Устройство для отбора и ввода проб в хроматограф Советский патент 1985 года по МПК G01N30/00 

изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для отбора и ввода проб в хроматограф. Известно устройство для отбора и ввода проб, выполненное в виде крана здозатора5 снабженного уравнительной емкостью поршневого типа lj. Недостатком данного устройства является резкое возмущение газового потока, происходящее в момент ввода пробы в хроматографическую колонку. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для отбора и ввода проб в хроматограф, содержащее линию газа-носителя,крандозатор, соединенный с входом хроматографической колонки, линяю анализируемого газа, соединенную с краном дозатором, трехмембранный элемент сравнения, установленный в линии газа-носителя, и пневмоуправляемьш запорный клапан с приводом и индикатор ным устройством, установленный в лиНИИ газа-носителя 2j . Недостатком известного устройства является то, что уравнивание давления в дозирующем объеме с давлением в хроматографической колонке осзтдест вляется с помощью уравнительной емкости с поршнем за счет анализируемого газа. Это усложняет конструкхщю устройства и уменьшает надежность ег работы, а также снижает воспроизводимость анализа за счет погрешностей элемента сравнения, Цель изобретения - упрощение конструтсции устройства, повышение надежности работы и повьшение воспроиз водимости анализа. Указанная цель достигается тем, что в устройство для отбора и ввода проб в хроматограф, содержащее линию газа-носителя, кран-дозатор, соединенньй с входом хроматографической колонки, линию анализируемого газа, соединенную с краном-дозатором, трех мембранный элемент сравнения, установленный в линии газа-носителя, и пневмоуправляемзш запорный клапан с приводом и индикаторным устройством установленный в линии газа-носителя введена дополнительная линия газаносителя, установленная параллельно основной линии, причем обе линии газа-носителя соединены с проточными камерами трехмембранного элемента сравнения, выходы которых связаны с входами крана-дозатора, а рабочие камеры трехмембранного элемента сравнения соединены с приводом пневмоуправляемого запорного клапана. Благодаря дополнительной линии газа-носителя, соединенной с проточной камерой трехмембранного элемента сравнения, уравнивание давлений в дозирующем объеме крана-дозатора с давлением в хроматографической колонке обеспечивается от линии газа-носителя, в которой установлены регуляторы давления и расхода, т.е. при неизменном количестве анализируемого газа в дозируемом объеме. Это позволяет резко упростить конструкцию устройства за счет исключения уравнительной емкости с поршнем и, соответственно, повысить надежность работы устройства. Кроме того, повьш1ается воспроизводимость анализа за счет повышения воспроизводимости дозирования. На фиг.1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства для отбора и ввода проб в хроматограф, на фиг.2 и 3 - два рабочих положения переключателя крана дозатора на фиг„4 - диаграмма зависимости давлений Рд J Pg и в камерах А, Б, В и Г трехмембранного элемента сравнения.; на фиг.5 - диаграмма зависимости значения давлений анализируемого газа в кране-дозаторе от времени. Устройство состоит из трехходового распределительного устройства 1 с приводом 2 и дозирунщего объема 3, образующих кран-дозатор, линии 4 анализируемого газа, подключенной к входу 3 распределительного устройства 1, линий 5 и 6 газа-носителя. Линия 5, содержащая последовательно соединенные регулятор 7 давления, регулятор 8 расхода 5 камеру А трехмембранного элемента 9 сравнения, подключена к входу Q распределительного устройства 1, Линия б, содержащая последоваTefJbHo соединенные регулятор 7 давления, регулятор 10 расхода, отсечной клапан 11с приводом 12 и индикаторным устройством 13, камеру Б трехмембранного элемента 9 сравнения, подключена к входу о распределительного устройства 1, Привод 12 соединен с камерами В и Г трехмембранного элемента 9 сравнения. Выход е распределительного устройства 1 через дозирукщий объем 3 подключен к входу Z распределительного устройства 1. Выход Q распределительного устройства 1 соединен через колонку 14 с детектором 15 хроматографа. Выход k. распределительного устройства 1 предназначен для сброса газа. Устройство для отбора и ввода проб в хроматограф работает следующим образом. Положение I распределительного устройства 1, время (фиг.1). Анализируемый газ под давлением Рр по линии 4, каналу ё-е распределительного устройства 1 непрерывно подается в дозирующий объем 3, из которого по каналу 1-ж распределительного устройства 1 выводится на сброс. На вход колонки 14 по линии 5 и каналу а-д распределительного устройства } подается газ-носитель под давлением . При заполнении линии 6 газом-носителем до закрьпого входа 8 распределительного устройства 1 в камере Б элемента 9 сравнения давление достигает значения + , где iPpp - погрешность давления сра батывания элемента 9 сравнения. При достижении в камерах А и Б элемента 9 сравнения давлений, отличающих ся на величину f л Р. , т.е. Рд г Pg , закрьшается сопло, соединяющее каме ры В и Г элемента 9 сравнения с атмосферой. Давление в камерах В и Г элемента 9 сравнения и привода 12 становится равным давлению управления Рд Pi, и отсечной клапан 11 за крывается . Положение II распределительного устройства 1, время, (фиг.2) . Анализнруемьй газ под давлением PC, по линии 4 и каналу /-е распределительного устройства 1 вьшодится н сброс. На вход колонки 14 под давлением В по линии 3- и каналу о-й. распреде лительного устройства 1 подается га носитель под давлением Рд Р. Линия 6 по каналу б-е распредели тельного устройства 1 соединяется с дозирующим объемом 3, подключенным закрытому входу «j, распределительног устройства 1. С момента времени С, давление анализируемого газа (Рд) в дозирующем объеме 3 начинает возрастать, а в камере Б элемента 9 сравнения падать, достигая в момент времени Т величины давления, необходимого для открытия сопла, соединяющего камеры В и Г элемента 9 сравнения с атмосферой. Давление в приводе 12 падает до атмосферного (Рд-г/1(), и клапан 11 откры вается. В момент времени «- происходит выравнивание давлений в дозирующем объеме 3 и камере Б элемента 9 сравнения. За счет дальнейшей подачи газа-носителя в линию 6 происходит поБьшение давления в камере Б элемента 9 сравнения и дозирующем объеме 3. В момент времени сх достигается давление , и отсечной клапан 11 закрьшается. Положение III распределительного устройства 1, время после 4 (Фиг.З). Анализируемый газ под давлением Р по линии 4 и каналу -ж распределительного устройства 1 выводится на сброс. Линия 5 по каналу а-е распределительного устройства 1 соединяется с дозирукщим объемом 3. Давления в дозирующем объеме 3 и линии 5 отличаютг; ся на величину uPfp. По каналу . распределительного устройства 1 дозируннций объем 3 под-V ключается к входу колонки 14 и анализируемьй газ подается на анализ. Линия 6 находится в том же состоянии, что и при положении I распределительного устройства 1. Для проведения следующего анализа цикл повторяется. Использование предлагаемого устройства позволяет обеспечить высокую стабильность нулевой линии при вводе пробы, при этом повыщается воспроиэводимость анализов и исключается зависимость от субъективных факторов. Не требуется измерение давлений и регулировка устройства для различных условий отбора пробы и хроматографиеского анализа, обеспечивается полная автоматизация ввода пробы. Нерерьшный расход по линии анализируемого газа .позволяет избежать застоя нализируемых проб, что повышает диамические характеристики устройста и оперативность анализа.

jl

a

e

ж

Фиг.2

Фиг.д

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА И ВВОДА ПРОБ В ХРОМАТОГРАФА содержащее линию газа-носителя, кран-дозатор, соединенный с входом хроматографической колонки, линию анализируемого газа, соединенную с краном-дозатором, трехмембранкый элемент сравнения, установленный в линии газа-носителя, и пнeвмoyпpaвJIяe a й запорньй клапан с приводом и ицдикаторным устройством, установленный в линии газа-носителя, отличающеес я тем, что, с целью упрощения конструкции устройства, повышения надежности в работе и воспроизводимости анализа, в него введена дополнительная линия газа-носителя, установленная параллельно основной линии, причем обе линии газа-носителя соединены с проточными камерами трехмембранного элемента сравнения, выходы которых связаны с входами крана-дозатора, а рабочие камеры трехмембранно(Л го элемента сравнения соединены с приводом пневмоуправляемого запорноIo клапана.

brrt

Фиг It

Pa

tf Tj Тз

T:O

fgPf APcf.

т fttJ.5