ChSTU repository

Зміст 
 
Стор. 
Вступ...................................................................................................................5 
1 Аналіз існуючих аналогів на основі критичного огляду літературних 
джерел.............................................................................................................................7 
2 Обґрунтування технічного завдання...........................................................18 
3 Розробка функціональної схеми аналітичного хроматографічного 
портативного приладу лабораторного типу………………………………………...19 
4 Розробка принципової схеми аналогового блоку пристрою.....................20 
4.1 Розробка вузлів аналітичного аналітичного хроматографічного 
портативного приладу лабораторного типу...............................................................20 
4.2 Підсилювачі сигналів.................................................................................21 
5 Електричний розрахунок вузлів аналогового блоку пристрою.................23 
5.1 Розрахунок підсилювача………………………………………………….23 
5.2 Оцінка надійності підсилювача………………………………………….44 
6 Спеціальний розділ………………………………………………………….48 
6.1 Вибір варіанта технологічного процесу виготовлення фотошаблону 
друкованої плати блоку перетворювача напруга-частота………………………….48 
6.2 Економічний розділ……………………………………………………….56 
6.3 Аналіз небезпек та шкідливостей, що впливають на співробітника 
електротехнічної лабораторії………………………………………………………..58 
Висновок............................................................................................................72 
Список використовуваної літератури.............................................................73 
Додаток А Відомість технічного проекту......................................................74 
Додаток Б Перелік нормативної документації............................................75 
 
 
 СКРС83.022.413.002ПЗ 
Изм. Лист  № докум. Подп. Дата 
 Разраб. Пріхно Є.Є. Аналітичний хроматографічний Лит. Лист Листов 
 Пров. Трембовецька Р.В. портативний прилад 3 92 
  лабораторного типу. 
 Н. Контр. Тичков В.В. ЧДТУ 
Пояснювальна записка 
 Утв   
Додаток В Специфікація та переліки елементів............................................77 
Додаток Г Результати розрахунку блоків аналітичного хроматографічного 
портативного приладу лабораторного типу на ЕОМ.................................................86 
Додаток Д Комплект документів на технологічний процес складання 
друкованої плати перетворювача „напруга-частота”................................................88 
Лист 
СКРС83.022.413.002ПЗ 
4 
Изм.  
Лист № докум. Подп. Дата  
 
Вступ 
 
В сучасних умовах, економічний і соціальний розвиток України, 
здійснюється шляхом розвитку нових принципів проектування і промислового 
виготовлення електронного обладнання, розробки нової елементної бази, 
заснованої на принципах мікроелектроніки, яка відкриває широкі перспективи  
для значного підвищення надійності і покращання габаритно-вагових показників 
електронного обладнання, використання якого - необхідна умова сучасного 
виробництва будь-якої галузі промисловості. 
В даному курсовому проєкті представлений вимірювач хроматографічних 
піків (далі «пристрій»), який призначений для автоматизації аналітичного циклу 
лабораторних хроматографів, які, в свою чергу, використовуються на одному з 
крупних сучасних хімічних підприємств міста - ВАТ «Азот». Багатоманітність і 
специфічність виробництва, складні технології, використання високоактивних 
речовин, а також високої температури та тиску, обумовлює підвищений контроль, 
для чого врешті і призначений даний пристрій. Пристрій здійснює обробку 
вихідного сигналу з хроматографу для отримання повідомлень про склад суміші,  
що аналізується, в вигляді концентрації її компонентів. 
Пристрій включає в себе два підсилювачі (ПЕ і П2), використання яких 
залежить від роботи оператора з детекторами, перетворювача напруга - частота 
(ПНЧ), детектора нахилу (ДН), блоку керування, який, в свою чергу, формує 
накази  для керування роботою лічильників площі і часу (ЛП і ЛЧ), блоку корекції 
(БК) і блоків виводу  інформації. 
Пристрій має настільне конструктивне виконання, стійке до механічного 
впливу і навколишнього середовища.  
Основні характеристики пристрою: 
*  діапазон розрахунку параметрів хроматографічних піків: 
по площині - від 1 до 11010 мкВс, 
по часу затримки - від 1 до 1010 с; 
 кількість обробляючих піків - не менше 60; 
5 
 
 чутливість детектора нахилу - від 0,9 до 90 мкВс; 
 частота слідування імпульсів - не більш 0,25 Гц; 
 вхідна напруга - не більш 0,2 В. 
Існує кілька типів подібних пристроїв, як вітчизняних так і закордонних.  
Так, вітчизняним аналогом пристрою є інтегратор У-02, який, при 
детальному розгляданні має декілька вагомих недоліків, а саме: власно інтегратор 
і електрометричний підсилювач сигналів не зібрані в одному корпусі, складності 
у керуванні роботою, похибки пов’язані з роботою детектора нахилу, усуненню 
яких перешкоджає шум, що змушує оператора перейти на ручний режим роботи, а 
це не завжди  зручно. Всі ці недоліки приводять до хибного результату. 
Якщо брати закордонні аналоги, наприклад, пристрої фірми HEWLETT 
PACKARD типу НР4890, то вони, безумовно, випереджають сучасні вітчизняні по 
ряду чинників і, насамперед, цифровим завданням і контролем параметрів 
режиму, що виводить метод аналізу на новий рівень, але, як правило, 
використання ЕОМ в таких системах, робить їх вартість дуже великою і це 
обумовлює неможливість їх масового використання. 
Приведений же пристрій має відносно малу вартість, завдяки проведеній 
модернізації аналогового блоку пристрою, став значно чутливим до мінімального 
вихідного сигналу, усунені похибки, які пов’язані  з роботою детектора нахилу, а 
також похибка помилок оператора зведена до мінімуму. 
Застосування пристрою на підприємстві значно підвищить якість 
проведення аналізу, збільшить зручність в користуванні - збереже робочий час, 
швидкість обробки вхідного сигналу пристроєм, зробить час проведення аналізу 
мінімальним. 
6 
 
1 Аналіз існуючих аналогів на основі критичного огляду літературних 
джерел 
 
1.1 Газовий хроматограф  
Пристрій [1] відноситься до аналітичного приладобудування, а саме до 
газових хроматографів, і може бути використане для хроматографічного аналізу 
складу багатокомпонентних газових сумішей, наприклад, у гірничодобувній 
промисловості при ведення гірничорятувальних робіт. 
Мета розробки - підвищення надійності роботи, а також розширення 
функціональних можливостей хроматографа. 
На рисунку 1.1 зображений пропонований газовий хроматограф. 
Хроматограф містить лінію газу-носія з джерелом газу-носія, що є 1 
ємністю високого тиску і підключений до неї регулятор 2 тиски з манометром 3. 
На виході регулятора 2 тиски встановлені манометр 4 низькі тиски і фільтр 5 
сушки газу-носія. Лінія газу-носія має двох галузей, на виході, яких установлені 
регульовані дроселі 6 і 7, крім того, в одній з галузей додатково встановлений 
регульований дросель 8. Хроматографічні стовпчики 9 і 10 з'єднані з краном-
перемикачем 11, при цьому стовпчик 9 з'єднаний з першою камерою 12 детектора 
13 і краном-перемикачем 11, а стовпчик 10 з'єднаний із другою камерою 14 
детектора 13 і через лінію 15 затримки - із краном-перемикачем 11. Стовпчик 9 
заповнений двома типами сорбентів - полісорбом і силікагелем, узятих у 
співвідношенні (4,5-5,5): 1 по масі. 
Лінія підготовки проби з фільтром 16 сушки проби, калібрований обсяг 17 
і доза, що представляє собою калібрований обсяг 18, з'єднані краном-перемикачем 
11, причому одна з доз (каліброваних обсягів) виконана у виді каналу в корпусі 
крана-перемикача 11, а калібровані обсяги (дози) узяті в співвідношенні (15-20): 
1. Схема виміру містить міст 19, підсилювач 20, пристрій 21 температурної 
компенсації, перемикач 22, вимірник 23, таймер 24 ланцюг 25 пуску і джерело26 
харчування моста. 
Хроматограф працює в такий спосіб. 
7 
 
 
 
Рисунок 1.1 - Схема газового хроматографа 
 
Газ-носій з ємності 1 під тиском, вимірюваним манометром 3, надходить 
на регулятор 2 тиски, після якого під робочим тиском вимірюваним манометром 
4, газ надходить у фільтр 5 сушки. Далі газ-носій надходить до крана-перемикача 
11 двома потоками, в одному з яких знаходиться регульований дросель 8. Через 
кран-перемикач 11 досліджувана проба вводиться в хроматограф, надходить у 
8 
 
фільтр 16, де відбувається її сушка, і через кран-перемикач 11 заповнює два 
послідовно з'єднаних каліброваних обсяги 17 і 18, після чого вона через кран-
перемикач 11 скидається в навколишню атмосферу. 
Газ-носій вимиває пробу з каліброваного обсягу 17 (чи 18) і подає її в 
стовпчик 9, у якій відбувається поділ СО2 із сумою інших компонентів Н2, О2, N2, 
СН4 і СО. Сума всіх компонентів проби, крім СО2, надходить у камеру 12 
детектора 13, при цьому на діагоналі вимірювального моста 19 виділяється сигнал 
загального піка, що надходить на вхід підсилювача 20. Посилений сигнал з 
виходу підсилювача 20 через пристрій 21 температурної компенсації і перемикач 
22 надходить на вимірювальний прилад 23. 
З камери 12 детектора 13 через кран-перемикач 11 сума всіх компонентів, 
крім СО2, надходить у лінію 15 затримки. Після закінчення цього переходу в 
момент закінчення загального піка кран-перемикач повертається у вихідне 
положення. Зі стовпчика 9 СО2 а надходить у камеру 12 детектора 13, сигнал з 
який подається на вхід підсилювача 20, і через відповідну ланцюг пристрою 
температурної компенсації 21 і перемикач 22 надходить на вимірник 23. З камери 
12 детектора 13 через кран-перемикач 11 і регульований дросель 7 СО2 - 
скидається в навколишню атмосферу, не піддаючи "отруєнню" сорбент стовпчика 
10. 
Після виділення сигналу С2 через визначений проміжок часу сума інших 
компонентів з лінії 15 затримки надходить у стовпчик 10 у наступній 
послідовності: Н2, О2, N2, СН4, СО. Компоненти по черзі надходять у камеру 14 
детектора 13, сигнали з який після посилення також реєструються вимірювальним 
приладом 23. Потім компоненти через регульований дросель 6 скидаються в 
навколишню атмосферу. Дроселі 6-8 забезпечують оптимальна витрата газу-носія 
через хроматографічні стовпчика 9 і 10. 
У процесі аналізу перед очікуваним виходом кожного компонента, час 
виходу якого визначається по таймері 24, перемикач 21 встановлюється в 
положення, що відповідає діапазону виміру компонента. При вимірі СО2 сигнал 
на виході детектора має зворотну полярність. Для зміни полярності підключення 
9 
 
вимірювального приладу 23 служить перемикач 22. При введенні проби в лінію 
газу-носія вода, що знаходиться в пробі, розділяється стовпчиком 9. 
Заповнення стовпчика 9 двома типами сорбентів - полисорбом-1 і 
силікагелем АСКГ, проводять таким чином, що першим по ходу газу-носія в 
колонку 9 знаходиться полисорб-1, а наприкінці стовпчика - силікагель АСКГ, 
причому їхнє співвідношення відповідно дорівнює (4,5-5,5): 1 по масі, приводить 
до того, що вода виходить зі стовпчика 9 через 70-80 хв. після введення проби 
(замість 12-15 хв. у випадку заповнення стовпчика 9 тільки одним полисорбом-1 
без силікагелю АСКГ), а сигнал води має тривалість 70-80 хв. (замість 6-8 хв. у 
випадку заповнення стовпчика 9 тільки одним полисорбом-1). У результаті на 
максимально чуттєвому діапазоні вимірів хроматографа сигнал води виявляється 
у виді практично постійного незначного зсуву рівня нульового сигналу, що легко 
компенсується балансом вимірювального моста, чим зменшується погрішність 
вимірів. 
При проведенні аналізів сигнал води також не впливає на результати 
вимірів, тому що довгострокова зміна рівня нульового сигналу також легко 
компенсується балансом вимірювального моста 21 перед початком аналізу, при 
цьому дрейф нульового сигналу за час виміру сигналу кожного з компонентів 
складає близько 0,3 %. У такий спосіб підвищується точність вимірів. 
Якщо при аналізі газової суміші введення проби виробляється через 
більший калібрований обсяг, що дозволяє вимірювати об'ємний зміст компонентів 
до 25 % і показання вимірювального приладу 23 при цьому перевищують межа 
вимірів, використовується менший калібрований обсяг. При цьому межа виміру 
об'ємного змісту компонентів розширюється до 50 %. 
 
1.2 Газовий хроматограф 
Пристрій [4] відноситься до хроматографії, зокрема до газових 
хроматографів для визначення домішок у присутності великої кількості основного 
компонента. 
10 
 
Мета розробки - спрощення конструкції, підвищення надійності й 
економічності хроматографа. 
На рисунках 1.2 і 1.3 представлені два положення пневматичної схеми 
пропонованого газового хроматографа; на рисунках 1.4 і 1.5 - хроматограми 
поділу домішок і основного компонента. 
 
 
Рисунок 1.2 - Схема газового хроматографа 
 
Пневматична система хроматографа складається з крана 1 для 
переключення газового потоку, хроматографічного стовпчика 2, детектора 3, 
крана-дозатора 4, хроматографічного стовпчика 5 і регульованого опору 6. 
 
Рисунок 1.3 - Схема газового хроматографа 
 
Хроматограф працює в такий спосіб. 
11 
 
У положенні регулюючого крана 1 (рисунок 1.2) здійснюється введення 
аналізованої газової суміші в стовпчик 5, де відбувається неповний поділ домішок 
і основного компонента, велика частина якого скидається в атмосферу (рисунок 
1.3). 
 
Рисунок 1.4 - Хроматограма поділу домішок 
 
Після закінчення часу кран 1 переводиться в друге положення (рисунок 
1.3) і частина основного компонента, що залишилася, з домішками надходить на 
додатковий стовпчик 2, де відбувається повний поділ домішок і основного 
компонента. Частина основного компонента, що залишилася, і наступні за ним 
домішки фіксуються у вимірювальній камері детектора 3 з наступною 
реєстрацією у виді хроматограми (рисунок 1.4). 
 
Рисунок 1.5 - Хроматограма основного компонента 
12 
 
Перевагою даної пневматичної схеми є те, що витрата газу-носія через усю 
систему залишається постійним, тому що при переключенні комутуючого крана 
змінюється тільки послідовність з'єднання елементів, а скидання основного 
компонента в атмосферу здійснюється без ускладнюючої схему рівнобіжної лінії, 
що підвищує економічність хроматографа за рахунок зниження витрати газу-носія 
в два рази. 
 
1.3 Газовий хроматограф  
Пристрій [7] відноситься до аналітичного приладобудування, а саме до 
газової хроматографії, і може, знайти застосування в газових хроматографах, 
призначених для визначення невеликих кількостей домішок у різних речовинах. 
Мета розробки - розширення функціональних можливостей і підвищення 
вірогідності аналізу. 
На рисунку 1.6 зображена структурна схема газового хроматографа. 
Хроматограф складається з включених послідовно джерела 1 газу-носія 
(регулятора витрати газу), першого осередку 2 (порівняльної) катарометра 3, 
перемикача потоку 4, пристрою введення проб 5 (випарника), першого 
розділового стовпчика 6, сполучної муфти 7 з каналом скидання 8, другого 
розділового стовпчика 9 і детектора 10. Канал скидання 8 з'єднаний із другим 
осередком 11 (вимірювальної) катарометра 3, зв'язаної через клапан 12 з 
атмосферою. Канал скидання 8 з'єднаний також з каналом 13 для підведення 
додаткового потоку газу-носія, формованого джерелом 14 газу, і з каналом 15, що 
з'єднує його з другим виходом перемикача потоку 4. 
Пристрій уведення проб може бути постачено каналом 16 для скидання 
газу, на виході якого встановлене регульоване пневмоопір 17. Стовпчик 6, муфта 
7 і стовпчик 9 розміщені в загальному термостаті 18. 
Хроматограф працює в такий спосіб. 
Потік газу-носія, формований джерелом 1 газу-носія, надходить у 
порівняльний осередок 2 катарометра 3, а потім через перемикач потоку 4 - у 
пристрій уведення проб 5 (випарник). З випарника 5 потік газу-носія подається в 
13 
 
перший розділовий стовпчик 6, зв'язану своїм виходом із входом другого 
стовпчика 9 і каналом 8 для скидання потоку елюенту, що виходить зі стовпчика 
6. 
  
Рисунок 1.6 - Схема газового хроматографа 
 
На виході каналу 8 установлений другий осередок 11 (вимірювальна) 
катарометра 3, вихід якої через запірний клапан 12 з'єднаний з атмосферою. 
Запірний клапан 12 у вихідному положенні відкритий при визначенні домішок, 
що мають більш високу, чим основний компонентів, температуру кипіння і 
закритий при визначенні домішок, що мають меншу, чим основний компонент 
температуру кипіння. У випарник 5 уводиться проба. Основний компонент 
досліджуваної суміші, що має меншу, чим домішки, температуру кипіння 
(відповідно і час виходу), відокремлюється від домішок на першому розділовому 
стовпчику 6 і скидається в атмосферу через канал 8, другу осередок 11 
катарометра 3 і відкритий клапан 12. При проходженні пар основного компонента 
через другий осередок 11 на виході катарометра формується сигнал, 
пропорційний його кількості. Джерелом 14 додаткового потоку газу (регулятор 
витрати газу) формується потік газу, величина якого складає 0,2 - 0,3 величини 
14 
 
витрати газу, що протікає через стовпчик 6. Додатковий потік газу через канал 13 
подається в канал 8, де змішується з потоком елюенту, що виходить зі стовпчика 
6, і надходить у вимірювальний осередок 11 катарометра 3. За рахунок розведення 
потоку елюенту відбувається зниження величини відгуку катарометра 3 
(зниження чутливості), що необхідно для зсуву області лінійного детектування 
убік детектування великих кількостей речовин. Після виходу основного 
компонента і виміру його кількості у введеній пробі клапан 12 закривається і 
знімається харчування зі спіралей катарометра 3. Потік елюенту зі стовпчика 6 
надходить тепер у стовпчик 9. Величина потоку додаткового газу залишається 
незмінної. Цей потік служить для скорочення часу перехідних процесів 
(наповнення, камер детектора газом) після закриття клапана 12 і для усунення 
розмивання "піків" при переході з першого стовпчика 6 у другу 9, тому що потік 
елюенту і3 стовпчика 6 при закритому клапані 12 не попадає в камеру 
катарометра 3 через наявність зустрічного потоку газу. По закінченні перехідних 
процесів і стабілізації потоку газу в колонках 6 і 9 (після закриття клапана 12) 
температура колонок 6 і 9 підвищується (по програмі), відбувається поділ і 
детектування домішок в основному компоненті за допомогою високочутливого 
детектора (наприклад, полум'яно-іонізаційний  чи детектор багатоканальна 
система детектування). При цьому виробляється прямий розрахунок концентрації 
домішок в основному компоненті, тому що його кількість обмірювана за 
допомогою катарометра 3. При необхідності виключити з числа обумовлених чи 
виділити в окремо аналізовану групу домішки з високою температурою кипіння 
кран 4 переводиться в положення 6, тобто припиняється рух потоку газу по 
стовпчику 6, але зберігається (з незмінною витратою) рух газу по стовпчику 9. По 
закінченні аналізу компонентів, що знаходяться в колонку 9, відновляється аналіз 
компонентів, що залишилися в колонку 6, для чого кран 4 переводиться в 
положення А, дозволяючи рух газу по стовпчику 6. Підвищують температуру 
стовпчиків 6 і 9 і роблять аналіз компонентів, що залишилися в колонку 6. Ця 
операція може бути пророблена неодноразово в процесі одного аналізу. При 
необхідності виключити влучення речовин з високими температурами кипіння в 
15 
 
стовпчик 9 відкривається кран 12. В міру виходу зі стовпчика 6 вони скидаються 
через вимірювальний осередок катарометра в атмосферу. Кількість цих домішок 
може бути обчислено, якщо воно досить для одержання відгуку катарометра 3. 
Для повного виключення з процесу поділу і детектування домішок, що мають 
високі температури кипіння (з метою уникнути забруднення цими домішками 
колонок 6 і 9), кран 4 переводиться в положення В. У цьому випадку процес 
поділу аналізованих речовин на колонку 9 відбувається одночасно зі зворотною 
продувкою стовпчика 6 і видаленням з її через випарник 5 і канал 16 
високотемпературних компонентів. Величина витрати газу через стовпчик 6 при 
зворотній продувці встановлюється за допомогою пневмоопору 17 і складає 
звичайно 0,05 - 0,1 витрати газу через стовпчик 9. Зміни величини витрати газу 
через стовпчик 9 при переході на режим зворотної продувки практично не 
відбувається, тому що скидання газу через канал 16 і пневмоопір17 здійснюється 
як при послідовному русі газу через стовпчики 6 і 9, так і при зворотній продувці 
стовпчика 6. Величина пневмоопору стовпчика 6 значно менше величини 
пневмоопору стовпчика 9 і пневмоопору 17, тому вона не робить істотного впливу 
на розподіл потоку газу між стовпчиком 9 і пневмоопором 17. Перевагою системи 
зворотної продувки зі скиданням високотемпературних компонентів через канал 
16 у випарнику 5 перед системами зворотної продувки зі скиданням через кран 4 є 
повне виключення виносу в стовпчик компонентів, що осіли в каналі скидання, 
при переході на режим поділу. 
Застосування пристрою дозволяє істотно розширити функціональні 
можливості хроматографа за рахунок: 
виміру кількості основного компонента; 
виміру обсягу введеної проби; 
визначення кількісного і якісного складу домішок, що мають температури 
кипіння як вище, так і нижче температури кипіння основного компонента; 
почергового поділу (по групах) і визначення домішок; 
зворотної продувки першого стовпчика і видалення забруднюючих її 
домішок; 
16 
 
прямого розрахунку концентрації метанових компонентів у досліджуваній 
домішці; 
концентрування мікродомішок на першому стовпчику з багаторазовим 
уведенням проби при відкритому клапані. 
17 
 
2 Обґрунтування технічного завдання 
 
Аналітичний хроматографічний портативний прилад лабораторного типу 
призначений для автоматичної обробки вихідної інформації хроматографів і 
реєстрації отриманих даних на цифровому табло і на паперовій стрічці 
убудованого цифродрукуючого пристрою. 
Результат виміру друкується на стрічці і виводиться на табло в умовних 
одиницях. 
Прилад може застосовуватися в автоматичних системах керування 
технологічним процесом. 
Прилад повинний встановлюватися в приміщеннях з температурою повітря 
від 283 до 307 К (від + 10 до + 35 °С) і відносною вологістю від 30 до 80 %. 
Електричне харчування приладу здійснюється від мережі перемінного 
струму напругою 220  22 В, частотою 50  1 Гц. 
Прилад забезпечує вимір часу втримання, висот чи площ 
хроматографічних піків, створюваних електричними сигналами теплових (вхід 
У2) і іонізаційних детекторів (вхід УЭ). 
Вимір параметрів хроматографічних піків, заданих струмом іонізаційних 
детекторів, виробляється за допомогою виміру спадання напруги на резисторі 
високоомного входу приладу (вхід УЭ1). 
Реєстрація результатів виміру площі чи висоти і часу утримання 
відображається цифровим індикатором і друкується на паперовій стрічці 
автоматично. 
Результат по площі чи висоті виводиться на табло і цифродрук в умовних 
одиницях. 
Діапазон виміру для теплових детекторів: 
по площі від 1 мкВс до 108 - 1 мкВс (від 1 до 108 умовних одиниць); 
по висоті 10 мкВ до 1 В (від 1 до 105 умовних одиниць). 
18 
 
3 Розробка функціональної схеми аналітичного хроматографічного 
портативного приладу лабораторного типу 
 
Функціональна електрична схема аналітичного хроматографічного 
портативного приладу лабораторного типу приведена на СКРС83.022.413.102Е2, 
згідно якого пристрій складається з функціональних ланок і вузлів: УЭ і У2 - 
підсилювачі; ПНЧ - перетворювач "напруга-частота"; ДН - детектор нахилу; БК - 
блок корекції; СП і СВ - лічильники площі і часу; ДШ - дешифратор; БЦИ - блок 
цифрової індикації; БУ ЦПУ - блок керування цифродрукуючим пристроєм; ЦПУ 
– цифродрукуючий пристрій. 
Деякі з приведених блоків, у свою чергу, складаються з окремих 
функціональних вузлів. Блок керування містить у собі - схему керування СУ й 
опорний генератор ОГ, лічильники часу і площі - лічильників імпульсів часу 
(площі), реєстрів пам'яті РП1 і РП2 і схеми визначення висоти (для лічильника 
площі). 
 
 
19 
 
4 Розробка принципової схеми аналогового блоку пристрою 
 
4.1 Розробка вузлів аналітичного хроматографічного портативного 
приладу лабораторного типу 
Відштовхуючись від вимог, які висуваються до існуючих сучасних 
аналогів пристрою, і проаналізувавши їх структурні схеми, а також схеми 
принципово-електричні складових вузлів блоків пристрою, прийшли до висновку, 
що при всіх позитивних відгуках, що до пристрою, подібні аналоги мають ряд 
вагомих недоліків. Особливо компетентно неспроможним виявився аналоговий 
блок пристрою. Треба сказати, що недоліки аналогового блоку і його складових 
вузлів, тісно переплетені з деякими недоліками загальної структурної схеми 
пристрою, тому подальший їх розгляд проведено разом. 
Спочатку роздивимося недоліки, які були усунені при виборі структурної 
схеми пристрою. Були об’єднані в одному блоці обидва підсилювачі (У1 і УЭ), 
зараз високоомний кабель від комірок детекторів аналітичного газового 
хроматографа (АГХ) приєднаний безпосередньо до роз’єму підсилювачів на 
задній панелі пристрою, це дозволяє оператору працювати як з іонізуючим 
детектором, так і з детектором по теплопровідності, а це, в свою чергу, впливає, 
не тільки, на зручність у користуванні пристроєм, а й на швидкість обробки 
сигналу в цілому. Крім цього, введений в структурну схему лічильник часу 
дозволяє вимірювати не тільки площі, а й висоти хроматографічних піків, а також 
визначати час затримки компонентів аналізуємих зразків. 
Ці запровадження помітно позитивно впливають на роботу пристрою, але 
не вдосконалюють її.  
Розглянемо недоліки, які мають місце на більш детальному рівні, тобто 
недоліки електричних принципових схем, внаслідок старої елементної бази, тощо. 
В результаті детальної перевірки прийшли до висновку, що по-перше, сигнал, 
який надходить з детекторів, дуже забруднений шумами, які перешкоджають 
обробці сигналу пристроєм. По-друге, підсилювачі, які використані в аналоговому 
блоці пристрою не відповідають сучасним вимогам, а саме: невеликий коефіцієнт 
20 
 
підсилення, велика споживна потужність, незадовільні вхідні і вихідні показники, 
наявність власного шуму, нестабільність показників тощо. 
Зараз майже виключно використовується детектування по нахилу. Але 
детектор нахилу є недосконалим, тому що інтегрування площі піка починається 
трохи пізніше дійсного початку піка, а закінчується трохи раніше кінця піка. Тому 
деяка частина площі піка безповоротно загублюється. Другим недоліком 
детектору нахилу є дрейф нульової смуги. Річ в тому, що в багатьох моделях 
подібних пристроїв під час проходження піка, система корекції нуля не працює, а 
нуль апроксимуються горизонтальною смугою. Ці похибки особливо значні при 
від’ємному дрейфі нульової смуги. Крім цього, детектор нахилу вимагає від 
оператора неабияких знань використання, а це не завжди зручно, у випадку 
хибного завдання порога зрізання по частоті фільтром швидко слідуючі один за 
одним піки можуть бути відхилені пристроєм як шуми. Дуже велика чутливість 
пристрою навпаки приведе до детектування великої кількості хибних сигналів, а 
при помітному дрейфі нульової смуги і шумів висновки інтегрування стають 
практично безглуздими. Якщо ж встановити дуже велике значення крутизни 
сигналу, то обов’язково виникнуть втрати площі із-за затримки початку 
інтегруванні і т.д. 
Деякі з виявлених недоліків можна безумовно, усунути шляхом заміни і 
розрахунку новими - конкурентоспроможними вузлами аналогового блоку 
пристрою. Тому, модернізація, для виводу пристрою на новий рівень аналізу, 
власно необхідна. 
 
4.2 Підсилювачі сигналів 
Підсилювачі призначені для збільшення потужності, напруги або струму 
сигналу, який надходить до його входу. Сучасні підсилювачі відрізняються 
параметрами, призначенням, характером підсилення сигналу і т.д. Так як 
підсилювач У1 застосований для роботи пристрою з низькоомними детекторами 
(детектор по теплопровідності), то, з різноманітних видів підсилювачів, необхідно 
вибрати підсилювач, електричній параметр підсилення сигналу якого - напруга. 
21 
 
Крім цього, для того щоб підсилюючі елементи дозволили реалізувати потрібні 
високі технічні показники, необхідно в підсилювач ввести спеціальний ланцюг 
зворотного зв’язку (ЗЗ), який впливає на всі технічні показники підсилювача. При 
ЗЗ енергія сигналу передається в напрямку, зворотному напрямку підсилюючого 
сигналу, тобто від послідуючих ланцюгів в попередні (з вихідних ланцюгів в 
вхідні ланцюги). Також необхідно, щоб при введені ЗЗ підсилення сигналу 
знижувалося, тобто ЗЗ повинен бути від’ємним. Треба відмітити, що по способу 
здійснення розрізняють паралельний, послідовний і змішаний зворотній зв’язок. 
Для даного випадку ідеально підходить послідовний ЗЗ по напрузі, при 
цьому активний опір підсилювача зменшується, а ємність - збільшується. 
Функціональна схема даного підсилювач представленим на рисунку 4.1. 
Згідно якої дія ЗЗ витікає із наступного UЗЗ = UВИХ діє відносно електродів база - 
емітер послідовно з напругою U, а дія цих напруг на вихідний струм ІС буде проти 
фазовим (одна напруга буде зменшувати струм, друга - збільшувати і навпаки). 
Коефіцієнт передачі по напрузі - 10, який знаходиться співвідношенням резистору 
R3. Даний підсилювач знаходиться на платі ПНЧ. 
DA1
R1
R2 - Вих
+
R4
R3
Рисунок 4.1  - Функціональна схема підсилювача У2
 
 
22 
 
5 Електричний розрахунок вузлів аналогового блоку пристрою 
 
5.1 Розрахунок підсилювача 
Розрахунок підсилювача ПЕ проводимо з використанням математичного 
середовища MicroCap та результати розрахунків вбудовуємо в Microsoft Word. 
Ic,mA
6
5
4
Vсн=10В
3
5В
2
1
Vзи, В
0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2
Рисунок 3.1 - Залежність струму стоку напруги
затвор - сток КП303Г
 
Ic,mA Параметри вихідних характеристик КП303Г
Vзи=0В
6
0.2В
5
0.4В
4
0.8В
3
2
1
Vзи, В
2 4 6 8 10 12 14 16
 
23 
 
КП303Г
С1
С2
R1 R2 Rн
 
Розрахунок вхідного каскаду підсилювача.  
Для збільшення вхідного опору вибираємо польовий транзистор КП303Г 
[3]. Режим роботи - струмовий. Проведемо вибір транзистора по сталому струму. 
Знайдемо сталу складову напруги струму. 
 
Uсип  Uзиотс + Uвих + U3,                         (5.1) 
 
де Uзиотс - напруга відсічки, В; 
Uвих = Uси - амплітудне значення напруги стоку, В4 
U3 - напруга запасу, В. 
 
Uсип  3.2 + 2 + 0.3 = 5.5 В. 
 
В параметрах стокових характеристик вибраного транзистору будуємо 
вантажну пряму. 
Для зменшення спотворень сигналу вибираємо робочу крапку (Іпост = 3 
мА). Напруга зміщення Uзм при цьому буде дорівнювати 0.8 В. 
Розрахунок основних елементів стокового повторювача: 
 
U
R2  СИ ,                                                  (5.2) 
R  I
1 C
 
24 
 
де R1 - резистор в ланцюгу зміщення повторювача, Ом; 
Uси - напруга СИ в робочій точці (стала напруга), В; 
Іс - струм стоку при відсутності вхідного сигналу, А. 
 
R2 = 1.5 / 3 10-3 = 2500 Ом. 
 
З таблиці [5] вибираємо резистор МЛТ - 0.25 - 4.7 кОм  10 %. 
Визначимо змінну складову струму транзистору: 
 
Іиm = Uвих / Rн,                                                    (5.3) 
 
де Uвих - напруга на виході повторювача, В. 
 
RнR1 = (RVT  R2) / (RVT + R2),                                         (5.4) 
 
RнR1 = (2500  100000) / (2500 + 100000) = 2439 Ом. 
 
Іиm = 0.93 / 2439 = 3.8  10-4 А. 
 
Згідно [5] вибираємо МЛТ - 0.25 - 4.7 кОм  10 %. 
Rн = R2 - опір резистору в ланцюгу стоку, Ом. 
Rн - опір навантаження, Ом, вибираємо з умов: 
 
Rн 100 кОм. 
 
Приймаємо Rн = 100 кОм. МЛТ - 0.25 - 4.7 кОм  10 %. 
Загальний струм через транзистор дорівнює: 
 
Іс max = Іип + Іиm.                                               (5.5) 
25 
 
Ic max = 3  10-3 + 0.38  10-3 = 3.38  10-3 А. 
 
Перевірка правильності вибору транзистору: МЛТ - 0.25 - 4.7 кОм  10 %. 
 
Uси max  Е = 25 В > 15 В. 
 
Іс  Іс max. 
 
20 мА >3.38 мА. 
 
Вибраний транзистор задовольняє вимогам. 
Ємність конденсатору С2 визначаємо по формулі 
 
10
C 2   .                                                    (5.6) 
2   f’  R’
 
10 10 6
C 2    3.184 10  Ф. 
2  3.14  2500  200 3140000
 
fн - нижня границя смуги перепустки (по схемі Т = 2 мс) f дорівнює = 1 / Т 
= 1 / 21010-3 = 500 Гц. 
Rн = R2 - опір в ланцюгу стоку, Ом. 
Визначаємо ємність конденсатору С1: 
 
10
C1  ,                               (5.7) 
2
2    f’  (R‰›Џ•  R‰Џ› )  М  1
 
де: Rвх - опір стокового повторювача визначається опором резистору R1, 
практично R1 дорівнює R1  100 кОм, нехай R1 = 200 кОм. 
Rвих - вихідний опір повторювача дорівнює Rн, Ом. 
М - коефіцієнт частотних спотворень, маємо М = 1.05. 
26 
 
10 1 8
C1    1.2 10 Ф. 
2
2  3.14  200  (200  2439 )  1/ 03 1 1256 (202439 )(0.32)
 
Згідно [5] виберемо оптимальний конденсатор К10 – 15 – 35 В – 10 - 220 
мкФ +50
-20  %. 
 
Розрахунок підсилювача А1. 
Roc
R1
R2
 
 
Rос=R3 
 
Vвих Roc
Кос   ,                                             (5.8) 
Vвх R1
 
де Ко.с - коефіцієнт підсилення з урахуванням зворотного зв’язку; 
Uвих - напруга на виході ОУ, В; 
Uвх - напруга на вході ОУ, В. 
Необхідна напруга на виході ОУ – 15 В. 
Значення сигналу з попереднього каскаду - 0.9 В, звідси: 
 
15
Кос   16.66  17 . 
0.9
 
Визначаємо резистор Rос, Ом: 
27 
 
 
Roc = Ко.с  R1 ,                                                   (5.9) 
 
де R1 - є навантаження попереднього каскаду, дорівнює - 100 кОм. 
 
Roc = 16.66  105 = 1666000 Ом. 
 
Згідно [5] вибираємо Rос – МЛТ - 0.25 - 2.2 МОм  10 %. 
 
Розрахунок мультивібратору. 
R2
R3
- 11
R1
+
6 Rн
R4
 
Опір R2 вибираємо з умов: 
 
R2 < 0.05 (U2+ + U2— Uвх max) / Iвх.мax.                  (5.10) 
 
R’  R’ min  
R2  (V 2 V 2 V‰› max) ,                         (5.11) 
R’  R’ min
 
де: Uвх max - максимальна вхідна напруга (між входами), В. 
Rн приймаємо попередньо 10 кОм. 
 
10000  2000
R2  (9  9 10)  20000  Ом. 
10000  2000
 
28 
 
Згідно [5] МЛТ - 0.25 – 27 кОм  10 %. 
Опір резистора R1 ланцюгу позитивного зворотного зв’язку знайдемо: 
 
R1 = Uвх max  R2 / (U2+  + U2— Uвх max).                    (5.12) 
 
R1 = 10  20000 / (9 + 9 - 10) = 25000 Ом. 
 
Згідно [5] МЛТ - 0.25 – 27 кОм  10 %. 
Опір R2 = R3 (з умов генерування) і дорівнює R4. 
Ємність конденсатору визначаємо по формулі: 
 
T1
C1  ,                              (5.13) 
 
1  V 2 /V 2
[R2  ln ]
1 
 
R1
де :   , 
R1 R2
 
25000
   0.5 . 
25000  25000
 
0.00263
C1   0.1  мкФ. 
1 0.5 1
2500  ln
1 0.5
 
Згідно [5] виберемо конденсатор С1 К10 – 7 В - Н30 - 2.2 мкФ  20 %. 
 
Розрахунок резонансного інтегратору. 
29 
 
R2
C8
R1 VD11 VD12
12
11 R14
R1
9
C7
 
Ця схема являє собою різницевий інтегратор. Різницевий інтегратор 
формує інтеграл по часу від різності двох сигналів. Вихідна напруга має вигляд: 
 
Uвих  (1 / RC) (V 2  V1)dt  .                                    (5.14) 
 
Резистор R14 - призначений для захисту мікросхеми від короткого 
замкнення на виході: 
 
Vвих max
R  .                                               (5.15) 
Iвих max
 
15
R   300  Ом. 
0.05 А
 
Згідно [5] МЛТ - 0.25 – 470 Ом  10 %. 
Потужність РR14 = I2  R = (0.025)2  300 = 0.187 Вт. 
Вибираємо резистор потужністю 0.25 Вт. 
Діоди VD5, VD6, VD7, VD8 виконують роль нелінійного опору, опір 
залежіть від прикладеної напруги, це поліпшує відношення «сигнал / шум». 
Івх max А2 = 6 мА. Uвх max А2 = 10 В. Uобр max = 100 В, І випр =30 мА. 
Згідно [5] вибираємо діод Д104. 
 
Розрахунок вихідного підсилювача. 
30 
 
+Е
R
3 VT
2
VT
3
R
2
VT
R
1
9
С1
R
R
6
С4 н
R
R R R1
1
5 7 0
VT
4
R
С3
8
-Е
 
Визначаємо напругу Е джерела живлення за формулою: 
 
E  10PнRн ,                                              (5.16) 
 
де Рн - потужність навантаження, Вт; 
Rн - опір навантаження, Ом; 
 
E  10 10  6  800  28.28  В. 
 
Приймаємо попередньо: Е = 30 В. 
Розрахунок колекторного ланцюгу транзистору вихідного каскаду. 
Амплітуда напруги на емітері: 
 
Uе max = Uн = Е / 2 .                                    (5.17) 
 
Ue max = 30 / 2 = 15 В. 
31 
 
максимальна напруга між емітером і колектором: 
 
Uек max = E = 30 В. 
 
Імпульс струму колектора дорівнює: 
 
E
Ik max  ,                                                (5.18) 
2R’
 
30
Ik max   1.875 A . 
2 8
 
Стала складова струму колектора: 
 
Іср = Ік max /  .                                              (5.19) 
 
Icp = 1.875 / 3.14 = 0.597 А. 
 
Споживаюча потужність від джерела живлення: 
 
2
E
P0   ,                                           (5.20) 
2R’
 
900
P0   18.914  Вт. 
2  3.14 8
 
Максимальна потужність розсіювання на колекторі: 
 
2
E R’
Pk max    .                                          (5.21) 
2
2 R’ 4
 
32 
 
8
Pk max   2  Вт. 
4
 
Вибір транзисторів кінцевого каскаду. 
По розрахованим даним Uке max, Ік max, Рк max вибираємо транзистори 
кінцевого каскаду. 
Вибраний транзистор повинен задовольняти таким вимогам: 
 
Uке max  0.8  Е,                                             (5.22) 
 
де Е - напруга джерела живлення, В. 
 
Ік max  0.8  Ік max розрах. 
 
де Ік max розрах. - розрахований струм транзистору, А. 
Потужність розсіювання вибраного транзистору, Вт: 
 
Рк max  Рк max розрах.,                                  (5.23) 
 
де Рк max розрах. - розрахована потужність розсіювання, Вт. 
Вибираємо транзистор КТ8181А з наступними параметрами: Uке max = 40 
В; Ік max= 10 А; Рк max = 3 Вт. 
Uке max  0.8= 408  0.8 = 32 > Uке max розрах = 30 В - задовольняє 
вимогам. 
Ік max  0.8 = 10  0.8 = 8 > Ік max розрах. = 1.875 А - задовольняє вимогам. 
33 
 
Ik,A
Активна область вихідних характеристик КТ818А...КТ8181Г
12
700
10 Iб=1000
900 800
600
500
8
400
300
6 250
200
4 150
100
50
2
40
Іб=20мА
0
2 4 6 8 10 12 14 16 Vзи, В
 
 
Активна область вхідних характеристик
 КТ818А...КТ8181Г
Iб ,A
1
0.8 Vке=0
5В
0.6
0.4
0.2
0
0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 Vбе, В
 
 
34 
 
Активна область вхідних характеристик
 КТ818А...КТ8181Г
Iб ,A
1
0
Vбе=5В
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0.6 1.0 1.4 1.8 2.2 2.4 Vбе, В
 
Рк max = 3 Вт > Рк max расч = 2 Вт - задовольняє вимогам 
Для транзистора КТ819Анаступні параметри: Uке max = 40 В, Ік max = 10 
А; Рк max = 3 Вт. 
 
Uке max0.8 = 32 В > Uке max  розрах = 30 В, 
 
Ік max 0.8 = 8 А > Ік max розрах. = 1.875 А, 
 
Рк max = 3 Вт > Рк max розрах. = 2 Вт. 
 
Вибрані транзистори підходять по параметрам. 
Визначаємо коефіцієнт використання напруги: 
 
2  Im ax  R’
  ,                                           (5.24) 
Ѓ
 
2 1.875 8
   1 . 
30
 
35 
 
Енергетичні характеристики перераховувати непотрібно. 
 
Розрахунок базового ланцюгу. 
Потужність споживання ланцюгу від попереднього каскаду КТ818А: 
 
Іб max
Ік max  ,                                               (5.25) 
h21e
 
де h21е - коефіцієнт передачі струму, 
Іб max - максимальний струм бази транзисторів кінцевого каскаду 
КТ819А, А: 
 
1.875
Ік max   0.125  А. 
15
 
Розрахунок колекторного ланцюгу попереднього каскаду. 
Корисна потужність, яку віддає попередній каскад (транзистор) повинна 
бути на 10..20 % більше потужності споживаної базовим ланцюгом наступного 
каскаду т. я., частина потужності загублюється в ланцюгу зміщення. 
Ik,A
Активна область вихідних характеристик КТ818А...КТ8181Г
12
500 450 400
10 Iб=600
350
300
8
250
200
6 150
100
4 75
50
40
2
30
Іб=20мА
0
2 4 6 8 10 12 14 16 Vке, В
 
36 
 
Рн = (1.1...1.2) Р5, звідки Ік. max = (1.1..1.12) Іб max = 1.2  0.125 = 0.15 А - 
однакова для 819 і 818. 
Транзистор цього каскаду працює в режимі А. 
Стала складова струму колектору дорівнює струму у робочій точці Іс.р. = 
Ік. 
Із-за нелінійності характеристик транзистору виберемо: 
 
Ік = 1.1..1.2  Ік. мax = 0.12  1.2 = 0.18 А. 
 
Максимальний струм колектору: 
 
ік.max = Ік. + Ік. max = 2 Ік = 0.18 + 0.15 = 0.33 А. 
 
Амплітуда змінної напруги на колекторі: 
 
Uк max = Е / 2 .                                         (5.26) 
 
Uk max = 30 / 2 = 15 В. 
 
максимальна напруга між колектором і емітером: 
 
Uке max = Е = 30 В. 
 
Потужність споживаюча колекторним ланцюгом транзистору від джерела 
споживання: 
 
Ро = Е  Ік .                                                (5.27) 
 
Po = 0.18  30 = 5.4 Вт. 
 
37 
 
потужність розсіювання: Рк = Ро. 
Попередньо вибираємо транзистор П609Б: h21е = 40..180; Uке max = 40 В; 
Ік. max = 600 мА. 
 
Uке max 0.8 = 40  0.8 = 32 В > Uке max расч = 30 В; 
 
Іке. max  0.8 = 600  0.8 = 480 мА > Ік. max расч = 330 мА. 
 
Транзистор підходить по параметрам. 
Ik,A Ik,A
Вхідні характеристики П609Б Вихідні характеристики П609Б
12
100 1000 50
40 30
20
80 800
10
60 600
5
40 400
Іб=2.5мА
20 200
p
3 Vке, В
0 0.5 1 1.5 2 0
10 20 30 40
 
Попередньо визначимо опір в колекторному ланцюгу: 
 
E
R  ,                                                            (5.28) 
2  Iк
 
30 30
R    45 .45  Ом. 
2  0.33 0.66
 
Згідно [5] МЛТ - 0.25 – 470 Ом  10 %. 
Ік - стала складова струму колектору, А. 
38 
 
Орієнтовно приймаємо вхідний опір Rвх дорівнює 300 Ом. 
Попередньо R4 = (10..20) Rвх = 15  300 = 450 Ом. 
Згідно [5] МЛТ - 0.25 -  1кОм  10 %. 
Амплітуда змінного струму бази визначається або по характеристикам, або 
теоретично за формулою: 
 
Ік max
Іб max  ,                                               (5.29) 
h21
у2
 
330
Іб max   6.6  мА. 
50
 
По характеристикам VT2 Іб max = 0.0018 А, приймаємо більший струм. 
Максимальна напруга на базі VT2, (визначаємо по характеристикам) = 1.25 
В. 
Потужність споживаючого базового ланцюгу: 
 
Рб2 = 0.5 Uбmax2  Ібmax2=0.5  1.25  0.018 = 0.01125 Вт, 
 
де Uбmax2 - максимальна напруга база – емітер, В; 
Ібmax2  - максимальний струм бази, А. 
 
Розрахунок колекторного ланцюгу транзистору VТ1. 
Корисна потужність: 
 
Рн1 = (1.1 .. 1.2) Рб2 = 1.15 Рб2 = 0.0113  1.15 = 1.29  10-2 Вт. 
 
Рб2 - потужність споживання базового ланцюгу VТ2. 
Амплітуда змінної складової струму колектору: 
 
39 
 
Ік max1 = (1.1 .. 1.2) Іб max2 = 1.2  0.018 = 0.0216 А. 
 
Потужність споживання від джерела споживання: 
 
Рк1 = Ро1 = Е  Ік1 = 0.012  30 = 0.0648 Вт. 
 
Попередньо вибираємо транзистор КТ373Г: Uке max = 60 В; Ркmax = 150 
мВт; Ік max = 50 мА; h21е = 50..125; 
Робимо перевірку параметрів транзистору VТ1: 
 
Ік max  0.8 = 50  0.8 = 40 > 21,6 мА. 
 
Uк max  0.8 = 60  0.8 = 48 > Е = 30 В. 
 
Рк max = 150 мВт >> 64 мВт. 
 
Транзистор задовольняє вимогам. 
 
Розрахунок ланцюгу від’ємного зворотного зв’язку. 
Для максимального зменшення коефіцієнт нелінійних динамічних, 
інтермодуляційних спотворень задається глибиною зворотного зв’язку (ООС) – 
30. 
Визначаємо опір. 
 
h21  h21  Rн
R6  е2 е3 ,                                            (5.30) 
F
 
де: h21е2, h21е3 - коефіцієнт передачі струму VT2 і VT3; 
Rн - опір навантаження, Ом; 
F - глибина зворотного зв’язку (в dБ). 
40 
 
60 10 8
R6   1120  Ом. 
30
 
Згідно [5] МЛТ - 0.25 - 1.5 кОм  10 %. 
Ik,A КТ373Г
Ik,A
600мА
70 500мА
400мА
0.5
60
300мА
0.4 50
50
Ібmax
0.3
40
200мА
0.2
Ібo
30
Imax
0.1
20
100мА Ібmin
0.5
Io
10 50мА
Vбmin Vбmax Vке, В
0.2 0.4 0.6 0.8 Vбo 1.0
0 10 20 30 Vке,В  
R6 R6 1120
Опір визначаємо відношенням:  40..80   приймаємо R5   224  
R5 50 50
Ом. 
Згідно [5] МЛТ - 0.25 – 270 Ом  10 %. 
 
Розрахунок дільника ланцюгу бази транзистору VT1. 
Напруга на базі транзистору VТ1 не повинно залежати від температурних 
змін. Для підвищення стабільності припускаємо, що струм дільника дорівнює 
струму колектору. 
Опір дільника: 
 
R1 + R2 + R3 = E / Iк1.                                        (5.31) 
 
R1 + R2 + R3 = 30 /0.012 = 2500 Ом. 
 
41 
 
Згідно [5] МЛТ - 0.25 - 2.7 кОм  10 %. 
Напруга на базі VТ1 дорівнює (з графіку 0.8 В). 
 
Vб1
R1   ,                                                      (5.32) 
Ік
 
0.8
R1   66.6  Ом. 
0.012
 
Згідно [5] МЛТ - 0.25 – 100 Ом  10 %. 
По умові: Ідільн = Іколект. 
Роздільник між R2 i R3 роблять по умовам фільтрації фону R2 = (2..5) R3 
та приймаємо R2 = 4R3 
Знаходимо опір резисторів R2 і R3: 
 
E
(R2  R3)   R1 ,                                             (5.33) 
Iк
 
(R2  R3)  2500  66.6  2433  Ом. 
 
Згідно [5] МЛТ - 0.25 - 2.7 кОм  10 %. 
 
(R2  R3)
R2   486.68  Ом. 
5
 
Згідно [5] МЛТ - 0.25 – 680 кОм  10 %. 
 
R3 = R2  4 = 486.68  4 = 1946.72 Ом. 
 
Згідно [5] МЛТ - 0.25 - 2.2 кОм  10 %. 
 
42 
 
Розрахунок конденсаторів. 
Визначаємо ємність розподільного конденсатору : 
 
6
10
C1  ,                                   (5.34) 
2
2f (Rн  Rвх )( Мн 1)
*
 
де fн - нижня частота (для збільшення полоси пропускання приймаємо 100 
Гц); 
Rн - опір джерела сигналу (приймаємо 20 кОм); 
Rвх - вхідний опір каскаду - практично дорівнює R1; 
Мн - коефіцієнт частотних спотворень, які вносяться каскадом (приймаємо 
мінімальний - 1.05) 
 
6
10
C1   0.5  мкФ. 
2
6.28 100  (20000  66.6) 1.05 1
 
Згідно [5] КТ – 500 В - 2.2 мкФ  10 %. 
Ємність конденсатору С3: 
 
6
10
C3   .                                                     (5.35) 
2f R5
’
 
6 6
10 10
C3    7.1  мкФ. 
2f R5 2  3.14  224
’
 
Згідно [5] К50 – 6 – 1 – 10 В – 50 мкФ. 
 
Vко
R4  .                                                   (5.36) 
Іко
 
43 
 
15
R4   83.3  Ом. 
180
 
Згідно [5] МЛТ - 0.25 – 150 Ом  10 %. 
Ємність конденсатору С4: 
 
10
C 4   .                                               (5.37) 
fRн
 
6
10
C4   398  мкФ. 
3.14 100 8
 
приймаємо С4 = 500 мкФ  
Згідно [5] вибираємо КМ – 6 - 35 В – 2200 мкФ +50
-20 %. 
 
5.2 Оцінка надійності підсилювача 
Надійність є однієї зі складових якості виробу. Вона характеризує 
властивість виробу виконувати задані функції, зберігаючи в часі значення 
встановлених експлуатаційних показників у необхідних межах, що відповідають 
заданим режимам і умовам використання, технічного обслуговування, ремонтів, 
збереження і транспортування. Як комплексна властивість, надійність, у 
залежності від призначення об'єкта й умов його експлуатації може включати 
наступні складові: безвідмовність, довговічність, збереження і ремонтоздатність. 
Кількісною характеристикою одного чи декількох властивостей надійності 
є показники безвідмовності, довговічності, ремонтоздатності, збереження і 
комплексні показники. 
Показники безвідмовності - імовірність безвідмовної роботи P(t), 
інтенсивність відмовлень (t), середній наробіток до відмовлення,  - відсотковий 
наробіток до відмовлення, середній наробіток до відмовлення, параметр потоку 
відмовлень. 
44 
 
Імовірність безвідмовної роботи P(t) - імовірність того, що в межах 
заданого наробітку t0 відмовлення не виникає чи, його параметри не будуть 
виходити за межі заданих допусків протягом необхідного інтервалу часу в умовах 
експлуатації: 
 
P(t0) = 1 - F(t0),                                             (5.1) 
 
де F(t0) - функція розподілу наробітку до відмовлення. 
Оцінка показника P(t0) характеризує частку працездатних виробів у 
момент часу t0: 
 
P(t0) = 1 – Ni / N,                                           (5.2) 
 
де t0 - час іспиту; 
m - число інтервалів часу t, через які контролювалася працездатність, m = 
t0/t; 
Nі - число виробів, що відмовили на і-ом інтервалі часу; 
N - загальне число випробуваних виробів. 
Інтенсивність відмовлень (t) визначають як умовну щільність імовірності 
виникнення відмовлення невостановленного об'єкта для розглянутого моменту 
часу за умови, що до цього часу відмовлення не виникло: 
 
(t) = f(t) / P(t).                                                  (5.3) 
 
Приблизно (t) = N* / N  t, 
де N* - число виробів, що відмовили при іспитах протягом  інтервалу часу  
t; 
N - число виробів, працездатних до початку іспитів. 
45 
 
Функції P(t), F(t), (t) взаємозалежні, тому для їхнього визначення досить 
знати тільки одну. На практиці перевагу віддають інтенсивності відмовлень, тому 
що її простіше визначити експериментально. 
Для більшості об'єктів (деталей, виробів) залежність P(t) можна зобразити 
кривої [ ], що має три ділянки: 
 
0 < t < t1; t1 < t < t2; t > t2. 
 
Перша ділянка називається періодом  чи приробляння періодом ранніх 
відмовлень. Поява відмовлень у цьому періоді звичайно викликано 
конструктивними чи виробничими дефектами. 
Друга ділянка постійної інтенсивності (t) = const характеризує нормальну 
експлуатацію, на цій ділянці: 
 
P(t) = exp(-   t).                                        (5.4) 
 
Третя ділянка t - t2 називається періодом износовых відмовлень. 
Середній наробіток до відмовлення tср визначається як математичне 
чекання наробітку до першого відмовлення. 
Розрахунок надійності будемо виробляється для другої ділянки. 
Середній час безвідмовної роботи визначається по формулі: 
 
TСР = 1 / .                                                      (5.5) 
 
Інтенсивність відмовлень усієї системи визначається зі співвідношення: 
 
 =  .                                                    (5.6) 
 
Для систем, елементи яких працюють в умовах сталості інтенсивності 
відмовлень, імовірність безвідмовної роботи може бути визначена по формулі: 
46 
 
P = n
i=1 П Pi = exp(- t  i) = exp(-  t).                   (5.7) 
 
Як видно з приведених залежностей надійність визначається інтенсивністю 
відмовлень окремих елементів системи i  у період її нормальної експлуатації. 
Вихідні дані і результати розрахунків приведені в додатку Г. 
47 
 
6 Спеціальний розділ 
 
6.1 Вибір варіанта технологічного процесу виготовлення фотошаблону 
друкованої плати блоку перетворювача напруга-частота 
Тип виробництва визначає спосіб виготовлення фотошаблонів, побудова 
технологічного процесу і ступінь його деталізації. У залежності від розміру 
виробничої програми, технічних і економічних умов виробництво буває 
одиничне, серійне і масове. 
Одиничне виробництво фотошаблонів характеризується широкою 
номенклатурою і малим обсягом випуску, виготовлення фотошаблонів у 
серійному і масовому виробництвах - застосування устаткування, що дозволяє 
механізувати й автоматизувати виробничі процеси. 
При ухваленні рішення про методи і послідовність виготовлення 
фотошаблонів, необхідно провести оптимізацію варіантів технологічного процесу 
для визначеного типу виробництва. 
Відповідно до стандатру тип виробництва характеризується коефіцієнтом 
закріплення операції: 
 
О
К  ,                                                        (6.1) 
ЗО
 р
 
де О - сума операцій; 
р - сума робочих місць. 
Виходячи з приведеної формули необхідно установити співвідношення 
між трудомісткістю виконання операцій і продуктивністю робочих місць. На 
даному етапі проектування нормування операцій можна виконати, 
використовуючи орієнтовані норми типового технологічного процесу. 
Спираючи на вихідні дані і містячи в розпорядженні штучного чи штучно-
калькуляційного часу, визначають кількість одиниць оснащення: 
48 
 
N T
ШТІ штк 
m 
i ,                                                   (6.2) 
60  F 
g з.н
 
де N - річна програма випуску; 
ТШТ(К) - штучне чи штучно-калькуляційний час, хв.; 
Fg - відповідної дійсності річний фонд часу, год; 
З.Н. - нормативний коефіцієнт завантаження оснащення. Завантаження 
оснащення залежить від типу виробництва - можна прийняти середнє значення 
З.Н.=0,8. 
Після розрахунку значень m по всіх операціях установлюють кількість 
робочих місць, округляючи до найближчого більшого цілого числа значення m. 
Для операцій, що не вимагають через міру години, значення m може бути 
значно менше одиниці, Це означає, що номенклатура робіт на таких робочих 
місцях має бути розширена. Кількість операцій, що можна виконувати на кожнім 
робочому місці, визначається за формулою: 
 

з .н.
О  ,                                                         (6.3) 
 .
з .ф .
 
де З.Ф. - коефіцієнт фактичної завантаженості оснащення, 
 
m
 
з.ф. .                                                       (6.4) 
p
 
Після розрахунків кількості робочих місць і кількості операцій за 
формулою (6.1) визначають кЗ. О.. 
При масовому і крупносерійному виробництвах кЗ.О.. = 1  10, при 
середньосерійному кЗ.О. = 10  20, при малосерійному кЗ.О..= 20  40, при 
одиничному виробництві кЗ. О.. не регламентується. 
49 
 
Первинний фотошаблон одержують хімічною обробкою експонованих 
фотопластинок, проконтролювавши спочатку температуру робочих розчинів 
термометром. Відлік часу обробки проводять за секундоміром. 
Для виготовлення робочого фотошаблону використовують первинний 
фотошаблон. Робочий фотошаблон одержують копіюванням первинного 
фотошаблона на контактно-копіювальному верстаті і подальшій хімічній обробці 
матеріалу. Перед копіюванням первинний фотошаблон необхідно протерти з боку 
підкладки серветкою, змоченої в етиловому спирті для виділення пилу, бруду, 
жирових плям. Стекло контактно-копіювального верстата необхідно протерти 
антистатичною серветкою. Копіювання, а також висвітлення для копіювання й 
обробки пластин і фототехнічної плівки виконуються за допомогою фото ліхтаря 
з червоним світлофільтром. Діазографічні плівки копіюють і обробляють при 
звичайному висвітленні, не допускаючи висвітлення матеріалу сонячними чи 
променями ультрафіолетовим випромінюванням. При копіюванні первинний 
фотошаблон і матеріал додають один до одному і переносять до контактно-
копіювального верстата, причому емульсійний шар первинного фотошаблона і 
світлочутливий шар матеріалу повинні безпосередньо стикатися. 
Експонування проводять через первинний фотошаблон на світлочутливий 
матеріал. Виготовлення робочого фотошаблону на фототехнічній плівці ФТ-41П 
здійснюється шляхом експонування на контактно-копіювальному верстаті 
крапковим джерелом білого світла і хімічної обробки експонованого матеріалу. 
Виготовлення робочого діапозитива на діазографічній плівці ТМ 
здійснюється в такий спосіб. Після експонування діазографічна плівка 
обробляється в проявочному пристрої в парах аміаку до максимального насичення 
кольору фото зображення. 
Пробивка фіксуючих отворів здійснюється на спеціальному пристрої, що 
має два орієнтуючих знаки, рознесених на відстань, рівна відстані між реперними 
знаками фотошаблона. Фотошаблон розміщають у пристрої для пробки. 
Здійснюють вакуумний притиск фотошаблона і пробивають отвору, притискаючи 
пуансон пристрою. 
50 
 
Оскільки фотошаблон має лінійні деформації, обумовлені частковим 
роздубленням фотографічної емульсії під час фотохімічної обробки, зміною 
температури і вологості в приміщенні, то відстань між реперними знаками може 
не збігатися з відстанню між знаками пристрою, що орієнтують. У такому 
випадку вибирають середнє значення. Для цього горизонтальні штрихи реперних і 
настановних знаків зміщають, а відстань між прямовисячими штрихами 
вирівнюють між собою зрушенням фотошаблону. 
Фотографічне зображення в межах поля друкованої плати (ДП) повинне 
бути різким, границі зображення повинні бути чіткими, без розмитостей і ореолів. 
Фотошаблон повинний мати два чи більш реперні знаки, 
використовуваних для пробивання фіксуючих отворів у робочих фотошаблонах. 
Несполучення двох робочих фотошаблонів однієї плати повинне бути не 
більш 0,24 мм плат класу I і 0,14 мм плат класу II. 
Зазор між елементами провідного рисунка на фотошаблоні повинний бути 
не менш 0,325 мм. 
Первинний фотошаблон повинний бути отриманий на автоматизованому 
пристрої, що розкреслює, методом розкреслювання. Відхилення центрів 
контактних площадок від вузлів координатної сітки складає: 
- для первинних фотошаблонів ± 0,10 мм плат класу І, ± 0,05 мм плат класу 
II; 
- для робочих фотошаблонів ± 0,12 мм плат класу І, ± 0,07 мм плат класу II. 
Розміри елементів топології фотошаблона і відстані між ними повинні 
відповідати вимогам технічного завдання на друковану плату з урахуванням 
технологічних допусків на виготовлення друкованої плати. 
Технологічні допуски на виготовлення друкованої плати встановлює 
підприємство - виготовлювач друкованих плат у залежності від застосовуваної 
технології. 
Граничні відхилення розмірів елементів топології фотошаблона в 
залежності від класу точності друкованої плати за стандартом приведені в таблиці 
6.2. 
51 
 
Таблиця 6.2 - Граничні відхилення розмірів елементів топології 
фотошаблона в залежності від класу точності друкованої плати 
Клас точності друкованої плати 1 2 3 4 5 
Граничні відхилення розмірів  0,10  0,05  0,03  0,02  0,01 
елементів топології фотошаблона 
 
Граничні відхилення розмірів елементів топології фотошаблона, зазначені 
в таблиці 6.2, є підставою для розрахунку технологічного допуску на 
виготовлення еталонного фотошаблона. 
Позиційні допуски розташування елементів топології фотошаблона в 
діаметральному вираженні в залежності від класу точності друкованої плати 
представлені в таблиці 6.3. 
 
Таблиця 6.3 - Позиційні допуски розташування елементів топології 
фотошаблона в діаметральному вираженні в залежності від класу точності 
друкованої плати 
Клас точності друкованої плати 1 2 3 4 5 
Позиційні допуски розташування 0,15 0,10 0,07 0,05 0,03 
елементів топології фотошаблона, мм 
 
Якість сполучення комплекту фотошаблонів визначається значенням 
несполучення по контактних площадках. Значення несполучення комплекту 
фотошаблонів у залежності від класу точності друкованої плати не повинне 
перевищувати значень, зазначених у таблиці 6.4. 
 
Таблиця 6.4 - Величина несполучення комплекту фотошаблонів 
Клас точності друкованої плати 1 2 3 4 5 
Величина несполучення комплекту 0,15 0,10 0,07 0,05 0,03 
фотошаблонів, мм 
52 
 
Ширина технологічного полючи, розташованого по контурі робочої зони 
фотошаблона, не повинна бути більш 30 мм. 
Оптична щільність емульсійних фотошаблонів повинна бути не менш 3,0 
на непрозорих ділянках і не більш 0,1 на прозорих ділянках. 
Копіювальна щільність діазотипних фотошаблонів на довжині хвилі 437 
нм повинна бути не менш 3,0 на непрозорих ділянках і не більш 0,1 на прозорих 
ділянках. 
Розміри дефектів зовнішнього бачення - (проколи, крапки, подряпини) у 
робочій зоні фотошаблона нс повинні бути більш 0,05 мм для друкованих плат 1, 
2 і 3-го класів точності і більш 0,02 мм для друкованих плат 4 і 5-го класів 
точності. 
Розміри дефектів зовнішнього вигляду в робочій зоні фотошаблона з 
розмірами провідників і відстаней між ними від 0,05 до 0,08 мм не повинні бути 
більш 0,01 мм. 
Фотошаблони варто поставляти комплектами з паспортом на кожен 
комплект фотошаблонів. 
Маркування фотошаблона повинне містити: умовну позначку 
фотошаблона; дату виготовлення; порядковий номер зміни провідного рисунка. 
Маркування фотошаблона варто розташовувати на робочій поверхні 
фотошаблона поза робочою зоною. 
Маркування фотошаблона повинне бути виконане автоматизованим 
способом. 
У технічно обґрунтованих випадках допускається виконувати 
маркірування вручну. Цифри і букви маркувального напису повинні бути чітко 
позначені. 
Технологічний процес і режими виготовлення фотошаблонів друкованих 
плат представлені в таблиці 6.5. 
 
 
53 
 
Таблиця 6.5 - Технологічний процес і режими виготовлення фотошаблонів 
друкованих плат 
Порядок операцій і їхнє Тривалість обробки, хв. 
фототехнічної плівки 
найменування 
прямим методом 
методом звертання 
1. Прояв 220,5 1 5 4 6 
2. Промивання в проточній воді 1822 - 0,250,5 0,250,5 68 
3. Зупинка прояву 1822 2 0,51 - - 
4. Відбілювання 1822 3 - - 34 
5. Засвічування* - - - - - 
6. Промивання в непротічній воді 1822 - - - 57 
7. Промивання в проточній воді 1822 - - - 23 
8. Освітлення 1822 4 - - 1,52 
9. Промивання в проточній воді 1822 - - - 23 
10. Прояв 1822 1 - - 34 
11. Промивання в проточній воді 1822 - 0,250,5 - 0,51 
12. Фіксування 1822 5 1015 810 810 
13. Промивання в непротічній воді 1822 - 57 57 57 
14. Ослаблення (при необхідності, 1822 6 - - візуально 
для видалення загальної вуалі) 
15. Промивання в проточній воді 1822 - 1520 1520 1520 
16. Змочування в ОП-7 чи ОП-10      
17. Сушіння ** - У В підвішеному стані 
вертикальн
ому 
положенні 
18. Контроль  -    
Виготовлення фотошаблонів способом фотографічного зменшення 
оригіналу рисунка плати, виконаного вручну, не задовольняє вимогам підвищеної 
точності в зв'язку зі зростанням щільності друкованого монтажу, кількості типів 
плат на виріб, появою багатошарових плат. 
54 
 
Температура 
С 
№ розчину 
фотопластин 
Прагнення задовольнити вимогам підвищеної точності, зберігати і навіть 
скоротити терміни виготовлення фотошаблонів плат вимагає нових методів 
роботи. 
Автоматизоване виготовлення фотошаблонів включає: автоматизоване 
креслення світловим променем (М 1:1) рисунка фотошаблона по робочій програмі 
травлення; напівавтоматизовану підготовку і виготовлення цих програм 
керування. 
Фотошаблони виготовляються в залежності від щільності провідного 
рисунка або однократним, або подвійним, або потрійним кресленням, тобто 
провідні спробні рисунки плати викреслюються на фотопапері, а потім 
контрольний рисунок плати на фотопластинці чи фототехнічній плівці. 
Для формування елементів друкованого монтажу використовується 
магазин масок, що включає №- масок - світлових плям.  
Геометричні розміри масок для розкреслення провідного рисунка повинні 
враховувати технологічні припуски і допуски, що забезпечують виготовлення ДП 
на конкретному виробництві. 
Для нанесення елементів провідного рисунка, розташованого не в кроці 
1,25, допускається виготовлення масок, зміщених щодо центра в магазині масок. 
 
Таблиця 6.6 – Параметри провідного рисунка 
Елементи Форма Розміри, мм 
провідного 
рисунка 
Контактні Квадрат 1,51,5; 2,02,0; 2,92,9 
площадки Коло 1,90;  3,40 
Восьмикутник 2,70 
Провідники Квадрат 0,35; 0,50 
Восьмикутник 0,75; 1,00; 1,50 
55 
 
Шипи й екрани Два однакових за формою і 2,50 
розміром, але орієнтованих по- 2,700,40 
різному щодо центра масок 0,402,70 
Цифри От 0 до 9 2,01,0 
Букви C, R, K, A, V, B, L, E, Z, D, T, E 2,01,0 
Знак " + " 2,02,0 
 
6.2 Економічний розділ 
Газова хроматографія - найбільше теоретично розроблений метод аналізу. 
Саме розвиток теорії і практики газової хроматографії сприяв швидкому розвитку 
в останні десятиліття рідинної колоночної хроматографії і високошвидкісній 
рідинній хроматографії. Відмінність методу газової хроматографії від інших 
хроматографічних методів пов'язане з тим, що як рухливу фазу в ній 
використовують газ. У залежності від агрегатного стану нерухомої фази 
розрізняють газо-адсорбційну хроматографія (нерухома фаза - твердий адсорбент) 
і газорідинну (нерухома фаза - рідина, нанесена на інертний носій). 
Газохроматографічний поділ у таких системах досягається за рахунок 
багаторазово повторюваного процесу розподілу компонентів суміші між  газовою 
фазою, що рухається, і нерухомою твердою чи рідкою фазою, нанесеної на 
інертний носій. Процес поділу заснований на розходженні в розчинності і 
летючості аналізованих компонентів. Швидше через хроматографічну колонку 
рухається той компонент, розчинність якого в нерухомій фазі менше, а летючість 
(пружність пари) при даній температурі більше. 
Застосування розроблювального приладу в системах контролю і 
регулювання технологічних процесів у різних галузях промисловості, дозволить 
автоматизувати хімічний аналіз, підвищити продуктивність. Використання 
полум'яно-іонізаційного, полум'яно-фотометричного детекторів дозволяє робити 
визначення речовин у багатокомпонентних сумішах без їхнього попереднього 
поділу. 
56 
 
Електрична принципова схема перетворювача «напруга - частота» 
наведена на рисунку [СКРС83.022.413.202Е3]. ПНЧ призначений для 
перетворення вхідної напруги в частоту слідування імпульсів. ПНЧ складається з 
трьох функціональних вузлів: підсилювача (П2), джерела живлення з 
гальванічною розв’язкою і, власно, ПНЧ. Джерело споживання виконано по схемі: 
перетворювач сталої напруги в змінну, трансформатор, випрямляч, стабілізатор 
напруги + 15 В і – 15 В. 
На рисунку [СКРС83.022.413.202СК] представлене складальне креслення 
друкованої плати перетворювача напруга-частота 
Основні матеріали для виготовлення друкованої плати перетворювача 
напруга-частота занесемо в таблицю 6.1. 
 
Таблиця 6.1 – Основні матеріали 
N Назва та кількість деталей, шт. Ціна за Транспортні Всього 
п/п одиницю, витрати, грн. (5 витрати, 
грн. % від ціни) грн. 
1 Резистор - 41 1,20 2,46 51,66 
2 Конденсатор - 33 1,60 2,64 55,44 
3 Мікросхема - 11 5,28 2,91 60,99 
4 Діод, випрямляч, стабілітрон - 8 4,73 1,90 39,74 
5 Дросель - 1 12,34 0,62 12,96 
6 Трансформатор - 1 15,27 0,77 16,04 
7 Роз’єм, вилка, контакт - 17 5,62 4,78 100,32 
8 Транзистор - 10 7,52 3,76 78,96 
9 Склотекстоліт, кг. 0,12 0,30 6,30 
10 Провід, м 0,25 0,06 5,06 
11 Припій ПОС-60, кг. 0,47 1,78 37,51 
 
Всього витрати на закупку комплектуючих для виготовлення друкованої 
плати перетворювача напруга-частота складає 464,98 грн. 
57 
 
6.3 Аналіз небезпек та шкідливостей, що впливають на співробітника 
електротехнічної лабораторії 
В процесі розробки проекту хроматографічного портативного приладу 
на співробітника лабораторії впливають різноманітні параметри робочої 
обстановки. До таких можна віднести зокрема наступні: температура, 
вологість і швидкість руху повітря, шум, вібрація, шкідливі речовини, 
різноманітні випромінювання, дію електричного струму і т.ін. Необхідно 
проаналізувати усі фактори, що впливають на здоров'я і працездатність 
співробітника, який працює в електротехнічній лабораторії. 
Робоче місце співробітника являє собою простору кімнату, яка мебльована 
столами та шафами, укомплектована комп’ютерною технікою та периферійним 
обладнанням. Монітори розташовані таким чином, що відстань від екрану 
монітору до користувача складає не менше 70 cм, при цьому кут зору становить 
о
близько 30 . 
Предмети на робочому місці знаходяться в робочій зоні в межах прямої 
видимості та розміщені на відстані не більше 80 см від працівника. Розміри 
столу становлять: довжина – 1,2 м, ширина – 0,9 м, висота – 0,745 м. Висота 
стільця становить 0,45 м. З врахуванням середнього росту людини, який 
складає 160–180 см, можна сказати, що положення, яке співробітник 
лабораторії займає при роботі відповідає нормативним інструкціям і 
рекомендаціям ДСТУ 8604:2015. При цьому потрібно відмітити, що 
положення моніторів вибрано найкращим чином, так як світло, що потрапляє 
через вікно, падає з лівого чи правого боку від працюючого в залежності від 
розташування робочого місця і, таким чином, не засліплює йому очі. Задля 
кращого уникнення негативного ефекту, пов’язаного з надмірною 
освітленістю приміщення, вікна обладнані жалюзі. 
Розміри лабораторії становлять: довжина – 8 м, ширина – 4,5 м, висота – 
3 м. Відповідно її площа дорівнює 36 м2. Найбільша кількість одночасно 
працюючих становить 6 чоловік. Звідси площа, що припадає на одного 
робітника, дорівнює 6 м2, що відповідає ДБН В.2.2.28-2010. Об’єм  
58 
 
приміщення  складає 108 м3. Звідси визначаємо, що об'єм, який припадає на 
одну людину дорівнює 18 м3. Нормативне значення складає 15 м3. З наведених 
даних можна зробити висновок, що дане приміщення задовольняє вимогам 
ДБН В.2.2.28-2010 з розрахунку на одну людину. 
Згідно з ДСН 3.3.6.042-99 окремо для двох періодів року, визначаємо 
оптимальні і допустимі значення параметрів мікроклімату в приміщенні 
лабораторії. 
Враховуючи характеристику трудової діяльності людини, яка визначає сту-
пінь залучення до роботи м'язів і відображає фізіологічні витрати внаслідок 
фізичного навантаження, потрібно відмітити, що дана робота є сидячою і при 
цьому не спостерігається фізична напруга працівника. Людина на такій посаді 
працює з витратами до 120 ккал/год, а отже дана робота відноситься до легкої 
фізичної (категорія Iа). Оскільки на даному робочому місці робітник безперервно 
знаходиться більшу частину свого робочого часу, при цьому не змінюючи 
оточення, то дане робоче місце можна віднести до постійного. 
Мікроклімат – це поєднання фізичних чинників: теплового 
випромінювання, температури повітря, його вологості і швидкості руху. 
Перераховані параметри спільно створюють метеорологічні умови всередині 
просторів відкритого і закритого типу. Якщо навколишнє середовище містить 
подразнюючі або збуджуючі фактори, воно перешкоджає фізичної, 
інтелектуальної діяльності. Такий стан виключає ймовірність розслаблення і 
відпочинку, а тому, він психологічно дискомфортний, небезпечний для  здоров'я. 
Працездатність безпосередньо залежить від стану здоров'я, а його 
зумовлюють умови, в яких працює людина. Якщо вона знаходиться в умовах 
високої або низької температури повітря, це шкодить організму, оскільки 
відбувається його перегрів або переохолодження. У першому випадку виникають 
такі ознаки: часто повторювані головні болі, нудота блювота, почервоніння 
обличчя, інтенсивне виділення поту, підвищення рівня тиску, слабкість, 
порушення координації рухів. 
59 
 
Перераховані ознаки говорять про розвиток теплового удару, що небезпечно 
розвитком інсульту, інфаркту міокарда, зневоднення організму, гіповітамінозу, 
гіпоксії та інших порушень. Висока температура повітряних потоків всередині 
приміщення суперечить достатньому насиченню організму киснем. Його дефіцит 
призводить до порушення активності головного мозку, що виражається в 
ослабленні концентрації, пам'яті, мови, координації, мислення. Крім інших 
причин, перегрів тіла сприяє підвищенню густоти крові - вона збирається в 
тромби, важко циркулює всередині вен, капілярів, артерій. 
Перебування в умовах низької температури повітря призводить до 
переохолодження. Цей стан небезпечно розвитком інфекційно-запальних 
захворювань, зниженням захисних властивостей організму. При регулярному 
переохолодженні, перш за все, страждають суглоби і нирки, що при відсутності 
лікування приймає хронічну форму. 
Рівень вологості повітря знижується при надмірно інтенсивному 
функціонуванні опалювальних приладів. Слизові оболонки носа пересихають, що 
стає причиною їх запалення. Інші наслідки недостатнього рівня вологості 
повітряних потоків: підвищення в'язкості крові, схильність до утворення 
небезпечних для життя тромбів, порушення функціонування нирок, аж до 
недостатності цього парного органу, уповільнення активності кишечника, 
труднощі з переварюванням їжі, набір ваги, збій у функціонуванні серця, 
схильність до розвитку ішемічної хвороби, інфаркту міокарда, погіршення 
загального самопочуття - підвищена стомлюваність, дратівливість, перепади 
настрою, зниження імунітету, схильність до розвитку різних інфекційно-
запальних захворювань. 
Перераховані симптоми вказують на появу порушень в стані здоров'я і 
слугують підставою для негайного вжиття заходів. Основний метод забезпечення 
необхідних параметрів мікроклімату - застосування багатофункціональних 
вентиляційних систем. 
Високий рівень вологості повітряних потоків всередині виробничого 
приміщення сприяє розвитку захворювань дихальної та сечовидільної системи. 
60 
 
Зростає ризик бронхіту і патології нирок, які досить швидко приймають 
хронічний перебіг, шкодять здоров'ю, знижують якість життя. 
Нормовані величини температури, відносної вологості і швидкості руху 
повітря в робочій зоні виробничого приміщення в холодний період року: 
-  оптимальне значення температури 22-24°С; 
-  допустиме значення температури 21-25°С; 
-  оптимальне значення відносної вологості 40-60%; 
-  оптимальне значення швидкості руху повітря 0,1м/с; 
-  допустиме значення швидкості руху повітря ≤0,1 м/с. 
Нормовані величини температури, відносної вологості і швидкості руху 
повітря в робочій зоні виробничого приміщення в теплий період року: 
-  оптимальне значення температури 23-25°С; 
-  допустиме значення температури 22-28°С; 
-  оптимальне значення відносної вологості 40-60%; 
-  оптимальне значення швидкості руху повітря 0,1 м/с; 
-  допустиме значення швидкості руху повітря 0,1-0,2 м/с. 
В лабораторії фактичне значення температури в холодний період року 
становить 19-20°С, що нижче від відповідної нижньої межі допустимого 
значення. Таким чином, дані умови праці відносяться до першого ступеня 
шкідливості. Це в свою чергу може призвести до легких форм застуди. 
Рекомендується в даному приміщенні в холодний період року користуватися 
автономним обігрівачем невеликої потужності. 
Фактичне значення температури в теплий період року становить 26-27°С, 
що в свою чергу перевищує оптимальне значення, але знаходиться в допустимих 
межах. В такому випадку рекомендується в даному приміщенні встановити 
додатковий кондиціонер, що сприятиме більш комфортній роботі. Також, завдяки 
використанню даного технічного засобу, в холодну пору року відпаде 
необхідність в використанні автономного обігрівача, так як цю функцію можна 
покласти на кондиціонер. 
61 
 
Фактичне значення швидкості руху повітря становить 0,2 м/с, перевищує 
максимально допустиме значення лише в холодну пору року. Це може негативно 
вплинути на здоров’я робітника, так як з протягом пов’язані такі хвороби, як 
запалення м’язів, гострі респіраторні захворювання і ін. Виходом з даної ситуації 
може бути реконструкція вікон, пов’язана з заміною їх на більш сучасні – 
пластикові. Також, необхідно слідкувати за тим, щоб не створювався протяг в 
результаті того, що відчинені двері. 
Фактичне значення відносної вологості повітря в приміщенні становить 67-
70%. Це відповідає першому ступеню шкідливості умов праці. Перевищення 
вологості в теплий період року призводить до збільшення температури тіла. 
Особливо дане явище має місце при відхиленні температури від оптимальних меж 
в сторону збільшення. При пониженні температури підвищена вологість може 
призвести до переохолодження тіла. Як підвищення, так і зниження температури 
тіла може призвести до застуди. 
Освітлення здійснюється через віконні отвори (природне однобічне 
освітлення), за допомогою світильників на стелі (штучне верхнє освітлення) 
або одночасно - світильники і вікна (сполучене освітлення). В приміщенні 
вздовж однієї зі стін розташовано 2 вікна, розміри кожного з яких становлять 
2 м на 1,3 м. 
Величина необхідного освітлення на робочому місці приміщення 
нормується згідно з ДБН В.2.5-28-2018. При штучному освітленні нормується 
величина освітленості в люксах (Лк), яка вибирається в залежності від ха-
рактеристики зорової праці з урахуванням найменшого розміру об'єкта 
розрізнення, фона, контраста об'єкта розрізнення з фоном. 
За найменший об’єкт розрізнення приймемо крапку в тексті книги чи на 
екрані монітору, розмір якого визначимо на рівні 0,15–0,3 мм. Користуючись ДБН 
В.2.5-28-2018, визначаємо, що за розміром обраного нами найменшого об’єкта 
розрізнення, ступінь точності зорової праці відноситься до високого і становить ІІ 
розряд. Нормативне значення КПО для визначеного розряду зорової роботи 
62 
 
відповідає – ен = 1,5 %. Фактичне значення КПО становить 20-30%. Отже, рівень 
природного освітлення в даному приміщенні знаходиться в нормі. 
Нормативне значення штучного загального освітлення становить  
400 лк. Фактичне значення згаданого параметра відповідає 180-200 лк, що в два 
рази нижче зазначеної норми, відповідно до ДБН В.2.5-28-2018. 
В якості джерел світла при штучному освітленні використовуються 
чотири люмінесцентних світильників. Таким чином, в даному приміщенні 
рекомендується модернізувати систему штучного освітлення. 
Електропроводка в даному приміщенні прихованого типу. Приміщення 
відноситься до 3 типу: приміщення без підвищеної небезпеки ураження 
працівників електричним струмом. Обладнання, встановлене в ньому живиться 
від мережі змінного струму напругою 220 В і споживає потужність менше ніж 3 
кВт. Деяке обладнання, зокрема ПК, має металевий корпус, тому згідно з ДСТУ Б 
В.2.5-82:2016 в аудиторії передбачена магістраль захисного заземлення.  
Під час роботи з обладнанням необхідно: 
1. При раптовому припиненні подачі електроструму потрібно негайно 
вимкнути електрообладнання. 
2. Категорично забороняється ремонтувати електрообладнання,  вмикати  та 
вимикати його, якщо це не передбачено в ході роботи. 
3. Категорично забороняється проводити будь-які перемикання на 
головному розподільному щиті. 
4. Не знімати запобіжні кожухи. 
5. У випадку виявлення неполагодженого електрообладнання, 
вимірювальних приладів і дротів, терміново вимкнути напругу і звернутись до 
керівника лабораторії. 
6. У випадку ураження електричним струмом слід терміново звільнити 
потерпілого від дії струму і прийняти міри по наданню першої допомоги, при 
необхідності викликати лікаря. 
Лабораторія відноситься до приміщень з категорією пожежовибухо- 
небезпеки типу В, оскільки в лабораторії в наявності деревяні меблі, плакати, 
63 
 
підлога, які є твердими важкогорючими матеріалами. Для попередження пожеж в 
лабораторії використовується електрична пожежна сигналізація  променевого 
типу та теплові датчики типу (ИП-105-2) у кількості 6 шт. Також дана лабораторія 
обладнана двома ручними вуглекислотними вогнегасниками типу ВВК-7 
(Правила експлуатації та типові норми належності вогнегасників). 
В лабораторії рівень шуму, який в основному зумовлений одночасною 
роботою системних блоків комп’ютерів не перевищує 45 дБА. Інколи, при роботі 
принтера це значення досягає 55 дБА. Але відповідно до ДСН 3.3.6.037-99 
нормативне значення допустимого рівню звукового тиску, рівню звуку та 
еквівалентного рівню звуку на робочому місці в лабораторії становить 60 дБА. 
Таким чином, фактичні рівні шуму в приміщенні лабораторії не перевищують 
нормативні значенні цього параметру. 
В нашому випадку вплив електромагнітного випромінювання на людину 
відбувається на частоті системної шини персонального комп’ютера та від мережі 
змінного струму частотою 50 Гц. Відповідно до ДСН 3.3.6.096-2002 знаходимо, 
що гранично допустимий рівень напруженості електромагнітного поля (ЕМП) по 
електричній складовій (В/м) на робочих місцях персоналу протягом робочого дня 
у діапазоні частот від 50 до 300 МГц не повинен перевищувати встановленої межі 
у 5 В/м. У нашому випадку напруженість ЕМП становить 0,05-0,1 В/м. Таким 
чином, фактичне значення параметру не перевищує нормативне. Можна зробити 
висновок, що клас умов праці за даним параметром відноситься до допустимих. 
Аналізуючи зареєстроване електростатичне поле, в даному випадку його 
напруженість не перевищує гранично допустиме значення (Едоп) і дані умови 
праці відносяться до допустимих. 
На основі вищенаведених даних можна сказати, що технічний рівень 
робочого місця не відповідає нормативним вимогам. Це проявляється внаслідок 
недостатньої кількості джерел світла. Потрібно відмітити, що раціонально 
виконане освітлення виробничих приміщень надає позитивного 
психофізіологічного впливу на працюючих, сприяє підвищенню продуктивності 
праці, забезпеченню її безпеки, знижує втому і травматизм на виробництві, 
64 
 
зберігає високу працездатність в процесі праці. Таким чином в даному 
приміщенні рекомендується модернізувати систему загального штучного 
освітлення. 
Світлодіодні світильники різної форми широко використовуються у 
створенні освітлювальних систем житлових будинків, квартир, офісних та 
адміністративних будівель. Вони успішно замінили собою і традиційні лампочки, 
люстри та енергозберігаючі лампи. Істотне розширення області застосування LED 
світильників стало можливим відносно недавно – після появи потужних 
світлодіодів. Прилад освітлення на таких елементах по багатьом технічним і 
експлуатаційним параметрам перевершив традиційні джерела освітлення (люстри, 
лампи розжарювання, галогенні лампи тощо). 
Порівняно з лампами розжарювання, вбудовані світлодіодні лампочки 
володіють тривалим терміном служби. За номінальним параметром він становить 
близько 50 тисяч годин. Від ламп розжарювання світлодіодний світильник 
стельового виду відрізняє також направлене випромінювання. Порівняно з 
розрядними і люмінесцентними лампами світлодіоди повністю безпечні, не 
вимагають складної утилізації, так як у них відсутня ртуть. 
Після включення світлодіодного стельового світильника, максимальна 
потужність світлового потоку буде досягнуто буквально за частку секунди, чого 
не можна сказати про звичайні світильники. Світлодіодні лампи відрізняються 
великою різноманітністю колірного відтінку освітлення починаючи від теплого, 
характерного для ламп розжарювання, і закінчуючи білим холодним. 
Порівнюючи світлодіодний прилад освітлення з лампами розжарювання або 
люмінесцентними лампами, можна відзначити суттєву економію електроенергії - 
95% і 50% відповідно. На сьогодні світлодіодний світильник – це саме потужне і 
економічне джерело світла. 
Світильники стельові на світлодіодних елементах і LED-лампи є 
освітлювальними приладами нового покоління. Вони мають більш високу 
вартість у порівнянні з традиційними лампочками, але їх довговічність і низьке 
енергоспоживання повністю компенсує дорожнечу. 
65 
 
Після розробки діодів, що володіють силою випромінювання в кілька 
десятків кандел, світлодіодні світильники для стелі стали використовуватися для 
освітлення приміщень. Сучасний вбудовуваний стельовий світлодіодний LED-
світильник за силою світла легко здатний конкурувати з лампами розжарювання. 
Досягти таких показників дозволило спільне застосування дуже яскравих 
світлодіодів з напівпровідниковим перетворювачем. 
 
Таблиця 5.1 - Порівняльна таблиця показників якості світлодіодної лампи 
Якісна Неякісна 
Компоненти 
світлодіодна лампа світлодіодна лампа 
Блок живлення в світлодіодній Блок з високими Низькоякісний блок 
лампі має розміри набагато менше технічними з посередніми 
стандартних блоків для стельових характеристиками, характеристиками, 
або вуличних світильників, і це який витримує висока ймовірність 
здорожує його, як і будь-яке рішення умови експлуатації. перегріву і короткий 
щодо мінімізації розмірів в області  ресурс роботи. 
електроніки. Здорожує Здешевлює 
собівартість собівартість 
Світлорозсіювач в світлодіодній Молочний Прозорий пласти-
лампі - компонент, який повинен (матовий) ковий світлороз-
володіти не тільки міцністю, але і світлорозсіювач з сіювач. Такий підхід 
захищати очі від яскравих полікарбонату. дозволяє заощадити 
світлодіодних точок світу. Молочний і матовий насамперед на 
Світлодіод повинен бути накритий світлорозсіювач діодах, оскільки 
призматичним або молочним поглинає до 15% 15% світлового 
(матовим) світлорозсіювачем, світлового потоку, потоку – це 
оскільки є дуже яскравим джерелом тому не вигідний можливість 
світла. там, де стоять якісні застосування 
або «не розігнані» низькоякісних 
світлодіоди. дешевих діодів. 
Здорожує Здешевлює 
собівартість собівартість 
Світлодіоди, які використовуються в Високоякісні Низькоякісні 
світлодіодній лампі, за рахунок європейські або азіатські світло-
маленької площі для їх розміщення американські діоди, з низьким 
мають такі характеристики розміру, світлодіоди з показником 
кроку і потужності, які призводять ефективністю понад ефективності 
до нагрівання, в разі відсутності 100 Лм/Вт, що «розігнані» - це 
якісного радіатора. встановлені на призводить до 
платі, працюють в зменшення ресурсу 
економному режимі роботи в 5 і більше 
Здорожує разів. 
66 
 
собівартість Здешевлює 
собівартість 
Радіатор в лампі відіграє важливу Якісний Псевдо-радіатор, 
роль і необхідний для відводу тепла, екструзійний збірний чи 
оскільки діоди і блок живлення радіатор з порожній. Не 
опиняються у замкнутому, слабо лопастями, для охолоджує діоди і 
вентильованому просторі. Радіатор ефективного блок. 
повинен бути розроблений, виходячи тепловідводу.  
з типу світлодіодів і тепла, що ними Здорожує Здешевлює 
виділяється.  собівартість собівартість 
 
Принцип роботи, який має вбудований стельовий світлодіодний LED-
світильник, дуже простий. Перетворювач підключається до електромережі, 
забезпечуючи на виході напруга струму 5 В. Випрямляч, через який здійснюється 
підключення, виконується або за мостовою схемою, або на діоді і конденсаторі. 
Для усунення імпульсних перешкод використовуються резистор і конденсатор. 
Конденсатор згладжує пульсації напруги на виході. 
Розрахунок системи загального штучного освітлення в приміщенні 
лабораторії виконується методом коефіцієнту використання світлового потоку. 
Основною задачею розрахунку штучного освітлення є визначення необхідної 
кількості світильників для забезпечення нормативного рівня штучного освітлення 
за формулою: 
 
E  S  z  К
N  н з
                (6.1) 
n  F 
л
 
де Ен – нормоване освітлення, лк (ДБН В.2.5-28-2018); 
Кз – коефіцієнт запасу, який враховує зниження освітлення в процесі 
експлуатації (для заданого приміщення Кз = 1,4); 
S = А·В – освітлюєма площа приміщення, (А – довжина приміщення, В – 
ширина приміщення); 
z = 1,05 – коефіцієнт мінімального освітлення для світлодіодних ламп; 
Fл – світловий потік світильника; 
67 
 
 – коефіцієнт використання, відн. од. 
Для визначення нормованого освітлення – Ен, визначаємо: 
- Перелік основних предметів, які повинна розглядати людина у процесі 
роботи на заданому робочому місці: надписи на екрані монітору, шрифт у книзі, 
написи на елементах. 
- Самі дрібні деталі зображення (найменші об’єкти розрізнення), які 
містяться на перелічених предметах: написи на елементах. Орієнтовно оцінюємо 
їх розмір у 0,15 ...0,3 мм. 
- Характеристику фона – поверхні, на якій розглядається найменший об’єкт 
розрізнення, в залежності від коефіцієнта відбиття поверхні ρ. Фон є  світлим (ρ > 
0,4), оскільки в основному маємо справу з написами на білому фоні, як в книзі так 
і на екрані монітору. Для вказаного фону коефіцієнт відбиття поверхні ρ = 0,9. 
- Контраст об’єкта розрізнення з фоном, тобто наскільки чітко 
сприймається найменший об’єкт розрізнення на вищерозглянутому фоні. 
Контраст є великим (між білим і чорним). 
Користуючись ДБН В.2.5-28-2018 визначаємо, що розмір обраного 
найменшого об’єкта розрізнення відноситься до діапазону розмірів в межах 0,15-
0,3мм, що відповідає IІг розряду зорової праці. 
Нормативне значення штучного загального освітлення Ен з врахуванням 
характеристики фону та контрасту складає: Ен = 400 лк. 
Відповідно типу приміщення  приймаємо тип світильника в залежності від 
умов середовища і типу приміщення. Обираємо світлодіодний світильник «Диора-
30». Цей світильник призначений для використання в офісних, адміністративних і 
торгових приміщеннях. Встановлюється в стандартну клітинку підвісної стелі 
типу «армстронг», в накладному виконанні монтується за допомогою спеціальних 
кріплень. 
Конструкція світильника містить в собі: профіль ПВХ + алюмінієва задня 
панель, світлодіодні панелі, розсіювач та виносне джерело живлення. Світильник 
дозволяє економити електроенергії в 2,5 рази в порівнянні з люмінесцентними 
68 
 
світильниками; не вимагає додаткового обслуговування; не потребує спеціальної 
утилізації; в ньому відсутня шкідлива для очей пульсація світлового потоку; має 
високий індекс кольоропередачі, робочий ресурс понад 50 000 годин та 
оптимальне співвідношення ціна/якість. 
Визначаємо коефіцієнт використання в залежності від групи світильника 
(третя група), коефіцієнтів відбиття стелі (95%), стін (72%) і підлоги (20%) та 
індексу приміщення і: 
 
A  B
i                     (6.2) 
h  (A  B)
 
де А – довжина приміщення, м; 
В – ширина приміщення, м; 
h = Н – 0,8 = 3 – 0,8 = 2,2 м – висота підвісу світильників. 
Згідно виразу (5.2) знаходимо:  
 
8  4,5
i   1,3 . 
2,2  (8  4,5)
 
За формулою (6.1) розраховуємо кількість світильників N: 
 
E  S  z  К
н з 400  36 1,05 1,4
N    6,46  
F  3450  0,95
л
 
Таким чином, для зручності розташування світильників в приміщенні та 
рівномірного освітлення усієї площі лабораторії приймаємо дев’ять світильників. 
Необхідно розташувати  світильники рівномірно на усій площі стелі 
заданого приміщення з врахуванням габаритних розмірів приміщення та 
світильників.  
69 
 
Для живлення освітлювальної мережі використовується напруга 220 В. 
Перетин дроту, яким світильник приєднується до мережі повинен задовольняти 
таким вимогам: 
- дроти повинні допускати протікання по ним розрахункового струму 
освітлювального навантаження, не нагріваючись вище допустимої температури; 
- напруга на джерелах світла повинна бути не нижче мінімальних значень; 
- механічна міцність дротів повинна бути достатньою для даного типу 
електропроводки.  
-  
 
Рисунок 6.1 – Зовнішній вигляд світлодіодного світильника «Диора-30» 
 
Таблиця 6.2 - Технічні характеристики світлодіодного світильника «Диора-
30» 
Тип світильника Диора-30 
Колір світіння Днівний білий 
Кольорова температура 4100 К 
Світловий потік 3450 Лм 
Енергоспоживання 31 Вт 
Вхідна напруга 176-265 В 
Ступінь захисту IP20 
70 
 
Індекс кольоропередачі 68-75 Ra 
Коефіцієнт потужності Cos ϕ ≥ 0,7 
Рівень пульсації світлового потоку < 1% 
Кліматичне виконання УХЛ4 
Тип монтажу вбудований, накладний 
Габаритні розміри 595х595х75 мм 
Вага 2,55 кг 
Термін придатності 50 000 годин 
 
71 
 
Висновок 
 
В даній кваліфікаційній роботі був представлений пристрій управління 
автоматичного цифрового вимірювача сигналів, який призначений для 
автоматизації аналітичного циклу аналітичних газових хроматографів. 
В процесі проектування були усунені вагомі недоліки структурної схеми 
аналогів пристрою, а також проведена модернізація аналогового блоку, тобто 
застосована сучасна елементарна база, використані оригінальні технологічні 
рішення. Ці запровадження значно покращили технічні характеристики пристрою, 
дозволили йому працювати в широкому лінійному діапазоні вимірювання 
вхідного сигналу, значно зросла дозволяюча здатність і швидкодія, покращилась 
чутливість системи детектування хроматографічних піків. Введений лічильник 
часу, дозволяє визначати час затримки компонентів аналізованої суміші, висоту 
хроматографічних піків, що виводить метод аналізу на новий рівень і дозволяє 
запровадити нові методи розрахунку. 
Конструктивно пристрій має настільне виконання, а це, в свою чергу, 
дозволяє усунути всі незручності в користуванні. Тому при роботі  ймовірність 
помилок оператора зведена до мінімуму, виконані всі необхідні умови для 
безпечної життєдіяльності працівників при експлуатації пристрою на 
підприємстві. 
Крім цього, була підтверджена економічна доцільність запровадження 
даної розробки. 
72 
 
Список використаної літератури 
 
1. А.С. СССР № 1160297. Газовый хроматограф. С.К. Дитятьев, Д.Н. 
Гурин, В.Л. Луньков и Ю.П. Рыбалченко. Заявлено 27.02.84. Номер заявки 
3704864/23-25. Опубликовано 07.06.85. Бюллетень № 21. G 01 N 31/16. 
2. Многомерная газовая хроматография с безвентильным устройством для 
переключения разделительных колонн. Пресс-информация фирмы Сименс 6.805r-
EGA. 
3. А.С. СССР №  348937. G 01 N 31/00, 1972. 
4. А.С. СССР № 1204033. Газовый хроматограф. А.Э. Венцсль, В.М. 
Пошеманский, Э.П. Скорняков. Заявлено 24.03.82. Номер заявки 3412288/23-25. G 
01 N 31/32. 
5. Патент CШA № 4035168. Кл. 55-67, 1977. 
6. А.С. СССР № 272655. G 01 N 31/08, 1968. 
7. А.С. СССР № 1578643. Детектор по теплопроводности. В.А. Лапин. 
Заявлено 09.06.88. Номер заявки 4438034/25-25. Опубликовано 15.07.90. 
Бюллетень № 26. G 01 N 30/66. 
8. А.С. СССР № 966588. G 01 N 30/66, 1982. 
9. Лисенко О.М., Ковальчук Т.В., Зайцев В.М. Основи газової 
хроматографії. Навчальний посібник. – К.:, 2013.- с.10.  
 
73