gaz, dans la branche fermée de 1'V, la position de la tige de déplacement dans la branche ouverte à grande section de passage du tube en U se codifie par 1'intermédiaire !
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des relais de réglage q4 actionnent le moteur.
La réoiatance totale donnée par les résistances de réglage cet enregistrée cozze grandeur trouvée, par l'intcrmci,alr8 du montage en pont de . ir.uoripteur ponctuel travaillant suivant la principe de
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la compensation. En même temps, pour l'équilibrage du zéro, on dégage la fermeture de l'embouchure de la.branche fermée et on ouvre les deux instrumenta (manomètre/thermomètre gaz) pendant un court instant. Dans cet intervalle, le système re- vient à son état initial.
Puis, on ferme les deux instruments et on branche les relais de réglage sur la paire d'instruments -Suivante,
Le manomètre de Warburg suivant la norme WP No.42.981 présente le défaut que de grandes parties du manomètre ne sont pas thermostahlisées, A cela s'ajoute le fait que la branohe ouverte du tube en U oommunique dans chaque cas avec l'atmos- phère extérieure, si bien que des variations brèves de la pres- sion de l'air se traduisent par des erreurs dans le résultat de la mesure. Des variations dans le système de mesure sont également provoquées par l'équilibrage du zéro par rapport à une atmosphère extérieure non thermostabilisés. Le mécanisme d'équilibrage du zéro laisse subsister, après fermeture, des différences de pression non constantes.
L'équilibrage du zéro par rapport à des mélanges gazeux fixée, ou par rapport à dea gaz purs, n'est pas possible, de sorte que les tensions des gaz dans l'enceinte de réaction ne peuvent être influencées de l'extérieur. Ces inconvénients ont pour effet que'les résultats de mesure ne sont pas dans tous les cas d'une valeur qualita- tive suffisamment élevée. Par ailleurs, les manomètres d'un équipement d'appareillage subissent des dérives du point de zéro différenteo. A cela s'ajoute que la dépense en matière de dispositifs de mesure et de réglage cet relativement élevée, puisqu'il faut pour chaque enceinte de réaction un manomètre et un thermomètre à gaz.
Il on résulte un encombrement relati- vement grand, et 1'agencement ne se prote paa à un contrôle global.
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Le but de l'invention est d'enregistrer automatique-. , ment les variations de pression par unité de temps variable provoquées dans des systèmes fermés par des réactions, de préférence biochimiques, dans plusieurs enceintes de réaction? dans des conditions de stabilité élevée de la composition ga- zeuse dans chaque enceinte de réaction particulière, pour une très haute constance du volume pendant la mesure de la prassion et pour une grande variabilité'de la sensibilité en ce qui concerne les valeurs de pression ou les valeurs volumétriques converties automatiquement,avec ou sana corrections thermo- barométriques ou compensation automatique, tout en consentant une très faible dépense en matière de dispositifs de mesure ou de réglage.
Le tâche de l'invention est de procurer un manomètre de Warburg, automatique, qui permette de réaliser facultative- ment ou en ordre séquentiel, suivant un programme, le branche- ment et le débranchement de plusieurs enceintes de réaction à un manomètre unique, et un équilibrage automatique de la pression par rapport à une atmosphère gazeuse thermostabilisée qui peut servir d'atmosphère fermée pour la compensation ther- mobarométrique automatique,
L'invention satisfait à cette tâche par le fait qu'on tre la branohe fermée du tube en U d'un manomètre et Il encein- tes de réaction, est disposé un robinet à plateau, à plusieurs voies, le robinet à plateau, à plusieurs voies,
constituant la fermeture supérieure d'un réservoir à gaz placé dans un bain thermostabilisé, ce réservoir contenant le dispositif photo- électrique de déclenchement et des parties du manomètre.
Le robinet à plateau, à plusieurs voies, comprend une partie fixe et une partie pouvant tourner, de surface de
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base circulaire! la partie fixe présente un oanal fore relié à la branche fermée du tube en U ainsi que, dans le cas de n enceintes de réaction, 2, passages répartis sur des cerclée de rayons différente concentriques au centre de rotation et répartis angulairement en réalisant une oongruenoe, les % passages extérieurs étant reliés par des raccorde aux anceintes de réaction et les n passages intérieure étant reliée au ré- servoir à gaz,
tandis que ln parsie sapable da tourner pré- sente à la surface d'étanchétiéappliquée conrre le plateau fixe, une rainure coudée qui, par l'intermédiaire du canal foré de la partie fixe, se trouve en communication permanente avec la branche fermée du tube en U. La rainure coudée de la par;. tournante communique avantageusement avec une rainure annul-:, re concentrique au point central de rotation, qui est en liai- son permanente aveo le canal foré de la partie fixe, qui va vers la branohe fermée du tube en U.
Dans la mesure d'objets relativement grands, l'une des diverses enceintes de réaction de l'installation sera uti. lisée aveo avantage comme enceinte de fonctionnement à vide.
Pour des mesures de grande sensibilité, il sera avantageux de disposer tout le manomètre dans le réservoir à gaz qui constituera une enceinte de compensation.
Le manomètre de Warburg suivant l'invention permet d'obtenir des résultats de mesure d'une valeur qualitative élevée. Le résultat enregistré contient seulement le change- ment de pression ou de volume par unité de tempe, ou bien on procède à des enregistrements de pression ou de volume instan- tanés pour des mesures portant sur un récipient particulier* L'agencement suivant l'invention permet une thermostabilisa- tion très soussée des parties du manomètre ou des espacée
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remplie de gaz présents. la qualité du résultat de mesure enregistré est élevée par la grande stabilité de la composi- tion gazeuse dans chaque enceinte de réaction particulière.
Ceci est important, surtout pour des réactions biochimique* en milieux gazeux, car les changements de la composition du gaz rétroagissent sur la réaction d'un objet biologique, Dans l'agencement suivant l'invention, il est possible de faire' communiquer la branche ouverte du manomètre à tube en U avec une atmosphère gazeuse thermostabilisée et de procéder à l'équi- librage du zéro dans chaque cas, par rapport une atmosphère ' thermostabilisée - éventuellement par rapport à de l'oxygène pur ou par rapport à un autre gaz.
Par branchement d'un nombre quelconque d'enceintes de réaction existant dans un système sur un manomètre commun, on rend minimale la dépense en matiè- re de dispositifs de mesure et de réglage. Toutes les enoein- ; tes de réaction qui appartiennent à l'installation et éventuel- lement une enceinte de fonctionnement à vide, sont sujettes à la même dérive du point de zéro,
La dépense de matériel nécessaire pour le manomètre de Warburg suivant l'invention est relativement minime.
On peut avoir un mode de construction compact et peu encombrant, ! en particulier du fait que le mécanisme agitateur aussi, qui exerce son action sur l'appareil agencé latéralement en forme de colonne, est incorporé a ce mode de construction avec une bonne possibilité de contrôle d'ensemble de l'installation et un mode de manipulation simple. Le manomètre de Warburg suivant l'invention permet une compensation thermobarométrique automatique.
L'invention sera décrite plus an détail ci-après sur un exemple de forme de réalisation,
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Sur les dessine joints au présent mémoire on voit en - figure 1, le manomètre automatique de Warburg, en coupe longitudinale, - figure 2, une vue en plan de la partie fixe et de la partie rotative du robinet à plateau, à plusieurs voie., en considérant la surface d'étanchéité des deux parties;' - figure 3, une autre forme de réalisation suivant la figure 2; - figure 4, une ooupe longitudinale du manomètre de Warburg, automatique, dans lequel le réservoir à gaz est réalisé comme enceinte de compensation.
Le manomètre de Warburg suivant l'invention est représenté en coupe longitudinale aux figures 1 et 4. Dans un bain thermostabilisé, dont le niveau du liquide se trouve en 20, est disposé un réservoir à gaz 18 étanche à l'eau et à la pression, dont la fermeture supérieure est constituée par un robinet 24 à plateau, à plusieurs voies. Le robinet 24 à plateau, à plusieurs voiles, se trouve entre la branohe fermée d'un tube en U, réalisée par un tube capillaire 1, et une batterie de plusieurs enceintes de réaction 16 groupées en cercle autour de la branche fermée.
Ce robinet comprend une partie fixe 12 et une partie pouvant tourner 13. L'agencement part du principe que doux surfaces tournées l'une vers l'au- tre, rodées en plan et polies aveo un brillant parfait, réali- sent, après courte pression, une adhérence assurant l'étan- chéité, améliorée encore par une pellioule de liquide (huile de silioone ou analogue). La partie fixe 12 est reliée à la branche fermée du tube en U, réalisée par le tube capillaire 1, au moyen d'une liaison amovible mais rigide 11 comportant
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par exemple un noyau rodé et un manohon conique rodé.
Par cette liaison, il y a passage, suivant la figure 1, à la bran- che fermée du tube en U, par un canal foré 25 réalisé par un forage central allant de part en part. Suivant la figure 4, ce canal foré 25 peut se trouver en dehors du centre de rotation et déboucher dans une rainure annulaire 26 pratiquée dans la surface d'étanohéité de la partie capable de tourner 13, oon- oentriquement au centre de rotation. La partie fixe 12 présen- te d'autre part, disposés sur des cercles concentriques au centre de rotation, de rayions différents, et suivant une ré- partition angulaire réalisant une oongruenoe, des passages 28 extérieure et des passages 29 intérieurs, correspondant au nombre des enceintes de réaction.
Les figures 2 et 3 représen- tent un exemple de forme de réalisation pour six enceintes de réaction 16. Les passages extérieurs 28 sont reliés aux en- ceintes de réaction 16 par des tubes coudés capillaires 17 constituant des raccorda. L'adaptation des tubes capillaires @ Coudés 17 au bottier 31 du robinet se fait par exemple par des raooords rodés sphériques qu'on peut faire tourner et bloquer. Les forages intérieurs 29 de la partie fixe 12 vont .à un réservoir à gaz 18 thermostabilisé. Le réservoir à gaz 18 est rempli, de façon éventuellement continue, d'oxygène pur ou d'autres gaz par la conduite souple 19.
Le canal foré 25 de la partie fixe 12 relie, suivant la figure 1, soue forme d'un forage central en passant par un autre oanal foré qui commence dans le tourillon de la partie capable de tourner 13, ou suivant la figure 4, sous la forme d'un forage latéral en passant par la rainure annulaire 26, la branche fermée du tube en U constituée par le tube capillaire 1,à une rainure coudée 30 agencée dans la surface d'étanohéité de la partie capable
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de tourner 13. Comme dispositif d'entraînement pour la partie capable de tourner 13 du robinet 24 à plateau, à plusieurs voies, on a prévu un moteur synchrone 14 qui est en même temps en liaison avec une commande à programme 15 connue en soi.
Le tube en U constitué de la branche fermée formée par le capillaire 1 et par la branche ouverte formée par'le tube 2 à grande sectien, qui se trouve dans le réservoir à gaz 18, est muni à son coude d'une capebité de réserse 3 à volume variable, faite par exemple d'une satière flexisle, et dont on peut ohanger 1a valeur au moyen de la via de réglage 4 pour amener le liquide d'arrêt à un niveau convenable
Au point de zéro de la branche fermas, est place un dispositif photoélectrique de déclenchement 5. ,
Le dispositif de déclenchement 5 est en liaison, par l'intermédiaire d'un amplificateur électronique connu, avec un moteur de positionnement 6 constitué par un moteur révérai-.
blet 1
Dans la branche ouverte du tube en U constituée par le tube 2 de grande section, est centrée une tige de déplace. ment 9, qui est en liaison par une transmission à câble 7, par exemple, avec le moteur de positionnement 6 et avec une montu- re guidée 8 pour la tige de déplacement,pour des figea de. déplacement 9, interchangeables, de grosseur différente. La tige de déplacement 9 peut être élevée et abaissée par le mo- teur de positionnement en utilisant des éléments de transmis- sion connus. En faisant varier l'enfoncement de la tige de déplacement 9, on déplace plus ou moins du liquide d'arrêt.
Ainsi, la pression hydrostatique dans la branche fermée se modifie et il en est de même pour la hauteur du liquide d'ar- rét jusqu'à pa que celle-oi ait atteint la position de point
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de zéro fixée initialement. Cette course compensatrice de la tige de déplacement (Ah) donne lieu, pour uno variation de pression AP, pour un rétablissement de la valeur rocher- ohée du niveau du liquide d'arrêt dans la branche fermée, a la relation
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rvs Ah ( r20S - r2 vs ).1r. p où rs est le rayon de la tige de déplacement, ros le 'ftY" de la branche ouverte et où AP indique les variations de pression en millimètres du liquide d'arrêt. Cette relation conduit à la suivante:
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rid os Ah - r2 vs i &P OL r 2 Vs D'après cette dernière relation, on peut faire varier la non.
6ibilité hydroméoanique du manomètre de Warburg en utilisant différentes tiges de déplacement 9 de diamètres différente, interchangeables.
La monture pour la tige de déplacement, 8, est couplet une résistance de réglage 10, dont les valeurs variables de résistance constituent une mesure des changements de pros- lion dans les enceintes de réaction 16. L'agencement sat conou de telle sorte qu'il existe une relation de proportionnalité linéaire entre le mouvement de la tige de déplacement et l'on- registrement . La résistance de réglage 10 se trouve dans un pont de mesure, connu en soi, qui permet de faire intervenir des facteurs convenables pour convertir les valeurs de pros- sion en valeurs de volume.
A la sortie du pont de mesure est relié un insorip- o'
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tour ponctuel fonctionnant7après le principe Aa la compensa- tion .
Parmi les enceintes de réaction 16 appartenant à
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l'installation, l'une d'elles est éventuellement réalisée en enceinte de fonotionnement à vide dans le cas de la mesure d'objets relativement grands* Pour des mesures de grande sensi- bilité, on a, comme représenté à la figure 4, disposé tout le manomètre de Warburg dans le réservoir à gaz 18 qui, par fermeture de la valve 33, joue le rôle d'enceinte de oompensa- tien.
Pour la mise en activité du manomètre de Warburg, automatique, après préparation des essais, la rainure coudée 30 prévue dans la partie rotative 13 du robinet 24 à plateau, à plusieurs voies, relie chaque foie une enceinte de réaction 16, comme indiqué en pointillés à la figure 3, à la branche fermée, constituée par le capillaire 1, du tube en U. Le'ni- veau du liquide dans la branohe fermée change suivant la prao- sion qui règne dans l'enoeinte de réaction 16.
Suivant le sens et l'intensité de la déviation du niveau du liquide d'ar- rêt par rapport à la position de zéro, l'état de phase et la grandeur de la tension de sortie dans le pont à. courant alter- natif du dispositif électrique de déclenchement se modifiant, et l'enroulement de commande, sensible à la phase, du moteur de positionnement 6, qui est un moteur réversible, est commandé de façon correspondante * Le moteur de positionnement 6 'élevé ou abaisse la tige de déplacement 9 par l'intermédiaire de la transmission a câble 7.
Suivant la profondeur de pénétration de la tige de déplacement 9, celle-ci déplace plus ou moins du liquide d'arrêt, ai bien qu'en même temps, la pression hy- crostatique dans la branche fermée et, par suite, la hauteur du liquide d'arrêt se modifient, jusqu'à ce que le ménisque du liquide d'arrêt ait atteint le niveau de point de zéro ini- tialement fixé, et immobilise le moteur de positionnement 6
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le,, l' '1ntermddiairl du dispositif photoélectrique de déclen- chement 5.
Apres lecture de la valeur mesurée, la rainure cou- dés 30 de la partie pouvant tourner 13 ouvre, comme indique en pointillée à la figure 3, la branohe fermée 1 et l'enceinte de réaction 16. sur le réservoir à gaz ou sur l'enceinte de compensation 18. Après équilibrage des pressions, la branche fermée 1 et l'enceinte de réaction 16 sont isolées par rotation de la partie pouvant tourner 13, et après une rotation angu- laire convenable, l'enceinte de réaction 16 suivants cet re- liée à la branohe fermée 1. Ainsi s'opèrent les lectures suc- ceseives des variations de pression dans toutes les enceintes de réaction 16.
Le moteur synchrone 14 qui entraîne la partie oapa- ble de tourner 13 agit, en synchronisme avec le placement du . robinet, sur une commande à programme 15 connue en soit Cette commande à programme aotionne, outre un indicateur de position de robinet fonctionnant électriquement, et un organe à retard électrique pour le débranchement au bout d'un certain temps de la commande en rotation,du robinet, l'impression ponctuelle dans l'insoripteur à bande de compensation et introduit dans le pont de mesure différents facteurs pour chaque enceinte de réaction 16.
Si une correction thermobarométrique automati- que s'impose,la grandeur électrique trouvée à partir de l'en-
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oeinte à lanJtinaüsi4rÎüsn+' ,^. ;.:3= C9N -...-.::=:- '.u.. donner a l'inscripteur un nouveau niveau de point de zéro correspondant à la valeur de cette grandeur, et il s'ensuit, dans la période de mesure associée, une correction thermobarométrique dans l'enregistrement de toutes les autres enceintes de réaction.
Dans le cas le. plus simple, la variation do pression à vide
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d'une enceinte à fonctionnement à vide associée est enregis-
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trée comme telle ou comme grandeur volumétrique et on utilise cet enregistrement comme base pour l'exploitation ultérieur* des mesures.
Pour des mesures de grande sensibilité, le réservoir
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à gaz 16 vet utilise comme enceinte de oompeneation par ferme- ture dea valven 331 6r. sorte 1',4'-:"", ce M oduit une oampnsratian thermobarcmétrique automatique< or,il vaut pa.;'t';t u11ree1.nt pour des mesures continues sur une eaule enceinte de réaction 16, qu'on peut prendra au choix dans la batterie de plusieurs enceintes de réaction.
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"Warburg manometer, automatic, for recording the pressures at constant volume of one or more firm systems"
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The invention relates to an automatic Warburg manometer according to standard WP No. 42.981 provided with a photoelectric trigger device, which adapts under constant volume the pressure changes caused in reaction vessels or chambers by reactions in reaction. gaseous medium, preferably biochemical, and which transforms them into electrical quantities.
We know the Warburg pressure gauge, automatic, according to standard WP No. 42.981. In this Warburg manometer, the closed branch of a U-tube, connected to a reaction vessel, is made in the form of a capillary and the open branch of this U-tube is a large section tube. At the level of the zero point, which is located approximately in the middle of the closed branch, a photoelectric trigger is arranged. The closed branch made of an oapillary tube has, on the other hand, a branch which ends in a ground conical mouth. As the mouthpiece is closed, there is an elastic membrane stretched over a ring. The carrier ring of the membrane is fixed to a lever subjected to the force of a spring and associated with an electromagnet.
-In the open arm of the U-tube, made of a tube with a large section, there is entered a displacement rod which can be raised and lowered, this rod being connected by a suitable transmission to a motor and being coupled to a resistance of setting. The motor is connected, via a relay to be translated, to the photoelectric trigger device. The adjustment resistor is related to an indicating or recording device.
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For the temperature correction, a gas thermometer, of identical construction, the adjustment resistor of which is connected in series with that of the manometer, is associated with the manometer. The enclosure of the gas thermometer, corresponding to a reaction enclosure, functions as a device for locating the pressure in dependence on the temperature and the pressure
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air.
The equal setting resistors of the gas thermometer and the Warburg manometer act in opposite directions # This eliminates the influences of temperature and air pressure which act simultaneously and equally on both instruments *
Each of the reaction chambers belonging to the Warburg apparatus is associated with a manometer, as well as a gas thermometer. * The total arrangement works with a program control so that it is not necessary, one by one. %, as a setting relay for assemblies comprising reaction chambers and pressure gauges, and, on the other hand, a setting relay for gas thermometers,
When putting an installation of this type into service, the soft adjustment relays are connected to the first pair of instrumentation (pressure gauge).
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meter / gas thermometer) after setting the zero point level and the desired time interval. Depending on the level of the liquid, corresponding to the pressure in the enclosure of the gas thermometer, in the closed branch of 1'V, the position of the displacement rod in the open branch with a large passage section of the U-tube is codified through!
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adjustment relays q4 actuate the motor.
The total reoiatance given by the adjustment resistors this recorded cozze magnitude found, by the intcrmci, alr8 of the assembly in bridge of. punctual ir.uoripteur working according to the principle of
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The compensation. At the same time, for zero balancing, the closure of the mouth of the closed branch is released and the two instruments (manometer / gas thermometer) are opened for a short time. During this interval, the system returns to its initial state.
Then, the two instruments are closed and the adjustment relays are connected to the pair of instruments -Following,
The Warburg manometer according to standard WP No.42.981 has the defect that large parts of the manometer are not thermostahlised.In addition, the open branch of the U-tube communicates with the atmosphere in each case. external, so that brief variations in air pressure lead to errors in the measurement result. Variations in the measuring system are also caused by zero balancing against an outside atmosphere not thermostabilized. The zero balancing mechanism leaves non-constant pressure differences after closing.
Zero balancing against fixed gas mixtures, or against pure gases, is not possible, so that the gas voltages in the reaction chamber cannot be influenced from the outside. These drawbacks mean that the measurement results are not always of a sufficiently high quality. In addition, the pressure gauges of a switchgear equipment undergo different zero point drifts. In addition, the expense in terms of measuring and adjustment devices is relatively high, since a pressure gauge and a gas thermometer are required for each reaction chamber.
A relatively large footprint results, and the arrangement does not protect itself from overall control.
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The object of the invention is to record automatically. Are the variations in pressure per variable unit of time caused in closed systems by reactions, preferably biochemical, in several reaction chambers? under conditions of high stability of the gas composition in each particular reaction chamber, for a very high constancy of volume during the measurement of the prassion and for a great variability of the sensitivity with regard to the values of pressure or volumetric values converted automatically, with or without thermo-barometric corrections or automatic compensation, while allowing very little expense in terms of measuring or adjustment devices.
The task of the invention is to provide an automatic Warburg manometer which enables, optionally or in sequential order, according to a program, the connection and disconnection of several reaction chambers to a single manometer, and automatic pressure balancing with respect to a thermostabilized gas atmosphere which can serve as a closed atmosphere for automatic thermomarometric compensation,
The invention satisfies this task by the fact that, being the closed branch of the U-tube of a pressure gauge and the reaction chambers, there is a multi-way plate valve, the plate valve, with several ways,
constituting the upper closure of a gas tank placed in a thermostabilized bath, this tank containing the photoelectric trigger device and parts of the pressure gauge.
The multi-way plate valve consists of a fixed part and a rotatable part, of
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circular base! the fixed part has a drilled oanal connected to the closed branch of the U-shaped tube as well as, in the case of n reaction chambers, 2 passages distributed over rings of different radii concentric at the center of rotation and distributed angularly by making an oongruenoe , the% exterior passages being connected by connections to the reaction chambers and the n interior passages being connected to the gas tank,
while the sapable part to turn present on the sealed surface applied to the fixed plate, an angled groove which, through the drilled channel of the fixed part, is in permanent communication with the closed branch of the tube in U. The angled groove of the par ;. rotating channel advantageously communicates with an annulus groove concentric with the central point of rotation, which is in permanent connection with the drilled channel of the fixed part, which goes towards the closed branch of the U-tube.
In measuring relatively large objects, one of the various reaction chambers in the installation will be used. lisée aveo advantage as an empty operating enclosure.
For high sensitivity measurements, it will be advantageous to place the entire manometer in the gas tank which will constitute a compensation chamber.
The Warburg manometer according to the invention makes it possible to obtain measurement results of a high qualitative value. The recorded result contains only the change in pressure or volume per unit of time, or instantaneous pressure or volume recordings are made for measurements on a particular vessel. The arrangement according to the invention allows a very low temperature stabilization of the parts of the manometer or spaced apart
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filled with gas present. the quality of the recorded measurement result is high by the high stability of the gas composition in each particular reaction chamber.
This is important, especially for biochemical * reactions in gaseous media, since changes in the composition of the gas feed back on the reaction of a biological object. In the arrangement according to the invention, it is possible to make the branch communicate. open the U-tube manometer with a thermostabilized gas atmosphere and to carry out the zero balancing in each case against a thermostabilized atmosphere - possibly against pure oxygen or against another gas .
By connecting any number of reaction chambers existing in a system to a common pressure gauge, the expense of measuring and control devices is minimized. All enoein-; Reactions belonging to the installation and possibly an empty operating chamber are subject to the same zero point drift,
The material expenditure necessary for the Warburg manometer according to the invention is relatively minimal.
We can have a compact and space-saving construction method,! in particular because the agitator mechanism also, which exerts its action on the apparatus arranged laterally in the form of a column, is incorporated in this mode of construction with a good possibility of overall control of the installation and a mode of manipulation simple. The Warburg manometer according to the invention allows automatic thermobarometric compensation.
The invention will be described in more detail below on an exemplary embodiment,
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On the drawings attached to this specification we see in - Figure 1, the automatic Warburg manometer, in longitudinal section, - Figure 2, a plan view of the fixed part and the rotating part of the multi-way plate valve. , considering the sealing surface of the two parts; ' - Figure 3, another embodiment according to Figure 2; FIG. 4, a longitudinal view of the automatic Warburg manometer, in which the gas tank is produced as a compensation chamber.
The Warburg manometer according to the invention is shown in longitudinal section in Figures 1 and 4. In a thermostabilized bath, the liquid level of which is at 20, a gas tank 18 sealed against water and pressure is arranged. , the upper closure of which is constituted by a valve 24 with plate, with several ways. The valve 24 with plate, with several veils, is located between the closed branch of a U-tube, produced by a capillary tube 1, and a battery of several reaction chambers 16 grouped in a circle around the closed branch.
This valve comprises a fixed part 12 and a rotatable part 13. The arrangement assumes that smooth surfaces facing each other, lapped in plan and polished to a perfect shine, achieve, after a short time. pressure, an adhesion ensuring tightness, further improved by a pellioule of liquid (silioone oil or the like). The fixed part 12 is connected to the closed branch of the U-shaped tube, produced by the capillary tube 1, by means of a removable but rigid connection 11 comprising
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for example a ground core and a ground conical manohon.
Through this connection, there is passage, according to FIG. 1, to the closed branch of the U-shaped tube, through a drilled channel 25 produced by a central borehole running right through. According to FIG. 4, this drilled channel 25 may be located outside the center of rotation and open out into an annular groove 26 made in the surface of the etanoheity of the part capable of turning 13, oonentrically to the center of rotation. The fixed part 12 presents, on the other hand, arranged on circles concentric with the center of rotation, of different radii, and according to an angular distribution producing an oongruenoe, external passages 28 and internal passages 29, corresponding to the number. reaction chambers.
Figures 2 and 3 show an exemplary embodiment for six reaction chambers 16. The outer passages 28 are connected to the reaction chambers 16 by bent capillary tubes 17 constituting connectors. The adaptation of the bent capillary tubes 17 to the casing 31 of the tap is made for example by spherical ground joints which can be rotated and blocked. The internal boreholes 29 of the fixed part 12 go to a thermostabilized gas tank 18. The gas tank 18 is filled, optionally continuously, with pure oxygen or other gases through the flexible pipe 19.
The drilled channel 25 of the fixed part 12 connects, according to Figure 1, in the form of a central borehole passing through another bored channel which begins in the journal of the part capable of turning 13, or according to Figure 4, under the shape of a lateral bore passing through the annular groove 26, the closed branch of the U-shaped tube constituted by the capillary tube 1, to a bent groove 30 arranged in the surface of the etanoheity of the capable part
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As a drive device for the rotatable part 13 of the multi-way plate 24 valve 24, a synchronous motor 14 is provided which is at the same time in conjunction with a program control 15 known per se.
The U-shaped tube consisting of the closed branch formed by the capillary 1 and by the open branch formed by the tube 2 with large sectian, which is in the gas tank 18, is provided at its elbow with a capebité of reserse 3 with variable volume, made for example of a flexible satière, and the value of which can be changed by means of the adjustment via 4 to bring the stop liquid to a suitable level
At the zero point of the fermas branch, a photoelectric trip device is placed 5.,
The trigger device 5 is connected, via a known electronic amplifier, with a positioning motor 6 consisting of a revered motor.
blet 1
In the open branch of the U-shaped tube formed by the tube 2 of large section, a displacement rod is centered. ment 9, which is connected by a cable transmission 7, for example, with the positioning motor 6 and with a guided mount 8 for the displacement rod, for figea de. displacement 9, interchangeable, of different size. The displacement rod 9 can be raised and lowered by the positioning motor using known transmission elements. By varying the depression of the displacement rod 9, more or less of the stop liquid is displaced.
Thus, the hydrostatic pressure in the closed branch changes and it is the same for the height of the stop liquid until pa that it has reached the point position
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zero set initially. This compensating stroke of the displacement rod (Ah) gives rise, for a pressure variation AP, for a reestablishment of the rock-ohée value of the level of the stop liquid in the closed branch, to the relation
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rvs Ah (r20S - r2 vs) .1r. p where rs is the radius of the displacement rod, ros the 'ftY' of the open branch and where AP indicates the pressure variations in millimeters of the stop liquid. This relation leads to the following:
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rid os Ah - r2 vs i & P OL r 2 Vs According to this last relation, we can vary the no.
6 hydroméoanique manometer of Warburg by using different displacement rods 9 of different diameters, interchangeable.
The mount for the displacement rod, 8, is coupled with a tuning resistor 10, the varying resistance values of which are a measure of the changes in pros- lion in the reaction chambers 16. The arrangement is designed so that there is a linear proportionality relationship between the movement of the displacement rod and the recording. The adjustment resistor 10 is located in a measuring bridge, known per se, which allows suitable factors to be used to convert the values of prosthesis to values of volume.
At the output of the measuring bridge is connected an insorip- o '
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one-off lathe functioning7 after the principle A has compensation.
Of the 16 reaction chambers belonging to
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the installation, one of them is possibly carried out in a vacuum operating chamber in the case of the measurement of relatively large objects * For measurements of high sensitivity, we have, as represented in FIG. 4, placed the entire Warburg manometer in the gas tank 18 which, by closing the valve 33, acts as a compensating chamber.
To activate the Warburg manometer, automatic, after preparation of the tests, the bent groove 30 provided in the rotating part 13 of the valve 24 with plate, with several ways, connects each liver to a reaction chamber 16, as indicated in dotted lines. in FIG. 3, to the closed branch, constituted by the capillary 1, of the U-tube. The level of the liquid in the closed branhe changes according to the reaction which prevails in the reaction chamber 16.
Depending on the direction and intensity of the deviation of the level of the stop liquid from the zero position, the phase state and the magnitude of the output voltage in the bridge at. alternating current of the changing electric tripping device, and the phase sensitive control winding of the positioning motor 6, which is a reversible motor, is correspondingly controlled * The positioning motor 6 'raised or lowers displacement rod 9 via cable transmission 7.
Depending on the depth of penetration of the displacement rod 9, the latter more or less displaces the stopping liquid, although at the same time the hydrostatic pressure in the closed branch and, consequently, the height of the stop liquid change, until the meniscus of the stop liquid has reached the zero point level initially set, and immobilizes the positioning motor 6
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the, the 1ntermddiairl of the photoelectric release device 5.
After reading the measured value, the angled groove 30 of the rotatable part 13 opens, as indicated in dotted lines in figure 3, the closed branhe 1 and the reaction chamber 16. on the gas tank or on the gas tank. compensation chamber 18. After pressure equalization, the closed branch 1 and the reaction chamber 16 are isolated by rotation from the rotatable part 13, and after a suitable angular rotation, the reaction chamber 16 following this. connected to the closed branohe 1. This is how the successive readings of the pressure variations are carried out in all the reaction chambers 16.
The synchronous motor 14 which drives the rotating part 13 acts in synchronism with the placement of the. valve, on a program control 15 known per se This program control activates, in addition to an electrically operated valve position indicator, and an electrical delay device for disconnecting after a certain time from the rotating control, the tap, the punctual printing in the compensation band insoriptor and introduced into the measuring bridge different factors for each reaction chamber 16.
If an automatic thermobarometric correction is required, the electrical quantity found from the input
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oeinte à lanJtinaüsi4rÎüsn + ', ^. ;.: 3 = C9N -...-. :: =: - '.u .. give the writer a new zero point level corresponding to the value of this quantity, and it follows, in the associated measurement period, a thermobarometric correction in the recording of all the other reaction chambers.
In the case of the. simpler, the vacuum pressure variation
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of an associated vacuum chamber is recorded.
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as such or as a volumetric quantity and this recording is used as a basis for the subsequent evaluation * of the measurements.
For high sensitivity measurements, the tank
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gas 16 vet used as an oompeneation enclosure by closing the valven 331 6r. sort 1 ', 4'-: "", this M oducts an automatic thermobarcmetric oampnsratian <now, it is pa.;' t '; t u11ree1.nt for continuous measurements on a reaction chamber 16, which can be will take several reaction enclosures from the battery.