CS204952B2 - Device for measuring and continuous registration of concentration of the gas mixture components and for measurig and continuous registration of single components of the gas mixtures - Google Patents

Device for measuring and continuous registration of concentration of the gas mixture components and for measurig and continuous registration of single components of the gas mixtures Download PDF

Info

Publication number
CS204952B2
CS204952B2 CS220877A CS220877A CS204952B2 CS 204952 B2 CS204952 B2 CS 204952B2 CS 220877 A CS220877 A CS 220877A CS 220877 A CS220877 A CS 220877A CS 204952 B2 CS204952 B2 CS 204952B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
output
vacuum
circuit
gas
input
Prior art date
Application number
CS220877A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Istvan Berecz
Sandor Bohatka
Erzsebet Daroczy
Janos Gal
Gyorgy Horkay
Tamas Lakatos
Imre Kadar
Andras Paal
Original Assignee
Medicor Muevek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Medicor Muevek filed Critical Medicor Muevek
Publication of CS204952B2 publication Critical patent/CS204952B2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02Details
    • H01J49/04Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components
    • H01J49/0422Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components for gaseous samples
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J41/00Discharge tubes for measuring pressure of introduced gas or for detecting presence of gas; Discharge tubes for evacuation by diffusion of ions
    • H01J41/02Discharge tubes for measuring pressure of introduced gas or for detecting presence of gas
    • H01J41/10Discharge tubes for measuring pressure of introduced gas or for detecting presence of gas of particle spectrometer type

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

The method and device for gas analysis, in partic. for medical use, enable determination of the instantaneous partial press. or the concentration of a component of a gas mixture using a mass spectrometer based on the quadrupole system. The method enables measurements to be made rapidly in sequence as required when the component partial press. varies with time. A press. is generated in the ion source which is higher than the measurable operating press. in the other spectrometer sections. The gas components are selected by a control signal consisting of the sum of a signal associated with a single component and a time varying signal. The signal controls the gas analyser detector.

Description

Vynález se týká zařízení pro měření a nepřetržitou registraci koncentrace složek směsi plynů a pro měření a nepřetržitou registraci jednotlivých složek jejich automatickou analýzou.The invention relates to a device for measuring and continuously recording the concentration of components of a gas mixture and for measuring and continuously recording the individual components by their automatic analysis.

Jsou známa zařízení k rozboru plynů, která jsou vhodná k určování parciálních tlaků působících krátkodobě nebo trvajících delší dobu, popřípadě zařízení k určování koncentrací složek plynové směsi, které se časem mění.Gas analysis devices are known which are suitable for the determination of partial pressures acting for a short time or for a longer period of time, or for determining the concentrations of gas mixture components that change over time.

Určování plynových složek se provádí těmito zařízeními podle fyzikálních zákonů o tepelné vodivosti, absorbci infračerveného záření, hmotové spektrometrii a podobně. Zařízeními zkonstruovanými podle těchto fyzikálních zákonů jsou jednak specifické přístroje, které jsou proto schopny měřit pouze jednotlivé složky, například oibsah kyslíku nebo kysličníku uhličitého, jednak přístroje, které reagují pomalu a nemohou proto sledovat rychle se měnící koncentrace, nebo jsou citlivé na okolní fyzikální vlivy, například na kolísání teploty nebo tlaku, a proto pracují nepřesně.The determination of the gas components is carried out by these devices according to the physical laws on thermal conductivity, infrared absorption, mass spectrometry and the like. Devices designed according to these laws of physics are specific instruments that are able to measure only individual components, such as oxygen or carbon dioxide content, and instruments that respond slowly and cannot therefore monitor rapidly varying concentrations, or are sensitive to environmental effects, for example, fluctuations in temperature or pressure and therefore work inaccurately.

Jiné přístroje sice umožňují měření několika plynových složek, avšak pouze pomocí složitého technického řešení, čímž se zvyšuje jejich poruchovost. Takovými přístroji jsou například magnetické hmotové spektrometry. Jako analyzátoru se používá hmotového spektrometru známého pod názvem kvadrupol, kterým je možno pozorovat několik plynů současně.Other instruments allow the measurement of several gas components, but only through a complex technical solution, which increases their failure rate. Such devices are, for example, magnetic mass spectrometers. A mass spectrometer known as quadrupol is used as an analyzer, and several gases can be observed simultaneously.

Konstrukce a technické provedení s hmotovým spektrometrem kvadrupol je jednodušší a ekonomičtější, avšak přístroj používající uvedeného hmotového spektrometru vyžaduje obsluhu zkušeným odborníkem. Dalším nedostatkem tohoto přístroje je nemožnost zjišťovat hmotové číslo zkoušeného plynu. Nedostatek tohoto přístroje spočívá též v tom, že se v případě, kdy je použito násobiče elektronů jako detektoru iontů, citlivost zařízení časem mění.The design and technical design of a quadrupole mass spectrometer is simpler and more economical, but an apparatus using said mass spectrometer requires operation by an experienced specialist. Another drawback of this instrument is the impossibility of determining the mass number of the test gas. The drawback of this device is also that when the electron multiplier is used as an ion detector, the sensitivity of the device changes over time.

Podstata vynálezu и zařízení pro měření a nepřetržitou registraci koncentrace složek směsi plynů a pro měření na nepřetržitou registraci jednotlivých složek jejich automatickou analýzou, skládajícího se z jednotky pro přívod směsi plynů, která má být analyzována, do hmotového spektrometru kvadrupol, z hmotového spektrometru kvadrupol pro oddělování jednotlivých složek směsi plynů, napojeného na jednotku pro přívod směsi plynů, a z řídicí elektronické jednotky pro zpracovávání dat, spojené elektricky s hmotovým spektrometrem kvadrupol, přičemž hmotový spektrometr kvadrupol se. skládá z Iontového zdroje pro ionizaci plynu, z tyčového · systému kvadrupol spojeného s iontovým' zdrojem pro· rozpojování j^t^inotlivých složek ionizovaného plynu, z jednotky vysokofrekvenčního! stejnosměrného pole pro napájení systému kvadrupol a z iontového detektoru iontů složek plynů, spočívá v tom, že· ohebná kapilára jednotky pro přívod vzorků plynové směsi je spojena s vývěvou, napojenou přes ventil vakuovým· vedením o průtočném odporu 1.104 s/2.5 cm, spojeným s ventilem, na uzavřený prostor iontového zdroje, který je· napojen přes odečítací iontový obvod a přes vstupní otvor, spojený s odečítacím iontovým obvodem, na plynový analyzátor, spojený s detektorem iontů opatřeným Faradayovou klecí, v jednotce pro určování koncentrace složek plynů je uspořádána analyzační hlavice, na jejíž vstup je napojen výstup generátoru řídicích signálů, a vstup tohoto generátoru je spojen s prvním1 výstupem programovacího členu a druhý výstup programovacího členu je napojen na první vstup elektrometru, třetí výstup programovacího· členu je spojen se vstupem zpožďovacího proudového okruhu signálů a jeho čtvrtý výstup je napojen na první výstup proudového obvodu pro přívod a přidržování vzorku směsi plynů, přičemž výstup elektrometru je· napojen na druhý vstup zpožďovacího proudového okruhu signálů, výstup tohoto okruhu .. je spojen s prvním vstupem zesilovače · s nastavitelným zesilováním a na druhý vstup zesilovače je napojen· výstup sumarlzačního obvodu, na jehož vstup je· připojen · první výstup proudového obvodu pro' · odběr a přidržování vzorků směsi plynů, a ' druhý výstup tohoto obvodu je připojen na měřicí přístroje.SUMMARY OF THE INVENTION и A device for measuring and continuously recording the concentration of gas mixture components and for measuring the continuous registration of individual components by their automatic analysis, comprising a gas mixture unit to be analyzed to a quadrupol mass spectrometer, a quadrupol mass spectrometer for separation the individual components of the gas mixture connected to the gas mixture supply unit and the electronic data processing control unit connected electrically to the quadrupol mass spectrometer, the quadrupol mass spectrometer being. consists of an ion source for gas ionization, a quadrupole rod system coupled to an ion source for disengaging the other ionized gas components, from a high-frequency unit; The DC field for powering the quadrupole system and the ion component gas detector is that the flexible capillary of the gas mixture sampling unit is connected to a vacuum pump connected via a vacuum valve. A flow resistance line of 1.104 s / 2.5 cm connected to the valve an analyzer head is provided in a gas analyzer coupled to an ion detector equipped with a Faraday cage in an enclosure of an ion source that is connected through an ion reading circuit and an inlet connected to the ion reading circuit; the input of which the control signal generator is connected, and the input of this generator is connected to the first 1 output of the programming element and the second output of the programming element is connected to the first input of the electrometer, the third output of the programming element is connected to the input of the delay current circuit and its fourth output is connected to the first output of the current circuit for supplying and holding a sample of the gas mixture, the output of the electrometer being connected to the second input of the delayed current signal circuit, the output of this circuit being connected to the first amplifier input. the second input of the amplifier is connected to the output of the summation circuit, to which the first output of the current circuit for sampling and holding gas mixture samples is connected, and the second output of this circuit is connected to the measuring instruments.

Při provedení zařízení pro současné měření parciálních plynových složek · je podle vynálezu připojen ke · vstupu analyzační hlavice výstup generátoru řídicích signálů, kdežto na vstup . tohoto generátoru je napojen první výstup · programovacího členu, druhý výstup tohoto členu je napojen no-· první vstup elektrometru, třetí výstup programovacího' členu je napojen· na· první vstup zpožďovacího, proudového okruhu signálů a čtvrtý výstup uvedeného členu je spojen s prvním vstupem proudového obvodu pro odběr a přidržování vzorku plynové směsi, výstup elektrometru· je spojen s výstupem' zpožďovacího proudového okruhu a výstup tohoto' okruhu je spojen s druhým vstupem · proudového obvodu pro odběr a přidržování Vzorků plynové směsi, a výstup tohoto obvodu je spojen s měřicími přístroji.In the embodiment of the device for simultaneous measurement of the partial gas components, according to the invention, the output of the control signal generator is connected to the input of the analysis head, while the input is connected to the input. the first output of the programmer is connected, the second output of this member is connected to the first input of the electrometer, the third output of the programming member is connected to the first input of the delay, current circuit of the signals and the fourth output of said member is connected to the first input the gas mixture sampling and holding circuit, the meter output is connected to the output of the delayed circuit and the output of this circuit is connected to the second input of the gas mixture sampling and holding circuit, and the output of this circuit is connected to the metering apparatus.

Zařízení podle vynálezu může být provedeno též ' · tak, že plynový analyzátor je spojen přes magnetický vakuový ventil s kapilárou a s prvou vývěvou pro předběžné · vakuum, vedení spojující prvou vývěvu pro předběžné vakuum s kapilárou je napojeno' přes čidlo pro předběžné snímání vakua na vstup proudového obvodu pro měření vakua a výstup tohoto proudového obvodu je spojen s magnetickým vakuovým ventilem, plynový analyzátor je výstupní stranou napojen přes vakuové čidlo na vstup proudového okruhu pro měření vysokého vakua a výstup tohoto proudového Okruhu je zpětně vázán na plynový analyzátor a na tlakovzdušné starané je plynový analyzátor spojen s vývěvou pro vysoké vakuum, spojenou přes magnetický ventil, na který je napojen samostatný zpožďovací proudový okruh, s druhou vývěvou pro předběžné vakuum, úsek vedení mezi vývěvou pro vysoké vakuum: a magnetickým ventilem· je spojen přes proudový okruh pro snímání předběžného vakua se vstupem proudového okruhu pro měření vakua, přičemž jeden výstup proudového okruhu pro měření vakua je spojen s druhým · vstupem proudového okruhu pro. měření vysokého vakua a druhý výstup proudového· okruhu pro měření vakua je spojen s vývěvou pro vysoké vakuum.The apparatus according to the invention can also be implemented by connecting the gas analyzer via a magnetic vacuum valve to the capillary and to the first pre-vacuum pump, the line connecting the first vacuum to the capillary is connected via a vacuum pre-sensing sensor to the inlet the current circuit for measuring the vacuum and the output of this current circuit is connected to a magnetic vacuum valve, the gas analyzer is connected through the vacuum sensor to the high-vacuum current circuit input and the output of this current circuit is back to the gas analyzer and compressed air gas analyzer connected to a high vacuum pump connected via a solenoid valve to which a separate delay current circuit is connected, with a second pre-vacuum pump, the line section between the high vacuum pump : and a solenoid valve · is connected via a a pre-vacuum current circuit with a vacuum circuit input, wherein one vacuum circuit output is coupled to a second current circuit input. the high vacuum measurement and the second output of the current measurement circuit are connected to a high vacuum pump.

Vynálezem jsou odstraněny nedostatky známých zařízení, eventuálně jsou využity možnosti poskytované přednostmi hmotového spektrometru kvadrupol. Postup a zařízení podle vynálezu umožňuje rychlý a přesný rozbor složek směsí plynů, které se během času mění, a to tak, že· se provádí měření hmotových čísel. Kromě· toho je zajištěna stále' stejná . citlivost, a to jak k jednotlivých složkám směsi plynů, tak pokud jde oi čas a měnící se· podmínky okolí. Mimo to také není třeba násobiče· elektronů. Podle vynálezu lze zkonstruovat automaticky · ovládané, vůči vnějším rušivým vlivům chráněné, pohotové a přesné 'zařízení.The present invention removes the drawbacks of known devices, possibly exploiting the possibilities provided by the advantages of a quadrupole mass spectrometer. The process and apparatus of the invention allow rapid and accurate analysis of the gas mixture components that change over time by measuring mass numbers. In addition, the same is ensured. sensitivity, both to the individual components of the gas mixture and to time and changing environmental conditions. There is also no need for electron multipliers. According to the invention, an automatically operated, tamper-proof, precise and precise device can be constructed.

Vynález je dále popsán a objasněn · na příkladech znázorněných na přiložených · výkresech, kde na obr. 1 je schéma zařízení pro přívod vzorku plynové směsi, obr. 2 je schéma jednotky pro určování koncentrace složek plynové směsi, obr. 3 je schéma jednotky pro měření parciálního· . tlaku plynové složky a obr. 4 je schéma základní konstrukce automaticky ovládaného systému pro vysoké vakuum.The invention is further described and elucidated with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 is a diagram of a device for supplying a sample of a gas mixture; Fig. 2 is a diagram of a unit for determining the concentration of components of a gas mixture; partial. Fig. 4 is a diagram of the basic design of an automatically operated high vacuum system.

Ve vynálezu použitý hmotový spektrometr kvadrupol je složen ze zdroje iontů a jeho napájecí jednotky, ve kterém· jsou neutrální molekuly vzorku plynu ionizovány, ze systému kvadrupol spojeného s iontovým zdrojem pro rozpojování jednotlivých složek ionizovaného plynu, z jednotky vysokofrekvenčního stejnosměrného· pole pro napájení systému kvadrupol a z iontového detektoru iontů složek plynů.The quadrupol mass spectrometer used in the invention is composed of an ion source and its power supply unit in which the neutral gas sample molecules are ionized, a quadrupol system coupled to an ion source to disconnect the individual components of the ionized gas, a high frequency DC array unit to power the quadrupol system and an ion detector for gas component ions.

Při určitém napětí mohou plynovým analyzátorem přístroje procházet pouze ionty o určité hmotnosti. Při jiném ' napětí se na detektoru změří proud iontů o jiné hmotnosti. Takto lze rozlišit složky plynu podle hmotového čísla.At a certain voltage, only ions of a certain mass can pass through the instrument's gas analyzer. At a different voltage, a current of different mass ions is measured on the detector. In this way, the gas components can be distinguished by mass number.

Proud iontů o. určitém hmotovém čísle, který prošel plynovým analyzátorem a je vyzářen na detektor iontů, je úměrný koncentraci, eventuálně parciálního. tlaku složky · plynu obsažené ve vzorku plynové směsi.The ion mass flow of a particular mass number passed through the gas analyzer and radiated to the ion detector is proportional to the concentration, possibly partial. the pressure of the gas component contained in the sample gas mixture.

Hmotový spektrometr kvadrupol je zkonstruován tak, aby byla koncentrace plynových. složek a parciální tlaky změřeny rychle, přesně a s vysokou citlivostí. Proto· se přístroj připojuje k odpovídajícím řídicím. a signály zpracovávajícím elektronickým jednotkám a k přístroji pro odběr vzorků, jak· bude níže podrobně popsáno.The quadrupol mass spectrometer is designed to have a gas concentration. components and partial pressures measured quickly, accurately and with high sensitivity. Therefore, · the device is connected to the corresponding controllers. and signals to the processing electronic units and to the sampling device as described in detail below.

Jednotka pro přívod vzorků směsi plynů zařízení podle vynálezu (obr. 1) sestává z ohebné kapiláry K, kterou je veden vzorek · plynové směsi, a která je spojena s vývěvou RB. Vývěva RB je napojena přes ventil SB a vakuové vedení NE na uzavřený prostor zdroje Z iontů. Zdroj Z iontů je přes obvod I pohlcující ionty a přes vstupní otvor B, který je spojen s· obvodem I pohlcujícím ionty, připojen k plynovému analyzátoru Q systému kvadrupol. . Plynový analyzátor Q je připojen přes výstupní otvor k detektoru F iontů, který je opatřen Faradayovou klecí. Systém pro . odběr vzorku plynové směsi je sestaven tak, aby tlak vzorku plynové směsi, jakmile překročí provozní tlak hmotového spektrometru, pozvolna klesal a aby do hmotového. spektrometru bylo, přivedeno potřebné množství plynu. Zařízení pro odběr. vzorku plynové směsi je mito to zkonstruováno. tak, aby bylo zajištěno urychlení obvykle pomalu probíhajících procesů u plynových analýz, zvláště odběr vzorků plynové . směsi, a aby mohlo být poté provedeno měření rychlé změny koncentrace, například v trvání 100 mikrosekund. Vzorek plynové směsi je . nasáván vývěvou RB přes dlouhou, ohebnou kapiláru . K. Z prostoru s nízkým. tlakem, mezi kapilárou K a vývěvoú RB, proudí vzorek plynové směsi přes ventil SB a vakuové vedení NE o průtočném odporu 1. . 107 s/2,5 cm vůči proudění . do. uzavřeného: prostoru zdroje Z iontů. Rozměry ohebné kapiláry K, která uspnadňuje odběr vzorků plynové směsi, jsou stanoveny tak, aby tlak procházejícího plynu v důsledku odporu vůči proudění poklesl na tlak od několika desítek paskalů do několika tisíc paskalů a aby proudění nebyloi ani turbulentní ani molekulární, nýbrž pokud možno. co nejvíce vazké. Tím je zaručeno, že vzorek plynové směsi bude dále veden bez rozvrstvování. Rozměry vakuového vedení NE o průtočném odporu 1 . 104 s/2,5 cm vůči proudění jsou stanoveny tak, aby vzorek plynové . směsi mohl z prostoru, ve kterém. je výše zmíněný snížený tlak, vstoupit do prostoru hmotového spektrometru o. vysokém vakuu. Otevíráním a uzavíráním· vakuového· ventilu SB se dosahuje toho, že vzorek plynové směsi proudí do. hmotového spektrometru pouze po nezbytnou dobu.The gas mixture sampling unit of the device according to the invention (Fig. 1) consists of a flexible capillary K through which the gas mixture sample is guided and which is connected to a vacuum pump RB. The vacuum pump RB is connected via a valve SB and a vacuum line NE to the enclosure of the ion source Z. The ion source Z is connected to the quadrupol gas analyzer Q via the ion-absorbing circuit I and through the inlet port B, which is connected to the ion-absorbing circuit I. . The gas analyzer Q is connected via an outlet port to an ion detector F having a Faraday cage. System for. sampling of the gas mixture shall be so designed that the pressure of the gas mixture sample, when it exceeds the operating pressure of the mass spectrometer, gradually decreases and into the mass sample. the necessary amount of gas was supplied to the spectrometer. Collection equipment. The sample gas mixture is then constructed. so as to ensure the acceleration of normally slow processes in gas analyzes, in particular gas sampling. of the mixture, and then a rapid change in concentration can be measured, for example 100 microseconds. A sample of the gas mixture is. sucked in by the RB vacuum pump through a long, flexible capillary. K. From a low space. by pressure, between the capillary K and the vacuum pump RB, a sample of the gas mixture flows through the valve SB and the vacuum line NE of the flow resistance 1.. 10 7 s / 2.5 cm against flow. to. closed: the space of the Z ion source. The dimensions of the flexible capillary K, which facilitates sampling of the gas mixture, are determined such that the pressure of the passing gas due to flow resistance decreases to a pressure of several tens of drops to several thousand, and that the flow is neither turbulent nor molecular, but preferably. as viscous as possible. This ensures that the sample of the gas mixture will continue to be conducted without stratification. Dimensions of vacuum line NO of flow resistance. 10 4 s / 2.5 cm against the flow are set to sample gas. mixture could from the space in which. is the aforementioned reduced pressure to enter the high vacuum mass spectrometer space. By opening and closing the vacuum valve SB, a sample of the gas mixture flows into. mass spectrometer only for the necessary time.

Vzorek plynové směsi poté vstupuje do uzavřeného prostqru zdroje Z iontů hmotového spektrometru. Pojmem „uzavřený. . prostor” se rozumí, . že plyny jsou ionizovány v. prostoru, který je kromě nezbytných otvorů . pro přívod plynů, elektrické izolace a připojení oddělen od ostatních dílů hmotového spektrometru stěnou, která nepropouští plyny. V zdroji Z iontů dosáhne vzorek plynové směsi vyššího tlaku, než . je tlak v ostatních dílech vakuových nádob hmotového. spektrometru.. Takto prováděný odběr vzorku plynové směsi zajišťuje proti tradičnímu řešení vyšší . citlivost a . větší rychlost měření. Přednost uzavřeného zdroje Z iontů spočívá v tom, že v zařízení lze použít . vývěvy pro vysoké vakuum s menším výkonem než. v případech, kdy. je použito otevřeného zdroje . iontů. Válcovým uspořádáním plnění prostoru se dosahuje proudu iontů o vyšší intenzitě. Získaný intenzivnější proud iontů umožňuje použít detektoru F iontů s Faradayovou klecí, který je daleko jednodušší a vhodnější než elektronový násobič, který je citlivý a během času ztrácí citlivost.A sample of the gas mixture then enters the confined space of the ion source of the mass spectrometer. The term “closed. . space 'means:. that the gases are ionized in a space which is in addition to the necessary openings. for gas supply, electrical insulation and connection separated from other parts of the mass spectrometer by a gas-tight wall. In the Z ion source, the sample gas mixture achieves a higher pressure than. is the pressure in the other parts of the vacuum mass vessels. spectrometer .. This sampling of gas mixture ensures higher than traditional solution. sensitivity a. higher measurement speed. The advantage of a sealed ion source is that it can be used in the device. High vacuum pumps with less than. in cases where. an open source is used. ions. The cylindrical space filling arrangement achieves a higher ion intensity. The more intense ion current obtained makes it possible to use a Faraday cage F ion detector, which is far simpler and more convenient than an electron multiplier, which is sensitive and loses its sensitivity over time.

Ionty vzniklé v zdroji Z iontů procházejí lapačem iontů I a přes. vstupní otvor B do plynového analyzátoru Q . systému kvadrupol. Tak jako citlivost je možno. i stabilitu zvětšit úpravou vstupního otvoru B, obráceného. proti systému kvadrupol, přičemž tento. otvor. tvoří jednoduché válcové trubice a zasahuje dovnitř mezi tyče systému kvadrupol.The ions formed in the Z ion source pass through the ion trap I and through. gas analyzer Q inlet port B. quadrupol system. As sensitivity is possible. i to increase stability by adjusting the inlet B, inverted. against the quadrupol system, taking this. opening. it forms a simple cylindrical tube and extends inwardly between the bars of the quadrupole system.

V tyčovém systému kvadrupol se ionty rozdělují podle svých hmotností. Přes výstupní otvor KN proudí pouze takto vychýlené ionty do detektoru F iontů. Toto . uspořádání odstraňuje nesnáz s vytápěním kapiláry K, protože na její stěně se nemohou •usazovat zkondenzované páry.In the quadrupole bar system, the ions are distributed according to their masses. Only the deflected ions flow into the ion detector F through the exit orifice KN. This. the arrangement eliminates the difficulty of heating the capillary tube K, since condensation vapors cannot settle on the wall.

Při konstrukci elektronické řídicí jednotky byla snaha dosáhnout toho, aby přes to, že ve skutečnosti vždy dochází k nestabilitě hmotového.· spektrometru a řídicího napětí při současném měření parciálních tlaků, popřípadě koncentrace jednottivých složek směsi plynů, bylo měření prováděno s odpovídající dlouhou stabilitou. Při řešení, podle něhož se provádí zkouška výběrem jednotlivých plynových složek při pevně určené, v odpovídajícím rytmu vznikající úrovni napětí, není stabilita po delší dobu dostačující. Proto elektronický řídicí signál byl vytvořen součtem konstantního a v čase proměnného . napětí. Na iontový kolektor hmotového spektrometru proto přichází pod vlivem vytvořené řídicího signálu proud iontů o. maximální hodnotě. Tato maximální hodnota proudu iontů je úměrná parciálního tlaku hodnocené složky plynové směsí tak, že k jejímu jednoznačnému. určení byl vytvořen vhodný signál. Parciální tlak jednotlivých plynových složek je postupně měřen a výchylka příslušného elektrického signálu je po. jednom u204952 ložena do analogového· paměťového· registru. Když je tlak každé měřené plynné složky změřen, začíná opět měřicí cyklus a v registru se uloží amplituda odpovídajícího signálu, v mezidobí měřeného parciálního tlaku. Tím je však umožněno; sledovat časové změny parciálního tlaku jednotlivých plynových složek. Oč rychlejší změny se mají pozorovat, · o to rychleji . musí být měřen parciální tlak jednotlivých plynových složek.In the design of the electronic control unit, it has been sought to ensure that, in spite of the fact that the mass spectrometer and the control voltage are always instable while measuring the partial pressures or the concentration of the individual components of the gas mixture, the measurement is performed with correspondingly long stability. In the solution according to which the test is carried out by selecting individual gas components at a fixed, rhythmically generated voltage level, the stability is not sufficient for a longer period of time. Therefore, the electronic control signal was generated by the sum of the constant and variable over time. Tension. The ion collector of the mass spectrometer therefore receives an ion current of maximum value under the influence of the generated control signal. This maximum value of the ion flow is proportional to the partial pressure of the evaluated component of the gas mixture so that it is unambiguous. a suitable signal was generated. The partial pressure of the individual gas components is gradually measured and the deflection of the respective electrical signal is po. one u204952 is stored in an analogue memory register. When the pressure of each measured gaseous component is measured, the measuring cycle begins again and the amplitude of the corresponding signal is stored in the register, in the meantime of the measured partial pressure. However, this is possible ; monitor the time changes of partial pressure of individual gas components. The faster changes are to be observed, the faster. the partial pressure of the individual gas components shall be measured.

Cím je časový cyklus kratší, tím přísnější požadavky vznikají na elektronické přístroje vysílající · signály. Zesilovač, který mění proud o nepatrné hodnotě (cca 1O10 A), získaný na výstupu detektoru F iontů hmotového spektrometru, na napětí, by měl kromě· poměrně většího poměru signál/šum také rychleji reagovat. Rychlost a menší šum nelze· současně snadno zaručit. Proto bylo zvoleno řešení, že pro čas přepínání jednotlivých plynových složek je elektrometr „rychlý”, zatímco měření reaguje pomalu a· s malým šumem.The shorter the time cycle, the more stringent the requirements for electronic devices emitting signals. An amplifier that converts a low current (about 10 10 A) current at the mass spectrometer ions detector output F should respond in addition to a relatively larger signal / noise ratio. Speed and less noise cannot be easily guaranteed. Therefore, the solution was chosen that for the switching time of the individual gas components, the electrometer is "fast", while the measurement responds slowly and with little noise.

Vzhledem k tomu je rychlost zesilovače elektrometru volena tak, aby bylo· možno popřípadě se vyskytnuvší změnu rychlosti přesně následovat. Je proto zařazen zvláštní filtr s propustí pro dolní kmitočty, jehož časovou konstantu je možno elektronicky měnit. Časová konstanta, během níž je hmotový spektrometr přepojen z jedné plynové složky na druhou, zůstává tak malá, aby signál vzniklý na výstupu filtru s propustí pro· dolní kmitočty mohl následovat rychlou změnu, která vznikne na výstupu elektrometru. · Během měření je naopak volena časová konstanta filtru, která je superponovaná · na konstantní napětí a na části proměnné v čase· je udržované tak, aby časová konstanta filtru byla podstatně větší, ježto· v takovémto případě může následovat vždy menší · · změněné napětí. U větší časové konstanty je šum menší, pročež použití filtru se sdruženou časovou konstantou zaručuje odpovídající rychlost a nižší hladinu šumu. Zařízením zkonstruovaným na tomto principu j-e možno· určovat současně parciální tlaky plynových složek ve směsi plynů, a to· s vysokou přesností a dlouhodobou stabilitou. · Toto zařízení bude popsáno· v souvislosti s obr. 3.Accordingly, the speed of the electrometer amplifier is selected so that the possible change in speed can be precisely followed. Therefore, a separate low-pass filter is included, the time constant of which can be changed electronically. The time constant during which the mass spectrometer is switched from one gas component to another remains so small that the signal generated at the output of the low pass filter can follow a rapid change that occurs at the output of the electrometer. · On the other hand, a filter time constant is selected during measurement which is superimposed on a constant voltage and on a part of the variable over time. It is maintained so that the filter time constant is substantially greater, since in this case a smaller voltage always follows. With a larger time constant, the noise is less, so using a filter with a combined time constant ensures a corresponding speed and lower noise level. By means of devices constructed on this principle, partial pressures of the gas components in the gas mixture can be determined simultaneously with high accuracy and long-term stability. This device will be described in connection with Fig. 3.

Pokud jsou plynové · složky směsi plynů známé, lze· ze znalosti parciálních tlaků bezprostředně elektronicky určit jejich koncentraci. Řešení spočívá v tom, že k parciálnímu tlaku všech složek plynové směsi se přičtou proporcionální elektronické signály a stupeň zesílení, přes který proběhne každý signál odpovídající jednotlivé plynové složce, je nastaven tak, že zmíněný součet zůstává konstantní. Tímto řešením lez bezpečně provést · měření koncentrace také v tom případě, když se celkový tlak směsi plynů mění.If the gas components of the gas mixture are known, their concentration can be directly determined electronically by knowing the partial pressures. The solution is that proportional electronic signals are added to the partial pressure of all components of the gas mixture and the degree of amplification through which each signal corresponding to the individual gas component passes is adjusted such that the sum remains constant. With this solution, concentration measurements can also be safely carried out when the total pressure of the gas mixture changes.

Všeobecné schéma zapojení zařízení pro určování koncentrace složek plynové směsi je jako příklad uvedeno na· obr. 2.A general diagram of the device for determining the concentration of the gas mixture components is shown by way of example in FIG. 2.

Tato část zařízení podle vynálezu je složena z analyzační hlavice T programovacího členu P, z generátoru V řídicích signálů, z elektromotoru E s přidruženým filtrem, z proudového okruhu zpožďovacího signálu N, ze · zesilovače S s ovládaným zesílením, z proudového okruhu pro· odběr vzorku plynové směsi a přídržného proudového okruhu M a ze sumarizačního· proudového okruhu O.This part of the device according to the invention consists of the analysis head T of the programming element P, the control signal generator V, the electric motor E with associated filter, the current circuit of the delay signal N, the amplified amplifier S, the current circuit for sampling the gas mixture and the holding current circuit M and from the summarizing current circuit O.

uvedené části jsou vzájemně propojeny tak, že vstup analyzační hlavice T je spojen s výstupem generátoru V řídicích signálů a k jeho vstupu · je připojen první výstup 1 programovacího členu P, druhý výstup 2 programovacího členu P je napojen na první vstup 3 elektrometru E, třetí výstup 4 programovacího- členu P je napojen na vstup 5 zpožďovacího proudového okruhu N signálů a čtvrtý· výstup 6 · programovacího členu P je spojen s prvním vstupem 7 proudového obvodu pro odběr · vzorků plynové směsi a přídržného proudového okruhu M.said parts are interconnected such that the input of the analysis head T is connected to the output of the control signal generator V and connected to the input 1 of the first output 1 of the programming member P, the second output 2 of the programming member P connected to the first input 3 of the electrometer E; 4 of the programming element P is connected to the input 5 of the delayed current circuit N signals and the fourth · output 6 of the programming element P is connected to the first input 7 of the current circuit for sampling gas mixture and holding current circuit M.

Výstup elektrometru E je napojen na druhý · vstup · 8 zpožďovacího· proudového okruhu N signálů. Výstup tohoto· okruhu N je spojen s prvním vstupem· 9 zesilovače S· s nastavitelným zesilováním. Na druhý · vstup 10 zesilovače S je napojen výstup sumarizačního obvodu O, na vstup tohoto obvodu · O je · připojen první výstup 11 proudového obvodu M pro odběr a · přidržování vzorků plynové směsi a druhý výstup 12 · tohoto· obvodu M je připojen na měřicí přístroje.The output of the electrometer E is connected to the second input 8 of the delayed current circuit N signals. The output of this circuit N is connected to the first input · 9 of the amplifier S · with adjustable amplification. The output of the summarizing circuit O is connected to the second input 10 of the amplifier S, the first output 11 of the current circuit M is connected to the input of this circuit and the holding of the gas mixture samples and the second output 12 of this circuit M is connected to the measuring circuit. machines.

Postup měření je určován programovacím členem P. Je · · tedy určována posloupnost měření a součinnost · jednotlivých proudových okruhů. V generátoru V řídicích signálů vznikají po jednom, podle taktu, který je předurčován programovacím členem P, řídicí signály, které jsou nutné k řízení analyzační hlavice T, tedy hmotového spektrometru, a to superpozicí konstantního· a v čase se měnícího· napětí. · Pod · vlivem řídicíhoi signálu, který vzniká na výstupu hmotového spektrometru a patří určité plynové složce, vzniká proud, který je měněn elektrometrem E na napětí. Přiřazení časové konstanty filtru je řízeno přes· programovací člen P. Výstupní signál přichází z elektrometru E do proudového· zpožďovacího okruhu N a zde je maximální signál uchováván tak dlouho, až se· proudovým okruhem pro odběr vzorku plynové směsi a přídržným' proudovým okruhem- M na · příkaz programovacího členu P odebere vzorek plynové směsi.The measurement procedure is determined by the programming member P. Thus, the measurement sequence and the synergy of the individual current circuits are determined. In the control signal generator V, one at a time, which is predetermined by the programming member P, generates the control signals necessary to control the analysis head T, i.e. the mass spectrometer, by superposing a constant voltage over time. Under the influence of a control signal produced at the mass spectrometer output and belonging to a certain gas component, a current is generated which is converted by the electrometer E into voltage. The filter time constant assignment is controlled via the programming element P. The output signal comes from the electrometer E to the current delay circuit N and here the maximum signal is retained until the gas mixture sampling circuit and the holding current circuit are retained. at the command of the programming member P takes a sample of the gas mixture.

Po odběru vzorku plynové směsi se signál ze· zpožďovacího proudového okruhu N, na příkaz programovacího členu P, vybije, čímž se· ukončí měření dané plynové složky. Poté podle programovacího členu · P dojde ' k měření další plynové složky. Signál přichází ze zpožďovacího proudového· okruhu N přes ovládaný zesilovač S k proudovému okruhu pro odběr vzorku plynové směsi a přídržného proudového okruhu M. Zesílení ovládaného zesilovače S je řízeno sumarizačním proudovým okruhem O, který vzniká na výstupu proudového okruhu pro odběr vzorku plynové směsi a přídržného proudového okruhu M a pro různé plyny příslušné signály sčítá, a to· tak, že součtový signál zůstává konstantní.After sampling the gas mixture, the signal from the delay circuit N is discharged at the command of the programming member P, thereby terminating the measurement of the gas component. Then, according to the programming element · P, another gas component is measured. The signal comes from the delayed current circuit N via the controlled amplifier S to the gas mixture sampling circuit and the holding current circuit M. The amplification of the controlled amplifier S is controlled by the summation current circuit O generated at the output of the gas mixture and holding circuit sampling circuit. of the current circuit M and for the various gases it adds the signals so that the sum signal remains constant.

Na obr. 3 je schematicky uvedeno zařízení pro současné měření parciálních tlaků plynových složek.Fig. 3 schematically shows an apparatus for simultaneously measuring partial pressures of gas components.

Se vstupem analyzační hlavice T je spojen výstup generátoru V řídicích signálů a ke vstupu tohoto generátoru V je napojen výstup 1 programovacího členu P. Druhý výstup 2 programovacího členu P je napojen na první vstup 3 elektrometru É, třetí výstup 4 je· napojen na první vstup 5 zpožďovacího proudového okruhu N signálů a čtvrtý výstup 6 programovacího členu P je spojen s prvním vstupem· 7 proudového· okruhu pro odběr vzorku plynové směsí a přídržného proudového obvodu M. Výstup elektrometru E je spojen s výstupem 8 zpožďovacího proudového okruhu N a výstup tohoto okruhu N je spojen s druhým vstupem 13 proudového obvodu M pro odběr a přidržování vzorku smiěsi plynů a výstup tohoto· obvodu M je spojen s měřicími přístroji.The output of the control signal generator V is connected to the input of the analysis head T and the output 1 of the programming member P is connected to the input of this generator V. The second output 2 of the programming member P is connected to the first input 3 of the electrometer. The 5 delay circuit N signals and the fourth output 6 of the programming member P are connected to the first input 7 of the gas sampling circuit and the holding current circuit M. The output of the electrometer E is connected to the output 8 of the delay circuit N and the output of this circuit. N is connected to the second inlet 13 of the current circuit M for collecting and holding a sample of the gas mixture, and the output of this circuit M is connected to the measuring instruments.

Jak vyplývá z výkresu a z výše uvedeného popisu, zařízení sloužící k měření parciálních tlaků obsahuje kromě zesilovače S také sumarizační okruh O. Tímto· význakem se liší od zařízení podle obr. 2. Na výstupech proto vzniká signál úměrný parciálním tlakům. Zařízení jé automaticky pojištěno' zabezpečovacím opatřením, kterým je ovládaný vakuový systém, přičemž také je chráněna, v případě výpadku elektrické energie, proti vniknutí plynu vysokovakuová vývěva vakuového systému, který bude níže popsán, a zdroj Z iontů. Kromě toho je také zajištěna jednoduchá obsluha zařízení. Postup měření je signalizován signálkami a obsluhující personál je tak upozorněn na případnou závadu.As can be seen from the drawing and the above description, the partial pressure measuring apparatus comprises, in addition to the amplifier S, a summing circuit O. This feature differs from the apparatus of FIG. 2. Therefore, a signal proportional to the partial pressures is produced at the outputs. The device is automatically insured by a security measure, which is a controlled vacuum system, and is also protected, in the event of a power failure, against the ingress of gas by a high vacuum pump of the vacuum system described below and an ion source. In addition, simple operation of the device is also ensured. The measuring procedure is signaled by indicator lamps and the operating personnel are notified of a possible defect.

Příklad vakuového systému je uveden na obr. 4. Analyzovaná plynová směs je zavedena kapilárou K, spojenou s první vývěvou RB, která je u tohoto provedení vývěvou pro předběžné vakuum, přes magneticky ovládaný vakuový ventil Sb do plynového analyzátoru Q. Vedení spojující vývěvu RB pro předběžné' vakuum a kapiláru K je napojeno přes čidlo PB pro předběžné snímání vakua na vstup proudového okruhu MB pro· měření vakua, a výstup tohoto proudového- otvoru MB pro· měření vakua je spojen s vakuovým ventilem' SB. Plynový analyzátor Q je na výstupní straně napojen přes vakuové čidlo IM na vstup 14 proudového okruhu MC pro měření vy sokého vakua. Výstup 15 proudového· okruhu MC pro měření vysokého· vakua je ' zpětně vázán s plynovým analyzátorem Q. Plynový analyzátor Q je svou tlakovzdušnou stranou spojen s vývěvou H pro vysoké vakuum a tato vývěva H je spojena přes magnetický vein^il SA s druhou vývěvou RA pro předběžné vakuum. Na magnetický ventil Sa je napojen samostatný zpožďovací proudový okruh D, přičemž úsek vedení mezi vývěvou H pro vysoké vakuum a magnetickým ventilem SA je spojen přes proudový okruh PA pro snímání předběžného vakua se vstupem proudového okruhu MA pro měření vakua. Jeden výstup 16 proudového okruhu MA pro měření vakua je . spojen s druhým vstupem. 17 proudového· obvodu MC pro měření vysokého ' ' vakua a druhý výstup 18 proudového okruhu MA pro· měření vakua je spojen s vývěvou H pro vysoké vakuum.An example of a vacuum system is shown in Figure 4. The analyzed gas mixture is introduced through a capillary K connected to a first vacuum pump RB, which in this embodiment is a vacuum vacuum pump, via a magnetically operated vacuum valve Sb to a gas analyzer Q. the pre-vacuum and the capillary K are connected via a vacuum pre-sensing sensor PB to the inlet of the vacuum measurement circuit MB and the outlet of the vacuum measurement opening MB is connected to the vacuum valve SB. On the output side, the gas analyzer Q is connected via a vacuum sensor IM to the inlet 14 of the high-current circuit MC for high vacuum measurement. The output 15 of the high vacuum circuit MC is feedback coupled to the gas analyzer Q. The gas analyzer Q is connected to a high vacuum pump H by its air-pressure side and this pump H is connected via a magnetic vein SA to a second pump RA. for pre-vacuum. A separate delay current circuit D is connected to the solenoid valve S, the line section between the high vacuum pump H and the solenoid valve SA is connected via the pre-vacuum current circuit PA to the inlet of the current circuit MA for measuring the vacuum. One output 16 of the current circuit MA for measuring vacuum is. connected to the second input. 17 of the high vacuum circuit MC and the second output 18 of the vacuum circuit MA is connected to the high vacuum pump H.

Z obr. 4 je patrno, jak je chráněna vývěva RB pro· předběžné vakuum. Předně je tato vývěva RB připojena k vakuovému systému po časové prodlevě, která je určována samostatným zpožďovacím proudovým okruhem D, a která je nutná k zahřátí, přes magnetický ventil SA. Velikost· tlaku je měřena proudovým okruhem PA pro snímání předběžného vakua a proudovým okruhem MA pro· měření vakua, což umožňuje provoz vývěvy H pro vysoké vakuum naprázdno při předepsané hodnotě tlaku. V případě vniknutí plynu se vývěva H pro vysoké vakuum vlivem' proudového okruhu MA pro měření vakua automaticky vypne. Tím je zajištěna ochrana vývěvy H pro vysoké vakuum. Současně umožňuje proudový okruh MA pro měření vakua činnost proudového okruhu MC pro· měření vysokého* vakua, čímž je chráněno čidlo· pro měření vysokého vakua. Proudový okruh MC pro měření vysokého vakua umožňuje, aby, když ve vývěvě H pro vysoké vakuum vznikne pro· systém předepsaný tlak (10‘3 Pa), byl zapnut generátor V řídicích signálů a analyzační hlavice T zdroje Z iontů hmotového· spektrometru. Při vniknutí plynu dovnitř se vypne jak generátor V řídicích signálů, tak také zdroj Z iontů.Figure 4 shows how the RB vacuum pump is protected. Firstly, this vacuum pump RB is connected to a vacuum system after a time delay, which is determined by a separate delay current circuit D and which is necessary for heating, via a solenoid valve SA. The magnitude of the pressure is measured by the pre-vacuum sensing circuit PA and the vacuum measuring current circuit MA, which allows the high-vacuum vacuum pump H to operate at the prescribed pressure value. In the event of a gas ingress, the high vacuum pump H is automatically switched off by the vacuum circuit MA. This ensures the protection of the vacuum pump H for high vacuum. At the same time, the vacuum circuit MA permits operation of the high-vacuum circuit MC, thereby protecting the high-vacuum sensor. The high vacuum current circuit MC allows the control signal generator V and the analysis head T of the mass ion spectrometer source T to be switched on when the prescribed pressure (10 -3 Pa) is generated in the high vacuum pump 11 for the system. As gas enters, both the control signal generator V and the ion source Z are turned off.

Plynový analyzátor Q je také chráněn vůči vniknutí plynu z kapiláry K. Pokud se velikost tlaku odchyluje od předem určené hodnoty (asi 100 Pa), měřeno vakuovým čidlem proudovým okruhem MB pro měření vakua, vakuový ventil SB odepne kapiláru K od plynového analyzátoru Q.The gas analyzer Q is also protected against the ingress of gas from the capillary K. If the pressure value deviates from a predetermined value (about 100 Pa) as measured by the vacuum sensor through the MB current circuit, the vacuum valve SB disconnects the capillary K from the gas analyzer Q.

Jak vyplývá z výše uvedeného· popisu, zařízením podle vynálezu lze provádět rychlé a · přesné analýzy · plynových směsí, které obsahují několik plynových složek, které se časem mění.As can be seen from the above description, rapid and accurate analyzes of gas mixtures containing several gas components can be carried out with the apparatus according to the invention, which change over time.

Konstrukcí zařízení se zdlouhavý proces analýzy plynů, totiž přívod vzorků plynové směsi, urychlí. Analyzované plynové směsi procházejí systémem, který zmenšuje jejich tlak, aniž dochází k rozdělení plynu, do uzavřeného prostoru zdroje Z iontů hmotového spektrometru kvadrupol. Uzavřený prostor zdroje Z iontů, jejichž elektrody jsou uchyceny mezi tyčemi hmotového spektrometru kvadrupol, zaručuje vyšší citlivost, vyšší rychlost měření, umožňuje po.užití levnějšího- vakuového systému a není nutné používat násobiče elektronů, který se časem mění.By designing the device, the lengthy gas analysis process, namely the supply of gas mixture samples, is accelerated. The gas mixtures to be analyzed pass through a system that reduces their pressure, without gas being split, into the confined space of the quadrupol mass spectrometer ion source. The enclosed space of the Z ion source, the electrodes of which are held between the quadrupole mass spectrometer rods, provides higher sensitivity, higher measurement speed, allows the use of a cheaper vacuum system and eliminates the need for electron multipliers that change over time.

Mimoto - je zaručeno, přesné stanovení hmotového čísla plynových složek, a to tak, že vyhodnocení plynových složek se provádí příslušnou úrovní signálu k - dané ' plynové složce - a pomocí 'řídicího signálu, kte rý je s časem proměnný, eventuálně s jejich součtem. Je použito, elektromotoru opatřeného filtrem s časovou konstantou, takže lze provádět rychlé analýzy plynu i s velkým poměrem signál/šum.Moreover, it is ensured that the mass number of the gas components is accurately determined by evaluating the gas components by an appropriate signal level k - given to the gas component - and by means of a control signal which varies with time and possibly sums them. An electric motor equipped with a time constant filter is used so that rapid gas analyzes can be performed even with a large signal / noise ratio.

Přesnost měření koncentrace se zvýší tím, že poměrné elektrické signály jednotlivých složek se- sečtou -a zesílení je sumarizačním zesilovačem, řízeno tak, aby zmíněný součet zůstal konstantní.The accuracy of the concentration measurement is increased by adding the relative electrical signals of the individual components and the gain being controlled by the summation amplifier so that the sum remains constant.

Automaticky řízený vakuový systém zaručuje jednak ochranu zařízení, jednak umožňuje jeho jednoduchou obsluhu.The automatically controlled vacuum system guarantees both the protection of the device and its easy operation.

Claims (3)

pRedmétSubject 1. Zařízení pro měření a nepřetržitou registraci koncentrace složek směsi plynů a pro měření a nepřetržitou registraci jednotlivých složek jejich automatickou analýzou, ' skládající se z jednotky pro přívod směsi plynů, která má být analyzována, do hmotového spektrometru kvadrupol, z hmotového spektrometru kvadrupol pro oddělování jednotlivých složek směsi plynů, napojeného - na - jednotku pro přívod směsí plynů, a z řídicí elektronické jednotky pro zpracování dat, spojené elektricky s- hmotovým spektrometrem kvadrupol, přičemž hmotový spektrometr kvadrupol se skládá z iontového zdroje pro ionizaci plynu, z tyčového systému kvadrupol spojeného s iontovým - zdrojem pro rozpojování jednotlivých- složek ionizovaného plynu, z jednotky vysokofrekvenčního stejnosměrného pole pro napájení systému kvadrupol a z iontového detektoru - iontů složek plynů, vyznačující se. tím, že dhebná kapilára (K) jednotky pro přívod vzorků plynové směsi je spojena --s vývěvou (RB), napojenou přes ventil (SB) vakuovým vedením (NE) o průtočném odporu 1.104 S/2,5 cm, spojeným s ventilem (SB), na '- uzavřený prostor iontového zdroje (Z), který je napojen přes odečítací iontový obvod (I) a přes vstupní otvor. (B), spojený s odečítacím iontovým obvodem (i), na - plynový analyzátor (Q), spojený s detektorem (F) - iontů opatřeným Faradayovou klecí, v jednotce pro určování koncentraoe' složek plynů je uspořádána a- nalyzační hlavice- (T), na jejíž - vstup je napojen výstup- generátoru (V) řídicích signálů, a vstup tohoto generátoru (V) je spojen s prvním' výstupem ' (1) programovacího členu (P) a druhý výstup (2) programovacího členu (P) je napojen na první vstup (3) elektrometru - (E), třetí výstup (4) programovacího členu (P) je spojen se vstupem (5) zpožďovacího proudového- okruhu signálů (N) -a jeho čtvrtý výstup (6) je napojen na první výstup (7) proudového obvodu - (M) pro přívod a přidržování vzorku směsi- plynů, přičemž výstup elektrometru (E) je napojen na druhý vstup (8) zpožďovacího proudového okruhu (N)1. Apparatus for measuring and continuously recording the concentration of gas mixture components and for measuring and continuously registering the individual components by analyzing them automatically, comprising a unit for supplying a gas mixture to be analyzed to a quadrupol mass spectrometer, a quadrupol mass spectrometer for separation the individual components of the gas mixture connected to the gas mixture supply unit and the electronic data processing control unit connected electrically by a quadrupol mass spectrometer, wherein the quadrupol mass spectrometer consists of an ion source for gas ionization, a quadrupol rod system connected to an ion source for disconnecting the individual components of the ionized gas, from a high-frequency DC array unit to power the quadrupole system, and from an ion detector-gas component ion, characterized by. in that the duct capillary (K) of the gas mixture sampling unit is connected to a - vacuum pump (RB) connected via a valve (SB) by a vacuum line (NE) with a flow resistance of 1.10 4 S / 2.5 cm connected to the valve (SB), to the enclosed space of the ion source (Z), which is connected through the ion reading circuit (I) and through the inlet opening. (B), coupled to an ion reading circuit (i), a gas analyzer (Q) coupled to a Faraday cage detector (F), and an analysis head (T) is provided in the gas component concentration determination unit (T). ), to which - the output of the control signal generator (V) is connected and the input of this generator (V) is connected to the first 'output' (1) of the programming element (P) and the second output (2) of the programming element (P) it is connected to the first input (3) of the electrometer - (E), the third output (4) of the programming element (P) is connected to the input (5) of the delay current circuit of signals (N) - and its fourth output (6) a first current circuit output (7) - (M) for supplying and holding a gas sample, wherein the output of the electrometer (E) is connected to a second input (8) of the delay current circuit (N) YNÁLEZU signálů, výstup tohoto okruhu (N) je spojen s prvním vstupem (9) zesilovače- (S) s nastavitelným· zesilováním a na druhý vstup (10) zesilovače (S) je napojen výstup sumarizačního obvodu (O), na jehož vstup je připojen první výstup (11) ' proudového obvodu (M) pro- odběr a přidržování vzorků plynové směsi a druhý výstup (12) tohoto obvodu (M) je připojen na měřicí přístroje.In accordance with the present invention, the output of this circuit (N) is coupled to the first amplifier (S) input (9) with adjustable amplification, and to the second input (10) of the amplifier (S) the output of the summarizing circuit (O) is connected. the first output (11) of the current circuit (M) for collecting and holding the gas mixture samples is connected and the second output (12) of this circuit (M) is connected to the measuring instruments. 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že ke vstupu analyzační hlavice - (T) je připojen výstup generátoru (V) řídicích signálů, kdežto na vstup tolioto generátoru (V) je napojen první výstup (1) programovacího členu (P), druhý výstup (2) tohoto členu (P) je napojen na - první vstup (3) elektrometru (E), třetí výstup - (4) -programovacího. členu (P) je napojen na první - vstup (5) zpožďovacího proudového- okruhu (N) signálů a jeho čtvrtý výstup (6) je spojen s prvním vstupem (7) proudového. obvodu (M) pro ' odběr a přidržování vzorků plynové směsi, výstup elektrometru (E) je spojen s výstupem (8) zpožďovacího proudového okruhu (N) a výstup tohoto okruhu (N) je spojen s druhým vstupem- (13) proudového obvodu (M) pro- odběr a přidržování vzorku plynové směsi a výstup tohoto obvodu - (M) je- spojen s měřicími přístroji.Device according to claim 1, characterized in that the output of the control signal generator (V) is connected to the input of the analysis head (T), whereas the first output (1) of the programming element (P) is connected to the input of the generator (V). , the second output (2) of this member (P) is connected to - the first input (3) of the electrometer (E), the third output of - (4) -programming. The input (5) is connected to the first input (5) of the delay current circuit (N) of the signals and its fourth output (6) is connected to the first current input (7). the gas mixture sampling and holding circuit (M), the output of the electrometer (E) being connected to the output (8) of the delayed current circuit (N) and the output of this circuit (N) to the second input (13) of the current circuit ( M) sampling and holding the gas mixture sample and the outlet of this circuit (M) is connected to the measuring instruments. 3. Zařízení podle bodů - 1 a 2, vyznačující se tím, že plynový analyzátor (Q) je - spojen přes magnetický vakuový ventil (SB) s kapilárou (K) a s - prvou vývěvou (RB) pro předběžné vakuum,- vedení spojující prvou vývěvu (RB) pro předběžné vakuum - - s - kapilárou (K) je napojeno přes -čidlo (PB) pro předběžné snímání vakua na vstup proudového obvodu (MB) pro měření vakua a výstup tohoto proudového obvodu - (MB) je spojeni s magnetickým vakuovým ventilem (SB), plynový - analyzátor (Q) je výstupní stranou napojen přes vakuové čidlo (IM) na vstup (14) proudového okruhu (MC) pro měření vysokého vakua a výstup (15) tohoto proudového okruhu (MC) je zpětně vázán na plynový -analyzátor (Q) a na tlakovzdušné straně je plynový analyzátor (Q) spojen s vývěvou (H) pro vysoké vakuum, spojenou přes magnetický ventil (SA), na který je. napojen samostatný zpožďovací proudový okruh (D), s druhou vývěvou (RA) pro. předběžné vakuum, úsek vedení mezi vývěvou (H) pro vysoké vakuum· a magnetickým ventilem (SA) je spojen přes proudový okruh (PA) pro snímání předběžného vakua se vstupem proudového o kruhu (MA) pro· měření vakua, přičemž jeden výstup (16) proudového okruhu (MA) pro měření vakua je spojen s druhým vstupem (17) proudového okruhu (MC) pro měření vysokého vakua a druhý výstup (18) proudového· okruhu (MA) pro· měření vakua je· spojen s vývěvou (H) pro vysoké vakuum.Device according to Claims 1 and 2, characterized in that the gas analyzer (Q) is - connected via a solenoid vacuum valve (SB) to the capillary tube (K) and - a first vacuum pump (RB) for pre-vacuum, a vacuum pump (RB) - - with - a capillary (K) is connected via a (PB) pre-sensing vacuum sensor to the vacuum circuit input (MB) and the current circuit output - (MB) is coupled to a magnetic by vacuum valve (SB), the gas analyzer (Q) is connected via the output side via the vacuum sensor (IM) to the inlet (14) of the high-vacuum circuit (MC) and the output (15) of this current circuit (MC) is feedback on the gas analyzer (Q) and on the compressed air side, the gas analyzer (Q) is connected to a high vacuum pump (H) connected via a solenoid valve (SA) to which it is. connected a separate delay current circuit (D), with a second vacuum pump (RA) for. the pre-vacuum, the line section between the high vacuum pump (H) and the solenoid valve (SA) is connected via the current vacuum (PA) circuit to the pre-vacuum current inlet (MA) for vacuum measurement, with one outlet (16) ) the current circuit (MA) for vacuum measurement is connected to the second current circuit input (17) for high vacuum measurement and the second output (18) of the current circuit (MA) for vacuum measurement is connected to the vacuum pump (H) for high vacuum.
CS220877A 1976-05-07 1977-04-04 Device for measuring and continuous registration of concentration of the gas mixture components and for measurig and continuous registration of single components of the gas mixtures CS204952B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU76ME1975A HU173363B (en) 1976-05-07 1976-05-07 Gas analyzer, in particular, for medical use

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS204952B2 true CS204952B2 (en) 1981-04-30

Family

ID=10999403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS220877A CS204952B2 (en) 1976-05-07 1977-04-04 Device for measuring and continuous registration of concentration of the gas mixture components and for measurig and continuous registration of single components of the gas mixtures

Country Status (6)

Country Link
CS (1) CS204952B2 (en)
DD (1) DD128983A1 (en)
DE (1) DE2710500A1 (en)
HU (1) HU173363B (en)
NL (1) NL7703726A (en)
PL (1) PL112603B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT397891B (en) * 1992-05-27 1994-07-25 Oesterr Forsch Seibersdorf Mass spectrometer method and a mass spectrometer for analysing complex gas mixtures

Also Published As

Publication number Publication date
PL112603B1 (en) 1980-10-31
HU173363B (en) 1979-04-28
PL197933A1 (en) 1978-01-02
DE2710500A1 (en) 1977-11-10
NL7703726A (en) 1977-11-09
DD128983A1 (en) 1977-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5552600A (en) Pressure stabilized ion mobility spectrometer
US6459079B1 (en) Shipboard chemical agent monitor-portable (SCAMP)
US8502138B2 (en) Integrated ion mobility spectrometer
US5723861A (en) Recirculating filtration system for use with a transportable ion mobility spectrometer
US2761976A (en) Methods and apparatus for measuring quantitatively the amount of gas in a mixture
US4113434A (en) Method and apparatus for collectively sampling a plurality of gaseous phases in desired proportions for gas analysis or other purposes
US6291821B1 (en) Method of monitoring the status of the gas drying system in an ion mobility spectrometer
US4797554A (en) Ion mobility spectrometer
US5265463A (en) Apparatus for measuring the transmission rate of volatile organic chemicals through a barrier material
US11674892B2 (en) Discrete sample introduction module (DSIM) for gas analysis by laser absorption spectroscopy
US6627878B1 (en) (Chemical agent) point detection system (IPDS) employing dual ion mobility spectrometers
EP0310210B1 (en) Measuring trace elements in gas
US5320733A (en) Sensor system
Španěl An on-line Langmuir probe technique for the study of afterglow plasmas
CS204952B2 (en) Device for measuring and continuous registration of concentration of the gas mixture components and for measurig and continuous registration of single components of the gas mixtures
US3823315A (en) Automatic gain method and controller for mass spectrometer
CN106605286B (en) For analyzing the portable electronic device of gas component
JP5048592B2 (en) Fuel cell gas analyzer
US3566674A (en) Device for analyzing gas mixtures by a combination of a chromatographic column and a mass spectrometer
US4496433A (en) Apparatus and method for determining the amount of a sample gas component
US2551637A (en) Self-calibrating mass spectrometer
KR20050096933A (en) Device for automated coupling between a micro-chromatograph and a mass spectrometer comprising temperature adjustment
JP3522510B2 (en) Humidity control method in odor detection device
SE425937B (en) SET AND DEVICE TO ANALYZE A JONSTRALE FROM A JONKELLA
US3764803A (en) Mass spectrometer