DE1523019A1 - Einrichtung zur Einstellung und Konstanthaltung des Traegergasflusses bei gaschromatorgraphischen Messeinrichtungen - Google Patents

Description

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PA 64/3103 Gl/Scl ZÄSUR 156Λ

Einrichtung zur Einstellung und Konstanthaltung des Trägergasflusses bei gaschromatographischen Meßeinrichtungen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Einstellung und Konstanthaltung des Trägergasflusses bei gaschromatographischen Meßeinrichtungen. Das Problem, aus einer Gasquelle eine über die Zeit konstante Gasmenge einem Verbraucher zuzuführen, dessen Druckabfall infolge Temperatureinflusses o.a veränderlich ist, stellt sich häufig in der Technik. Die oft angewendete Vordruckkonstanthaltung führt zu keinem konstanten Durchfluß. Eine bessere Durchflußkonstanz wird in bekannter Weise mit Differenzdruckreglern mit Drosselstrecke erzielt, jedoch bleibt die Dichteänderung infolge des veränderlichen Druckabfalls über den Verbraucher unkorrigiert.

Es besteht die Aufgabe, eine Einrichtung zu schaffen, die zwischen Gasquelle und Verbraucher geschaltet, eine konstante Durchflußmenge gewährleistet, ohne von dem Gegendruck abhängig zu sein, der aus dem veränderlichen Druckabfall über den

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Unterlagen (Art. 7 § 1 Abs. -j. :·;-. 1 r> s>/. j des Änderung*)··, v. 4,9, M...

Verbraucher resultiert. Die Einrichtung soll weiterhin in möglichst einfacher Weise die Einstellung und Messung eines bestimmten Durchflusses ermöglichen.

Es ist bekannt, daß bei überkritischem Druckgefälle in einer lavaldüse der Yolumendurchfluß und die Strömungsgeschwindigkeit konstant sind. Von diesem Effekt wird erfindungsgemäß Gebrauch gemacht, indem eine Einrichtung zur Einstellung und Konstanthaltung des Trägergasflusses vorgeschlagen wird, die dadurch gekennzeichnet ist, daß auf die Trägergasquelle mit dem Druck ρ eine auf konstanter Temperatur gehaltene Kammer mit einem Druckmesser folgt in der mittels eines Druckminderers der Druck ρ einstellbar ist, und daß zwischen Kammer und gaschromatographischer Trennsäule, an der der Druck ρ_ΛΓ herrscht, eine lavaldüse angeordnet ist, und daß das Verhältnis der Drücke wie

P_q =» ' P₀ SS 2 p_v

ist. Bei Einhaltung der letztgenannten Bedingung und bei Verwendung eines annähernd idealen Gases wird der Trägergasfluß Q durch die üavaldüse. nur noch abhängig von dem Druck p_Q in der Kammer, so daß über einen gewissen Bereich der Trägergasfluß mittels des Druckminderers vor der Kammer bei gleichbleibendem Volumendurcheatz eingestellt werden kann. Die Skala des an die Kammer angeschlossenen Druckmessers kann somit in Masseeinheiten pro Zeiteinheit, also dem Maß des Durchflusses

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kalibriert werden. Zur Konstanthaltung der Innentemperatur der Kammer kann ein Thermostat dienen. Ist die Umgebungstemperatur der Kammer hinreichend konstant, genügt es, ihre Wand aus gut wärmeleitfähigem Material zu fertigen, wobei das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen möglichst groß gewählt werden sollte.

Werden die gaschromatographischen Messungen bei verschiedenen A Temperaturen vorgenommen, so ändert sich infolge des Temperaturwechsels das Drosselverhalten der Trennsäule, so daß sich auch bei konstant gehaltenem Durchfluß der Druckabfall über der Säule mit der Temperatur ändert. Gegenüber den bisher in der Gaschromatographie benutzten Drosselregeleinrichtungen hat die Einrichtung gemäß der Erfindung den Vorteil, daß ein nahezu konstanter Normdurchfluß unabhängig vom Druck am Eingang der Trennsäule eingehalten wird. Die Einrichtung eignet sich insbesondere auch für sehr kleine Masseflüsse, wie sie bei der * Gaschromatographie verlangt werden, und für die keine konven- ' tionellen Regeleinrichtungen mit entsprechender Druckberichtigung bekannt sind.

Eine weitere Ausführung der Erfindung weist an Stelle der Lavaldüse eine Lochblende auf, da es sich herausgestellt hat, daß durch die Blende angenähert derselbe Effekt wie bei Verwendung einer schwierig herzustellenden Lavaldüse erzielt werden kann.

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Um die Einrichtung in verschiedenen Bereichen verwenden zu können, ist weiterhin vorgesehen, daß lavaldüsen oder Lochblenden mit Bohrungen unterschiedlichen Durchmessers wahlweise einschaltbar sind und der Druckmesser dementsprechend mehrere Durchflußanzeigebereiche hat.

In der Pigur ist die erfindungsgemäße Einrichtung schematisch dargestellt und im folgenden erläutert.

Aus einer Gasquelle 1, in der der Druck ρ herrscht, strömt das Gas über eine leitung 2, die ein Pilter 3 enthält, in die Kammer 4· Der Druck ρ in der Kammer 4 ist mittels des Druckminderers 5, der vor die Kammer geschaltet ist, einstellbar. Im Ausgang der Kammer liegt eine Lavaldüse oder lochblende 6. Über ein weiteres Pilter 7 steht die Einrichtung mit dem Verbraucher 8 in Verbindung, an dessen Eingang der Druck ρ herrscht. Da der Massefluß durch die lavaldüse unter Einhaltung der genannten Bedingung direkt proportional dem Druck p₀ in der Kammer 4 ist, kann ein an die Kammer 4 angeschlossener Druckmesser 9 direkt in z.B. Normdurchflußeinheiten bzw. Masseflußeinheiten kalibriert werden. Die Kalibrierung gilt jedoch immer nur für ein bestimmtes Gas. Wird ein anderes Gas verwendet, so muß auch die Skala des Druckmessers 9 eine andere Einteilung aufweisen.

2 Patentansprüche

1 Bl. Zeichnungen -5-

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Claims (2)

Patentansprüche

1. Einrichtung zur Einstellung und Konstanthaltung des Trägergasflusses bei gaschromatographischen Meßeinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Trägergasquelle mit dem Druck ρ eine auf konstanter Temperatur gehaltene Kammer mit einem Druckmesser folgt, in der mittels eines , Druckminderers der Druck p_Q einstellbar ist, und daß zwischen Kammer und gaschromatographischer Trennsäule, an der der Druck ρ herrscht, eine Lavaldüse angeordnet ist, und daß das Verhältnis der Drücke wie ρ "2 p_Q 2L 2 p_v ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Lavaldüse eine lochblende verwendet ist.

Heue Unterlagen

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