Кран-переключатель потоков для хроматографа Советский патент 1986 года по МПК G01F13/00 

1

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления и может быть применено в газовой или жидкостной хроматографии.

Цель изобретения - повышение надежности работы крана-переключателя

НГа фиг.1 изображен предлагаемьш кран-переключатель, разрез; на фиг. фиг.2 - разрез. А-А на фиг.1 ; на фигi3 изображена схема потоков газа или жидкости в кране-переключателе, используемом в режиме дозирования.

Кран-переключатель содержит корпус 1 и крышку 2, между которыми размещена мембрана 3 из эластичного инертного материала, например из пленочного фторопласта. В крышке 2 выполнены каналы 4 для подвода и вывода потоков газа или жидкости. Внури корпуса установлены подпружиненные плунжеры 5 и 6 с контактными головками 7 и 8 и кольцевыми выступам 9 и 10. Количество длинных плунжеров 5 и коротких плунжеров 6 одинаково. Плунжеры 5 и 6 размещены по окружности между отверстиями 4 в крьш1ке 2. Контактные головки 7 и 8 снабжены прокладками 11. В корпусе 1 крана-переключателя выполнены цилиндрические гнезда 12 и 13, служащие направляющими для контактн:ых головок 7 и 8 плунжеров 5 и 6 при и перемещении. Кроме того, в корпусе 1 установлена кольцевая фигурная вставка 14, прижатая к корпусу .внутренней гайкой 15. Б корпусе 1 закреплены соединительные щпильки 16, а в фигурной вставке 14 выполнены цилиндрические гнезда 17 и 18. При этом поверхность кольцевой фигурной вставки 14 служит упором-ограничителем перемещения плунжеров 6. Кран-переключатель снабжен пневмоприводом 19, камера которого разделена на две полости 20 и 21 мембраной .22, имеющей жесткий центр 23, на котором закреплен шток 24. На штоке 24 закреплен диск 25 с цилиндрическими гнездами 26, размещенными по окружности через 120 ° друг от друга. Через гнезда 26 пропущены плунжеры 5, пружины 27 которых. установлены между контактными головками 7 этих плунжеров и поверхностью диска 25. Кроме того, диск 25 имеет радиальные пазы 28 чередующиеся с гнездами 26 и расположенные под углом 120 друг к дру705732

гу. в гнездах 28 помещены фигурные кулачки 29, установленные на осях 30, закрепленных в соответствующих пазах 31, выполненных в коль5 цевой фигурной вставке 14. Пружины 32 плунжеров 6 установлены между кольцевыми выступами 10, контактирующими с кулачками 29, и поверхностью кольцевой фигурной вставки 14. Крыш0 ка 2 прижата к корпусу 1 с помощью накидной гайки 33. Полости 20 и 21 камеры пневмопривода снабжены каналами 34 и 35 для попеременной подачи в них управляющего давления.

15 В схеме газовых потоков кранапереключателя, исполь:зуемого в качестве устройства.для ввода газовых проб, каналы 36 и 37 служат соответственно для подвода и вывода ана20 лизируемой газовой смеси, каналы 38 и 39 - для подвода и вывода газа-носителя, петля 40 представляет собой трубку калиброванного внутреннего объема. В кольцевом 1$анале 41 рас25 положены точки 42-53 отбора газа и перекрытия.

Кран-переключатель потоков для хроматографа работает следующим образом.

30„

В начальный момент давление воздуха управления по каналу 34 подается в полость 20 камеры пневмопривода 19. При этом мембрана 22 занимает крайнее верхнее положение. В

этом положении, усилие привода 19 передается через пружины 27 на контактные головки 7 плунжеров 5, которые прокладками 11 пережимают мембрану 3 в точках 45, 49 и 53, расположенных по окружности через 120° друг от друга. При этом плунжеры 6 под действием пружин 32 отжимаются от мембраны 3. Анализируемая газовая смесь, поступающая в крьшку 2 по каналу 36 проходит путь, обозначенный точками 42, 43, 44, 50, 5 и 52, и выводится по каналу 37 в дренаж. При зтом она заполняет внутренний объем калиброванной, петли 40.

50 Поток газа-носителя, поступающий в крышку 2 по каналу 38, проходит путь обозначенный точками 46, 47 и 48, и по каналу 39 поступает в хроматографическую колонку. Для переноса

55 отдозированного в петле 40 количества анализируемой смеси в хроматографическую колонку давление управляющего воздуха подают по каналу 35 в

полость 21 камеры пневмопривода, сбрасывая при этом давление из полости 20 в.атмосферу. При этом диск 25 перемещается вниз вместе со штоком 24 и в течение некоторого времени, пока он проходит расстояние от верхнего положения до кольцевого выступа 9, плунжеры 5 прокладками 11 прижимаются к мембране 3 пружинами 27. Форма кулачка 29 и расстояние до кольцевого выступа 9 выбраны так, чтобы за это время произошло плотное прижатие контактных головок 9 плунжеров 6 к мембране 3. В результате обеспечивается в промежутке между двумя рабочими положениями Отбор пробы и Перенос пробы в колонку промежуточное положение, при котором все каналы крана перекрыты плунжерами 5 и 6. Продолжая опускаться вниз и переходя в крайнее нижнее положение, диск 25 увлекает плунжеры 5, открывая каналы в точках 45, 49 и 53. В этом крайнем положении поток анализируемой смеси, поступающий по каналу 36, проходит пу-ть, обозначенный точками 42, 53 и 52, и сбрасывается в дренаж по каналу 37. Поток газа-носителя, поступающий в крьшку по каналу 38, проходит путь, обозначенный точками 46, 45, 44, 50, 49 и 48, и поступает по каналу 39 в хроматографическую колонку, увлекая порцию анализируемой смеси, заключенную в петле 40, После переноса вещества пробы в хроматографическую колонку давление управляющего воздуха подается по каналу 34 в полость

20 камеры пневмопривода, давление из полости 21 стравливается в атмосферу и кран-переключатель приходит в исходное состояние, предшествующее I вводу пробы в хроматограф.

Формула изобретения

Кран-переключатель потоков для хроматографа, содержащий корпус с фигурной вставкой, крышку с каналами дпя подвода и вывода потоков рабочего тела и соединенным с ними кольцевым каналом, мембрану, расположенную между .крышкой и фигурной вставкой корпуса, установленные по окружности кольцевого канала пода1ружиненные плунжеры с контактными головками и хвостовиками, и пневмопривод, о тличающий ся тем, что, с целью повьщ1ения надежности в работе, плунжеры вьтолнены с кольцевыми выступами на концах хвостовиков, на щтоке пневмопривода закреплен диск с цилиндрическими гнездами и радиальными пазами, цилиндрические гнезда расположены по окружности кольцевого канала, в радиальных пазах размещены кулачки, оси которых закреплены в корпусе, нечетные плунжеры установлены в цилиндрических гнездах диска, четные плунжеры установлены напротив кулачков, пружина каждого нечетного плунжера расположена между контактной головкой и диском, а пружина каждого четного плунжера расположена между его кольцевым выступом и фигурной вставкой корпуса.

Изобретение может быть применено при дозировании потоков в хроматографии. Устройство содержит корпус с каналами, в которых с помощью подпружиненных плунжеров отсекаются заданные порции газовых проб. Перемещения плунжеров осуществляются, пневмоприводом через кулачковый программный механизм, задающий три последовательных стадии в работе устройства, вследствие чего повыщается его надежность в работе. 3 ил.