MC953A1 - Perfectionnements aux instruments destinés à l'enregistrement - Google Patents

Description

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PERFECTIONNEMENTS AUX INSTRUMENTS DESTINES A L'ENREGISTREMENT

INVENTION ds

Monsieur Gian-Franco BUSSOTTI

INTRODUCTION

Il est connu que, dans la majorité des cas où il faut effectuer des mesures de précisions, et observer un phénomène quelconque, une réaction chimique 5 ou autre, on utilise un enregistreur qui enregistre graphiquement le signal

à observer. Il faut disposer dans un même laboratoire de nombreux types ou modèles d'enregistreurs selon que le signal à enregistrer est en courant,en tension, en modulé, en négatif, en positif, ou très faible ou puissant en intensité, ou à très faible impédance ou à impédance élevée.

10 - Un des buts de cette réalisation est celui de permettre d'offrir

' aux laboratoires de recherches et de routine, un appareil enregistreur unique, très fiable et polyvalent, pouvant s'adapter et pouvant résoudre tous ces différents problèmes :

enregistrer un signal sortant d'une cellule photoélectrique ou d'un photomultiplicateur (photométrie-flamme-fluorescence) ou d'un thermocouple ou bulomètre (thermomètre) ou d'un pH mètreçou d'un chromato-

graphe, ou de tout autre générateur d'énergie -même à très, très faible niveau- pouvant être détecté grâce au dispositif d'expansion d'échelle qui équipe l'enregistreur.

- Un deuxième but essentiel consiste en l'idée d'utiliser le même système axe-moteur-potentiomètre-poulie de déroulement, ce qui réduit encore considérablement le fameux jeu dit de la "fourchette",

avec avantage considérable dans les études des spectres-cinétiques, et amélioration importante dans la reproductibilité.

- Le troisième but de cette réalisation est d'équiper l'enregistreur d'un réducteur progressif de la déviation logarithmique qu'on peut ou non insérer lors de l'enregistrement des bandes d'électrophorèse sur papier, ou sur gel, ou sur acétate.

. Cette application permet d'évaluer et d'enregistrer, avec relative intégration, les surfaces des pics, même des électrophorèses fortement pathologiques, sans que le pic relatif à l'albumine dépasse la largeur du papier. Cet avantage permet d'utiliser une expansion d'échelle élevée et de mettre en évidence les fractions des globulines (o<i o(t p> Y ) qui sont souvent très peu prononcées par rapport à l'albumine.

- Le quatrième but essentiel est celui d'équiper cet enregistreur d'un convertisseur de signal linéaire en pourcent de transmission en signal linéaire en densité optique, c'est-à-dire de linéaire en logarithmique.

La présente invention concerne donc de nouveaux perfectionnements applicables aux instruments destinés à l'enregistrement graphique d'un signal électrique ou autre. Elle concerne aussi la possibilité d'équiper ces mêmes instruments destinés à l'enregistrement graphique de nouveaux éléments électroniques leur assurant une polyvalence inconnue jusqu'à ce jour, donnant une solution à tous les problèmes d'enregistrements qui peuvent se poser dans n'importe quel laboratoire de recherche et de routine.

De plus, la présente invention concerne un nouveau système de transmission du signal électrique à la plume enregistreuse par un unique potentiomètre qui réduit presque à zéro les jeux et inerties.

Réunis ensemble, ces perfectionnements ont donné naissance à un nouvel enregistreur potêntiométrique convertisseur universel, à plume enregistreuse, à 10 vitesses dé déroulement, polyvalent, pouvant être équipé en :

LIN-LOG intégrateur voltmétrique à 4x2 digits, avec calcul des pourcentages avec ou sans arrêt sur le pic à lecture moyenne des valeurs moyennes lisibles à temps déterminés sur 4 digits lumineux ou 8 digits lumimux ( fig. 9 )- (linéaire, logarithmique, intégrateur à affichage numérique digital, voltmétrique à affichage numérique digital, convertisseur pour lectures linéaires en transmission, ou linéaires en densité optique, ou directement en concentration, à lecture directe des pourcentages, avec intégration du graphique enregistré jusqu'à une déviation de 5 fois la largeur du papier, avec avertisseur sonore au démarrage du pic de chromatographie, avec millivoltmètre incorporé pouvant permettre une lecture immédiate et directe de la déviation de la plume sur 4 digits lumineux, ou d'une lecture moyenne sur des périodes de temps pré-déterminés, ou éventuellement conserver en mémoire par l'arrêt sur le pic l'affichage lumineux de la déviation plus élevée en D.O. ou en T

PRINCIPE .

Cet enregistreur a été étudié afin de permettre de traduire en un graphique tout phénomène mesuré sur n'importe quel type d'appareil ou d'instrument dans un laboratoire aussi bien de recherche (analyses chimiques, biologiques ou autres) que de routine. Il est composé d'un nombre de modules ou blocs qui permettent une très grande souplesse dans la définition de l'enregistreur. Il est ainsi possible de définir un enregistreur pour spectrophotométrie d'absorption (enregistrements logarithmiques) ou pour spectrofluorescence, spectrophotométrie de flamme par émission (enregistrements linéaires) ( fig. 8 ), ou un enregistreur pour chromatographie ( fig. 7 ) > ces modèles pouvant être équiipés d'un Voltmètre numérique et d'un intégrateur électronique ( fig. 8 ) à la fois très précis ( 1/10.000) et très lisible ( chiffres de 22 mm de haut permettant la lecture à 6 m).

A- BLOC MECANIQUE DE DEFILEMENT ET PB SUPPORT DE PLUME Il offre l'avantage d'un grand nombre de vitesses de défilement réglées par-moteur synchrone et boîte à vitesse de grand rapport (l : 1000). Il permet l'utilisation de plusieurs papiers de différentes graduations et épaisseurs. Il peut en plus défiler en marche avant et en marche arrière.

B- BLOC ENREGISTREUR

Il est caractérisé essentiellement par sa simplicité. L'axe moteur est commun à celui de la poulie d'enroulement et du potentiomètre de recopie de 1 . Ce dernier est du type 2" à 1 tour de grande qualité à résolution infinie et peut être rendu étanche au gré de l'utilisateur. Il est chargé par une résistance électrique de 1 m XI ; les variations de résistance de contact seront sans effet même pour des contacts très usagés. Seulement'2 autres poulies renvoient le câble qui entraîne et commande le chariot inscripteur à stylo-bille, forme moderne d'inscription. Le câble est actionné dans un plan ce qui rend le système simple, robuste et très précis. On peut assurer une précision de linéarité de piste meilleure que 0,25 % et une reproductibilité analogue.

C- BLOC ELECTROMECANIQUE

Il est composé de contacteurs tous disposés du côté gauche de l'appareil. D- BLOC ELECTRONIQUE

Il est composé de plaquettes enfichables sur une plaque de circuit imprimé-mère. Chaque plaque possède une fonction bien déterminée, et nous énumérons ici les principales :

AU3- Amplificateur de courant continu, à grand gain, à découpage par transistor à effet de champ. Cet amplificateur a un gain fixe de 550, une stabilité meilleure que 1 ^V, dérive de 1 /UV/C° à 0,1 /uV/C° impédance d'entrée Ze = 30 K A. Dans le modèle pour chromatographie, l'amplificateur est identique mais les réglages de gain sont précisés et définis par des plots fixes rapportés sur le tableau de l'appareil ( fig. 1 ).

AR3- Amplificateur à gain réglable de 1 à 10 permettant de ramener à la suite de AU les signaux d'entrée de la gamme 3 à 30 mV jusqu'à + 10 V. Cet amplificateur permet de changer en outre la polarité du signal d'entrée suivant qu'il s'agit d'un signal positif ou d'un

signal négatif (fig. 2 ), d'où possibilité de mesures négatives. Ces deux amplificateurs donnent une très grande souplesse à l'appareil qui peut ainsi s'adapter :

- directement après une cellule photoélectrique

- directement après un photomultiplicateur

- à la sortie d'un spectrophotomètre

- à la sortie d'un chromatographe muni de son convertisseur d'impédance

- à la sortie d'un pHmètre

- à la sortie d'un thermomètre, etc, etc...

NL- Ce module calcule la densité optique directement et accomplit la fonction de convertisseur grâce à la caractéristique logarithmique d'une diode. On peut ainsi couvrir, grâce à un simple potentiomètre, une gamme équivalente à une expansion d'échelle comprise entre 0 et 0,2 et 0 et 3 unités de D.O. ( fig. 3 )•

Ce même potentiomètre permet d'afficher la valeur d'une concentration connue et d'obtenir et lire des concentrations inconnues, directement, sans calcul complémentaire.

TAL- Ce module donne des alimentations * 15V, + 200 V stabilisées à mieux que 1% pour les circuits intégrés linéaires et pour les tubes d'affichage (fig. 4).

PAL - Module servant à alimenter en î 6 V + 5 V, respectivement, le moteur d'asservissement et les circuits intégrés digitaux, (fig. 5 )•

SEHV- Amplificateur opérationnel de puissance. Compare le signal à enregistrer avec le signal fourni par le potentiomètre de référence; la polarité du signal de la différence va donc faire tourner le moteur du servomécanisme de façon à annuler cette différence ( fig. 6).

COMAF 7~ Bloc compteur décimal qui comporte 4 tubes d'affichage, 8 circuits T.T.L, destinés au comptage des impulsions délivrées par la plaquette C AP .

KL 1- Circuit avertisseur destiné à prévenir l'opérateur que l'enregistrement de chromatographie est commencé. Possède un seuil de démarrage fixe ou réglable.

CAP 1 - Intégration par le système du convertisseur tension-fréquence, qui utilise un transistor unijonction dont la fréquence d'oscillation est commandée par une tension continue qui correspond au signal à enregistrer. Il y a cinq vitesses 85 d'intégration qui se suivent dans un rapport de 3 environ.

CAP Chromato - Intégration par le système du convertisseur ; tension-fréquence qui utilise aussi un transistor unijonction dont l'oscillation est commandée par le signal à enregistrer. Il y a dans ce circuit 3 vitesses d'intégration qui sont obtenues 90 par division à l'aide de circuits logiques. Le rapport de division est exactement de 10 entre chaque vitesse.

INT 1 - Module d'intégration et mémorisation spéciale pour les électrophorèses. Le signal sert de courant de charge à un condensateur monté dans un circuit d'amplificateur opérationnel. En fin 95 de mesure cette charge est conservée avec une dérive inférieure à

2 mV/mm. La valeur du courant de charge est lue et affichée par ion voltmètre numérique. Ce système est prévu pour être calibré à 100,0 <fo.

Exemple de lecture % d'un électrophorèse 100 On fait une lecture globale de la bande, la valeur X obtenue va

être amenée à 100,0 fo, à l'aide du potentiomètre de calibrage. On fait ensuite une lecture pic par pic en faisant une remise à zéro entre chaque pic, les résultats seront donc en fo du total des pics, ce total étant 100,0 -

105 Quelques schémas - blocs - types - 4 planches comptenant 9 figures -

Claims (1)

1. RESUME

   L'invention concerne vin appareil, appelé enregistreur, destiné à l'enregistrement graphique de tout signal électrique,rendu polyvalent par l'application de différents blocs ou modules électroniques spécialement étudiés afin de 5 permettre l'inclusion ou l'exclusion d'une performance par rapport aux autres.

   Plus précisément l'invention revendique les 4 points suivants :

   lp) Enregistreur rendu polyvalent dans ses performances électriques et mécaniques, en effet :

   On peut enregistrer un phénomène électrique de colorimétrie ou spectro-10 photométrie, ou de flamme ou de pHmétrie ou de chromatographie avec affichage numérique et mécanique - graphique de l'intégration et du pourcentage avec affichage voltmétrique de la déviation de la plume,

   avec possibilité de conversion du signal linéaire en logarithmique et expansion de l'échelle, avec possibilité d'intégrer un signal dépassant 15 5 fois la largeur du papier, et avec affichage des valeurs les plus

   élevées avec mémoire et arrêt sur le pic ou affichage des valeurs moyennes - enregistrement avec défilement du papier à 10 vitesses en marche avant et en marche arrière.

   20

   2°) Un judicieux montage mécanique utilise le même axe moteur - axe potentiométrique - axe poulie de déroulement du câble qui élimine les jeux dits de "fourchette".

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   3°) Equipement sur l'enregistreur d'un réducteur progressif de D.O. ce qui permet d'enregistrer les bandes d'électrophorèses même très pathologiques sans que le pic de l'albumine dépasse la largeur du papier.

   4°) Equipement de l'enregistreur d'un convertisseur qui permet de convertir un signal linéaire en signal logarithmique et d'expanser ce signal dans un rapport de 1 : 10.000 -

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