Газовый хроматограф Советский патент 1981 года по МПК G01N31/08 

(54) ГАЗОВЫЙ ХЮМАТОГРАФ

: -1, :

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, а более конкретно - к газоанализаторам, и может быть использовано для хроматографического анализа многокомпонентных газовых смесей.

Известен тазовый хроматограф, содержащий источник газоносителя, входной регулятор давле1шя, узел ввода пробы в разделительную колонку, включающий пневмопереключатець, лробоввод и обводную газовую линию, разделительную колонку, детектор и блок управления 1.

Недостатком указанного хроматографа является то, что в нем не предусмотрена защита хроматографической колонки от попадания в нее тех веществ, содержащихся в пробе, которые могут вывести ее из строя. Например, паров воды, углекислого газа для колонок, заполненных сорбентом типа молекулярных сит.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является портативный газовый хроматограф фирмы Осака Гас (Яношя). содержащий линию газа-носителя, включающую источник газа-носителя, регулятор давления, пневмопереключатель, хромагографическую ко:лонку и детектор, линию подготовки пробы с фильтром, соединенную с линией газа-носителя пневмопереключателя, и схему управления 2.

Недостатком указанного хроматографа является его низкая надежность, обусловленная тем, что при работе с хроматографом, например в условиях ликвидации аварии в шахте, оператору необходимо периодически контролировать состояние фильтра, так как в анализируемой пробе, как правило, содержится больщое количество паров воды и углекислого газа. Подобный метод Контроля состояния фильтра, учитьь вая сложность обстановки при ликвидации подземных пожаров, не гарантирует от попадания вредных веществ в хроматографическую колонку и выхода хроматографа из строя. При анализе таких газов как NZ, Oj, И, СО, СН4 s качестве насадок хроматографических колонок используют сорбенты типа молекулярных сит или другие сорбенты, которые при попада1ши на них влаги быстро теряют свои разделительные свойства. Углекислый газ также отравляет хроматографическую колонку. Это ведет к ухудшению или полной потере разделительной 3 способности хроматографической колонки и не соответствию считьшаемых величин сигналов градуировочным значениям, что приводит к неправильному определению как состава, так и концентрации компонентов газовой смеси. Подобные ошибки могут привести к несвоевремен ному определению взрывоопасных концентраций пожарных газов и гибели личного состава, ликвидирующего аварию. Целью изобретения является повьгшение надежности хроматографа и достоверности его из мерений. Поставленная цель достигается тем, что в га, зовом хроматографе, содержащем линию газаносителя, включающую регулятор давления, пневмопереключатель и блок разделения, линию подготовки пробы с фильтром, соединенную с линией газа-носителя пневмопереключателем, и схему управления, между регулятором давления и пневмопереключателем установлен дополнительный пневмопереключатель, второй выход которого подключен к блоку разделения, а фильтр снабжен датшком состояния фильтра с пороговым устройством, которое через схему управления связано с дополнительным пневмопереключателем. Датчик состояния фильтра выполнен в виде электродов, установленных в корпусе фильтра. На фиг. 1 представлена схема газового хроматографа; на фиг. 2 - фильтр с электродами Хроматограф имеет регулятор давления 1, подключенный к нему пневмопереключатель 2, к одному из выходов которого подключен пне моаереключатель 3. К пневмопереключателю 3 подключен блок разделения 4, включающий одну ниш несколько хроматографических коло нок с соответствующими коммутирующими элементами, на выходе которого установлен детектор 5. Второй выход пневмопереключателя 2 соединен с входом блока разделения 4. Линия подготовки пробы включает один или несколько фильтров 6 и дозирующее устройство 7, и соединена с линией газа-носителя пневмопереключателем 3. Фильтр 6 снабжен датчиком 8 состояния, фильтра с пороговым устройством 9, выход которого подключен к схеме управления 10, вырабатывающей управляющий сигнал на переключение пневмопереклю чателя 2. Фильтр 6 (см. фиг. 2) имеет корпус 11 с подводящими щтуцерами 12 и заполнен поглощающим веществом 13. В корпусе II установлены электроды 14. Хроматограф работает следующим образом. Исследуемая проба вещества вводится через щтуцер набор пробы. Далее проба поступает в фильтр 6, где происходит ее осущенне и через пневмопереключатель 3 вводится в дозирующее устройство 7 . После этоГо пневмопереключатель 3 переводится в положение анализ 4 При этом газ-носитель вымывает пробы из дозирующего устройства 7 в блок разделения 4, в котором происходит разделение компонентов анализируемой смеси с последующим детектированием детектором 5. При многократном анализе влажной пробы поглощающее вещество 13 (хлористый кальций) насыщается влагой и электрическое сопротивление между электродами 14 уменьщается. Это уменьщение фиксируется пороговым устройством 9, соединенным со схемой управления 10. Последняя вырабатывает сигНал, подаваемый на пневмопереключатель 2. При его переключении подача газа-носителя к пневмопереключателю 3 прекращается, и влажг пая проба из дозирующего устройства 7 не вы мывается. В это время газ-носитель подается непосредственно в блок разделения 4. Этим обеспечивается защита и сохранение режимов хроматографической колонки и детектора 5 на время замены фильтра 6. После срабатывания переключателя 2 отработанный фильтр 6 заменяется. Для поглощения углекислого газа в качестве поглощающего вещества 13 в фильтре 6 используется аскарит. В результате реакции образуется вода, сопротивление между электродами 14 изменяется, и переключение газовых потоков в хроматографе происходит аналогично. Применение датчика состояния .фильтра с пороговым устройством позволяет осуществить автоматический контроль его состояния, а выбор порога срабатывания порогового устрой.ствадает возможность полнее использовать фильтр без риска получения недостоверных результатов иди вывода хроматографа из строя. Невозможность проведения дальнейших анализов после срабатывания пневмопереключа теля гарантирует своевременную смену фильтра. При этом режимы хроматографической колонки и детектора не нарущаются, что позволяет сразу же после замены фильтра приступать к анализу газовой смеси. Это особенно важно при анализе газовых смесей в аварийных условиях, например при ликвидации пожаров в угольных шахтах. Все это позволяет повысить надежность хроматографа, достоверность измерений многокомпонентных газовых смесей, а также упростить работу оператора в сложных условиях аварии. Проведенные испытания показывают, что предлагаемый хроматограф обеспечивает надежное переключение газового потока в линии газаносителя при отработке фильтром своего ресурса. Формула изобретения Газовый хроматограф, содержаищй линию 1аза-носителя, включающую последовательно ус