Кран-распределитель потоков для хроматографа Советский патент 1982 года по МПК G01N31/08 

I

Изобретение относится к конструк1ЦИИ кранов-распределителей, используемых, в частности в хроматографии для коммутации потоков.

Известны краны-распределители потоков, состоящие из двух крайних и одной средней пластин, двух мембран и толкателей, установленных в канале средней пластины между мембранами. Кран предназначен для работы как при высоких давлениях, так и при вйкууме и управляется импульсами сжатого воздуха l.

Недостатком указанного кранараспределителя является то, что при работе его в качестве запорного крана, он обладает большим мертвым объемом, обусловленным наличием второй мембранной камеры. Кроме того, этот кран требует для своего переключения двух управляющих сигналов (отдельно для каждой управляющей камеры).

Наиболее близким к предлагаемому является кран-распределитель газовых потоков хроматографов, содержащий корпус с центральным и боковым распределительными каналами, подпружиненный шток с приводом и разделительной вялой мембраной, установленной между торцом штока и корпуса. При отсутствии давления сжатого воздуха в мембранной полости привода

10 шток под действием усилия пружины прижимает разделительную вялую мембрану к корпусу и тем самым перекрывает коммутируемые каналы. При подаче сжатого воздуха в полость пневмо15привода жесткий центр со штоком приподымается, преодолевая усилие пружины. Распределительные каналы освобождаются для прохода распределяемых потоков. За счет разности эф20фективных площадей разделительной мембраны и нижней мембраны пневмопривода объем полости между упомянутыми мембранами возрастает, а по39скольку эта полость герметизирована и частично заполнена жидкостью, то в ней создается разряжение. За счет этого вакуума разделительная мембрана отсасывается от корпуса. Этим самым обеспечивается работа известного крана при отрицательных давлениях распределяемых потоков 2. Недостатком известного устройства является то, что при длительной эксплуатации трудно обеспечить высокую герметичность межмембранных поло тей. С течением времени в полость, частично заполненную жидкостью, проникает воздух из межмембранной полос .ти пневмопривода, либо сама жидкость диф фундирует через места уплотнений. В этом случае кран-распределитель пл хо работает при коммутации распределяемых потоков, находящихся под вакуумом, что снижает надежность работы крана и усложняет обслуживание, особенно при одновременном использовании большого числа кранов. Цель изобретения - повышение надежности крана-распределителя при ра боте с отрицательными давлениями распределяемых потоков и упрощение обслуживания. Поставленная цель достигается тем что в кране-распределителе потоков для хроматографа, состоящем из корпуса с центральным и боковым распред лительными каналами, подпружиненного штока с приводом и разделительной вялой мембраной, установленной между торцом штока и .корпусом, шток крана выполнен магнитным, а в центральном распределительном канале корпуса установлен толкатель, взаимодействующи через разделительную вялую мембрану со штоком, причем толкатель выполнен JM3 магнитного, например магнитно-тве 1ДОГО материала. На чертеже показана схема кранараспределителя потоков для хроматографа . Кран состоит из корпуса 1 с боковым 2 и центральным 3 распределитель ными каналами, крышки k, промежуточн шайб 5 и 6, мембран 7 и 8 разной эффективной площади, образующих совмес но со штоком 9 и жестким центром 10 мембранный привод, пружины 1 1 и разделительной вялой мембраны 12. В цен ральном канале 3 установлен толкатеяь 13-. В промежуточной шайбе 5 име ется канал для подаич управляющего сжатого воздуха. 6 4 Шток 9 выполнен магнитным, либо из магнитно-мягкого материала, например пермоллоя. Но в этом случае жесткий центр 10 должен быть выполнен из магнитно-твердого материала, либо сам привод крана в виде электромагнита. Толкатель 13 также выполнен из магнитно-твердого материала, например из сплава самарий - кобальт, с соответствующим защитным покрытием, исходя из перекрываемой жидкости. Кран-распределитель работает следующим образом. При отсутствии в. межмембранной полости пневмопривода управляющего воздуха шток 9 под действием пружи„ прижимает разделительную вялую мембрану 12 к корпусу .1 и тем самым распределительные каналы 2 и 3 перекрыты. Толкатель 13 утоплен вовнутрь центрального распределительного канала 3. При подаче управляющего воздуха в полость мембранного привода шток 9 за счет разности эффективных площащей мембран 7 и 8 приподымается и освобождает разделительную вялую мембрану 12. Поскольку шток 9 и толкатель 13 выполнены магнитными, то они притягиваются друг к другу и защемляют между собой разделительную мембрану 12 и при перемещении штока 9 ОД новременно перемещаются толкатель и разделительная мембрана 12. Разделительная мембрана 12 оттягивается штоком 9 от корпуса через посредство толкателя 13, а значит обеспечивать полную герметичность полости между разделительной мембраной 12 и мембраной 7 пневмопривода не обязательно. Кран-распределитель надежно работает и в том случае, когда герметичность упомянутой полости нарушена, т.е. повьпиается надежность работы крана. Таким образом, выполнение штока привода крана-распределителя магнитным и помещение в центральном канале корпуса толкателя из магнитного материала позволяет повысить надежность работы крана-распределителя при отрицательных давлениях распределяемых потоков за счет принудительного отвода разделительной мембраны от корпуса крана и снижения требований к герметичности полости между разделительной мембранной и мембраной пневмопривода. В этом случае также