RU1807333C - Device for inspecting change in viscosity of culture liquid - Google Patents

Abstract

Использование: в медицинской, пищевой и микробиологической промышленности и при проведении исследований. Сущность изобретени : прибор содержит измерительный преобразователь, блок формировани  импульсов, триггер, тактовый генератор, генератор импульсов, управл емый одновибра- тор, задатчик длительности импульсов, сумматор и регистратор. 1 ил. .Usage: in the medical, food and microbiological industry and in research. SUMMARY OF THE INVENTION: the device comprises a measuring transducer, a pulse shaping unit, a trigger, a clock, a pulse generator, a controllable single-vibrator, a pulse width adjuster, an adder and a recorder. 1 ill. .

Description

Изобретение относитс  к приборам дл  определени  в зкости и может быть использовано в медицинской, пищевой и микробиологической промышленности и в исследовательской практике.The invention relates to viscosity measuring instruments and can be used in the medical, food and microbiological industries and in research practice.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности контрол  изменени  в зкости культуральной жидкости.The aim of the invention is to increase the accuracy of controlling the change in viscosity of the culture fluid.

На чертеже изображена функциональна  схема прибора дл  контрол  изменени  в зкости культуральной жидкости, состо щего из преобразовател  1, блока формировани  импульсов 2, одновибратора Зс задатчиком длительности импульса 4, триггера 5, генератора импульсов 6, тактового генератора 7, сумматора 8, регистратора 9.The drawing shows a functional diagram of a device for monitoring the viscosity change of a culture fluid, consisting of a transducer 1, a pulse shaping unit 2, a single-vibrator 3c with a pulse duration setter 4, a trigger 5, a pulse generator 6, a clock 7, an adder 8, a recorder 9.

Первичный измерительный преобразователь 1 включает в себ  электродвигатель 13, на валу 12 которого размещен датчик в зкости 10, помещенный в емкость 11с испытуемой средой. С валом 12 св зан формирователь 14 периодических электрических сигналов. Функци  этого блока состоит в преобразовании скорости вращени  датчика в зкости в периодическую последовательность электрических сигналов, период которых пропорционален скорости вращени  датчика в зкости (авторское свидетельство СССР № 1427237, С01 N 18/14).The primary measuring transducer 1 includes an electric motor 13, on the shaft 12 of which a viscosity sensor 10 is placed, which is placed in the container 11c with the test medium. A shaper 14 of periodic electrical signals is connected to the shaft 12. The function of this unit is to convert the speed of rotation of the sensor into a periodic periodic sequence of electrical signals whose period is proportional to the speed of rotation of the sensor to viscosity (USSR copyright certificate No. 1427237, C01 No. 18/14).

Блок формировани  импульсов 2, состо- : ит из усилител -ограничител  15 и формировател  фронтов и уровней импульсов 16. Функци  формировател  2 состоит в формировании последовательности пр моугольных периодических импульсов из поступающих на его вход периодических электрических сигналов , при этом выходные электрические параметры импульсов согласуютс  с входными электрическими параметрами элементов последующей схемы измерени , и период импульсов остаетс  пропорциональным скорости вращени  датчика в зкости 10.The pulse forming unit 2, consists of: it consists of an amplifier-limiter 15 and a shaper of edges and pulse levels 16. The function of the shaper 2 is to generate a sequence of rectangular periodic pulses from periodic electrical signals arriving at its input, while the output electrical parameters of the pulses are consistent with the input electrical parameters of the elements of the subsequent measurement circuit, and the pulse period remains proportional to the speed of rotation of the sensor of viscosity 10.

Усилитель-ограничитель 15 формирует плоскую вершину, а также сглаживает (усредн ет ) дребезг и размывание фронтов, поступающих на его вход периодических электрических сигналов, и представл ет из себ  часть схемы вольтметра Ф 203,The amplifier-limiter 15 forms a flat top, and also smoothes (averages) the bounce and blurring of the fronts arriving at its input of periodic electrical signals, and is part of the voltmeter circuit Ф 203,

Формирователь фронтов и уровней импульсов 16 формирует крутизну фронтов иThe generator of fronts and pulse levels 16 forms the steepness of the fronts and

елate

СWITH

0000

оabout

J со со соJ stock stock

стабилизирует верхний и нижний уровни выходных импульсов и выполнен по схеме триггера Шмитта на микросхеме К155ТЛ1. При этом выходные параметры импульсов согласуютс  с входными электрическими параметрами последующей схемы измерени .It stabilizes the upper and lower levels of the output pulses and is made according to the Schmitt trigger scheme on the K155TL1 chip. In this case, the output parameters of the pulses are consistent with the input electrical parameters of the subsequent measurement circuit.

Одновибратор 3 с задатчиком длительности импульса 4 служит дл  генерации пр моугольного импульса синхронного с измер емым, но противоположной пол рности. Длительность этого импульса регулируетс  вручную с помощью задатчика длительности импульса 4, который представл ет регулируемую RC цепь, а одновибратор 3 построен на микросхеме интегрального таймера КР1006ВИ1.A single vibrator 3 with a pulse width adjuster 4 serves to generate a rectangular pulse synchronous with the measured but opposite polarity. The duration of this pulse is manually adjusted using a pulse width adjuster 4, which is an adjustable RC circuit, and the single-shot 3 is built on the integrated timer chip KR1006VI1.

Триггер 5 предназначен дл  формировани  измерительного импульса, длительность которого равна длительности периода поступающей на его счетный вход последовательности импульсов с формировател  импульсов 2, а также формирует импульс дл  запуска одновибратора 3. Генератор импульсов б предназначен дл  генерации импульсов кварцевой частоты.Trigger 5 is designed to generate a measuring pulse, the duration of which is equal to the length of the period of the pulse train arriving at its counting input from pulse former 2, and also generates a pulse to start the one-shot 3. Pulse generator b is used to generate quartz frequency pulses.

Тактовый генератор 7, Сигнал тактового генератора 7 на выходе дифференцируетс  цепью RC и подаетс  на установочные входы триггера 5 и регистратора 9. Период выдачи этих сигналов определ ет врем  измерени  поступающей на прибор информации .Clock generator 7, The signal of the clock generator 7 at the output is differentiated by the RC circuit and is supplied to the installation inputs of the trigger 5 and the recorder 9. The period of the output of these signals determines the measurement time of the information received at the device.

Сумматор собран по схеме трехвходо- вого логического элемента И и предназначен дл  сложени  импульсов, поступающих с триггера 5, генератора импульсов кварцевой частоты 6 и одновибратора 3. На выходе сумматора 5 формируетс  пачка импульсов кварцевой частоты, длительность которой пропорциональна скорости вращени  датчика в зкости.The adder is assembled according to the circuit of the three-input logic element And and is designed to add pulses from the trigger 5, the pulse generator of the quartz frequency 6 and the one-shot 3. At the output of the adder 5, a packet of pulses of quartz frequency is formed, the duration of which is proportional to the speed of rotation of the viscosity sensor.

Триггер 5, тактовый генератор 7, сумматор 8 заимствованы из Микросхемы и их применение авт.В.А.Батушев, В.Н.Вениаг минови др. Радио и св зь 1983г., стр.216- 218. .Trigger 5, clock 7, adder 8 are borrowed from the microcircuit and their application is authored by V.A. Batushev, V.N. Veniag minovi et al. Radio and Communications 1983, p. 216-218.

Регистратор 9, состоит из последовательно соединённых счетчика им пульсов 17, .дешифратора 18 и индикатора 19, предназначен дл  считывани  импульсов и индикации измер емой информации на цифровом индикаторе.The recorder 9, consists of a pulse counter 17 connected to it, a decoder 18 and an indicator 19 connected in series, intended for reading pulses and indicating the measured information on a digital indicator.

Прибор работает следующим образом.The device operates as follows.

В приборе использован метод измерени  длительности периода импульса путем подсчета импульсов кварцевой частоты, заполн ющих измер емый период. Помещаем датчик в зкости .10 в сосуд 11. с исследуемой жидкостью. При подаче питающего напр жени  на двигатель 13, вал 12The instrument used a method for measuring the duration of a pulse period by counting quartz frequency pulses filling the measured period. We place the sensor with a viscosity of .10 in the vessel 11. with the test liquid. When applying a supply voltage to the motor 13, the shaft 12

приходит во вращение. Скорость вращени  вала 12 пропорциональна в зкости исследуемой жидкости, так как на нем жестко св зан датчик в зкости 10. Формировательcomes into rotation. The rotation speed of the shaft 12 is proportional to the viscosity of the test fluid, since a viscosity sensor 10 is rigidly connected to it.

электрических импульсов 14 также св зан с валом 12 и вырабатывает периодическую последовательность электрических сигналов , при этом длительность периодов этих сигналов пропорциональна скорости вра0 щени  датчика в зкости 10.electrical pulses 14 are also connected to the shaft 12 and generates a periodic sequence of electrical signals, while the duration of the periods of these signals is proportional to the speed of rotation of the sensor viscosity 10.

С выхода первичного измерительного преобразовател  1 периодическа  последовательность электрических сигналов поступает на вход формировател  импульсовFrom the output of the primary measuring transducer 1, a periodic sequence of electrical signals is fed to the input of the pulse former

5 2, где формируетс  периодическа  последовательность пр моугольных импульсов, длительность периода этих импульсов пропорциональна скорости вращени  датчика в зкости 10.5 2, where a periodic sequence of rectangular pulses is formed, the duration of the period of these pulses is proportional to the speed of rotation of the sensor of viscosity 10.

0 С выхода формировател  2 периодическа  последовательность пр моугольных импульсов поступает на счетный вход триггера 5, Триггер 5 управл етс  по установочному входу импульсом с тактового генератора 7. До0 From the output of the shaper 2, a periodic sequence of rectangular pulses is fed to the counting input of trigger 5, trigger 5 is controlled by the setting input by a pulse from clock 7. To

5 поступлени  импульса с тактового генератора 7 триггер 5 заблокирован и не срабатывает от импульсов, поступающих на его счетный вход. При поступлении импульса с тактового генератора 7 на установочный триггер 5 раз0 блокируетс  и готов к срабатыванию от первого поступающего импульса на счетный вход. При прохождении этого импульса триггер 5 срабатывает и как только проходит передний фронт второго импульса триггер 55, when a pulse is received from a clock generator 7, trigger 5 is blocked and does not work from pulses arriving at its counter input. Upon receipt of a pulse from the clock 7 to the installation trigger 5 times0 is blocked and ready to operate from the first incoming pulse to the counting input. When this pulse passes, trigger 5 fires and as soon as the leading edge of the second pulse passes, trigger 5

5 снова блокируетс . Таким образом, во врем  одного импульса с тактового генератора 7 до другого, на выходе триггера 5 формируетс  один импульс, длительность которого равна длительности периода поступающей5 is blocked again. Thus, during one pulse from the clock 7 to another, one pulse is generated at the output of trigger 5, the duration of which is equal to the duration of the incoming

0 на его счетный вход последовательности импульсов, а на инвертированном выходе формируетс  импульс дл  запуска одновибратора 3. Имлульс с тактового генератора 7 одновременно поступает на установочный0 to its counting input of the pulse train, and a pulse is generated at the inverted output to start the one-shot 3. The pulse from the clock generator 7 simultaneously enters the installation

5 вход регистратора 9 и сбрасывает информацию в ноль.5 the input of the registrar 9 and resets the information to zero.

С выходэ триггера 5 измер емый импульс , длительность которого пропорциональна скорости вращени  датчика в зкостиFrom the output of trigger 5, a measured pulse, the duration of which is proportional to the speed of rotation of the sensor viscosity

0 ю, поступает на один из входов сумматора 8, на второй вход которого поступает последовательность импульсов с выхода кварцевого генератора импульсов 6, На выходе сумматора 8 формируетс  пачка импульсов квар5 цевой частоты, длительность которой равна длительности измер емого импульса. С выхода сумматора 8 пачка импульсов поступает на вхбд регистратора 9, считываетс 1 двоично-дес тичным счетчиком 17, на выходе которого формируетс  двоично-дес тичный код. Этот код поступает на вход дешифратора 18, который преобразует двоично-дес тичный код в код, необходимый дл  управлени  сегментами индикатора. На цифровом индикаторе 19 отображаетс  необходима  информаци .0 s, is fed to one of the inputs of the adder 8, the second input of which receives a sequence of pulses from the output of the quartz pulse generator 6, At the output of the adder 8, a packet of pulses of quartz frequency is formed, the duration of which is equal to the duration of the measured pulse. From the output of adder 8, the pulse train is fed to the I / O of the recorder 9, it is read 1 by a binary decimal counter 17, at the output of which a binary decimal code is generated. This code is input to the decoder 18, which converts the binary decimal code into the code needed to control the indicator segments. The digital indicator 19 displays the necessary information.

В св зи с тем, что длительность измер емого сигнала с первичного преобразовател  1 не может быть равна нулю, в общую схему измерени  введена схема, позвол юща  компенсировать первоначальные показани  в зкости, состо ща  изодновибратора 3 и задатчика длительности импульса 4. Од- новибратор 3 запускаетс  по информационному входу от импульса с инвертируемого выхода триггера 5, Длительность импульса на выходе одновибратора 3 регулируетс  вручную , с помощью задатчика длительности импульса 4, который представл ет RC цепь, соединенную с управл ющим входом одно- вибратора 3. При этом пол рность импульса с выхода одновибратора 3 обратна пол рности измер емого импульса с выхода триггера 3, а передние фронта их совпадают по времени.Due to the fact that the duration of the measured signal from the primary transducer 1 cannot be equal to zero, a scheme has been introduced into the general measurement circuit to compensate for the initial viscosity readings, consisting of a single vibrator 3 and a pulse width adjuster 4. Single vibrator 3 triggered by the information input from a pulse from the inverted output of trigger 5, the pulse duration at the output of one-shot 3 is manually controlled using a pulse width adjuster 4, which represents an RC circuit connected to the control yuschim monostable input 3. In this case the polarity of the pulse output from the monostable multivibrator 3 reverse polarity of the measured pulse output from the flip-flop 3, and the front edge of the same time.

Импульс с одновибратора 3 поступает на третий вход сумматора 8. На выходе сумматора 8 формируетс  импульс, заполненный импульсами кварцевой частоты, представл ющий разницу между длительностью измер емого и компенсационного импульса. Таким образом, регулиру  с помощью RC цепи, задатчика длительности импульсов 4, длительность выходного импульса с одновибратора 3 можно скомпенсировать начальные показани  в зкости исследуемой жидкости.A pulse from a single vibrator 3 is fed to the third input of the adder 8. At the output of the adder 8, a pulse is formed, filled with pulses of quartz frequency, which represents the difference between the duration of the measured and compensation pulses. Thus, by adjusting, with the help of the RC circuit, the pulse width adjuster 4, the duration of the output pulse from the one-shot 3, it is possible to compensate for the initial viscosity readings of the test liquid.

Итак, из последовательности периодических электрических сигналов с выхода первичного измерительного преобразовател  1, в формирователе импульсов 2 формируетс  последовательность периодических пр моугольных импульсов. Триггером 5 из последовательности пр моугольных импульсов , в промежутке между двум  импульсами от тактового генератора 7, формируетс  пр моугольный импульс, длительность которого равна длительности периода по5 ступающей на его счетный вход последовательности пр моугольных импульсов. Этот импульс поступает на вход сумматора 8, на другой вход которого поступает последовательность импульсов кварцевой частоты сSo, from the sequence of periodic electrical signals from the output of the primary measuring transducer 1, a sequence of periodic rectangular pulses is formed in the pulse shaper 2. A trigger 5 from a sequence of rectangular pulses, in the interval between two pulses from a clock generator 7, forms a rectangular pulse, the duration of which is equal to the length of the period 5 of the sequence of rectangular pulses arriving at its counting input. This pulse is fed to the input of the adder 8, the other input of which receives a sequence of pulses of quartz frequency with

0 генератора импульсов 6 и на третий вход- импульс с одновибратора 3. С выхода сумматора 8 на вход регистратора. 9 поступает пачка импульсов кварцевой частоты, длительность которой равна разнице между измер 5 емыми компенсационными импульсами. Количество импульсов в пачке пропорционально скорости вращени  датчика в зкости 10, полученна  информаци  отображаетс  на цифровой индикации регистратора 9.0 pulse generator 6 and to the third input, a pulse from a single-shot 3. From the output of the adder 8 to the input of the recorder. 9, a packet of quartz frequency pulses arrives, the duration of which is equal to the difference between the 5 measured compensation pulses. The number of pulses in the packet is proportional to the speed of rotation of the sensor viscosity 10, the received information is displayed on the digital display of the recorder 9.

00

Формула.из о б-ратани Formula. Of b-ratani

Прибор дл  контрол  изменени  в зкости культуральной жидкости, содержащийA device for monitoring the change in viscosity of the culture fluid containing

5 последовательно соединенные измерительный преобразователь и блок формировани  импульсов, а также тактовый генератор, генератор импульсов, одновибратор и регистратор , отличающийс  тем, что, с целью5 series-connected measuring transducer and a pulse shaping unit, as well as a clock generator, a pulse generator, a single vibrator and a recorder, characterized in that, for the purpose of

0 повышени  точности измерений, в него введены триггер, сумматор и зэдатчиК Длитель- ности импульсов, выход которого соединен с управл ющим входом одновибратора, . подключенного выходом к первому входуTo increase the accuracy of measurements, a trigger, adder, and pulses are introduced into it. Pulse Duration, the output of which is connected to the control input of a single-shot,. connected by an output to the first input

5 сумматора и информационным входом - к первому выходу триггера, который подсое- динен счетным входом к выходу блока формировани  импульсов, установочным . входом - к выходу тактового генератора и к 5 of the adder and the information input - to the first output of the trigger, which is connected by a counting input to the output of the pulse forming unit, installation. input - to the output of the clock generator and to

0 установочному входу регистратора и вто- : рым выходом - к второму входу сумматора, подключенного третьим входом к выходу генератора импульсов и выходом - к счетному входу регистратора.0 to the installation input of the recorder and the second: second output - to the second input of the adder connected by the third input to the output of the pulse generator and the output to the counting input of the registrar.