Устройство для автоматического отбора и ввода проб в хроматограф Советский патент 1990 года по МПК G01N30/24 

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может найти применение в устройствах для автоматического отбора и ввода проб жидкости, наприм-ер, в газовый хроматограф.

Целью изобретения является повыше- f-ine надежности устройства за счет увеличе- fjina срока службы самоуплотняющейся Мембраны.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 - график изменения скорости шприца при движении от верхней до ижней точки; на фиг. 3 - зубчатое колесо, сбеспечивающее оптимальный закон изменения скорости шприца.

Устройство содержит кассету 1 с ампу- л|ами 2, устройство 3 возвратно-поступательного перемещения относительно входа в анализатор 4 состава дозирующего узла 5,

включающего шприц 6 с иглой 7 и привод 8 поршня шприца 6. Игла 7 шприца 6 вводится в анализатор 4 состава через самоуплотняющуюся мембрану 9. Устройство 3 перемещения дозирующего узла 5 сострит из перемещающейся по направляющей 10 и связанной с дозирующим узлом 5 каретки 11, которая посредством планки 12 связана также с плоскими зубчатыми ремнями П и шторкой 14, имеющей прорезь 15 Зубчатые ремни 13 надеты на две пары эксцентрических зубчатых колес 16(ведущие) и (ведомые), вращающихся на осях 18 и 19. На оси 18 установлено также жестко связанное с зубчатыми колесами 16 червячное колесо 20, которое взаимодействует с червяком 21, установленным на валу реверсивного двигателя 22. Двигатель 22, оси 18 и 19 и направляющая 10 установлены на основании 23 в

котором выполнен паз и установлены оси, на которых вращаются ролики, приводимые в движение шторкой 14, представляющей кольцо из непрозрачной ленты, Прорезь 15 на шторке 14 взаимодействует с электриче- ским датчиком положения, выходы которых соединены с входами программного задат- чика, образующего с датчиками положения систему позиционирования.

Направляющая образующей наружной поверхности зубчатых колес 16 и 17 (фиг. 3) реализует оптимальный закон изменения скорости дозирующего узла 5 в процессе ввода и вывода иглы 7 шприца 6 в анализатор 4 состава.

Устройство 3 перемещения дозирующего узла 5 устройства работает следующим образом. Вращение реверсируемого двигателя 22 постоянного тока через червяк 21 и червячное колесо 20 передается на первую пару эксцентричных зубчатых колес 16, установленных на оси 18, общей с червячным колесом 20, которое жестко связано с колесами 16. В верхней части основания 23 на оси 19 (подвижной относительно оси 18) ус- тановлена вторая пара эксцентрических зубчатых колес 17 (ведомых), эксцентриситет и профиль образующей наружной поверхности которых одинаков с ведущими зубчатыми колесами 16. Между зубчатыми колесами 16 м 17 натянуты плоские зубчаты ремни 13, которые соединены посредством прижимной планки 12 с кареткой 11, перемещающейся по направляющей 10. Движение от зубатых колес 16 передается ремню 13, а от него каретке 11, на которой закреплен дозирующий узел 5, совершающий вместе с кареткой 11 возвратно-поступательное перемещение относительно входа в анализатор состава. Эксцентрические зубчатые коле- са 16 и 17 ориентированы таким образом, что в момент прокалывания иглой 7 шприца 6 мембраны 9 анализатора состава 4 их наименьшие радиусы обращены к траектории движения каретки 11 и перпендикулярны ей. Скорость движения каретки 11 в текущий момент времени определяется как произведение угловой скорости и)зубчатого колеса 16 на величину его радиуса г, измеренного в направлении траектории движения каретки 11 и перпендикулярного ей,

В момент, когда наименьшие радиусы зубчатых колес 16 и 17 обращены в сторону каретки и перпендикулярны траектории ее движения (фиг. 2), прокалывание (продавли- вание) мембраны происходит с минимальной скоростью, что позволяет игле 7 не прокалывать каждый раз новое отверстие в мембране 9, а попадать в одно из проколотых раньше отверстий, т.е. увеличивается

срок службы мембраны и уменьшается количество частиц мембраны, вырезаемых иглой и попадающих в анализатор.

При вращении зубчатого колеса 16 с постоянной угловой скоростью (в любую сторону) радиус, измеренный в том же направлении, увеличивается и, как следствие этого, увеличивается скорость иглы 7 до максимальной. Таким образом, после прокалывания мембраны 9 иглой 7 шприца 6, движущегося с минимальной скоростью, скорость движения шприца 6 резко возрастает до максимальной, т.е. сводится к минимуму время нахождения иглы 7 в анализаторе 4 и соответственно уменьшается количество жидкости, бесконтрольно испаряемой из иглы 7. В конкретном варианте устройства длина окружности зубчатого колеса 16 в 1,3 раза превышает длину иглы 7 шприца 6. Это позволяет осуществлять остановку дозирующего узла 5 в крайнем верхнем положении на минимальной скорости, а в крайнем нижнем положении (в испарителе анализатора 4} на скорости, равной половине максимальной скорости, что уменьшает действие на элементы привода сил инерции. Применение в качестве привода зубчатого колеса 16 червячного редуктора обусловлено его свойствами самоторможения, т.е. способностью передавать вращение только в одну сторону.

Устройство возвратно-поступательного перемещения с зубчатым ремнем 13 и эксцентрическими зубчатыми колесами 16 и 17 с направляющей в виде окружности позволяет в значительной степени оптимизировать процесс ввода иглы 7 в анализатор 4 и увеличить надежность системы дозатор- анализатор.

Приближение иглы к мембране происходит с плавным замедлением, прокол мем- браны осуществляется с постоянной минимальной скоростью, а сразу после прокола мембраны игла должна двигаться с максимальной скоростью как при вводе в анализатор, так и при выводе из него, обеспечивая минимальное время нахождения иглы 7 в анализаторе 4. Описанный характер движения иглы 7 шприца 6 достаточно полно реализуется при помощи зубчатого колеса 16, изображенного на фиг. 3, форма направляющей которого соответствует требуемому графику скоростей иглы 7 шприца б

V f(co). где V - линейная скорость иглы 7;

ш- угол поворота зубчатого колеса 16.

Формула изобретения

Устройство для автоматического отбора и ввода проб в хроматограф, содержащее

кассету-транспортер проб с приводом, дозирующий узел со шприцем, установленный на устройстве возвратно-поступательного перемещения относительно входа в хроматограф с самоуплотняющейся мембраной, снабженный системой позиционирования элементов устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства за счет увеличения срока службы самоуплотняющейся мембраны, устройство возвратно-по0

ступательного перемещения выполнено Б виде установленной на направляющей подвижной каретки, связанной плоским зубчатым ремнем с двумя снабженными приводом эксцентрическими зубчатыми колесами, наименьшие радиусы которых при нахождении иглы шприца в самоуплотняющейся мембране перпендикулярны направляющей каретку и обращены в сторону соединения кареткиспло- ским зубчатым ремнем.

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может найти применение в газовой хроматографии. Цель изобретения состоит в повышении надежности устройства за счет увеличения срока службы самоуплотняющейся мембраны. Это достигается оптимальной скоростью движения иглы шприца при вводе пробы. Устройство содержит кассету-транспортер проб, дозирующий узел со шприцем, установленный на устройстве возвратно-поступательного перемещения. Устройство включает каретку, связанную с дозирующим узлом, которая перемещается по направляющей под действием ременной передачи, состоящей из зубчатого ремня и двух зубчатых эксцентрических колес, приводимых в движение реверсивным двигателем. 4 ил.

0 76 21

Фиг. 7

11

8 У Фиг.З

Составитель В.Помазанов Редактор В.Бугренкова Техред М.Моргентал

Корректор М.Самборская