Детектор газов по теплопроводности Советский патент 1984 года по МПК G01N27/18 

I Изобретение относится к газовому анализу и может использоваться, на- ripHt-iepj для регистрации компонентов разделенных в хроматографической колонке. Известен детектор по теплопроводности, который применяется в газовой хроматографии для детектирования ког-шонентов разделенных веществ. Детектор содержит корпус, в котором расположены рабочая и сравнительная . В камерах расположены чувствительные Элементы (вольфрамовые нити) s нагреваемые постоянным током. Нити включены в мостовую схему При прохождении анализируемого вещества через рабочую камеру изменяются условия теплопроводности, приводящие к разбалансу моста. Величина разбаланса пропорциональна концентрации компонентов исследуемого образца. Детектор по теплопроводнасти (ДТП) широко применяется в газовой хроматографии благодаря универсальности, простоте конструкции и надежности Однако детектор обладает отно- сительно низкой чувствительностью. Предельная чувствительность ДТП око ло 10 г/с, 3 то время как пламенно-ионизационный детектор, например имеет порог чувствительности 10 г/с. Низкая чувствительность ДТП объясняется относительно малым изменением теплопроводности при про хояодении вместо чистого газа-носителя бинарной смеси. Наиболее близким техническим решением к изобретению является детек тор газов по теплопроводностиS содержащей рабочую и сравнительную камеры с расположенными в них чувст , вительными элементами, подводящие трубопроводы с регуляторами расхода . Однако чувствительность известкого детектора также незначительна. Целью изобретения является ПОБЫшёние чувствительности детектирования за счет изменения харгштера теп лопередачи с чувствительных элементов . Поставленная цель достигается тем., что в детекторе газов по тепло проводности j содержащем рабочую и сравнительную камеры с расположенными 3 них чувствительными элемента ми, подводящие трубопроводь с регуляторами расхода, перед входом в 02 рабочую камеру устаковлен скггбженный; откачнсй системой молекулярный сепа.ра.тор для отделения газа-носителя от ярикескых компонентов, а на выходах рабочей и сравнительной камер установлена вторая откачная система с Сепаратор, установленный перед входом в рабочз ю камеру, отделяет газ-носитель от сравнительно высокомолекулярных паров компонентов. Насос (вторая откачкгл система), устаьовленнъш на выходе камер, откачивает пары разделенных компонентов. При отсутствии компонентовJ когда из хроматографической колонией идет чистый г аз-носитель., в камерах ДТП устанавливается вакуум и теплопередача от нити .(филаманта) к корпусу детектора осуществляется путем лучеиспускания. При прохож/дении компонента в рабочей гамере ДТП резко возрастает дазле}шег и теплопередача, в основном, осуществляется теплопроводностью. ИктенсиБНость теплопередачи теплопрозодностью на два-три порядка вьше теплопередачи лучеиспусканием в ва кууме, что обеспечивает повышек1 е чувствительности по сравнению с обьп1КЬ ми ДТП. На чертеже показана схема детектора . Детектор газов: по те1гг1опроводностк содерлагт помеЕркные в корпус t рабочую 2 и сравнительную 3 камеры с расположенньЕУГИ в них чувствительHbu-.jH эле.ентзь:1К 5 подводящие трубопро воды с регупятораж расхода 4, Перед входом 3 рабочую камеру установлен снабженный откачной системой 5 молекулярный,сепаратор б для отделения газа-косктеля от примесных компонентов. Выходы рабочей и сравниг телькой камер сое.цикены с второй откачной системой 7. Детектор работает следуюатг- м образомНа вход сепаратора через регулятор потока гюдается газ-носитель, которьй переносит исследуемые компонен-, ты. При прохождения сепаратора больная часть газа-носктеля удаляется откачной системой 5 а исследуемые ко&шонекты поступают в рабочую камеру де гактора и изменяют условия ра::оты чувствительных элементов. Откач:йй.я система 7 откачивает прошедшие v.repes сепаратор пары компонентов и

остатки газа-носителя из рабочей камеры и газа-носителя из сравнительной камеры. Откачные системы 7 и 5 .имеют каждая скорость откачки не менее скорости потока газа-носителя, в одном канале. Остаточное давление в рабочей и сравнительной камерах не выше давления, при котором длина свободного пробега молекул газаносителя превьппает расстояние от чувствительных элементов до стенок камер. Такое остаточное давление обеспечивается вакуумным диффузионным, турбомолекулярнь м или другим высоковакуумных насосом.

Изменение состояния чувствительных элементов контролируется регистрирующим прибором.

Предлагаемый вакуумный ДТП найдет применение в анализаторах загрязнения окружающей среды. Основными компонентами загрязнения воз1175204

дьтиного бассейна являются продукты выхлопа двигателей внутреннего сгорания, такие как СО, СО и др., которые являются негорючими постоян5 ными газами и плохо определяются дрЗгими хроматографическими детекторами, например, пламенно-ионизационным детектором. Использование предлагаемого ДТП в передвижных тановках позволит определить источники загрязнения и своевременно принять меры по их устранению. ДТП может использоваться в производственных помещениях микробиологичес15 кой промьшшенности. где наблюдается выделение СО, С02, N0 и др. газов. Дополнительныь положительным эффектом изобретения является возможность повторного использования дорогостоя20 щЪго газа-носителя гелия, откачиваемого и подаваемого вновь, после очистки, в линию хроматографа.

ДЕТЕКТОР ГАЗОВ ПО ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ, содержащий рабочую и сравнительную камеры с расположенными в них чувствительными элемента- ми, подводящие трубопроводы с регуляторами расхода, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности детектирования, перед входом в рабочую камеру установлен снабженный откачной системой молекулярный сепаратор для отделения газа-носителя от примесных компонентов, а на выходах рабочей и сравнительной камер установлена вторая откачная система. ,