CZ2008783A3 - Gas chromatography detector - Google Patents

Gas chromatography detector Download PDF

Info

Publication number
CZ2008783A3
CZ2008783A3 CZ20080783A CZ2008783A CZ2008783A3 CZ 2008783 A3 CZ2008783 A3 CZ 2008783A3 CZ 20080783 A CZ20080783 A CZ 20080783A CZ 2008783 A CZ2008783 A CZ 2008783A CZ 2008783 A3 CZ2008783 A3 CZ 2008783A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
detector
thermally conductive
cell
filament
sensitive element
Prior art date
Application number
CZ20080783A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Vozka@Stanislav
Podolák@Miroslav
Boryl@Miloš
Original Assignee
Vozka@Stanislav
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 Vozka@Stanislav filed Critical Vozka@Stanislav
Priority to CZ20080783A priority Critical patent/CZ2008783A3/en
Publication of CZ2008783A3 publication Critical patent/CZ2008783A3/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

Predmetem vynálezu je tepelne vodivostní detektor, u kterého je teplota žhaveného vlákna merena opticky. Žhavené vlákno je umísteno v cele, kterou protéká nosný plyn a která je opatrena okénkem za nímž je umísten svetlocitlivý prvek. Detektor muže být použit v usporádání s dvema celami - mernou a referentní. Muže být rovnež použit v zapojení se zpetnou vazbou, kdy regulacní podmínkou je aby signál, který dává svetlocitlivý prvek byl konstantní a mení se žhavící proud. Další variantou je merení nikoli sumární vyzarované energie v pásmu citlivosti optického prvku, ale merení v úzké oblasti vlnových délek vymezené filtrem. Kombinací sledování vymezené vlnové délky ve zpetné vazbe s intenzitou žhavení lze dosáhnout nejvyšších citlivostí detektoru.The object of the invention is a thermally conductive detector in which the temperature of the filament is measured optically. The filament is placed in a cell through which the carrier gas flows and which is provided with a window behind which the light sensitive element is placed. The detector can be used in an arrangement with two cell - specific and reference cells. It can also be used in a feedback circuit where the control condition is that the signal that gives the light sensitive element is constant and the heating current changes. Another variant is to measure non-cumulative radiated energy in the optical element sensitivity band, but to measure in the narrow wavelength range defined by the filter. By combining the monitoring of the defined wavelength in feedback with the glow intensity, the highest detector sensitivity can be achieved.

Description

Detektor pro plynovou chromatografiíDetector for gas chromatography

Stanislav-VeřkarMtfoslav PedetókTMitoiBofihStanislav-VerkarMtfoslav PedetokTMitoiBofih

Oblast techniky:Technical field:

Vynález se týká analýzy látek metodou plynové a superkritické chromatografie.The invention relates to the analysis of substances by gas and supercritical chromatography.

Dosavadní stav techniky:BACKGROUND OF THE INVENTION:

Plynové chromatografy jsou vybavovány různými typy detektorů. Mezi nejpopulárnéjší patří univerzální tepelně vodivostní detektor (TCD) měřící změnu tepelné vodivosti nosného plynu, ke které dochází v přítomnosti detekovaných látek. Z měřícího principu plyne, že detektor je univerzální a citlivost na analyzované sloučeniny je dána rozdílem mezi tepelnou vodivostí čistého nosného plynu a nosného plynu s obsahem analyzované látky.Gas chromatographs are equipped with various types of detectors. Among the most popular is the universal thermal conductivity detector (TCD) measuring the change in the thermal conductivity of the carrier gas that occurs in the presence of detected substances. It follows from the measuring principle that the detector is universal and the sensitivity to the analyzed compounds is given by the difference between the thermal conductivity of the pure carrier gas and the carrier gas containing the analyte.

Tepelně vodivostní detektory jsou tradičně osazeny dvěma nebo čtyřmi žhavenými vlákny které se nacházejí v měrné a referentni cele. Žhavená vlákna jsou situována v můstkovém zapojení, tak, že je možno měřit jejich elektrický odpor, který je úměrný teplotě. V případě zvýšené (snížené) vodivosti plynu procházejícího měrnou celou dochází ke snížení teploty vlákna žhaveného průchode elektrického proudu o konstantní intenzitě.Thermally conductive detectors are traditionally fitted with two or four heated filaments which are located in a specific and reference cell. The heated filaments are situated in a bridge circuit so that their electrical resistance can be measured, which is proportional to the temperature. In the case of an increased (decreased) conductivity of the gas passing through the whole unit, the temperature of the filament of the heated electric current passage decreases at a constant intensity.

Nevýhodou tepelně vodivostního detektoru je především jeho nižší citlivost ve srovnání například s plamenoionizačním detektorem, ale také nízká životnost žhavených vláken a jejich citlivost na přítomnost kyslíku v nosném plynu nebo ve vzorku.The disadvantage of the thermally conductive detector is, in particular, its lower sensitivity compared to, for example, a flame ionization detector, but also the low lifetime of the heated fibers and their sensitivity to the presence of oxygen in the carrier gas or in the sample.

Podstata vynálezu:SUMMARY OF THE INVENTION:

Předmětem vynálezu je tepelně vodivostní detektor, u kterého je teplota žhaveného vlákna měřena optickým způsobem vhodným světlocitlivým prvkem. Žhavené vlákno je umístěno v cele, kterou protéká nosný plyn a která je opatřena okénkem. V případě, že se zvětší tepelná vodivost nosného plynu dojde při žhavení konstantním proudem ke snížení teploty vlákna a sníží se množství vyzařované energie. Detektor může být stejně jako klasický TCD použit v uspořádání s dvěma celami - měrnou a referentni. Může být rovněž použit v zapojení se zpětnou vazbou, kdy regulační podmínkou je aby signál, který dává světlocitlivý prvek byl konstantní. K dosažení tohoto stavu se využívá proměnná hodnota žhavícího proudu, jejíž okamžitá hodnota se stává měřítkem změny tepelné vodivosti nosného plynu. Další variantou je měřeni nikoli sumární vyzařované energie v pásmu citlivosti optického prvku, ale měření v úzké oblasti vlnových délek vymezené filtrem, protože při snížení teploty vlákna dochází primárně ke změně jeho spektrální charakteristiky (maximum se posouvá k vyšším vlnovým délkám). Kombinací sledování vymezené vlnové délky ve zpětné vazbě s intenzitou žhavení lze dosáhnout nejvyšších citlivostí detektoru.The subject of the invention is a thermally conductive detector in which the temperature of the heated filament is measured optically by a suitable light-sensitive element. The heated filament is placed in a cell through which the carrier gas flows and which is provided with a window. If the thermal conductivity of the carrier gas is increased, the filament temperature is lowered and the amount of energy emitted is reduced by constant current heating. The detector can be used in a two-cell arrangement - specific and reference - like a conventional TCD. It can also be used in a closed circuit, where the control condition is that the signal giving the light-sensitive element is constant. To achieve this, a variable glow current value is used, the instantaneous value of which is a measure of the change in the thermal conductivity of the carrier gas. Another variant is to measure not the total radiated energy in the sensitivity band of the optical element, but the measurement in the narrow wavelength range defined by the filter, because when the fiber temperature decreases, its spectral characteristic primarily changes (maximum shifts to higher wavelengths). By combining the defined wavelength in feedback with the glow intensity, the highest sensitivity of the detector can be achieved.

Příklady provedení:Examples:

Příklad 1Example 1

Tepelně vodivostní detektor podle vynálezu byl vyroben z bloku nerezové oceli, do kterého byly vyvrtány dvě válcové cely o průměru 3 mm a délce 6 mm. Vstup a výstup nosného plynu byl realizován tangenciálně ve válcové části cel. Do dna cel byly z jedné strany zatmeleny dvě mikrožárovky určené pro napětí 1,2 V a nominální proud 0,3 A zbavené skleněných baňek. Z druhé strany byly oba válce opatřeny osazením o průměru 6 mm, do kterého byly rovněž vysokoteplotním tmelem upevněna křemenná okénka o síle stěny 1 mm. Ve vzdálenosti 10 mm od okének byly umístěny dvě fotodiody Hamamatsu S2386-5K. Blok detektoru byl opatřen elektrickým odporovým topením 250 W a regulační elektronikou s platinovým měřícím čidlem. Přítomnost analyzovaných látek v nosném plynu byla měřena jako rozdíl signálu měrné a referentni fotodiody.The thermally conductive detector according to the invention was made of a stainless steel block into which two cylindrical cells of 3 mm diameter and 6 mm length were drilled. The inlet and outlet of the carrier gas was realized tangentially in the cylindrical part of the cells. Two micro-bulbs intended for a voltage of 1.2 V and a nominal current of 0.3 A stripped of glass bulbs were sealed from one side into the bottom of the cells. On the other hand, both cylinders were fitted with a 6 mm diameter shoulder, in which quartz windows with a wall thickness of 1 mm were also fastened with high-temperature sealant. Two Hamamatsu S2386-5K photodiodes were placed 10 mm from the windows. The detector block was equipped with an electrical resistance heater of 250 W and a control electronics with a platinum measuring sensor. The presence of the analyzed substances in the carrier gas was measured as the difference between the specific and the reference photodiode signal.

Příklad 2Example 2

Byl použit detektor popsaný v Příkladu 1 ale měřeni bylo prováděno pouze s měrnou celou. Přítomnost látek v nosném plynu byla indikována změnou signálu fotodiody.The detector described in Example 1 was used, but the measurement was performed only with a specific whole. The presence of substances in the carrier gas was indicated by a change in the photodiode signal.

Příklad 3Example 3

Byl použit detektor popsaný v Příkladu 1 a měření bylo prováděno pouze s měrnou celou, přičemž mezí okénko měrné cely a fotodiodu byl vložen filtr vymezující vlnovou délku 750nm. Přítomnost látek v nosném plynu byla indikována změnou signálu fotodiody.The detector described in Example 1 was used and the measurement was performed only with the whole cell, with a filter wavelength of 750nm inserted between the cell window and the photodiode. The presence of substances in the carrier gas was indicated by a change in the photodiode signal.

Příklad 4Example 4

Byl použit detektor popsaný v Příkladu 3. Bylo použito elektrického zapojení, ve kterém byl upravený signál fotodiody použit pro regulaci žhavícího proudu vlákna žárovky prostřednictvím vhodně zapojeného tranzistoru. Přítomnost látek v nosném plynu byla indikována hodnotou žhavicího proudu vlákna.A detector as described in Example 3 was used. An electrical circuit was used in which the modified photodiode signal was used to control the incandescent filament current of the bulb through a suitably connected transistor. The presence of substances in the carrier gas was indicated by the filament heating current value.

Claims (4)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Předmětem vynálezu je tepelně vodivostní detektor vyznačený tím, že se skládá z měrné cely opatřené vstupem a výstupem plynu, ve které je umístěno žhavené vlákno z vhodného materiálu, přičemž cela je opatřena průhledným okénkem, za kterým je umístěn světlocitlivý prvek reagující změnou hodnoty elektrické veličiny na změnu intezity dopadajícího světla a tím, že signál světlocitlivého prvku je po zpracování použit jako indikátor změny tepelné vodivosti plynu procházejícího celou.1. The object of the invention is a thermally conductive detector characterized in that it consists of a measuring cell equipped with an inlet and an outlet of a gas, in which a filament of suitable material is placed, the cell is provided with a transparent window. and the fact that the signal of the photosensitive element, after processing, is used as an indicator of the change in the thermal conductivity of the gas passing through it. 2. Tepelně vodivostní detektor podle bodu 1 vyznačený tím, že pracuje v duálním uspořádáni s dvěma celami, kterými prochází měrný a regerentní plyn a indikátorem změny tepelnévodivosti je rozdíl signálů světlocitlivých prvků.2. A thermally conductive detector according to claim 1, characterized in that it operates in a dual arrangement with two cells through which the specific and regenerative gas passes and the indicator of the change in the thermal conductivity is the difference in the signals of the photosensitive elements. 3. Tepelně vodivostní detektor podle bodu 1 vyznačený tím, že mezi světlocitlivý prvek a okénko cely je vložen filtr vymezující vhodnou oblast vlnových délek světla dopadajícího na světlocitlivý prvek.3. A thermally conductive detector according to claim 1, wherein a filter defining a suitable wavelength range of light incident on the light-sensitive element is interposed between the light-sensitive element and the cell window. 4 Tepelně vodivostní detektor podle bodu 1, případně 2 či 3, vyznačený tím, že signál světlocitlivého prvku nebo prvků je udržován konstantní změnou velikosti žhavícího proudu vlákna nebo vláken a hodnota žhavicího proudu nebo rozdíl hodnot žhavících proudů jsou využita jako indikátor změny tepelné vodivosti plynu procházejícího celou nebo celami.4. A thermally conductive detector according to claim 1 or 2 or 3, characterized in that the signal of the photosensitive element (s) is kept constant by changing the magnitude of the filament current (s). whole or whole.
CZ20080783A 2008-12-08 2008-12-08 Gas chromatography detector CZ2008783A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20080783A CZ2008783A3 (en) 2008-12-08 2008-12-08 Gas chromatography detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20080783A CZ2008783A3 (en) 2008-12-08 2008-12-08 Gas chromatography detector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2008783A3 true CZ2008783A3 (en) 2010-06-16

Family

ID=42244030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20080783A CZ2008783A3 (en) 2008-12-08 2008-12-08 Gas chromatography detector

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2008783A3 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1078641A (en) Pulsed light colorimeter
US20080174768A1 (en) Self referencing LED detection system for spectroscopy applications
US9395246B2 (en) Gas analyser
Minato et al. Remote refractive index difference meter for salinity sensor
CN105973831A (en) Four-path gas component measurement pyroelectric infrared detector
WO2020080627A1 (en) Black carbon measuring device
CZ2008783A3 (en) Gas chromatography detector
Martín et al. Design of a low-cost optical instrument for pH fluorescence measurements
Kocache Gas sensors
CN103558165A (en) Dual-wavelength difference methane concentration sensor
CN201335808Y (en) Double-wavelength optical detection device
JP3126759B2 (en) Optical analyzer
CN208091899U (en) A kind of optical fibre light splitting measuring system
RU2710083C1 (en) Infrared optical gas analyzer with automatic temperature correction
US3517189A (en) Infrared gas analyzer wherein the detector comprises two optically spaced thermisters separated by an absorbing gas
CN203720078U (en) Double wavelength difference methane concentration sensor
JPH0222687Y2 (en)
Sohanghpurwala et al. Optical replacement of pH electrode
KR100972376B1 (en) Gas sensor circuit
RU86013U1 (en) DEVICE FOR THERMAL LENS SPECTROMETRY
RU2572459C1 (en) Uv radiation dose meter
CN214066923U (en) Non-dispersive infrared long optical path measuring cell combined gas measuring system
KR870000596B1 (en) Infrared radiation gas analysis device
RU2582622C1 (en) Uv luminescence dosimetry
CN209102672U (en) A kind of device detecting sulfur hexafluoride decomposition product