Газовый хроматограф Советский патент 1981 года по МПК G01N31/08 

(54) ГАЗОВЫЙ ХРОМАТОГРАФ

1

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, в частности к хроматографии.

Известны газовые хроматографы, в, которых можно обеспечить задание расхода газа-носителя с помощью цифровой системы, причем заданная величина поддерживается автоматически.

Такие хроматографы позволяют проводить анализ в режиме программирования расхода газа-носителя 11.

Низкая точность установлениярасхода, трудность поддержания заданной программы изменения расхода, а также сложность этих схем и блоков формирования командного сигнала, являются недостатками этих хроматографов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является хроматограф, в котором устранено большинство этих недостатков. Он состоит из основной газовой линии, на которо последовательно установлены источник газа-носителя, регулятор расхода, пробоввод, колонка, детектор, и вспомогательной линии, подк.шоченной к основной после регулятора расхода и перед детектором. На этой линии установлен пневмоповторитель, расходная камера которого соединена с выходом

регу;лятрра расхода, л командная камера - с задатчикЬм программы. Сопло пнёвмоповторителя связ.ано с выходом колонки и детектором 2j.

В таком хроматографе для установления нужного .расхода необходимо формировать пневмосигнал в командной камере пнёвмоповторителя с помощью дополнительного газа, например воздуха, источником которого является компрессор. Это повышает сложность управления прибором и требует дополнительного блока для формирования программы расхода.

Кроме того, в режиме программирования расхода газа-носителя через колонку неизбежно увел;.чивается фоно-. вый ток детектора, что приводит к погрешностям при расчете хроматогрг1Ммы.

Цель изобретения - упрощение операции задания расхода газа-носителя и ее автоматизация, а также повышение стабильности базовой линии.в режиме программирования расхода газаносителя через колонку.

Поставленная цель достигается тем, что в газовый хроматограф, содержащий основную газовую линию, на которой последовательно установлены источник газа-носителя, регулятор расхода газа, измеритель расхода Газа, пробовводное устройство, колонка и детектор, и байпасную газовую линию,. в основную газовую линию введен трехкамерный пневмоповторитель, расходные камеры которого подключены к выходу пневмосопротивления, размещенного в термостате и установленного в основной линии после регулятора расхода, а выход этих камер связан с продолжением основной и байпасной линий, причем в последней также имеется пробовводное устройство и колонка. Командная камера пневматического элемента связана с входом термостатируемого пневмосопротивления. На фиг. 1 представлена принципиальная газовая схема хроматографа, на фиг. 2 - графики зависимости расхода в основной (1) и байпасной (2) линиях ОТ температуры термостата пневмосопротивлення; на фиг. 3 - зависимость фонового тока детектора от величины расхода газа-носителя Через колонку; 1) в известном хроматографе; . 2) в предлагаемом хроматографе. Предлагаемый хроматограф в основной газовой линии содержит источник 1 газа-носителя, регулятор { асхода газа-носителя 2, пневмосопротивление 3, расположенное в термостате 4. После пневмосопротивления 3 поток раздваивается и поступает в расходные камеры б, 7 трехкамерного пневмо повторитпля 5. Командная камера 8 этого элемента связана с входом пнев мосопротивления 3. Выход камеры 6 соединен с последо вательно установленными измерителем расхода газа-носителя 9, выполненным в виде теплового датчика, пробовводным устройством 10 и колонкой 11 Выход камеры 7 эоединен с последовательно установленными пробовводным устройством 12 и колонкой 13. Потоки, выходящие из колонок 11 13, объединяются в один и поступают в де тектор 14. .Измеритель расхода 9 связан с бло ком цифрового задания расхода 15 , (блок формирует опорное напряжение), который связан с блоком регулировани температуры 16 в термостате 4 пневмо сопротивления 3. Предлагаемый хроматограф работает следующим образом. Регулятор расхода газа 2 обеспечи вает постоянную скорость потока газа носителя РП которая перекрывает вес диапазон возможных по методикам газо хроматографического анализа скоросте газа через колонку. Анализ литератур ных данных показывает, что FQ должна бн,ь 60-70 . В термостате 4 пневмосопротивления 3 устанавливается начальная тем пература TQ, которой соответствует пределенная проницаемость пневмосопротивления 3. Перепад давления при этом снимается с пневмосопротивения 3 и поступает в камеру 8 пневмоповторителя 5. Это давление обеспечивает такое положение мембран пневмоповторителя 5, при которомобщий поток F- 60-70 - проходит мин через одну ветвь, например, содержащую колонку 13. Другие значения расхода газа-носителя через колонки устанавливаются путем изменения опорного напряжения, формируемого в блоке 15. При этом появляется разбаланс между сигналом датчика расхода 10 и Опорным напряжением. Напряжение разбаланса подается на вход терморегулятора 16, который подает напряжение питания на нагреватели термостата 4. В результате подъема температуры проницаемость пневмосопротивления уменьшается, а перепад давления на нем увеличивается. Давление в командной камере 8 растет до тех пор, пока мембраны пневмодросселя не займут такое положение, при котором расход газа через датчик 9 и колонку 11 станет равным заданному. Программирование расхода газа-носителя через колонки 11 и 13 обеспечивается программированием температуры в термостате 4. На фиг. 2 приведены результаты испытания макета хроматографа. Видно, что для обеспечения активного .диапазона скоростей газа-носителя чер.ез колонку (lO-50 j необходимо изменение температуры пневмосрпротивлиния 3 в диапазоне 5.0-170 С. Из графиков, приведенных на фиг.З, следует, что предложенный хроматограф обеспечивает, стабильную базовую линию без специальных электрических схем компенсации фонового тока. Таким образом, предлагаемый газовый хроматограф-позволяет упростить операцию задания расхода г .за-носителя через колонку, обеспечивает возможность автоматического поддержания этой величины, а также имеет более высокую стабильность базовой длины в режиме программирования расхода газа через колонку. Формула изобретения Газовый хроматограф, содержащий основную- газовую линию, в которой последовательно установлены источник газа-носителя, регулятор расхода, измеритель расхода, пробоввод, колонка с сорбентом, детектор, и байпасную газовую линию и термостат, отличающийся тем, что, с целью

упрощения задания и поддержания программы изменения расхода газа-носителя и стабильности нулевой линии, в основной газовой линии установлены трехкамерный пневмоповторитель, пневмосопротивление, которого связан с выходом регулятора расхода газа и с командной камерой пневмоповторителя, выходы которых соединены с основной и байпасной газовыми ликп ,- cS/ PU г /ffffff

ниями, причем в байпасную линию дополнительно установлены пробоввод и колонка с сорбентом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

50 W 30 20

о-о-о-д/

-of

J11L

50

JI

/S0 t,r

/оо

30

го

Ю

ЛИ

60

50

fA