Устройство для автоматического ввода проб в анализатор состава Советский патент 1981 года по МПК G01N31/08 

(54) УСТЮЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВВОДА ПЮБ В АНАЛИЗАТОР СОСТАВА

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может найти применение при дозировании жидких проб в анализаторы состава, такие как газовый хроматограф, жидкостный хроматограф, масс-спектрометр и др. Известно устройство для ввода проб к анализатор состава, содержащее вход в анализатор состава (испаритель), перекрытый мембраной из самоуплотняющегося материала, камеру высокого давления, установленную в испарителе и имеющую вход, перекрытый мембраной из самоуплотняющегося материала, V-образный дозирующий капилляр с заостренными концами и транспортер пробы 1. Недостатком известного устройства является то, что оно требует спещ1альной довольно слож ной коиструкции испарителя, в которой горячая зона максимально приближена к мембране. Это приводит к быстрому выходу мембрань из строя. Кроме того, известное устройство ие может быть использовано для работы в автомат ческом режиме дозирования. Известно устройство для ввода проб в анализатор состава, содержащее ампулы с пробами анализируемых жидкостей, установленными в поворотной кассете-транспортере, блок отбЬра дозированных количеств жидкой пробы из аМпул, блок инжекции пробы через мембрану входного канала анализатора состава, включающий щприц и приводы пшрица и щтока 2. Недостатком данного устрсжства является сложность конструкции и малая надежность в работе, обусловленная испо ьзовгишем щпрнца для ввода в анализатор состава. Ввод каждой пробы жидкости сопровождается многократным перемещением поршня в кшалах корпуса шп{Шпд н полой иглы. Это обусловлено тем, что наряду с операциями отбора пробы из ампулы и ввода ее в анализатор состава присутствуют операции многократной промывки внутренних объемов шприца от остатков предыдущей пробы. Это приводит к изнашиванию трущихся злементов шприца, его разгерметизации и выходу его из строя. Кроме того, а устройстве имеет место фракционирование компонентов пробы, обусловленное тем, что часть вещества пробы остается на стенках внутренних непродуваемых объемов пшрви (в канале иглы, на поршне и, тл.) При этом остаток пробы всегда обогащен по по малолетучим компонентам, а вводимая в анализатор проба обогащена легколетучими ком понентами, что снижает точность анализа. Целью изобретения является повышение надежности работы. Указанная цель достигается тем, что в предложенном устройстве для автоматического ввода проб в анализатор состава, содержащем вход в анализатор состава, поворотную кассету-транспортер проб, дозирующий элемент и привод дозирующего злемента, в поворотной кассете установлено несколько дозирующих элементов, каждый из которых выполнен в виде V-образного капилляра с заглущенными заостренными концами, имеющими боковые отверстия для заполнения капилляра жидкой пробой, перекрытые муфтами из инертного материала. При этом в кассете выполнены гнезда для муфт V-образных капилляров, а на штоке привода закреплен толкатель, имеющий поперечное окно и продоль ный паз для установки средней части V-образно го капилляра. На толкателе закреплен двухплечий рычаг, одно из плеч которого подпружинено и имеет выступ, взаимодействующий с фигурной направляющей, закрепленной на корпусе привода, а другое плечо рычага имеет выступ, входящий в поперечное окно толкателя. На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - транспортер проб, вид в плане; на фиг. 3 - образный дозирующий капилляр; на фиг. 4 и 5 приспособление для захвата капилляра и возвратно-поступательного его перемещения в двух рабочих положениях... Устройство содержит вход в анализатор состава 1 (испаритель), перекрытый мембраной 2 из самоуплотняющего материала, например из силиконовой резины, камеру высокого давления 3, установленную параллельно входу в анаяизатор состава 1 и имеющую вход, перекрытый мембраной 4 из самоуплотняющегося материала транспортер проб 5, выполненный в виде поворотной кассеты, в гнездах которой установлены V-образные, дозирующие капилляры 6 (фиг. 3). Капилляры 6 имеют заглушенные заостренные концы 7 и боковые отверстия для ввода и вывода жидких проб, перекрытые муфтами 8 из инертного материала, например тефлона. Кассета транспортера пробы 5 установлена на оси 9 и снабжена пневмоприводом 10, возвратно-поступательное перемещение штока 11 которого преобразуется во вращательное перемещение кассеты транспортера проб 5. При одном акте возвратно-поступательного перемещения штока 11 происходит поворот кассеты на определенны угол, при котором один из V-образных дозиру ющих капилляров 6 устанавливается так, что его заостренные концы 7 ориентированы по осям входа в анализатор 1 и камеры высокого / давления 3. Устройство снабжено приспособлением 12 для захвата капилляра 6 и возвратнопоступательного его перемещения ко входу анализатора состава 1. Приспособление 12 для захвата капилляра 6 и возвратно-поступательного его перемещения (фиг. 3 и 4) содержит толкатель 13 с продольным пазом, в который . входит капилляр 6. На толкателе 13 закреплен подпружиненный двухплечий рычаг 14, на одном плече которого имеется полусферический выступ 15, а на другом плече выполнен цилиндрический выступ 16, входящий в поперечное, окно 17. Толкатель 13 соединен со штоком 18 пневмопривода 19, неподвихсно закрепленногона кронштейне 20, установленном на крышке анализатора состава (не показан). Параллельно толкателю 13 установлена фигурная направляющая 21, жестко соединенная с корпусом пнев- мопривода 19, по которой скользит при перемещении штока 16 полусферический выстуц 15 подпружиненного рычага 14. Устройство работает следующим образом. Отбор дозированных количеств анализируемых жидкостей производят V-образными дозирующими капиллярами 6 под действием капиллярных сил или принудительно путём создания перепада давления на концах капилляра 6. На концы капилляров 6 надевают муфты 8 из инертного материала, перекрывая ими боковые отверстия (см. фиг. 3) для ввода и вывода жидкой пробы. Для повышения точности дозирования кажный капилляр 6 может быть взвешен до и после его заполнения, Заполненные капилляры 6 устанавливают в соответствующие гнезда кассеты транспортера 5 проб. Кассету устанавливают на оси 9 и располагают так, чтобы один из капилляров 6 был ориентирован своими заостренными концами 7 по осям входа в анализатор состава 1 и камеры 3 высокого давления. По команде от программного устройства (не показано) срабатывает пневмопривод 19 приспособления для захвата капилляра 6 и возвратно-поступательного его перемещения. При перемещении толкателя 13 в направлении ко входу анализатора состава 1, капилляр 6 своей выгнутой частью входит в паз толкателя 13 и проталкивается толкателем 13 в этом же направлении. При этом один из заостренных концов 7 капилляра 6 через мембрану 2 из самоуплотняющегося материала вводится во внутренний канал входа в анализатор состава 1, а другой конец через мембрану 4 из самоуплотняющегося материала вводится в камеру 3 вь(сокого давления. Давление в камере 3 превышает давление во внутреннем канале входа в анализатор состава 1. За счет перепада давления происходит выдавливание жидкости из капилляра во внутрешшй канал .входа в анализатор состава, напри5. ч;.8

мер, в испаритель газового хроматографа. При обратном ходе толкателя 13 концы, капилляра 6 выводятся из внутреннего канала входа анализатора состава 1 и камеры 3 высокого давления. При дальнейшем перемещении толкателя 13 (см. фиг, 4) цилиндрический выступ 16 частично выходит из окна 17, высвобождая капилляр 6, который остается в кассете транспортера 5. После освобождения первого капилляра 6 по команде от програ1ммного устройства (не показано) срабатывает пневмопривод 10, поворачивающий кассету транспортера 5 на определенный угол, и напротив входа в анализатор состава I устанавливается следующий капилляр 6, содержащий дозированное количество новой пробы жидкости.

В описанной последовательности в автоматическом режиме производится ввод проб жидкостей, заключенных во всех капиллярах 6, установленных в кассете транспортера 5.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет автоматизировать процесс ввода дозированных количеств .множества проб зки;щ остей в анализатор состава, т.е. обеспечивает автоматическую работу анаЛязатора состава в отсутствие оператора, что повыпгает надежность работы и точность ввода. Фо|)мулаизобретения

Устройство для автоматического ввода проб в анализатор состава, содержащее поворотную 156

кассету - транспортер проб, дозирующий элемент и привод дозирующего элемента, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности работы, в поворотной кассете ус- . тановлено несколько дозирующих элементов, каждый из которых вьшолнен в виде V-образного кагамляра с заглущешшми заостренными концами, имеющими боковые отверстия для заполнения капилляра жидкой пробой, перекрытые муфтами из инертного материала, причем в кассете вьшолнены гнезда для муфт, а на пгтоке привода закреплен толкатель, имеющий поперечное окно и продольный паз для установки средней части V-образного капилляра, и на толкателе закреплен двухплечий рычаг, одно из плеч которого подпружинено и имеет выступ, взаимодействующий с фигурной направляющей, закрепленной на корпусе привода, а другое плечо рычага имеет выступ, входящий в поперечное окно толкателя.

Источники информащга, принятые во внимание при экспертизе

2. Патент США N 3841160, кл. 73-422, 1977 (прототип).