DE2048933C3 - Schaltungsanordnung zur analogen zeitlichen Integration - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung

ίο zur analogen zeitlichen Integration einer Spannung, mit einem die zu integrierende Spannung entsprechend einer Meßgröße abgebenden Spannungsgeber, dessen Bezugspotential bei fehlender Meßgröße über ein Stellglied einstellbar ist, mit einem das Stellglied

»5 betätigenden und über eine Verstarkeranordnung zur Einstellung des Bezugspotentials steuerbaren Servomotor, mit einem Spannungsintegrator, dem die zu integrierende Spannung zuführbar ist, mit einer auf das Bezugspotential festlegbaren Auswerteeinrich-

tung für ein vom Spannungsintegrator abgegebenes Ausgangssignal und mit einer der Verstärkeranordnung eine variable Spannung zuführenden, variablen Spannungsquelle.

Spannungsintegratoren haben den Nachteil, auch

dann eine Spannung aufzuintegrieren, wenn an ihrem Eingang keine Spannung anliegt. Dieses Verhalten wird als Drift bezeichnet und führt insbesondere bei langen Integrationszeiten als Langzeitdrift zu erheblichen Fehlern im Integrationsergebnis. Liegt die Drift des Spannungsintegrators z. B. bei 500 μ V pro Sekunde, so beträgt die Langzeitdrift bei einer Integrationsdauer von 5 Minuten etwa 150 μν. Wird der Spannungsintegrator z. B. in einem Chromatographieanalysator \ erwendet, so sind derartige Fehler nicht tragbar.

Aus der I ISA.-Patentschrift 3 049908 ist ein driftkompensierter Spannungsintegrator in einem Chromatographieanalysator bekannt. D'esem Spannungsintegrator wird aus einem als Brücke ausgebildeten Spannungsgeber eine Spannung zur Integration zugeführt. Die Brücke dieses bekannten Chromatographieanalysators ist als selbstabgleichende Brücke ausgeführt, die mit Hilfe einer eine Diagonalspannung der Brücke aufnehmenden Verstärkeranordnung, eines Servomotors und eines Stellglieds in einem Brükken/weig die Diagonalspannung der Brücke vor Beginn der Integration auf Null abgleicht. Zur Driftkompensation liefert ein zerhackerstabilisierter Zusatzverstärker ein weitgehend driftfreies Bezugspotential für den Spannungsintegrator. Als Auswerteeinrichtung ist ein Schreiber vorgesehen, dessen Nullpunktschreibstellung auf das Bezugspotential festlegbar ist. Dieses Vorgehen kompensiert zwar die Drifl des Spannungsintegrators bei kurzen Integrationszei-

ten, ist jedoch zur Kompensation der Langzeitdrift aul Grund unvermeidlicher, wenn auch geringfügige!

Schwankungen des Bezugspotentials nicht geeignet Ein weiterer Chromatographieanalysator ist aus dei

USA.-Patentschrift 2965 300 bekannt. Zur Verbes

^ft° serung der Meßgenauigkeit wird hier zum Abgleicl einer Meßbrückenschaltung ein von einem zerhacker stabilisierten Verstärker betriebener Servokreis ver wendet. Langzeitdriftfehler können hierdurch jedocl nicht ausgeglichen werden.

Aus »Elektronische Rechenanlage I« 1959, Heft 4 Seiten 186 bis 190, ist nun weiterhin bekannt, an dei Eingang des Spannungsintegrators eine die Driftspan nung am Ausgang ausgleichende Spannung anzule

gen. Diese Spannung muß während der Integrationsdauer am Eingang des Spannungsintegrators anliegen und führt auf Grund unvermeidlicher Schwankungen wiederum zu Verfälschungen des Ergebnisses.

Die Erfindung hat nun die Auigabe, die Driftspannung des eingangs näher erläuterten Spannungsintegrators möglichst exakt zu kompensieren, ohne während der Integrationsdauer eine externe Spannungsquelle an seinen Eingang anschließen zu müssen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die variable Spannung der variablen Spannungsquelle auf die Driftspannung des Spannungsintegrators einstellbar ist, daß der Servomotor das Stellglied so einstellt, daß eine sich ergebende Vorspannung entgegengesetzt gleich der Driftspannung ist und daß die variable Spannungsquelle beim Integrieren abschaltbar ist.

Der Spannungsgeber wird damit zusätzlich zur Kompensation der Driftspannung herangezogen. Die über die Verstärkeranordnung und den Servomotor eingestellte Vorspannung bleibt auch nach Abschalten der variablen Spannungsquelle bestehen. Zusätzliche Fehlerquellen auf Grund unzureichend stabilisierter externer Spannungsquellen werden vermieden. Da die Verstärkeranordnung und der Servomotor zum Einstellen des Spannungsgebers sowohl auf das Bezugspotential als auch auf die Vorspannung verwendet werden, heben sich Einstellfehler weitgehend auf. Die Erfindung eignet sich deshalb vorteilhaft zur Kompensation der Langzeitdrift.

Im folgenden soll die Erfindung an Hand von Zeichnungen näher erläutert werden, und zwar zeigt

Fig. 1 ein schematisches Diagramm einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 2 eine Vorrichtung zur quantitativen Messung der Komponenten einer Flüssigkeitsströmung unter Verwendung e^;ner Modifikation des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine analoge Integrationsvorrichtung zur Integration eines Signals über der Zeit gezeigt. Diese Vorrichtung weist einige wichtige Komponenten auf. Diese sind: Ein Spannungsgeber 56, ein Spannungsintegrator 12, eine variable, auf die Driftspannung einstellbare Spannungsquelle 13, eine Verstärkeranordnung 50, ein Spannungseinstellservomotor 51 und ein Servomotor 23. Der Spannungsgeber 56 ist von der Art einer Wheatstone-Brücke mit einem zweiten und einem ersten Zweig und wird für die Erzeugung der zu integrierenden Spannung verwendet. Zweite und erste Anschlüsse 2 bzw. 1 des Spannungsgebers 56 sind vermittels eines Widerstandes 3 miteinander verbunden. Die Anschlüsse 1 und 2 sind in dem zweiten bzw. ersten Zweig angeordnet und teilen jeden Zweig in Abschnitte. Ein Abschnitt des zweiten Zweiges weist einen variablen Widerstand 34 und den benachbarten Teil eines Widerstandes 27 auf. In ähnlicher Weise weist der benachbarte Abschnitt des ersten Zweiges der Spannungsgeber 56 einen variablen Widerstand 33 und den benachbarten Teil eines Widerstandes 32 auf. Eine Leitung 62 ist zwischen diesen zwei benachbarten Abschnitten an den Spannungsgeber 56 angeschlossen und ist mit einer Energiequelle 35 verbunden. Der andere Abschnitt des zweiten Zweiges des Spannungsgebers 56 weist den restlichen Teil des Widerstandes 27, einen festen Widerstand 29 und den benachbarten Teil eines Widerstandes 30 auf. Der andere Abschnitt des ersten Zweiges des Spannungsgebers 56 weist die restlichen Teile der Wi-Jerstände 30 und 32 in Serie mit einem Festwiderstand 31 auf. Diese letzteren Abschnitte sind einande benachbart und über eine dazwischen angeschlossen Leitung 63 mit der Energiequelle 35 verbunden.
Der Spannungsintegrator 12 weist einen Wider

stand 5 auf, der von einem Rechenverstärker 4 gefolg ist, sowie einen parallel dazu geschalteten Kondensator 6. Ein zur Masse führender Schalter 8 ist mit derr Widerstand 5 verbunden, um den Rechenverstärker 4 und den Kondensator 6 zu überbrücken. Der Spannungsintegrator 12 ist mit den Anschlüssen 1 und 2 verbunden und weist eine Ausgangsleitung 70 auf. Wie aus Fi g. 1 ersichtlich, ist diese über einen Widerstand 17, eine Leitung 52 mit einem Kontakt 10 eines Dreiwegeschalters 9 verbunden. In dem Spannungs-

!5 integrator 12 fließt ein Strom durch den Rechenverstärker 4, bzw. wird ein Strom durch den Kondensator 6 rückgeführt, wenn ein elektrisches Potential an den Anschlüssen 1 und 2 anliegt. Die Spannung K_n ist die Spannungsdifferenz zwischen der Ausgangslei-

tung 70 und dem ersten Anschluß 1. Solange der Schalter 8 offen ist, wird die Spannung K₁, immer dann abnehmen, wenn eine positive Spannung zwischen dem zweiten Anschluß 2 und dem ersten Anschluß 1 anliegt Umgekehrt wird die Spannung K₀ immer dann

ansteigen, wenn eine negative Spannung zwischen dem zweiten Abschluß 2 und dem ersten Anschluß 1 besteht. K₁₁ bleibt konstant, wenn K₁, d.h. die vom Spannungsgeber 56 abgegebene Spannung, gleich 0 ist. Das Ergebnis ist, daß K₁₁ die additive Spannung im Hinblick auf die Zeit darstellt, die zwischen den Anschlüssen 1 und 2 besteht. Das heißt, K„ ist das Integral von K₁ im Hinblick auf die mit einer Konstanten multiplizierte Zeit. K₁₁ wird kontinuierlich als Integral von K₁ gebildet, bis der Spannungsintegrator 12 vermittels des Schalters 8 zurückgestellt wird. Wenn der Spannungsintegrator 12 integriert, ist der Schalter 8 offen. Soll die Spannung K_n auf 0 zurückgesetzt werden, so wird der Schalter 8 geschlossen, der Kondensator 6 wird zur Masse hin entladen und K₁₁ sinkt auf 0 ab.

Die variable Spannungsquelle 13 erzeugt ein elektrisches Signal, das die Drift des Spannungsintegrators 12 ausgleicht. Die variable Spannungsquelle 13 weist eine Batterie 14 in Serie zu Widerständen 16 und 15 auf Der Widerstand 15 ist variabel; an ihm fällt eine variable Spannung als Kompensationsspannung K, ab, die an eine erste Kompensationsspannungsleitung 64 abgegeben wird. Die Kompensationsspannung V_r. die auf das System angewendet wird, kann variiert werden, und die variable Spannungsquelle 13 ist dadurch einstellbar.

Die erste Kompensationsspannungsleitung 64 der variablen Spannungsquelle 13 ist mit dem zweiten Anschluß 2 verbunden. Eine zweite Kompensations-Spannungsleitung 65 ist mit einem Kontakt 11 des Dreiwegeschalters 9 verbunden.

Die Verstärkeranordnung 50 weist einen Ausgangsverstärker 53 mit einer Steuersignalleitung 54, die bei einem Zweiwegeschalter 26 endet, und eine weitere variable Spannungsquelle 20 auf, die in Reihe mit dem Ausgangsverstärker 53 zwischen dem Dreiwegeschalter 9 und dem ersten Anschluß 1 liegt. Man erkennt, daß der Dreiwegeschalter 9 über den Kontakt 11 mit der zweiten Kompensationsspannungsleitung 65 der variablen Spannungsquelle 13 oder über einen Kontakt 60 und eine Leitung 59 mit dem ersten Anschluß 1 oder über den Kontakt 10 mit der Ausgangsleitung 70 verbindbar ist. Es ist iedoch stets nur

einer dieser Kontakte zur selben Zeit geschlossen.

Der Spannungseinstellservomotor 51 ist mit dem Zweiwegeschalter 26 verbindbar und mit dem ersten Anschluß 1 verbunden. Der Spannungseinstellservomotor 51 ist mit der weiteren variablen Spannungsquelle 20 gekuppelt und ändert diese, bis das Eingangssignal des Ausgangsverstärkers 53 Null ist. Das Eingangssignaides Ausgangsverstärkers 53 wird nur 0 sein, wenn die äußere Spannung der Verstärkeranordnung 50 exakt durch die weitere variable Spannungsquelle 20 ausgeglichen ist. Der Spannungseinstellservomotor 51 variiert die von der weiteren variablen Spannungsquelle 20 abgegebene Spannung, bis das Eingangssignal der Verstärkeranordnung 50 immer 0 ist, wenn die Verstärkeranordnung 50 an den ersten Anschluß 1 und vermittels des Dreiwegeschalters 9 und des Kontaktes 10 an die Leitung 52 angeschlossen ist. Die mechanische Tätigkeit des Spannungseinstellservomotors 51 setzt einen Schreibstift 80 über einem Papier in Stellung, das mit konstanter Geschwindigkeit durch einen Schreiber 81 geführt wird. Der Schreibtest 80 schreibt das Integral der vom Spannungsgeber 56 abgegebenen Spannung über der Zeit.

Der Servomotor 23 ist mit dem ersten Anschluß 1 verbunden und mit einem Kontakt 24 des Zweiwegeschalters 26 verbindbar. Der Servomotor 23 ist mit dem Signalgeber 56 gekuppelt. Der Spannungsgeber 56 ist dadurch einstellbar und die Spannungsdifferenz zwischen dem zweiten Anschluß 2 und dem ersten Anschluß 1 anderbar. Die vom Spannungsgeber 56 abgegebene Spannung wird so geändert, daß sie gleich, in der Polarität jedoch entgegengeset7t zur Kompensationsspannung V₁ der variablen Spannungsquelle 13 ist.

Im folgenden soll die Betriebsweise der analogen Integrationsvorrichtung nach Fig. 1 vom Beginn bis zum vollständigen Ende eines einzelnen Zyklus des Betriebes erläutert werden. Die Spannung zwischen Anschluß 2 und Anschluß 1 verändert sich langsam über eine Zeitperiode, so daß jeder fließende Strom als Gleichstrom angesehen werden kann oder ein Strom sehr niedriger Frequenz ist. Die Eingangsspannung ist in Fi g. 1 als V_s angezeigt. Der Widerstand 3 ist mit den Anschlüssen 1 und 2 verbunden und liegt parallel zum ebenfalls an die Anschlüsse 1 und 2 angeschlossenen Spannungsintegrator 12. Der Spannungsintegrator 12 integriert die Spannung zwischen den Anschlüssen 2 und 1 über der Zeit. Das Ergebnis wird als analoges Spannungssignal auf der Ausgangsleitung 70 und der Leitung 52 beim Kontakt 10 abgegeben.

Ohne diese Erfindung würde die Brücke des Spannungsgebers 56 normalerweise zu Beginn eines Integrationszyklus abgeglichen sein. Dies würde bedeuten, daß kein Stromfluß oder kein Spannungspotential zwischen dem zweiten Anschluß 2 und dem ersten Anschluß 1 vorhanden ist. Das heißt, V₅ würde normalerweise 0 sein. Gemäß dieser Erfindung ist die Brücke jedoch anfänglich so vorgespannt, daß V_s anfanglich nicht gleich 0 ist.

Beim Beginneines Integrationszyklus gemäß dieser Erfindung ist der Schalter 8 geschlossen und die Brücke des Spannungsgebers 56 ist, zur Kompensation der Drift des Spannungsintegrators 12, um eine Vorspannung vorgespannt. Die Brücke des Spannungsgebers 56 wird anfänglich durch Schließen des Dreiwegeschalters 9 gegen den Kontakt 60 und des Zweiwegeschalters 26 gegen einen Kontakt 67 abgeglichen. Dies bewirkt einen geschlossenen Kreis in der Verstärkeranordnung 50 durch den Ausgangsverstärker 53, die Leitung 61, den Dreiwegeschalter 9, den Kontakt 60 und die Leitungen 58 und 59. Das von der weiteren variablen Spannungsquelle 20 erzeugte Spannungseingangssignal des Ausgangsverstärkrs 53 führt zu einer Ausgangsspannung auf der Steuersignalleitung 54. Diese Spannung auf der Steuersignalleitung 54 betätigt den Spannungseinstellservomotor 51 und treibt die weitere variable Spannungsquelle 20 zu 0, da die gebildete Eingangsschaltung einen Kurzschluß darstellt. Der Spannungseinstellservomotor 51 treibt auch den Schreibstift 80 des Schreibers 81 zu einer ((-Aufzeichnung. Nachdem die Spannung der weiteren variablen Spannungsquelle 20 Null erreicht hat, wird der Zweiwegeschalter 26 zum Kontakt 24 des Servomotors 23 gewechselt. Dies verbindet den Servomotor 23 mit der Verstärkeranordnung 50. Da

dort die Steuersignalleitung 54 ein Signal für eine 0-Aufzeichnung führt, ändert der Servomotor 23 die Position eines Kontaktes 68 auf dem Widerstand 27 der Brücke des Spannungsgebers 56, gleicht dadurch die Brücke ab und bringt die Spannung V_s auf einen

Wert 0. Der Dreiwegeschalter 9 wird dann auf den Kontakt 11 geschaltet und die variable Spannungsquelle 13 hierdurch mit der Verstärkeranordnung 50 verbunden. Da die Kompensationsspannung V₁ auf die Verstärkeranordnung 50 wirkt, liegt ein Span-

nungseingangssignal am Ausgangsverstärker 53 an. Über die Steuersignalleitung 54 wird der Servomotor 23 betätigt und die Position des Kontaktes 68 entlang dem Widerstand 27 so eingestellt, daß die Brücke des Spannungsgebers 56 nicht länger abgeglichen ist. son-

dern bereits ursprünglich eine Spannung V₁ abgibt, die in der Größe der Kompensationsspannung K₁ gleich ist. Der Servomotor 23 arbeitet derartig, daß die Polarität der Spannung K, entgegengesetzt der Polarität der normalen Spannung des Spannungsge-

bers 56 ist, die über den Anschlüssen 1 und 2 während der Tätigkeit dieser analogen Integrationsvorrichtung auftritt.

V₁ kann durch die Bewegung eines mit der ersten Kompensationsspannungsleitung 64 verbundenen Kontaktes 69 entlang dem Widerstand 15 so eingestellt werden, daß V_f exakt gleich der Driftspannung ist, die im Spannungsintegrator 12 auftritt. Die Spannung V₁ weicht dann vom Wert, den sie sonst annehmen würde, um den Wert V_t ab, der gleich der im Spannungsintegrator 12 auftretenden Driftspannung ist.

Nach Einführen der Vorspannung in V_s wird dei Zweiwegeschalter 26 gegen den Kontakt 67 geschlossen, der Dreiwegeschalter 9 wird gegen den Kontakt 10 geschlossen und der Schalter 8 wird geöffnet. Die Ausgangsleitung 70 des Spannungsintegrators 12 wird dadurch an die Verstärkeranordnung 50 angeschlossen, wodurch das Integral der Spannung V₅ vom Schreiber 81 aufgezeichnet wird. Die Schalter 26, S und 8 können mechanische Schalter oder Relais sein, die automatisch oder von Hand betätigt werden. Zum Rückstellen des Rechenverstärkers 4 im Spannungsintegrator 12 kann der Schalter 8 geschlossen werden. Wenn der Schalter 8 geschlossen wird, fällt die Verstärkerausgangsspannung V₀ aufO ab. Der Spannungsintegrator 12 kann zu jeder Zeit zurückgesetzi werden, aber gewöhnlich erfolgt dies, während die Brücke des Spannungsgebers 56, wie oben beschrie-

ben, abgeglichen und vorgespannt wird.

Die Schalter 8, 9 und 26 können von einem programmierten Zeitschalter oder Taktgeber, wie z.B. einem Zeitschalter 37 in Fig. 2, betätigt werden. Die Vorrichtung der Fig. 2 zeigt eine spezielle Anwendung dieser Erfindung bei der quantitativen Messung des Gehaltes an Komponenten einer Strömung durch zeitliches Integrieren einer von einer elektrischen Brücke abgegebenen Signalspannung, wobei die Signalspannung von der vorhandenen Menge, jeder Komponente der Strömung abhängt. Derartige Vorrichtungen sind als Chromatographieranalysatoren, z.B. als Siedepunktsüberwachungseinrichtung, bekanntgeworden. Auf dem Schreiber wird für jeden Zyklus der Überwachungseinrichtung eine Destillationskurve dargestellt. Die Überwachungseinrichtung wird für die Prüfung eines fließenden Kohlenwasserstoffstromes in einer Fraktionierkolonne bei der Raffinierung von Petroleumprodukten verwendet. Die Ausführungsform nach Fig. 2 weist eine Brücke 56 auf, die der Brücke des Signalgebers 56 in Fig. 1 in Ausbildung und Tätigkeit sehr ähnelt. Alle anderen wesentlichen Komponenten der Ausführungsform der Fig 2 sind die gleichen wie die bei der Ausführungsform der Fig. 1. Die Brücke 56' zeigt Änderungen in der thermischen Leitfähigkeit eines über einen Widerstand 34' geführten Gasstromes an. der zusammen mit einem Teil des Widerstandes 27 den Teil eines Abschnittes der Brücke 56' bildet. Diese Änderung in der thermischen Leitfähigkeit ist eine direkte An- ;eige einer Änderung des quantitativen Gehaltes der verschiedenen Komponenten einer aus einer I etroleumfraktionierkolonne entnommenen Kohlenwasserstoffprobe. . .

In Fig. 2 ist eine Chromatographiersaule 46 bekanntcr Art gezeigt, z. B. eine Gas-Flüssigkeits-Uiromatographiersäule oder eine Verteilungssaule Uie Chromatographiersaule 46 weist eine Verteilungsflussigkeit auf. die wahlweise den Durchgang der Komponenten einer Probe aus dem fließenden Konlenwassersloffstrom verlangsamt. Die Verteilungsflussigkeit w.rd auf einem festen Untergrund mit großer Oberflache, wie /. B. Schamottsteinpulver, getragen. Ein Probeninjektionsventil 47 ist mit dtr Chromatographiersaule 46 verbunden, undein iragergase.nlaßrohr48und ein Probeneinlaßrohr 49 iaufen nach oben, um mit dem Probemnjeküonsventil 47 zusammenzutreffen. Letzteres weist einen pertonerten Block 84 auf, der zurück und nach vorn innerhalb e.nes Hohlraumes 85 bewegt wird und1 fur die Aufnahme einer z.B. vom Probeneinlaß 49 eingeführten Kohlenwasserstoffprobe reproduzierbaren Maßes geeignet ist. Der Block 84 wu_d »ruck und nach vorn innerhalb des Hohlraumes 85 bewegt'ο bald Luftdruck auf das eine oder das andere Ende des Blockes 84 einwirken kann. Der I^T^TJ™ den gegenüberliegenden Enden des tionsventils 47 über ein durch den Zeitgeber tigtes Injektionssolenoid 83 zugeführt. Normalerwlise fließt der Kohlenwasserstoffstrom von dem Probeneinlaßrohr 49 durch das Proben.njekt.onsven til 47 und nach außen durch ein Auslaßroh ■ 44_z.u Beginn jedes Probenzyklus schließt Jedoch das Pro beninjektionsventil 47 eine Kohlenwasserstoffprobe aus dim Einlaßrohr 49 ein und gibt die Prcban de Chromatographiersaule 46 ab. Die Probe wirdin diese Chromatoiraphiersäule 46 vermittels Tragergas überführt, das in das Probeninjektionsventil 47 durch das Trägergaseinlaßrohr 48 eintritt. Das Trägergas, z. B. Helium, wird hierbei in das Trägergaseinlaßrohr 48 eingeführt und strömt durch das Trägergaseinlaßrohr 48 und in ein sich vom Rohr 48 abzweigendes Rohr 45. Ein Nadelventil 71 reguliert die Strömung des Trägergases durch das Rohr 45, und ein Flußsteuerventil 86 reguliert die Strömung durch das Trägergaseinlaßrohr 48.

Vom Trägergaseinlaßrohr 48 läuft das Trägergas ίο durch das Probeninjektionsventil 47 in die Chromatographiersaule 46, dann in einen Hohlraum 40 in einem temperaturgesteuerten Detektorblock 38 und durch eine Auslaßleitung 41 heraus. Zur selben Zeit wird ein fließender Kohlenwasserstoffstrom unbekannter quantitativer Zusammensetzung in das Einlaßrohr 49 und durch ein Auslaßrohr 44 herausgeführt, und zwar durch einen direkten Kanal in dem Probeninjektionsventil 47. Die qualitative Zusammensetzung des Kohlenwasserstoffstromes im Einlaßrohr 49 ist anfänglich unbekannt, kann aber bestimmt werden, nachdem verschiedene Komponenten aus einer Probe des Kohlenwasserstoffstromes zuerst aufgelöst und dann von der Verteilungsflüssigkeit in der Chromatographiersaule 46 eluiert sind. Dies ist durch eine geeignete Auswahl der Verteilungsflüssigkeit möglich, die wahlweise bei relativ langen Intervallen in der Größenordnung der Siedepunkte der Komponenten die Probenkomponenten freimacht oder löst. Das Intervall zwischen dem Lösen aufeinanderfolgender Probenkomponenten unterscheidet eine Komponente von der anderen, sogar wenn die Siedepunkte aufeinanderfolgender Komponenten zu eng beieinander liegen, um eine unterscheidbare Trennung durch Destillation zu bewirken. Um eine wirksame Eluation der Probe nach der Injektion zu ermöglichen, wird die Chromatographiersaule 46 mit programmierter Rate erwärmt. Wenn das Trägergas aus dem Trägergaseinlaßrohr 48 das Probeninjektionsventil 47 und die Chromatographiersäule 46 verläßt, trägt es die Probenkomponenten mit sich, die durch das Probeninjektionsventil 47 - gemäß ihren entsprechenden Siedepunkten eingereiht - injiziert werden. Das Trägergas und die eingereihten Probenkomponenten fließen in den Hohlraum 40 des Detektorblockes 38 und treten aus diesem durch die Auslaßleitung 41 aus.

Zusätzlich zum Hohlraum 40 weist der Detektorblock 38 einen anderen Hohlraum 39 auf, in welchem eine Trägergasmenge durch das Rohr 45 vom Trägergaseinlaßrohr 48 eingeführt ist. Diese Trägergasmenge läuft nicht durch das Probeninjektionsventil Al und weist keine Kohlenwasserstoffstromprobenkomponenten auf. Die Trägergasmenge aus dem Rohr 4f wird als Referenzstrom verwendet und verläßt der Hohlraum 39 durch ein Auslaßrohr 42.
Die veränderbaren Widerstände 33 und 34 dei Brücke des Spannungsgebers 56 der Fig. 1 werder durch Widerstandswendeln 33' bzw. 34' in Fig. 2 ersetzt; sie sind über eine Energieleitung 62' mit dei Energiequelle 35 verbunden. Die Widerstandswende 33' ist innerhalb des Hohlraumes 39 angeordnet, unc die Widerstandswendel 34' ist innerhalb des Hohlrau mes 40 in dem Detektorblock 38 angeordnet. Dei Strom aus der Energiequelle 35, der durch die Wider Standswendeln 33' und 34' läuft, heizt die Wider Standswendeln, während das darüberstreichende Heliumträgergas eine gewisse Wärmemenge abführt, bis ein Gleichgewichtszustand erreicht ist. Die Brücke 56 ist so eingestellt, daß sie bei dieser Gleichgewichtsbe

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Chromatographieniäule 46, der periodisch die aufein anderfolgenden Komponenlen de. Probe Mg, „„,j d.e W.derslandswendel 33' befinde, sich in einem ,"i-

nenHehumslrom. Wenn eine Probenkomponen?ea"< der Chrornatoeraphiersäule 46 eluierl wird S Z über die W.derslandswendel 34' und führ wc, S McTi £"· ^af ^eS ΐ" ""'" Heliumslrom ,ie g" s"anddeft^Vi f Ϊ' °^ki<:h8ewichl, d, der Wide ? .. sldndderWiderslandswendel34ansleiet Die Eluier

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur analogen zeitlichen 1 ntegration einer Spannung, mit einem die zu integrierende Spannung entsprechend einer Meßgröße abgebenden Spannungsgeber, dessen Bezugspotential bei fehlender Meßgröße über ein Stellglied einstellbar ist, mit einem das Stellglied betätigenden und über eine Verstärkeranordnung zur Einstellung des Bezugspotentials steuerbaren Servomotor, mit einem Spannungsintegrator, dem die zu integrierende Spannung zuführbar ist, mit einer auf das Bezugspotential festlegbaren Auswerteeinrichtung für ein vom Spar.nungsintegrator abgegebenes Ausgangssignal und mit en.»er der Vei Stärkeranordnung eine variable Spannung zuführenden, variablen Spannungsquelle, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Spannung der variablen Spannungsquelle (13) auf die Driftspannung des Spannungsintegrators (12) einstellbar ist, daß der Servomotor (23) das Stellglied (68) so einstellt, daß eine sich ergebende Vorspannung entgegengesetzt gleich der Driftspannung ist und daß die variable Spannungsquelle 13 beim Integrieren abschaltbar ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Ausgangsanschlüssen (1. 2) des Spannungsgebers (56) ein Widerstand (3) geschaltet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsgeber (56) als Brückenschaltung ausgebildet ist und die zu integrierende Spannung eine Diagonalspannung der Brückenschaltung ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichne!, daß die tirückcnschaltung (56) als Wheatstone-Brücke ausgehildet ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstarkeranordnung (50) ausgangsseitig über einen Zweiwegeschalter (24. 26, 67) wahlweise mit dem Servomotor (23) oder mit einem weiteren, eine Registriereinrichtung (81) betätigenden Servomotor (51) verbindbar ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstarkeranordnung (50) eingangsseitig über einen Dreiwegeschalter (9,10,11, 60) wahlweise mit einem Ausgang (52) des Spannungsintegrators (12) oder einer Bezugspotentialleitung (58) oder der variablen Spannungsquelle (13) verbindbar ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bezugsspannungseingang eines Verstärkers (53) der Verstarkeranordnung (50) über eine variable Bezugsspannungsquelle (20) mit der Bezugspotentialleitung (58) verbunden ist und daß der weitere Servomotor (51) mit der variablen Bezugsspannungsquelle (20) zur Änderung ihrer Spannung gekuppelt ist.

8. Schaltungsanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsintegrator (12) einen Verstärker (4) aufweist, dessen Eingang über einen Kondensator (6) an seinen Ausgang (70) und über einen Widerstand (5) an einen Eingangsanschluß (2) des Spannungsintegrators (12) angeschlossen ist und dessen Eingang über einen Kurzschlußschaller (8) mit Masse verbindbar ist.