DE19817017A1 - Heizpatrone für eine gaschromatographische Überführungseinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heizpatrone für eine gaschromatographische Überführungseinrichtung für zu untersuchende Substanzen mit einem Metallrohr (1) zur Aufnahme eines zu erwärmenden Rohrabschnitts und einer außenseitig vom Metallrohr (1) angeordneten Heizwicklung, wobei das Metallrohr (1) außenseitig eine Nut (2) entsprechend der Form der Heizwicklung trägt, in die ein Heizleiter (7) elektrisch isoliert zum Metallrohr (1) eingebettet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizpatrone für eine gaschromato­ graphische Überführungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus DE 195 20 715 C1 ist eine gaschromatographische Überfüh­ rungsleitung bekannt, die ein Glasrohr, ein dieses umgebendes Stahlrohr und eine Heizwicklung aufweist, wobei zwischen den beiden letzteren ein Rohr aus gut wärmeleitendem Material angeordnet ist, das seinerseits mit Öffnungen versehen und mit der Heizwicklung und dem Stahlrohr verlö­ tet ist. Hierbei füllt das Lot auch die Öffnungen und den Zwischenraum zwischen dem Rohr aus gut wärmeleitendem Material und dem Stahlrohr. Nachteilig ist aber die aufwendige Herstellung bei relativer Ungenauig­ keit des Wickelns der Heizwicklung, insbesondere wenn unterschiedliche Wicklungsdichten erforderlich sind, und deren aufwendiges Auflöten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Heizpatrone nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die eine einfachere Herstellung mit geringeren Toleranzen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Heizpatrone für eine gaschromatographische Überführungseinrichtung in Abwicklung.

Fig. 2 zeigt ein Metallrohr für die Heizpatrone von Fig. 1 im Schnitt.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Heizpatrone in Abwicklung.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Heizpatrone für eine gaschro­ matographische Überführungseinrichtung für zu untersuchende Substanzen umfaßt ein Metallrohr 1, das zur Aufnahme eines zu erwärmenden Rohrab­ schnitts eines Probeninjektors (Kaltaufgabeeinrichtung, Thermodesorp­ tionseinrichtung od. dgl.), einer Kryofalle, einer Transferleitung od. dgl., etwa eines Probenaufgaberohrs, wie beispielsweise aus DE 19 52 20 715 C1 ersichtlich ist, dient. Der zu erwärmende Rohrabschnitt ist in entsprechenden Arbeitszyklen eines Gaschromatographen temperaturprogram­ miert aufzuheizen, wozu im System vorhandene Niederspannung ≦ 42 V, im allgemeinen 24 V, verwendet wird. Hierdurch werden zu untersuchende und gegebenenfalls auch auszublendende Substanzen im Bereich des zu erwär­ menden Rohrabschnitts verdampft, so daß sie mittels Trägergas abgeführt werden können.

Das Metallrohr 1 besitzt eine auf seiner Außenseite eingefrä­ ste oder eingeformte Nut 2. Die Nut 2 ist hierbei mäanderförmig ausge­ bildet, geht von einem breiteren Nutabschnitt 3 aus und mündet wieder in diesem, wobei sie eine Vielzahl von Schleifen bildet, die aus geraden Abschnitten 4, die sich in Längsrichtung des Metallrohrs 1 erstrecken, und diese verbindenden Verbindungsabschnitten 5 benachbart zu den Enden des Metallrohrs 1 bestehen.

Der verbreiterte Nutabschnitt 3, der an einem Ende des Metall­ rohrs 1 mündet, nimmt einen Abschnitt einer Anschlußleitung 6 auf, wäh­ rend die Nut 2 einen Heizleiter 7 (nur teilweise dargestellt) elektrisch isoliert zum Metallrohr 1 aufnimmt, der eine dementsprechende Heizwick­ lung bildet.

Die Nut 2 kann auch direkt an einem oder an beiden Enden des Metallrohrs 1 münden, wobei ersteres bevorzugt ist, da sich dann die Zu­ leitungen nur an einem Ende des Metallrohrs 1 befinden.

Die Nut 2 kann auch als Doppelnut zur bifilaren Wicklung des Heizleiters 7 ausgebildet sein. Auch kann die Nut 2 anstatt mäanderför­ mig, spiralig angeordnet sein. Ferner kann die Nut 2 so angeordnet sein, daß sich auf verschiedenen Abschnitten über die Länge des Metallrohrs 1 gesehen unterschiedliche Heizwicklungsdichten und damit unterschiedliche Heizleistungen ergeben, so daß sich eine entsprechende Temperaturvertei­ lung über die Länge des Metallrohrs 1 erzielen läßt, vgl. die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform.

Das Metallrohr 1 kann außenseitig mit einer elektrisch isolie­ renden Beschichtung versehen sein. Hierbei kann es sich um eine isolie­ rende Lackschicht oder um eine isolierende Metalloxidschicht handeln. Im Falle eine Metallrohrs 1 aus Aluminium kann dieses außenseitig oxidiert werden, um die Oxydschicht zu bilden. Metalloxid kann aber auch durch Flammspritzen aufgebracht werden.

Wenn das Metallrohr 1 außenseitig bzw. in der Nut 2 eine elek­ trisch isolierende Beschichtung aufweist, kann der Heizleiter 7 uniso­ liert eingebracht werden. Anderenfalls ist der Heizleiter 7 zu isolie­ ren, indem beispielsweise ein mit Glasseide ummantelter Heizdraht ver­ wendet wird.

Wenn der Heizleiter 7 unisoliert verwendet wird, kann er als Heizdraht in die Nut 2 eingelegt und hierin mittels Wasserglas od. dgl. eingekittet werden. Er kann aber auch in Form einer leitenden, aushärt­ baren Paste in die Nut 2 eingebracht werden.

Das Metallrohr 1 kann ferner an einer gewünschten Stelle mit einem Thermoelement als Temperatursensor zur Steuerung des durch die Heizpatrone bewirkten Aufheizens eines zu erwärmenden Rohrabschnitts ei­ nes Probeninjektors, einer Kryofalle, einer Transferleitung od. dgl. ver­ sehen sein.

Außerdem kann die Heizpatrone eine äußere (nicht dargestell­ te) Hülse, insbesondere aus Metall, aufweisen, die als schützender Man­ tel für die Heizpatrone dient.

Eine derartige Konstruktion läßt sich mit ausreichender Genau­ igkeit in bezug auf die Wickeldichte des Heizleiters 7 für unterschied­ liche Längen hiervon ohne weiteres verwirklichen, so daß sich ein ge­ wünschtes Temperaturprofil entlang der Heizpatrone einstellen läßt. Ein Auflöten des Heizleiters 7 entfällt. Auch lassen sich höhere Temperatu­ ren als mit einem aufgelöteten Heizleiter erzeugen, die die Schmelztem­ peratur des Lots übersteigen.

Claims (10)

1. Heizpatrone für eine gaschromatographische Überführungsein­ richtung für zu untersuchende Substanzen mit einem Metallrohr (1) zur Aufnahme eines zu erwärmenden Rohrabschnitts und einer außenseitig vom Metallrohr (1) angeordneten Heizwicklung, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Metallrohr (1) außenseitig eine Nut (2) ent­ sprechend der Form der Heizwicklung trägt, in die ein Heizleiter (7) elektrisch isoliert zum Metallrohr (1) eingebettet ist.

2. Heizpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallrohr (1) außenseitig mit einer elektrisch isolierenden Be­ schichtung versehen ist.

3. Heizpatrone nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierende Beschichtung eine Oxidschicht ist.

4. Heizpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Heizleiter (7) ein eine elektrisch isolierende Um­ mantelung tragender Heizdraht ist.

5. Heizpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Heizleiter (7) in die Nut (2) eingekittet ist.

6. Heizpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Nut (2) mäanderförmig ist.

7. Heizpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich die freien Enden des Heizleiters (7) an einem En­ de der Heizpatrone befinden.

8. Heizpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Heizleiter (7) in seiner Wicklungsdichte über die Länge des Metallrohres (1) an die geforderte Heizleistung angepaßt ist.

9. Heizpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Thermoelement als Temperatursensor an dem Metall­ rohr (1) angeordnet ist.

10. Heizpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine äußere Hülse als Mantel vorgesehen ist.