Устройство для отбора и ввода проб жидкости в анализатор состава Советский патент 1983 года по МПК G01F13/00 G01N31/08 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в анализаторах состава, например в газовом хроматографе.Известно устройстао для автоматического отбора и ввода проб в газовый хроматограф, содержащее цилиндрический корпус,, полую иглу, установленную по оси корпуса, и подвижный цилиндр, размещенный на корпусе, при этом конец иглы, противрположный ее острию, соединен с входом в хроматографическую колонку и с каналом для подачи газа-носителя, а в подвижном цилиндре перпендикулярно его оси установлена резиновая мембрана f1. Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и наличие подвижного уплотнителя, что снижает надежность работы устройства. Невозможность промывки внутреннего канала иглы растворителем перед отбором пробы нового, состава ограничивает сферу использования устройства. Известно также устройство, содер жащее корпус, канал для подачи газа-носителя, и две полые иглы, одна из которых предназначена для отбора проб из ампул, а вторая - для ввода проб в газовый хроматограф 2j Недостатками указанного устройст ва являются сложность конструкции и -низкая надежность. Кроме того,- пере отбором следующей пробы нового состава необходимо прозывать не только вну тренние каналы полых игл , но и соелиняющий их переходный канал, а промывка- осуществляется в два этапа что требует значительного количеств анализируемых жидкостей и увеличива ет время между вводами проб и в конечном счете удлиняет процесс анали за. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ус ройство для отбора и ввода проб жид кости в анализатор состава, содержа щее корпус, в котором выполнена камера, установленную в н.ем одним кон цом полую иглу, свя-занную с камерой и канал для подачи газа-носителя в камеру ,.газовый эжектор, вход которого связан с каналом подачи газа-носите ля, всасывающий патрубок которого соединен через первый клапан с кана лом для подачи газа-носителя в камеру, второй клапан и дроссель, установленные на выходе эжектора, при вод перемещения иглы относительно уст ройства для размещения пробы и входа анализатора, причем клапаны и привод связаны с командным устройст вом . Недостатком известного устройств является то, что перед отбором и вводом в анализатор состава очередной пробы жидкости нового GocVaBa производится прог.1ывка внутреннего канала иглы и объема -камеры растворителем, отбираемым из ампулы с уплотнительн.ой рез иновой прокладкой, в которой хранится растворитель для промывки и которая периодически в промежутках времени, между от.борами проб анализируемых жидкостей подво-дится под иглу устройства. Промывка внутреннего канала и объема ка- мерЕ.-. .требует значительного количества растворителя и анализируемо.й жидкости и увеличивает время между вводами проб и в конечн-ом счете удлиняет процесс анализа. Цель изобретения - с.окращение времени между вводами проб и количества жидкости на анализ. Поставленная цель достигается тем, что устройство для отбора и ввода проб жидкости в анализатор состава, содержащее корпус, в котором выполнена камера, установленную в нем одним концом полую иглу, связанную с камерой, и канал для подачи газа-носителя в камеру, газовый эжектор, вход которого связан с каналом подачи газа-носителя, всасывающий патрубок которого соединен через первый клапан с каналом -для подачи газа-носителя в камеру, второй клапан и дроссель, установленные на выходе эжектора, перивод перемещения иглы относительно устройства для размещения проб и входа анализатора, причем клапаны и привод связаны с командHEJM устройством, дополнительно снабжено электродами, первый из которых размещен в камере, а второй - на входе анализатора, ключом и источником питания, первый выход которого через ключ связан с первым электродом, а второй выход связан с вторым электродом, при этом управляющий вход к.пюча соединен с командным -устройством. В резул ате этого жидкость испа-. ряется в камере и под действием давления пара и газа-носителя проба подается в анализатор. При этом внутренняя полость камеры и иглы продувается газом-носителем, что приводит к сокращению времени между вводами проб и количества жидкости на анализ. На фиг. 1 изображена схема устройства при отборе пробы из ампулы; на фиг. 2 - то же, при вводе пробы в газовый хроматограф. Устройство содержит иглу 1, один конец которой закреплен в корпусе 2 . В корпусе 2 выполнена камера 3, соединенная с всасывающим патрубком 4 газового эжектора 5. Вход б эжектора 5 соединен с каналом 7 для подачи газа-носителя. На выходе 8 эжектора 5 последовательно установлены второй клапан 9 и регулируемы дроссель 10. Устройство для размещ ния пробы состоит из ампулы 11 с а лизируемой жидкостью, уплотненной прокладкой 12 из резины. Всасывающ патрубок 4 соединен через первый клапан 13 с камерой 3. Первый выход 14 источника 15 питания через ключ 16 связан с электродом 17, размещенным в камере 3. Устройство содержит также управляющий вход 18 ключа 16 и привод перемещения иглы (не показан) относительно устройст для размещения пробы и входа анали затора, состоящего из корпуса 20 с уплотняющей прокладкой 21, входа 22 газа-носителя и пружинящего элек трода 23, связанного с вторым выходом. 24 источника 15 питания. Элек трод 23 может быть размещен в каме ре 3, .Устройство работает следующим образом. При отборе пробы (фиг. 1) иглу с помащь.ю привода по команде с командного устройства 19-вводят в ампулу 11 с анализируемой жидкостью через уплотнительную. прокладку 12. При-ЭТОМ острие иглы 1 с отверстием для забора жидкости погружено в сло жидкости. КлапаН 9 закрыт, и газноситель .по.каналу 7 через эжектор 5,. всасывающий патрубок 4, клапан 13, камеру 3 и внутренний канал иглы 1 поступает в ампулу 11, создавая в газовом объеме ампулы избыточное давление, равное давлению газа-носителя. После-того, как давление в газовом объеме ампулы 11 станет равным контролируемому давлению газа-носителя, клапан 9 открывается командным устройством 19 и газ-носитель по каналу 7 через эжектор 5, клапан 9 и дроссель 10 поступает в атмосфе ру, создавая в эжекторе, 5 разрежение. При этом возникает перепад давления между газовым объемом ампулы 11 и всасывающим патрубком 4 эжектора 5, за счет которого анализируемая жидкость поступает в канал полой иглы 1 и через него в камеру 3. Количество отбираемой пробы может регулироваться путем изменения- давления газа-носителя, скорости истечения газового потока через регулируемый дроссель 10 к временем отбора жидкости из ампулы 11. Объем камеры выбирают таким, чтобы исключить проскок отбираемой жидкости во всасывающий патрубок 4 эжектора 5. . .В момент прекращения отбора жидк ти клапан 13 перекрывается, игла 1 автоматически извлекается из ампулы 11 и вводится на вход анализатора состава по сигналамиз команд ного устройства 19. При этом вся отобраньтая жидкость собирается в нижней части камеры 3. Игла вводится в тело резиновой уплотнительной прокладки 21 до фиксированного положения, при котором входное отверстие канала иглы 1 оказыва.ется открытым, . а корпус иглы 1 эходит в пружинящий контакт с электродом 23.. Из командного устройства 19 поступает команда на управляющий вход ключа 16,- который открывается .и замыкает электрическую цепь от первого выхода 14 источника 15 питания через ключ 16, электрод 17, жидкость в камере 3 и внутренней полости иглы 1 , корпус .иглы 1, контакт 23 к второму выходу 24 источника 15 питания. При прохождении электрического тока через жидкость она испаряется и .ее пары поступают в хроматографическую колонку (не показана) под действием давления образовавшегося пара и газа-носителя, поступающего через вход 22. Температура испарения может регулироваться количеством подводимого электричества. Для пол-. ного поступления испарившейся жидкости в анализатор клапан 9 перекрывается и газ-носитель-по каналу 7 через эжектор 5, всасывающий патрубок 4, -открытый клапан. 13 поступает в камеру 3, удаляя из нее и иглы 1 все пары в хроматографическую колонку.. После ввода пробы игла-1 извлекается из анализатора и процесс отбора и ввода повторяется. В предлагаемом устройстве жидкость после ввода в анализатор не остается на внутренних поверхностях камеры 3 и иглы 1, за счет чего исключается промывка канала иглы, и камеры,растворителем и анализируемой жидкостью и исключается сушка внутренних объемов камеры и иглы. В результате этого сокращается количество жидкости на анализ и время между вводами проб. Электрическая энергия в устройстве используется на испарение не постоянно, а кратковременно, что в отличие от прототипа снижает ее потребление. В предлагаемом устройстве полая игла 1 и корпус 3 могут быть выполне ны сменными для обеспечения возможности изменения величины дозируемой пробы. Эжектор 5 может быть заменен двумя газовыми каналами, один из которых через управляемый клапан связан с источником давления газа-носителя, а другой - с устройством ля создания разрежения. Полую иглу 1 предпочтительно выполнять с боковым входным отверстием, а корпус 2 - из прозрачного материала, например стекла. Электрод 23 может размещаться так же, как и электрод 17, в корпусе 2. Электроды 17 и 23 могут быть совмещены с соответствующими корпусами. Источник питания мо жет быть накопителем электрической энергии с регулируемым количеством, Для испарения жидкости может быть использовано напряжение постоянного и переменного тока.

Техническое преимущество предлагаемого устройства в сравнении с базовым устройством для отбора и ввода пробы жидкости хроматографа Биохром заключается в том, что оно позволяет производить большее колич-ество анализов за одно и то же время, так как , уменьшается время между ввЬда ли проб. В базовом устройстве для представительности анализа необходимо промывать внутреннюю полость иглы и камеры объемом растворителя и анализируемой жидкости, в 2-3 раза превышающим внутренний объем иглы и корпуса. В предлагаемом устройстве операция промывки жидкостью исключается, так как проба жидкости испаряется в полости иглы и камеры, которые промываются газом-носителем.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА И ВВОДА ПРОБ ЖИДКОСТИ В АНАЛИЗАТОР СОСТАВА, содержащее корпус, в котором выполнена камера, установленную в нем одним концом полую иглу, связанную с камерой, и канал для подачи газа-носителя в камеру , газовый эжек7 : тор, вход которого связан с каналом . подачи газа-носителя, всасывающий патрубок которого соединен через первый клапан с каналом для подачи газаносителя в камеру, второй клапан и дроссель, установленные на выходе эдектора, привод перемещения иглы относительно устройства для размещения проб и входа анализатора, причем клапаны и привод связаны с командным устройством, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени между вводами проб и количест ва жидкости на анализ,- оно дополнительно снабжено электродами, первый из которых размещен в камере, а второй - на входе анализатора, ключом и источником питания, первый СП выход которого через ключ связан с первым электродом, а второй выход ;Связ§нс вторым электродом, при этом управляющий вход ключа соединен с командным устройством.. со СХ) СХ)

иг2