Коллектор фракций Советский патент 1984 года по МПК G01N31/08 

СО

.

2.Коллектор по п. 1, отличающийся тем, что капельница выполнена из токопроводящего материала и снабжена элемента ц1 снижения жесткости, установленными в месте крепления трубки.

3.Коллектор по п. 1, отличающийся тем, что неподвижный

контакт порогового устройства выполнен в виде сосуда с электролитом.

4. Коллектор по п. 1, о т л и- ч ающи и с я тем, что пороговое устройство выполнено в виде механотрона, на рычаге которого закреплена трубка капельницы.

1. КОЛЛЕКТОР ФРАКЦИЙ, содержащий сборник фракций, связанный с выходом блока управления, подключенного входом к выходу установленного над сборником фракций детектора капель, который включает капельницу, связанную с хроматографической колонкой, и пороговое устройство, содержащее подвижный и неподвижный контакты, отличающийся тем, что, с целью расширения функционгшьных возможностей и упрощения конструкции, капельница выполнена в виде горизонтально расположенной консольно закрепленной упругой трубки, соединенной с подвижным контактом порогового устройства. §

1

Изобретение относится к химиче.ской и медико-биологической аппаратуре и может быть использовано для сбора фракций и жидкостной хроматографии.

Известен коллектор фракций/ содержащий механизм перемещения пробирок, связанный с выходом блока управления, подключенного входом к выходу установленного над пробирками детектора капель, детектирующая камера которого содержит капельницу, связанную с хроматографической колонкой Cl..

Недостатком известного коллектора является сложность конструкции, обусловленная тем, что детектор капель выполнен в виде фотоэлектрической схемы, при изготовлении которой требуется высокая точность и значительные материальные затраты.

Кроме того, наличие оптических I приборов ограничивает область применения, так как конденсирование паров элюентов на оптических деталях нарушает балансировку мостовой электронной схемы коллектора, а для. источника излучения и фотоприемника необходима значительная мощность. Это требует соответствующей защиты аппаратуры при работе во взрывоопасной и коррозионной среде, что приводит к усложнению конструкции.

Одним из эксплуатационных недостатков этого устройства является также его чувствительность к форме и размерам отрывающейся капли, светопропусканию материала капли, наклоном камеры детектора в пространстве, а также вибрациям коллектора фракций ,(при работе соседнего оборудования и самого коллектора в момент срабатывания механизма перемещения пробирок

Известен также коллектор фракций, содержащий механизм перемещения пробирок, связанный с выходом блока управления, подключенного входом к выходу установленного над пробирками детектора капель, детектирующая камера которого выполнена замкнутой , с капилляром на выходе, содержит капельницу, связанную с хромаграфической колонкой, и соединена через переменный дроссель с источником сжатого воздуха и через пороговое пневмоустройство с прибором управления С2 J.

Недостатком данного коллектора является то, что при его работе в камеру, где ра.ботает коллектор фрак,ций, выделяется воздух, который из;маняет состав окружающей атмосферы. Это иногда недопустимо, особенно при работе в замкнутых объемах (камерах) таких аппаратов, как секвенаторы, где необходимо поддерживать необходимую атмосферу инертного или

5 иного рабочего газа.

Кроме того, в таких камерах секвенаторов при их октрытии и закрытии изменяется давление инертного газа, что может привести к смещению наст0 ройки детектора капель, который

чувствителен к изменению давления на выходе капилляра детектирующей камеры .

Цель изобретения - расширение

5 функциональных возможностей и упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в коллекторе фракций, содержащем сборник фракций, связанный с вы0 ходом блока управления, подключенного входом к выходу установленного над сборником фракций детектора капель, который содержит капельницу, связанную с хроматографической ко5 лонкой, и пороговое устройство, содержащее подвижный и неподвижный контакты, капельница выполнена в виде горизонтально расположенной консольно закрепленной упругой трубки, соединенной с подвижным контактом порогового устройства.

Капельница выполнена из токопроводящего материала (металла или тоI копроводящего пластика ) с местными элементами снижения жесткости (гоф5 рами или витками спирали) в месте закрепления, трубки.

Неподвижный контакт порогового устройства выполнен в виде сосуда с 0 электролитом.

Пороговое устройство выполнено в виде механотрона, на рычаге которого закреплена трубка капельницы.

В данном случае капельница разгибается преимущественно в месте заделки, и если неподвижный контакт порогового устройства выполнен в виде металлической опоры и расположен, у места заделки капельницы, то трубка капельницы работает как рычаг первого рода и контактное усилие равно не весу образующейся капли, а усиливает пропорционально отношению плеч рычага. Этим повышается надежность контактирования.

Для повышения безопасности при работе во взрывоопасной атмосфере пороговое устройство целесообразно соединить с прибором управления через ограничительные резисторы.

На чертеже представлена предпочти тельная схема коллектора фракций.

Коллектор состоит из сборника фракций 1, детектора 2 капель и прибора управления 3. Детектор 2 капель состоит из порогового устройства 4 с подвижным контактом 5 и неподвижным контактом б, который в свою очередь выполнен в виде сосуда 7, заполненного электролитом 8, и капельницы 9. Подвижный контакт 5 и капельница 9 консольно закреплена в корпусе 10 детектора 2 капель. Капельница 9 своим свободным концом расположена над пробирками 11 сборника фракций 1, а защемленным концом соединена с хроматографической колонкой 12. Свободный конец капельницы 9, того, посредством кольца. 13 соединен с подвижным контактом 5 порогового устройства 4.

Пороговое устройство 4 соединено с прибором управления через ограничительные резисторы 14, а сам блок управления снабжен счетчиком импульсов 15 и формирователем 16 управляющих сигналов. В исходном положении конец подвижного контакта 5 находится на расстоянии h над noaepxHocTbjo электролита 8 в сосуде 7.

В частном случае выполнения капелницы изметалла неподвижный контакт 8а может быть расположен у места закрепления трубки.

Коллектор фракций работает следующим образом.

Элюент поступает из хроматографической колонки 12 в защемленный конец капельницы 9. По мере роста на свободном конце капельницы 9 капли 17 капельница 9 прогибается и нажимает через посредство кольца 13 на консолный конец подвижного контакта 5, и по мере роста капли дальнейшее их. перемещение вниз происходит одновременно.

По мере дальнейшего роста капли 17 1ПОДВИЖНОЙ контакт 5 порогового уст-ройства 4 погружается в электролит 8, налитый в сосуд 7, и электри1еская цепь порогового устройства замыкается, а счетчик импульсов 15 бло.ка управления 3 взводится.

Когда размер капли 17 достигает критической величины, она отрывается от конца капельницы 9 и последняя за счет своих упругих сил рывком поднимается вверх и увлекает за собой подвижной контакт 5. В момент выхода последнего из электролита 8 цепь порогового устройства 4 разрывается и счетчик импульсов 15 срабатывает (по заднему фронту электрического импульса ). По мере роста следующей капли 17 цикл работы детектора капел повторяется.

После отсчета требуемого числа капель, поступивших в пробирку, счетчик импульсов 15 посылает управляющи импульс на вход формирователя 16 управляющих сигналов, который формирует сигнал на перемещение и смену пробирок 11 в сборнике.фракций 1,

Для того, чтобы обеспечить работу коллектора фракций в атмосфере пожаропасных элюентов, мощность электрического тока, проходящего через пороговое устройство 4, не должна превышать Вт. Для ограничения этого тока служат ограничительные резисторы 14, установленные в каждой цепи порогового устройства 4.

В общем случае капельница 9 выполняется из упругого химически стойкого (к элюентам ) материала, например полиэтилена, фторопласта. В этом случае подвижной контакт 5 выполняется из металла. Однако, если саму капельницу выполнить из токопроводящего материала, то необходимость в самостятельном подвижном контакте 5 отпадает. Его роль выполнит сама трубка капельницы. Для такого решения в качестве материала трубки может быть использован токопроводящий полиэтилен, полипропилен и т.п.

Если же капельницу выполнить из металла, тов этом случае трубку необходимо в месте заделки снабдить гофрами (сплющить) либо навить в виде нескольких витков спирали для снижения жесткости. Сам электрический контакт 5 в этом случае просто припаивается к концу капельницы 9.

Электролит 8 предпочтителен в ка-г честве неподвижного контакта потому, что в этом случае контактное усилилие минимальное.

Средний вес отрывающейся капли составляет всего лишь 30-70 мг. Эта масса расходуется на деформацию капельницы 9 и подвижного контакта 5, на погружение в электролит и на само контактирование. Применение в таких случаях контакта металл по металлу сильно снизит чувствительность детектора капель, потребует применения контактов из инертных материалов (золота, платины/, что менее предпо тительно, чем контактирование через электролит. Однако, если не подеиж,ный контакт 8 и установить вблизи заделки капельницы, тр контактное у лие может быть повышено по закону рычага первого рода. Технико-экономический эффект от использования изобретения заключается в расширении эксплуатационных возможностей и упрощении конструкции, что дает возможность применять такой коллектор в атмосфере инертных газов {в секвенаторах, где необходимо исключить возможность нарушения газового состава из-за притока в камеру секвенатора воздуха от детектора капель прототи па. Упрощается настройка детектора капель при работе в камерах с резко изменяющимся давлением (при открытии-закрытии камеры). Положительный эффект от использования изобретения заключается в улучшении качества анализов {нет снижения состава защитной среды в камерах , в уменьшении затрат на изготовление, настройку и ремонт детектора капель, в исключении влияния вибрации на работу коллектора «Й акций. ПА сравнению с серийно выпускаемым коллектором фракций КФ-200 ожидаемый экономический эффект на одно изделие составляет до 150 руб. толь:ко от снижения стоимости изготовления.