CH351420A - Probeentnahmevorrichtung - Google Patents

Probeentnahmevorrichtung

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CH351420A
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sample
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gas
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Clair Watson Emmett St
Robert Bresky Donald
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Perkin Elmer Corp
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    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
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    • G01N30/04Preparation or injection of sample to be analysed
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
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Description


  
 



  Probeentnahmevorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Probeentnahmevorrichtung für chromatographische Analysenapparate, mit der man eine volumenmässig vorbestimmte Probe aus einem Gas- oder Flüssigkeitsstrom entnehmen will, um diese Probe dann in einen Träger-Gas- oder Flüssigkeitsstrom einzubringen.



   Bei gaschromatographischen Analysenapparaten z. B. ist es gewöhnlich erforderlich, dass die zu untersuchende Probe in einen Trägergasstrom eingebracht wird, der die Probe in den Analysenapparat hinein und durch diesen Apparat hindurchführt. Bei der praktischen Durchführung dieses besonderen Verfahrens der chromatographischen Trennung, die als die Teilungs- oder Elutionsmethode zur Absonderung der Bestandteile einer Probe bekannt ist, wird die Analyse in der Weise ausgeführt, dass man die Reihenfolge feststellt, in der die einzelnen Komponenten des Probegemisches aus der Teilungskolonne austreten und die Menge einer jeden Komponente misst. Als bei diesem Verfahren zur Anwendung kommender Trägerstrom wird gewöhnlich ein Gas, z. B. Stickstoff, benutzt.

   Häufig sind solche Analysen apparate so ausgebildet, dass verschiedene Arten strömender Medien darin untersucht werden können, so dass das gaschromatographische Verfahren sowohl für die Untersuchung von Gasgemischen als auch für die Untersuchung von Gemischen flüssiger Medien zur Anwendung kommen kann.



   Ein Probeentnahmeverfahren, das sich zum Zwecke der Analyse von Gasen oder Flüssigkeiten auf dem Weg der Gaschromatographie als praktisch möglich erwiesen hat, besteht darin, dass man die Probe unter Benutzung eines Kolbenhebers aus einem bestimmten Gas- oder Flüssigkeitsstrom oder aus einer anderen die Probe enthaltenden Quelle entnimmt. Die so entnommene Probe wird dann mittels desselben Gerätes - durch die an diesem befindliche   Hohlnadel - in    den Strom des Trägergases eingespritzt.



   Indessen hat sich gezeigt, dass die Verwendung eines solchen Gerätes zum Einführen eines Probegasgemisches in den Trägergasstrom eines gaschromatographischen Analysenapparates gewisse Nachteile aufweist. Hinzu kommen weitere Probleme, die beim Handhaben einer Gasprobe auftreten und gelöst werden müssen, wenn man grösstmögliche Genauigkeit und Zuverlässigkeit bei der Anwendung des Analysen apparates erreichen will. Im   einzelnen -lässt    sich in diesem Zusammenhang feststellen, dass das Probegas notwendigerweise ein grösseres Volumen als Flüssigkeitsproben aufweisen muss, und dass man demzufolge gezwungen ist, sehr grosse Kolbenheber für die Entnahme von Gasprobe zu benutzen, die dann unbequem zu handhaben sind.

   Darüber hinaus tritt bei einem jeden Kolbenheber dieser Art das Problem der Dichtigkeit am Kolben desselben auf, wobei dieses Problem durch die Tatsache, dass Gasproben vielmehr eine gasdichte als lediglich nur eine flüssigkeitsdichte Abdichtung an den Berührungspunkten des Kolbens mit dem Zylinder des Gerätes erforderlich machen, noch grösser wird. Ein Kolbenheber, der also für Flüssigkeitsproben durchaus geeignet ist, kann, wenn er für Gasproben verwendet wird, vollkommen ungeeignet sein.



   Ausserdem ist es einleuchtend, dass der Druck einer Flüssigkeit im allgemeinen unverändert bleiben wird, so dass das Volumen und die Temperatur einer Flüssigkeitsprobe sich zwischen der Entnahme derselben aus dem Flüssigkeitsstrom und ihrem Einbringen in den Trägergasstrom eines Analysenapparates nicht nennenswert ändern wird; die gleichen Verhältnisse brauchen aber bei einer Gasprobe nicht  zuzutreffen. Der Druck einer Gasprobe ist einer gro  ssen    Veränderlichkeit unterworfen, die von einer   Än-    derung eines oder beider der unlöslich miteinander verbundenen Parameter der Temperatur und des Volumens abhängt.

   Während es folglich möglich ist, ein bekanntes oder bestimmbares Volumen einer Gasprobe bei bekannter oder ermittelbarer Temperatur mit einem Kolbenheber anzusaugen, ist es verhältnismässig schwierig, den Druck dieser in dem Heber befindlichen Probe zu bestimmen. Selbst wenn der Druck des in dem Heber befindlichen Probegases genau bestimmt worden ist, so kann dieser doch erheblich von dem Druck abweichen, der im Augenblick der Entnahme der Probe in dem strömenden Medium oder einer anderen die Probe enthaltenden Quelle herrscht.



   Ein weiterer Punkt, der in diesem Zusammenhang zu beachten ist, ergibt sich aus der Tatsache, dass, wenn man eine aus einem Gasgemisch bestehende Probe aus dem Kolbenheber in den Trägergasstrom drückt, das Volumen der Probe infolge des erhöhten Druckes, der durch den Kolben auf die Probe ausgeübt wird, wahrscheinlich vermindert wird. Unter diesen Umständen ist es sehr wahrscheinlich, dass auch eine Temperaturänderung eintreten wird. Es ist z. B. beobachtet worden, dass bei Anwendung dieses Verfahrens der Probeentnahme, beim Einbringen des Probegases in gaschromatographische Analysenapparate, durch den Kolben des Hebers so viel Druck entwickelt werden kann, dass einige Komponenten des in dem Heber befindlichen Gasgemisches verflüssigt werden, wobei natürlich dieses Ergebnis durchaus unerwünscht ist.

   Genauere und zuverlässigere Ergebnisse erhält man, wenn man eine Probe mit bekannter Temperatur, mit bekanntem Volumen und Druck in einen Trägergasstrom einführen kann, ohne dass dabei wesentliche Anderungen in den Parametern der Temperatur und des Volumens eintreten.



   Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die oben geschilderten Nachteile der bekannten Probeentnahmevorrichtungen zu vermeiden.



   Die Erfindung sieht zu diesem Zweck vor, dass eine an zwei Enden offene Probenkammer mit einer Umschaltvorrichtung verbunden ist, die mit zwei Paaren von Anschlüssen für den Probe- und den Träger Gas- oder Flüssigkeitsstrom versehen ist und durch welche die Probenkammer wahlweise in den einen oder den anderen dieser Ströme einschaltbar ist.



   Das Probegas z. B. wird also nicht mittels eines Kolbens angesaugt und anschliessend wieder in den Trägergasstrom eingeführt, wodurch die geschilderten Schwierigkeiten, insbesondere hinsichtlich der Abdichtung und der Gefahr einer   VerfLüssigung    des Gases unter Druck, hervorgerufen werden, sondern das Probegas wird durch den Trägergasstrom leicht und vollständig herausgespült, ohne dass sein Volumen, seine Temperatur oder sein Druck bei der Probeentnahme und der Probeeinführung irgendwie beeinflusst wird.



   Die Probeentnahmevorrichtung kann in Verbindung mit Analysenapparaten verwendet werden, die automatisch betrieben werden, um in regelmässig wiederkehrenden Abständen Proben zum Zwecke der Analyse aus einem Gas- oder Flüssigkeitsstrom zu entnehmen. Dabei können solche Analysenapparate so ausgebildet sein, dass sie eine Probe in periodischen Abständen aus ein und demselben Gas- oder Flüssigkeitsstrom oder aber abwechselnd oder in bestimmter Reihenfolge Proben aus verschiedenen Flüssigkeiten oder Gasen entnehmen.



   Einige bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend ausführlich beschrieben und in der Zeichnung dargestellt.



   Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer erfindungsgemäss ausgebildeten Probeentnahmevorrichtung.



   Fig. 2 ist ein Schnitt des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 nach der Linie 2-2.



   Fig. 3 ist ein Schnitt des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 nach der Linie 3-3.



   Fig. 4 und 5 sind Schnitte eines anderen Ausführungsbeispiels, wobei die Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie   41    der Fig. 5, und die   Fig.5    einen Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 4 darstellt, und
Fig. 6 und 7 sind Schnitte eines weiteren Ausführungsbeispiels, wobei die Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 7, und Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 6 darstellt.



   Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei eine Umschaltvorrichtung aus den beiden Teilen 10 und 11 gebildet wird, die auf einer gemeinsamen Welle 12 so befestigt sind, dass sie um die Achse der Welle 12 gegeneinander verdreht werden können. Eine Druckfeder 13, die sich gegen eine kreisförmige Widerlagerplatte 14 abstützt, die bei 15 durch Aufkeilen mit der Welle 12 drehfest, jedoch axial verschiebbar verbunden ist, hält das Teil 11 in gleitender Berührung mit dem Teil 10.



  Die Widerlagerplatte 14 ist über eine Vielzahl von Verbindungsstiften 16 fest mit dem Teil 11 verbunden, so dass die Widerlagerplatte 14 und das Teil 11 gemeinsam mit der Welle 12 drehbar sind. Die Federkraft der sich gegen die Widerlagerplatte 14 abstützenden Feder 13 ist gleichmässig über die gesamte Fläche des Teils 11 der Umschaltvorrichtung verteilt.



  Mit ihrem entgegengesetzten Ende stützt sich die Feder 13 gegen eine Scheibe 17 ab. Ein Knopf 18 ist an der Welle 12 befestigt, um ein Verdrehen des Teils 11 gegenüber dem Teil 10 der Umschaltvorrichtung zu erleichtern. Das Teil 10 der Umschaltvorrichtung ist vorzugsweise aus rostfreiem Stahl oder aus einem anderen korrosionsbeständigen Werkstoff hergestellt und besitzt eine Mehrzahl von Anschlusskanälen, von denen die beiden Anschlusskanäle 19 im Schnitt in der Fig. 1 gezeigt sind.



   Die in dem Teil 10 vorgesehenen Anschlusskanäle sind, wie in der Fig. 1 dargestellt, mit einem U-Rohr 20 verbunden, das als Proben kammer dient. Durch Schweissverbindung oder andere geeignete Mittel,  wie z. B. die Rohrverbindungen 21, ist die U-rohrförmige Probenkammer 20 an die Umschaltvorrichtung angeschlossen und bildet so einen Teil derselben.



  Das Teil 11 der Umschaltvorrichtung ist vorzugsweise elastisch und mit glatten Flächen versehen und besteht aus einem im allgemeinen gegen chemischen Angriff widerstandsfähigen und korrosionsbeständigen Material, z. B. aus Polytetra-Fluoräthylen, das sich unter dem Namen  Teflon  (eingetragene Marke) im Handel befindet. Als weiteres, ebenfalls geeignetes Material zur Herstellung des Teils 11 sei das Polymer des Trifluorochloräthylens genannt. Durch seine glatten Flächen und seine Elastizität kann durch das Teil 11 bequem eine sichere Abdichtung an den Flächen der Teile 10 und 11 der Umschaltvorrichtung erreicht werden, während die Korrosionsbeständigkeit des Werkstoffes die Verwendung der Vorrichtung für eine grosse Zahl von Proben mit verschiedenartiger chemischer Zusammensetzung möglich macht.



  Das Teil 11 ist mit mehreren bogenförmigen Ausnehmungen 25 (Fig. 2) versehen, die als Durchtrittskanäle ausgebildet und so angeordnet sind, dass sie eine Verbindung zu den im Teil 10 vorgesehenen Anschlusskanälen herstellen. Aus der Fig. 2 erkennt man deutlich, dass sich die bogenförmigen Ausnehmungen 25 über einen genügend grossen Winkel erstrecken, um jeweils zwei aneinandergrenzende Anschlusskanäle miteinander verbinden zu können. Die jeweilige Drehstellung des Teils 11 bestimmt dabei, welche von zwei aneinandergrenzenden Anschlusskanälen des Teils 10 durch die bogenförmigen Ausnehmungen miteinander verbunden werden.



   In der Fig. 3 erkennt man, dass, wenn die Kanäle 27 mit einem Gas- oder Flüssigkeitsstrom verbunden werden, ein kontinuierlicher Strom durch einen der bogenförmigen Kanäle 25 des Teils 11 der Umschaltvorrichtung gewährleistet wird. Weiter sei zur Erläuterung der Vorrichtung angenommen, dass ein zweiter, den Träger-Gas- oder Flüssigkeitsstrom bilden der Strom aussen an die Kanäle 28 angeschlossen ist. Die beiden bogenförmigen Ausnehmungen 25 des Teils 11 der   Umschaltvorrichtung,    die die Kanäle 28 mit den Kanälen 19 verbinden, stellen dann einen durchgehenden Strömungsweg für den zweiten Gasoder Flüssigkeitsstrom durch die Probenkammer 20 her.



   Aus der Fig. 2 ersieht man, dass, wenn das Teil 11 um etwa 600 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Welle 12 verdreht wird, der erste mit den Kanälen 27 verbundene Gas- oder Flüssigkeitsstrom über die Kanäle 19 mit der Probenkammer verbunden wird, während ein kontinuierlicher Fluss des mit den Kanälen 28 in Verbindung stehenden zweiten Gas- oder Flüssigkeitsstromes durch eine der die beiden Kanäle 28 verbindenden, bogenförmigen Ausnehmungen 25 hergestellt wird. Die Menge des fliessenden Mediums des ersten Stromes, die von der Drehung der Probeentnahmevorrichtung durch die Probenkammer fliesst, wird auf diese Weise in den zweiten Gas- oder Flüssigkeitsstrom eingeführt und wird somit zur Probe.



   Es ist wichtig hierbei zu beachten, dass der erste, über die Kanäle 28 geleitete Gas- oder Flüssigkeitsstrom die Probenkammer mit Probegas oder -flüssigkeit füllt, die notwendigerweise und zwangläufig die gleiche Temperatur und den gleichen Druck wie der Strom im Augenblick seines Eintritts in die Probenkammer aufweist. Natürlich kann die Probenkammer 20 so bemessen werden, dass das Volumen der dem Strom entnommenen Probe innerhalb weiter Grenzen wahlweise bestimmbar ist. Das Probegas bzw. die Probeflüssigkeit hat demzufolge ein bekanntes Volumen sowie die gleiche Temperatur und den gleichen Druck wie der Gas- oder Flüssigkeitsstrom, aus dem die Probe entnommen wurde.

   Dies ist besonders wichtig, wenn eine Probe aus einem strömenden Gasgemisch entnommen werden soll und bildet die Voraussetzung für die bedeutenden Vorteile der erfindungsgemäss ausgebildeten Probeentnahmevorrichtung, durch die die Gleichmässigkeit der Probenbedingungen aufrechterhalten werden kann.



   Bei der Verwendung der erfindungsgemäss ausgebildeten Probeentnahmevorrichtung in Verbindung mit einem gaschromatographischen Analysenapparat kann ein Gas- oder Flüssigkeitsstrom mit den Kanälen 28 verbunden werden und aus diesem Strom eine Probe entnommen werden, so dass diese die Probenkammer 20 füllt. Schaltet man nun die Vorrichtung in der vorher beschriebenen Weise, dann kann ein Trägergas, z. B. Stickstoff, das einem zweiten Gasstrom entnommen wird, mit der Probenkammer verbunden werden, um das darin befindliche Probegas bzw. die Probeflüssigkeit in die Kolonne einzubringen, in der die chromatographische Trennung der Bestandteile der Probe stattfindet.

   Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäss ausgebildeten Probeentnahmevorrichtung ist dabei der, dass diese Vorrichtung nicht nur das Entnehmen einer Probe aus einem Gas- oder Flüssigkeitsstrom gestattet, wobei die Temperatur, der Druck und das Volumen der Probe bekannt sind, sondern dass auch die Kontinuierlichkeit der   Gas- bzw.    Flüssigkeitsströme mit Ausnahme eines ganz kleinen Augenblicks, in dem der Schaltvorgang, d. h. die Verdrehung des Teils 11 gegen den Teil 10 stattfindet, jederzeit aufrechterhalten bleibt.



   Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass hierbei die Notwendigkeit eines Ausspülens der Probenkammer, wie dies bei Benutzung eines Kolbenhebers der Fall ist, entfällt, denn es ist einleuchtend, dass, wenn sich das drehbare Teil 11 in einer gegenüber der in der Fig. 1 gezeigten, entgegen dem Uhrzeigersinn um   600    gedrehten Stellung befindet, ein durch die Kanäle 27 strömendes Trägergas, z.   B.    Stickstoff, die gesamte, in der Probenkammer befindliche Probe aus dieser herausspült. Es kann somit wieder eine andere Probe in die Probenkammer eingebracht werden, ohne dass man dabei befürchten muss, dass diese neue Probe durch etwa noch in der Probenkammer befindliche Reste der alten Probe verunreinigt wird.

   Es liegt auf der Hand, dass  durch diese Tatsache natürlich die Möglichkeit falscher Ergebnisse bei fortlaufend durchgeführter Analyse verschiedener Proben ausgeschaltet wird.



   Wird das drehbare Teil 11 der Umschaltvorrichtung elastisch, z. B. aus dem unter dem Namen  Teflon  im Handel befindlichen Kunststoff hergestellt, dann kann man dieses Teil mit glatten Flächen versehen, wodurch man eine gute gasdichte Abdichtung an der Fläche des Teils 10 erhält, wenn die beiden Teile 10 und 11 durch die Verwendung geeigneter Mittel, wie z. B. einer Schraubenfeder oder eines Federringes in Druckberührung gehalten werden. Wird nun bei der Ausführung des Schaltvorganges das Teil 11 entgegen dem Teil 10 verdreht, dann entsteht dadurch natürlich ein gewisser Verschleiss an den beiden in gleitender Berührung befindlichen Flächen. Dieser Verschleiss beeinträchtigt jedoch die Funktion der Umschaltvorrichtung durchaus nicht, sondern, im Gegenteil, verbessert noch die abdichtende Wirkung der in Berührung befindlichen Flächen der beiden Teile 10 und 11.

   Eine solche Dichtung erfordert keinerlei Schmierung, wobei die Vorteile einer trockenen Dichtung für jeden, der mit den ProbIemen der gaschromatographischen Analyse vertraut ist, auf der Hand liegen, denn die dabei zur Verwendung kommenden Schmierstoffe können eine Verdampfungskennlinie aufweisen, die im Funktionsbereich des gaschromatographischen Analysenapparates selbst liegt und somit die Ursache einer möglichen Fehlerquelle darstellen. Darüber hinaus besteht noch die grössere Möglichkeit, dass das mit dem Probegas in Berührung kommende Schmiermittel ein Teil des Probegemisches absorbiert und so zu einem qualitativen oder quantitativen Fehler, oder auch zu beiden Fehlern im Ergebnis der Analyse führt.



   Die Fig. 4 und 5 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem die beiden Teile 40 und 41 der Umschaltvorrichtung in Berührung miteinander liegen. Das Teil 40 ist in ähnlicher Weise, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1, 2 und 3 mit der Welle 42 gegenüber dem Teil 41 verdrehbar angeordnet. Das feststehende Teil 41 weist eine elastische Scheibe 41a auf, die durch Kitten oder in anderer geeigneter Weise mit dem Teil selbst fest verbunden ist. Das drehbare Teil 40 ist bei 43 auf der Welle 42 axial verschiebbar aufgekeilt. Eine durch eine Mutter 44 gehaltene Federscheibe 44a übt auf die in gleitender Berührung befindlichen Flächen der beiden Teile 40 und 41a eine Druckkraft aus.

   Wie man deutlich in der Fig. 5 erkennt, sind gegenüberliegende Anschlusskanäle 45, 46 und 47 regelmässig und radial mit gleichem Abstand um den Mittelpunkt des Teils 40 angeordnet. Jedes Paar dieser Anschlusskanäle ist geeignet, eine im wesentlichen U-rohrförmig ausgebildete Probenkammer, wie sie bei 48 in der Fig. 4 schematisch dargestellt ist, aufzunehmen.



   Die Leitungspaare 49 und 50 sind mit den in dem feststehenden Teil 41 befindlichen Anschlusskanälen verbunden, so dass man einen kontinuierlichen Strom erhält, der in eine der Leitungen 49 eintritt, durch die mit beispielsweise den Anschlusskanälen 45 verbundene Probenkammer 48 fliesst und die Probeentnahmevorrichtung durch die gegenüberliegende Leitung 49 verlässt. In ähnlicher Weise kann man einen kontinuierlichen fliessenden Strom durch die Leitung 50, die mit den Anschlusskanälen 47 verbundene Probenkammer und die diametral angeordnete Leitung 50 bewirken. Beispielsweise sei zum Zwecke der näheren Erläuterung angenommen, dass ein Probestrom durch die Leitungen 49 und die Probenkammer 48 fliesst, und dass ein Trägergas, z. B.



  Stickstoff, durch die Leitungen 50 fliesst.   Andert    man nun die Stellung des Teils 40, indem man dieses im Uhrzeigersinn um   600    verdreht, dann wird die Verbindung der in der Probenkammer 48 befindlichen Probe zu dem durch die Leitung 49 in die Probeentnahmevorrichtung eintretenden Probe strom unterbrochen und in den durch die Leitungen 50 fliessenden Trägergasstrom des Analysenapparates eingebracht.



   Dieses besondere Ausführungsbeispiel der Erfindung ist so ausgebildet, dass eine Mehrzahl von Probenkammern wahlweise mit einem Probe-Gas- oder Flüssigkeitsstrom verbunden werden können und die Probe, die aus diesem Strom entnommen wird, in einen Träger-Gas- oder Flüssigkeitsstrom eingeführt werden kann. Obwohl bei diesem Ausführungsbeispiel anstatt nur einer auswechselbaren Probenkammer eine Mehrzahl von Probenkammern verwendet werden, wird doch die Kontinuierlichkeit der beiden Gas- oder Flüssigkeitsströme im wesentlichen in der gleichen Weise hergestellt und gewährleistet, wie in der Beschreibung des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 1, 2 und 3 dargelegt wurde.



   Die Fig. 6 und 7 zeigen ein von den vorher beschriebenen abweichendes Ausführungsbeispiel, bei dem ein feststehendes Teil 51 der Umschaltvorrichtung aus zwei Teilen 52 und 53 gebildet wird, die durch eine Mehrzahl von Verbindungsstiften 54 zu einer Einheit zusammengeschlossen sind. Jedes der beiden, das feststehende Teil 51 bildenden Teile weist eine an ihm befestigte, elastische Scheibe 52a bzw.



  53a auf. Das drehbare Teil 55 der Umschaltvorrichtung liegt zwischen den beiden, das feststehende Teil 51 bildenden Teilen 52 und 53, wobei sich die einander gegenüberliegenden Flächen des drehbaren Teils 55 mit den beiden Teilen 52 und 53 des Teils 51 in gleitender Berührung befinden. Das drehbare Teil 55 ist bei 56 durch Aufkeilen mit der Welle 57 fest verbunden, und die Berührungsflächen der einzelnen Teile der Umschaltvorrichtung werden durch einen am Ende der Welle 57 vorgesehenen Federring 58 und die Mutter 59 unter Druck gehalten.



   Eine Anzahl Probenkammern 60, 61, 62, 63, 64 und 65 ist in dem drehbaren Teil 55 vorgesehen.



  Diese Probenkammern weisen unterschiedliche räumliche Abmessungen auf, und wenn durch Drehen der Welle 57 das Teil 55 innerhalb der Umschaltvorrichtung der Probeentnahmevorrichtung verdreht  wird, dann kann die Lage der Probenkammern um die Drehachse der Welle herum wahlweise bestimmt werden. Wie beispielsweise in den Fig. 6 und 7 gezeigt wird, kann ein erster oder Probe-Gas- oder Flüssigkeitsstrom 66 mit dem feststehenden Teil der Umschaltvorrichtung verbunden werden.

   Ein zweiter oder Träger-Gas- oder Flüssigkeitsstrom 67 kann in ähnlicher Weise mit den Teilen 52 und 53 des feststehenden Teils 51 der Probeentnahmevorrichtung verbunden werden, wobei sich eine Probe des ersten Gas- oder Flüssigkeitsstromes 66 beispielsweise in der Probenkammer 64 befindet und durch eine im Uhrzeigersinn ausgeführte Drehung des drehbaren Teils 55 in den zweiten Gas- oder Flüssigkeitsstrom 67 eingebracht wird. Eine solche Probe wird dann bei gleicher Temperatur und unter unverändertem Druck, wie sie bei dem Gas- oder Flüssigkeitsstrom vorhanden sind, aus dem die Probe entnommen wurde, in den zweiten Gas- oder Flüssigkeitsstrom eingebracht.



  Das Volumen der Probe ist bestimmbar und kann, je nach dem, welche der Probenkammern 61, 62, 63, 64 oder 65 benutzt wird, um die Probe von dem einen Gas- oder Flüssigkeitsstrom in den anderen zu überführen, gewählt werden.



   Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 6 und 7 kann mit einer beliebigen Anzahl Probenkammern versehen werden, wobei eine geeignete, durch das drehbare Teil 55 zu betätigende Anzeigevorrichtung vorzusehen ist, so dass in jedem Falle zu erkennen ist, welche der Probenkammern mit den verschiedenen Gas- oder Flüssigkeitsströmen verbunden sind.



   Gemäss der vorliegenden Erfindung ist jedes der hierin dargelegten Ausführungsbeispiele mit einer oder mehreren Probenkammern verbunden, die ein festes und für die Funktion der Anordnung erforderliches Bestandteil der Probeentnahmevorrichtung bilden. Die in der Zeichnung dargestellten und in der Beschreibung beschriebenen Ausführungsbeispiele können in der Weise abgewandelt werden, dass sie entsprechend den jeweiligen Erfordernissen einer bestimmten Anwendung die gewünschten Merkmale von zwei oder mehreren Ausführungsarten der vorliegenden Erfindung aufweisen.



   Jedes der Ausführungsbeispiele kann so ausgestaltet werden, dass das Ausspülen der Probe aus der Probenkammer und das Einbringen der Probe in die Vorrichtung bei jedem gewünschten Druck erfolgt.



  Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1, 2 und 3, z. B., können die Auslasskanäle 28 an   geeig-    nete Mittel angeschlossen werden, die ein vollständiges Herausspülen der Probe aus der Probenkammer bewirken, wobei dann eine neue Probe unter jedem gewünschten Druck und durch in geeigneter Weise angeschlossene Probeentnahmemittel gesteuert, in die Probenkammer 20 eingebracht werden. Bei den beiden anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung kann das gleiche Verfahren zur Anwendung kommen.



   Bei der Ausführung der vorgeschlagenen Probeentnahmevorrichtung weist keine der Ausführungsbeispiele einen  toten Raum  auf. Unter dem Begriff toter Raum  ist dabei der Raum in einer Probeentnahmevorrichtung zu verstehen, der durch Verengung oder sonstwie ungünstige Gestaltung ein vollständiges Ausspülen der Probe behindert oder unmöglich macht. Dadurch, dass die Probeentnahmevorrichtung keinerlei Verengungen, Vertiefungen und dergleichen aufweist, in denen sich unerwünschte Reste von Probegemischen festsetzen können, kann das Probegas bei sämtlichen Ausführungsbeispielen durch ein Trägergas, z. B. Stickstoff, das üblicherweise bei gaschromatographischen Analysen apparaten für diesen Zweck Verwendung findet, vollkommen aus der Probenkammer herausgespült werden, wobei die gesamte Probenkammer im normalen Strömungsweg eines solchen Trägergases liegt.



   Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1, 2 und 3 bildet eine der bogenförmigen Ausnehmungen 25 tatsächlich ein Teil des Probevolumens. Diese Tatsache ist jedoch an sich nicht unerwünscht, da die bogenförmigen Ausnehmungen keinen  toten Raum  im Sinne der oben gegebenen Definition darstellen.



  Die Ausführungsbeispiele nach den Fig. 4, 5, 6 und 7 weisen keine derartigen bogenförmigen Ausnehmungen oder entsprechende Räume auf, die einen Teil des Probevolumens bilden und eignen sich deshalb besonders für bestimmte Anwendungen, insbesondere solche, wo nur eine relativ kleine und begrenzte Probemenge für den Versuch und die Zwecke der Analyse zur Verfügung stehen.   

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Probeentnahmevorrichtung für chromatographische Analysenapparate, durch welche ein vorbestimmtes Volumen einer Probe aus einem Gas- oder Flüssigkeitsstrom in einen Träger-Gas- oder Flüssigkeitsstrom einbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine an zwei Enden offene Probenkammer mit einer Umschaltvorrichtung verbunden ist, die mit zwei Paaren von Anschlüssen für den Probe- und den Trä ger-Gas- oder Flüssigkeitsstrom versehen ist, und durch welche die Probenkammer wahlweise in den einen oder den anderen dieser Ströme einschaltbar ist.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Probeentnahmevorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltvorrichtung (10, 11) beim Einschalten der Probenkammer (20) in den einen der Ströme (28) jeweils eine Verbindung zwischen den Anschlüssen (27) der anderen Ströme herstellt.
    2. Probeentnahmevorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltvorrichtung aus zwei abdichtend aufeinander gleitenden, Anschluss- (27, 28) und Verbindungskanäle (25) enthaltenden und einen Steuerspiegel bildenden Teilen (10, 11) besteht.
    3. Probeentnahmevorrichtung nach Unteranspruch 2; dadurch gekennzeichnet, dass eines der Teile (10) feststehend angeordnet ist und die Proben kammer (20) sowie die Anschlusskanäle (27, 28) für den Probe- und den Träger-Gas- oder Flüssigkeitsstrom enthält, während das andere, bewegliche Teil (11) die Verbindungskanäle (25) aufweist, über die die Probenkammer (20) wahlweise mit den Anschlüssen verbindbar ist.
    4. Probeentnahmevorrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltvorrichtung durch zwei gegeneinander verdrehbaren, scheibenförmigen Teilen (10, 11) gebildet ist, wobei die Anschlusskanäle (19, 27, 28) in dem feststehenden Teil (10) regelmässig und auf einem konzentrischen Kreis um die Drehachse herum münden, derart, dass es einander gegenüberliegend zwei Paare von je einen Winkel von 600 gegeneinander versetzt mündende Anschlusskanäle (27, 28) für den Probe- und den Träger-Gas- oder Flüssigkeitsstrom sowie zwei einander gegenüberliegende, mit der Probenkammer verbundene Anschlusskanäle aufweist, während das verdrehbare Teil (11) entsprechende Verbindungskanäle (25) enthält.
    5. Probeentnahmevorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungskanäle (25) durch kreisbogenförmige, sich über 60 erstreckende und um 1200 gegeneinander versetzte Ausnehmungen gebildet sind.
    6. Probeentnahmevorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem festen Teil (10) der Umschaltvorrichtung die U-rohrförmig ausgebildete Probenkammer (20) abnehmbar befestigt ist.
    7. Probeentnahmevorrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltvorrichtung aus einem mit einem scheibenförmigen, Paare von einander gegenüberliegenden Anschlusskanälen (49, 50) für den Probe- und den Träger Gas- oder Flüssigkeitsstrom aufweisenden festen Teil (41) und einem daran abdichtend anliegenden, verdrehbaren Teil (40) besteht, welcher mehrere U-förmige Probenkammern (48) unterschiedlichen Volumens enthält, über die wahlweise die zueinander gehörigen Anschlusskanäle (49, 50) miteinander verbindbar sind.
    8. Probeentnahmevorrichtung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch zwei einander gegen überliegende, feststehende, scheibenförmige Teile (52, 53) mit Paaren von einander gegenüberliegend mündenden Anschlusskanälen (66) für den Probe- und den Träger-Gas- oder Flüssigkeitsstrom und einem zwischen diesen angeordneten, verdrehbaren Teil (55), der Durchbrüche (64) unterschiedlichen Durchmessers aufweist, welche auf einem konzentrischen Kreis um die Drehachse (57) angeordnet sind, in gleichem Abstand von dieser wie die Anschlusskanäle (66).
    9. Probeentnahmevorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Teil der Umschaltvorrichtung aus rostfreiem Stahl besteht, während die daran anliegende Oberfläche des drehbaren Teils aus einer elastischen Schicht besteht und unter Federdruck an dem feststehenden Teil anliegt.
    10. Probeentnahmevorrichtung nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Oberflächenschicht des drehbaren Teils glatt ist, aus Polytetrafluoräthylen besteht und an dem feststehenden Teil ohne Verwendung eines Schmiermittels anliegt.
CH351420D 1956-02-27 1957-02-11 Probeentnahmevorrichtung CH351420A (de)

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CH351420D CH351420A (de) 1956-02-27 1957-02-11 Probeentnahmevorrichtung

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2515820A1 (fr) * 1981-10-29 1983-05-06 Fives Cail Babcock Dispositif pour prelever des echantillons de matiere en ecoulement dans une conduite de transport pneumatique
EP0181299A2 (de) * 1984-11-06 1986-05-14 Lars Ljungberg, Lab Trade Ab Messhahn
EP0898160A1 (de) * 1997-08-16 1999-02-24 Email-Cover R. Scholz GmbH Probenahmeventil
CN116359465A (zh) * 2023-06-02 2023-06-30 天津水科机电有限公司 一种浮台式水质气象监测站

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