Устройство для отбора и вводапРОб жидКОСТи B АНАлизАТОР COCTABA Советский патент 1981 года по МПК G01N1/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА И ВВОДА ПРОБ ЖИДКОСТИ В АНАЛИЗАТОР СОСТАВА

держателей игл, а держатели игл толкателями со штоком и пружинами.

Выбор длины муфты обусловлен тем .что при отборе пробы муфта должна перекрыть оба отверстия в канале иглы, и, следовательно, ее длина должна быть больше расстояния между этими отверстиями. При вводе иглы в испаритель оба отверстия должны быть открыты. Если длина муфты окажется большей половины длины иглы, верхнее отверстие в канале иглы окажется перекрытым и ввода пробы в анализатор не произойдет.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, схема работы в автоматическом режиме дозирования.

Устройство содержит испаритель 1 снабженный нагревателем 2, каналом 3 для подвода газа-носителя и каналом 4 для вывода паров анализируемой жидкости в анализатор состава, например в газовый хроматограф (не показан). Вход в испаритель 1 перекрыт мембраной 5 из самоуплотняющегося материала, например из силиконовой резины. Дозирующая игла 6, закрепленная в держателе 7, имеет участок с продольным калиброванным каналом 8, ограниченным двумя отверстиями 9 и 10, выполненными в боковой стенке иглы и служащими для заполнения канала 8 анализируемой жидкостью. Отверстия 9 и 10 продольного калиброванного канала 8 перекрыты муфтой 11 из эластичного инертного материала, например из тефлона. Длина муфты 11 выбрана болшей расстояния между боковыми отверстиями 9 и 10, но меньшей половины длины иглы 6. Между муфтой 11 и держателем 7 иглы б установлена пружина 12, один конец которой упирается в держатель 7, а другой - в шайбу 13, установленную на муфте 11 и имеющую по краю кольцевой выступ, ограничивающий смещение пружины 12.

Держатель 7 с иглой 6 установле в цилиндрическом гнезде (емкости) 14, внутренние стенки которого служат направляющими при перемещении держателя 7 с иглой б в направлени ко входу в испаритель 1. В гнезде 14 установлена Пружина 15, один конец которой упирается в держател 7 иглы 6, а другой - в торцовую стенку гнезда 14, обращенную к исп.арйтелю 1. В торцовой стенке цилиндрического гнезда 14 имеется круглое окно 16 диаметр которого больше диаметра муфты 11, но меньше диаметра пружины 15.

Устройство снабжено также толкателем, шток 17 которого проталкивает держатель 7 с иглой б в направлении к испарителю 1. При ручном дозировании шток 17 жестко связав с держателем 7 и составляет с ним единое целое (не показано) . При автоматическом дозировании шток 17 толкателя -выполнен раздельно от держателя. Цилиндрическая емкость 14 со стороны, противоположной испарителю 1, имеет навинчивающуюся на его корпус крышку 18 с окном 19,

через которое в гнездо 14 входит шт 17.

Устройство работает следующим образом.

Пробу жидкости отбирают в калиброванный канал 8 иглы б путем опускания заостренного конца иглы 6 з анализируемую жидкость {перед отбором пробы муфту 11 или снимают с иглы 6, открывая отверстия 9 и 10, или перемещают муфту 11 по игле б к держателю 7 до положения, когда отверстия 9 и 10 полностью открыты) После заполнения калиброванного канала 8 анализируемой жидкостью Iyфту 11 надвигают на участок иглы б, в котором выполнен калиброванный канал 8, и закрывают ею отверстия 9 и 10, герметизируя тем самым канал 8 дозирующей иглы б и исключая диффузию паров жидкости из калиброванного канала 8 в атмосферу. Количество анализируемой жидкости в калиброванном канале 8 может быть определено путем взвешивания иглы б до и после Заполнения ее жидкостью. Иглу б закрепляют в держателе 7 и вмете с ним устанавливают в гнезде 14, размещая его напротив входа в испаритель 1 анализатора состава и ориентируя иглу б по оси испарителя 1. При этом гнездо 14 своей торцовой частью может опираться на головку испарителя 1. С помощью штока 17 призводят перемещение держателя 7 с ИГЛОЙ б в направлении ко входу испарителя 1. При этом игла 6 прокалывает мембрану 5 испарителя 1, а му-фта 11 из тефлона под действием сил трения о поверхность иглы б и пружины 12 своим торцом плотно прижимается к мембране 5 испарителя 1. В конце хода иглы б, ограниченного упором на штоке 17 (не показан), учсток иглы с контрольным каналом 8 устанавливается По оси канала 4 так, что отверстие 9 калиброванного канала 8 размещается у входа в канал 4, а отверстие 10 - в горячей зоне канала 4, температура в которой с помощью нагревателя 2 поддерживается выше температуры испарения анализируемой жидкости. При вводе иглы б в канал 4 сопротивление газовому потоку в канале возрастает и часть потока газа-носителя через отверстие 9 проникает в калиброванный канал 8.иглы, выталкивая пробу анализируемой жидкости в горячую зону канала 4, где жидкость испаряется, а ее пары, подхваченные потоком газа-носителя, поступают в анализатор состава.

Газ-носитель, поступающий на вход в канал 4 и нагретый до 100200°С, полностью освобождает иглу от жидкости, заполнявшей калиброванный канал 8. Таким образом, обеспечивается количественный ввод отдозирванной пробы жидкости в испаритель 1 анализатора состава и исключается фракционирование компонентов жидкой пробы. После отвода штока 17 держатель 7 под действием пружины 15 переметается в исходное положение, выводя иглу б из испарителя 1. Если шток 17 выполнен за одно целое с держателем 7, то вывод иглы 6 осуществляется с помощью штока 17. При этом потребность в пружине 15 отпадает. Она необходима только при работе устройства Ь автоматическом режиме дозирования.

Схема работы устройства в автоматическом режиме включает несколько цилиндрических емкостей 14, установленных в поворотной кассете 20, размещенной на оси 21, связанной с приспособлением 22 для ступенчатого поворота кассеты 20 на заданный угол с обеспечением поочередного подвода к испарителю 1 емкостей 14 с установленными в них подпружиненными держателями 7 с иглами 6. Напротив входа в испаритель 1 установлен толкатель 23, выполненный в виде пневмопривода, шток 17 которого сориентирован по оси цилиндрической емкости 14, расположенной в данный момен напротив испарителя. Работа устройства в этом варианте выполнения осуществляется в описанной выше последовательности действий.

Предварительно загрузив кассету большим числом игл б, заполненных дозированными количествами проб различных жидкостей, произродят их послдовательный ввод в испаритель 1 анализатора состава по сигналу от командного устройства (не показано).

Предлагаемое устройство позволяет исключить потери жидкой пробы при транспортировании иглы от места отбора пробы до места ввода ее в испаритель анализатора состава, что повышает воспроизводимость дозирования в особенности при дозировании малых проб (от 0,5 мкл и менее). Это обеспечивает также возможность использования устройства в автоматическом режиме, так как необходимым условием для работы в автоматическом режиме является исключение потерь вещества из дозирующих игл в течение всего цикла автоматической работы (8 ч и более). Автоматизация процесса ввода проб, в свою очередь, позволяет повысить производительность анализатора состава в среднем на 40% на каждый прибор.

0

Кроме того, предлагаемое устройство в сравнении с известным более надежно в работе, так как в нем исключено забивание отверстий дозирующего элемента частичками мембра5ны испарителя, а также выброс вещества пробы при прокалывании иглой мембраны испарителя.

0 Формула изобретения

.1. Устройство для отбора и ввода проб жидкости в анализатор состава, содержащее испаритель, дозируюдую иглу с калиброванным каналом вниж5 .ней ее части, выполненную с отверстием в верхней части канала, держатель иглы, муфту и транспортер иглы, отличающееся тем, что, с целью повышения пред0ставительности пробы и автоматизации процесса, игла выполнена с глухим концом и снабжена дополнительным отверстием в нижней час.ти канала, а муфта выполнена с длиной

5 большей расстояния между отверстиями иглы, но меньшей половины длины иглы и снабжена пружиной.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабже0но дополнительными дозирующими иглами.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что транспортер игл снабжен емкостями для держателей игл, а держатели игл- снаб5жены толкателями со штоком и пружинами

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0

1.Патент США № 3841469, , кл. 73-422, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР № 316349, кл. G 01 N 31/08, 1969.

19 - LJ

7 If12

7

4

15 I- S

13

5 23

- 17

114

X

E I

2/

20

А