Устройство переключения для хроматографа Советский патент 1985 года по МПК F15C3/04 

1 Изобретение относится к автомати ке и вымислптельной технике, а копкретно, к устройствам переключения ДО1Я хроматографа. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и упрощение конструкции устройства На фиг. I изображено устройство дл переключения четырех потоков анализируемых продуктов, общий вкд на фиг. 2 -5 - схемы устройства при четырех полохсениях золотника. Устройство переключения для хроматографа содер ;а1т (фиг. 1 и 2) пневмореле 1 с управляющим 2 и питаощим 3 входами, первый из которых чере .-россйль А, а второй непосред Ci--iir. пячаиь: f вмходог. { ормпрова теля т.омпял.пы:; сигналов, кочорый вкл:--чаег, гпгевмочле.ктрический кяаiiaii 5. Усчгойство снабжено также. расг,р«делите-.1ем 7 потоков, включаю щш- оснопание 8 п крьшгку 9, когорыми рязмещеи золотник 10, соединенный с пневмо.гриводом 11, включ камеру 12 прямого хода и камеру 13 обратного хода. В ocHOBatuiH и icpbUHKB 9 расположены следующие . каналы: в селшнпи А-Л каналы 14а- 14а , 15а-15а и 16а-15а в сеченин Б-Б - каналы 146-146, 15о-15б и 166-166 ; в сечение В-В KaHajbi 14в-14в , 15в-15в и 16в-1бв Вылод пневмореле 1 подключен к каналу 15а, « сооспый ему канал 15а подкг110чен к камере 12 прямого хода УправляюЕг.пй вход пневмореле 1 соединен с каналом 16а. Выход формирователя 5 командных подключен к Kana.ty 16а крьплки 9 и к ка,на.1ту 14-14а оснолапия 8. Канал 1ча крышки -9 подключен через повторитель 17 к icaticpe 13 обратного хода Остальные соосные каналы основания 8 и крышки 9 соединены соответствен но с отдельными потоками анализируе мого продукта, с линией 18 подачи потоков анализируемого продукта в хроматограф и с линиер 19 сброса (дренажа) потоков. В золотнике 10 в сечении А-Л (фиг. 2) выполнен паз 20, подключающий вход повторителя Г/, а через него и камеру 13 к атмосфере. Кроме, того, в золотнике выполнены следу;о1цие управляющие каналы канал 21 , расг1с ложенн1.й от паза 20 на расстоянии (L) полного хода 12 золотника 10, централыгый канал 22. выполненный R плоскости А-А расположения соосных каналов 14а-14а , 15а-15а , 16а-1ба (фиг. 1 и 2) . Слева от центрального канала 22 выполнена группа допо1П1Ительнгях управляющих каналов 23. включаюгдтт :; каналы 23, 23 и 23, а справа от центрального канала 22 Bbinojniena группа дополнительных упрап.пяютих каналов 24 включающая каналы 24 , 24 и , Расстояние мелсду указанными каналами групп 23 и 2ч, а также между центральным каналом 22 и каналом 23 равно шагу перемещения золотника. Раостоии:-5с между центральггыг-г каналом ./ значению пеличипы иага (1 , S {: ) . Количество до.11о.гпи-Т eJibHni:.; vi-fng -ляющих каналов TI rpynjrax 23 .и 2-i соответствует чис.иу фиксирона -пи,1Х положений зо.. ,10, у:м;м:ы1:е ;ному на единицу, Переключение осуществ.:1яют на четыре фхпссированных положктп-гя зс.тотника. Пoэтo iy количество Г ,о.пол-л«,тельпых каналов 5 выполненных с ;.аж-дои стороны от центрального канала - на единицу меньше и рачпо трем. При этом каждому фиксит-о;;,: лному положению золотника со;;тветствует включение копарс-тпото аь:;..иизп 55емого потока. и сечениях Б-Б, В-В, Г-Г к Д-.а (фиг, 2) вьшолненгл следующие раооч1- е каналы, стзязанные с переключаемыми потоками: расположвгНыв над поперечные каналы 2525 и 26,26, фигурные кана.пь 27-30 и сквозрше каналы 31-34. Каиа; ; 146, 156 и 166 тсрыяки9 под;;:поч-::М-гы к соответствующш-s капалам 35-37 первого, третьего п j HTOifi ;1это :ои анализируемых про луктов,. 1 аиалы 14в, 15Б и 16в по.пключены к линиям 38-40 второго, четвертого и шестого потоков анализируемых про;дуктов , Поскольку предлагаемое устройство реализуется на базе стапдартполч) .хроматографического крана, к которому можно подключить до шести анализируемых потоков, а пеобходимо переключать только четыре анализируемых потока; то все Katiajibi золотника 10, относящиеся к пятому и шестому потокам, не показаны. При необходимости переключения шести потоков золотник 10 необходимо заменить на золотник с соотве ствующим числом управляющих и рабочих каналов. Устройство работает следующим образом. В исходном положении - первое фиксированное положение золотника 10 (фиг,- 2, сечения А-А и Г-Г) , ка мера 13 обратного хода пневмопривода 11 через повторитель 17, выход которого в этом положении чере паз 20 связан с атмосферой, также связана с атмосферой. Камера 12 прямого хода через управляющий цен ральный канал 22 золотника JO связана с выходом пневмореле 1, управляющий вход которого через дроссель 4 связан с выходом формирователя 5 командных сигналов, под ключенным к атмосфере через пневмо электрический клапан 6. В данном положении золотника 10 к линии 18, подающей анализируемый продукт в хроматограф, через поперечньш кана 25 подключен первый поток (1п) линия 35, а остальные потоки анализируемых продуктов (2п,3п,4п) чер соответствующие каналы - поперечны канал 25 и фигурный канал 30 - под ключены к линии 19 сброса потоков (фиг. 2, Б-Б, В-В, Г-Г и Д-Д). При формировании на питающем входе 3 пневмореле 1 первого пневматическо го импульса, вырабатываемого при включении пневмоэлектрического кла пана 6 формирователя 5 командных сигналов, пневмосигнал переднего фронта импульса поступает через пневмореле 1 и центральный управляющий канал 22 в камеру 12 прямог хода пневмопривода 11. В результате , золотник 10 перемещается вправ При нахождении золотника 10 в промежуточном положении на расстоя нии полушага (2/2) от исходного положения происходит следующее. Управляющий дополнительный канал 24 совмещается с соосными каналами 16а-16а, подключающими питающий вход 3 к управляющему входу 2 пневмореле 1, которое при зтом сбрасывает, сообщая канал 15а осно вания 8 с атмосферой. При этом золотник 10 продолжает перемещатьс под действием ранее выбранного в камере 12 давления до тех пор, пока он не переместится на величин 41 4 шага (Ю и дополнительный управляющий канал 23 совместится с соосными каналами 15а-15а . В этот момент камера 12 прямого хода пневмопривода 11 соединится с атмосферой через канал сброса реле 1 , в результате чего золотник 10 остановится во втором фиксированном положении (фиг. 3). При втором фиксированном положении золбтника 10 первый поток (1п) анализируемого продукта по линии 35 через рабочий сквозной канал 31 поступает в линию сброса 19 (сечение В-В), а второй поток (2п) анализируемого продукта из линии 38 через рабочий сквозной канал 33 поступает в линию 18 подачи анализируемого продукта к хроматографу (сечения В-В и Г-Г). При этом третий и четвертый потоки (Зп, 4п) из линий 36 и 39 поступают через соответствующий рабочий фигурный канал 29 в линию 19 сброса (сечение Д-Д). После отключения пневмоэлектрического клапана 6 и обнуления питающего входа 3 пневмореле 1 через дроссель 4 сбрасывается ранее сформированный на управляющем входе 2 единичный сигнал, в результате чего пневмореле приходит в исходное состояние. При формировании на питающем входе 3 пневмореле второго импульса, соответствующего включению пневмоэлектрического клапана 6, золотник 10 в описанном выше порядке переместится в третье фиксированное положение (фиг. 4), при котором дополнительный управляющий канал 23 совместится с соосными каналами . При третьем фиксированном положении золотника 10 первый поток (1п) анализируемого продукта из линии35, а второй поток (2п) анализируемого продукта из линии 38 через фигурньй канал 28 поступают в линию 19 сброса (фиг. 4, сечения Б-Б, В-В и Г-Г). При этом третий поток (Зп) анализируемого продукта из линии 36 через поперечный канал 26 поступает в линию 18 подачи анализируемого продукта к хроматографу (фиг. 4, сечение Д-Д), а четвертый поток (4п) анализируемого продукта через поперечный рабочий канал 26 поступает в линию 19.сброса.

При формировании на питающем входе 3 пневмореле 1 третьего импульса золотник 10 переместится в четвертое фиксированное положение (фиг. 5, сечение А-А), при котором управляющий канал 23 совместится соосными каналами 15а-15а основания 8 и крьшки 9.

При четвертом фиксированном положении золотника 10 первый поток (1п) из линии 35, а второй поток (2п) анализируемого продукта из линии 38 через фигурный канал 27 поступают в линию 19 сброса (фиг. 5 сечения Б-Б, В-В и Г-Г). При этом третий поток (Зп) анализируемого продукта из линии 36 через сквозной рабочий канал 32 поступает в линию 19 сброса, а четвертый поток (4и) анализируемого продукта из линии 39 через сквозной рабочий канаЛ 34 поступает в линию 18 подачи анализируемого продукта к хроматографу (фиг. 5, сечение Д-Д),

При формировании на питающем входе 3 пневмореле 1 четвертого импульса золотник .10 сначала перемещается на таг 1зправо от четвертого фиксированного положения в промежуточное положение.

При нахождении золотника 10 в указанном промежуточном положении происходит следующее: в результате соединение каналов 16а и 16а между собой через центральньй управляющий канал 22 срабатывает пневмореле 1 и канал .15а сообщается с атмосферой. В камере 12 прямогохода пневмопривода 11 давление сбрасывается до нуля за счет сообщения канала 15а через паз 20 с атмосферой. Камера 13 обратного хода пневмопривода 11 сообщается с выходом формирователя 5 командных сигналов за счет соединения соосных каналов 14а, 14а между собой через управляющий канал 21 золотника 10. При этом в камере 13 формируется единичный сигнал, в результате чего золотник 10 перемещается влево- до исходного положения - первое фиксированное положение (фиг. 2

При перемещении золотника .10 в исходное положение, каждый раз при совмещении соосных каналов 15а, 15а основания 8 и крьшки 9 с дополнительными управляющими ка.налами 23 (23-23 ) золотника 10,

камера 12 прямого хода сообщается через атмосферный канал пневмореле 1 с атмосферой, что обеспечивает надежнум установк золотника 10 в исходное положение. Последовательная перестановка золотника 10 из четвертого фиксированного положения в первое производится путем перекоммутации входов пневмопривода 11, что позволит регулировать количество анализируемых пото ков.

Таким образом, благодаря описанным отличительнь1м признакам предлагаемое устройство, выполненное на.базе золотникового переключателя, позволяет в соответствии с количеством управляющих каналор золотника устанавливать последний в .необходимое число фиксированных положений, которому соответствует число переключаемых анализируемых потоков. Поскольку в переключателе предлагаемого устройства имеется шесть рабочих каналов основания и крышки, к которым могут быть подключены шесть отдельных потоков анализируемого продукта, то максимальное число фиксированных положений золотника, которое целесообразно формировать в данном случае, также шесть. При необходимости переключения большего числа анализируемых потоков необходимо в основании и крышке переключателя выполнять соответствзпощее число каналов для подключения анализируемых потоков. В результате, по сравнению с известным предлагаемое устройство имеет значительно более широ кие функциональные возможное i ти.

Кроме того, конструкция предлагаемого устройства, обеспечивающего многопоточное переключение анализируемых продуктов, проще системы многопоточного переключения, реализуемой на баяе известного устройства. Этообъясняется тем, что для обеспечения многопоточного переключения известное устройство должно содержать переключатели и пневмоэлектрические клапаны в количестве, пропорциональном количес ву переключае.мых анализируемых потоков. В то время, как в предлагаеMOM устройстве эта же техническая задача за счет описанных отличительных признаков решается с помощью .всего одного переключателя и одного пневмоэлектрического клапана.

УСТРОЙСТВО ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ДЛЯ ХРОМАТОГРАФА, содержащее пневмореле, управляющий и питающий входы которого связаны с формирователем командных сигналов, и распределитель потоков, состоящий из связанных между собой пневмопривода с камерами прямого и обратного ходовой золотника, в котором выполнены паз, соединенный с атмосферой и камерой обратного хода, и центральный канал, отличающееся тем, что, с целью расгаирения функциональных возможностей и упрощения конструкции, оно снабжено дросселем, через которьш выход формирователя командных сигналов подключен к управляющему входу пневмореле, а по обе стороны от центрального канала золотника выполнены дополнительные каналы, количество которых соответствует уменьшенному на единицу числу фиксированных положений золотника, дополнительные каналы которого, расположенные с одной стороны от центрального калала, размещены с заданным шагом для соединения в кажi дом из фиксированных положений золотника выхода пневмореле с каме(Л рой прямого хода пневмопривода, а через группу дополнительных каналов, расположенных с другой стороны от центрального канала, управляющий вход пневмореле соединен с выходом формирователя командных сигналов в соответствующих промежуоо о точных положениях золотника, при этом расстояния между дополнитель00 4 ными каналами этой группы соответствуют заданному шагу, а расстояние между центральным каналом и ближайшим к -нему дойолнительным каналом этой группы соответствует полуторному значению шага.

2У2Г2522г4

/ J J J

У у у

5я УГ|ба4 i nojioyjce Hui3{Pnuml 35(ln) |K/7 , i- Iffa

2 полож,бн,ие Ц -И I 2526 З(Рпит)