DE2044772C3 - Dosiereinrichtung für ein Gasoder Flüssigkeits-Analysengerät - Google Patents

Description

die Brennerdüse. An das Basistell I ist von unten temperatur ohne weiteres standhalten und die Gaszu- «ine Verschlußplatte 38 anschraubbar, die eine zen- sammensetzung nicht beeinflussen. Der zum Betrieb trale Bohrung 14 des Basisteils verschließt. In dieser der Dosiereinrichtung über die Leitung 24 zugeführte Bohrung befindet sich ein geschlossener Hohlzyiin- HUfbgasstroro ist ein Luftstrom, der von einem Meroder 15, auf den schraubenförmig eine Dosierkapillare 5 branregler 32 gesteuert wird. Er fließt zusammen mit 16 aufgewickelt ist. Die Enden der Dosierkapillare dem überschüssigen Probengas über die Leitung 25 führen in den Zylinder und treten dann jeweils durch und eine Drossel 33 in die Atmosphäre ab. Die Luft eine Stirnfläche des Zylinders hindurch, wobei das für den Regler 32 liefert der Ausgang eines Druckobere Ende 17 der Dosierkapillare in einen Kanal 18 konstanthalten 34, der mit dem Steuereingaüg und des Basisteils und das untere Ende 19 in einen Kanal xo der Regelstrecke des Reglers verbunden ist. An den 20 der Verschlußplatte 38 ragt. In den Kanal 20 Ausgang des Druckkonstantbalters 34 ist ferner über strömt über eine Rohrleitung 21 das Probengas ein, eine Kapillare 35 die Verbrennungsluftleitung 12 des von dem nur ein kleiner Teil in die Dosierkapillare Flammenionisationsdetektors angeschlossen sowie der gelangt. Im Verscblußteil 38 befinden sich außerdem Steuereingang eines Membranreglers 36, der die Zuzwei an den Kanal 20 angeschlossene Querkanäle 22 15 fuhr des Brenngases über eine Kapillare 37 in der und 23 zur Zu- und Abführung eines Hilfsgases über Brenngasleitung 10 des Flammenionisationsdetektors eine Rohrleitung 24 und 25. Mit dem abströmenden steuert. Durch eine nicht dargestellte Filtereinrich- Hilfsgas wird auch der nicht in die Kapillare eintre- tung wird dafür gesorgt, daß die Verbrennungsluft in tende Probengasanteil abgeführt. Das Gaseintritts- der Leitung 12 frei von solchen Bestandteilen ist, ende 19 der Kapillare befindet sich im Kanal 20 un- 20 welche die Meßgenauigkeit des Flammenicnisationsterhalb der Anschlußstellen- der Kanäle 22 und 23 an detektors beeinträchtigen könnten. Bei der hier vorden Kanal 20 in einem Abstand von z. B. 2 cm. Für ausgesetzten Meßaufgabe muß die Verbrennungsluft den richtigen Sitz des Hohlzylinders 18 bzw. der Do- z. B. frei von Kohlenwasserstotfen sein. Die Einstelsierkapillare 16 sorgen mit den Stirnseiten des Zylin- lung der verschiedenen Gasströme erfolgt durch die ders und den Dosierkapillaren verbundene Nippel 25 Einstellung des Ausgangsdruckes des Druckkonstant-26, 27, die in korrespondierende Ausnehmungen des halters 34 und die Förderleistung der Pumpe 30 für Basisteils und der Verschlußplatte eingreifen. Zur das Probengas.

Abdichtung sind Dichtungselemente 28 und 29 vor- Der Probengasfluß durch die Dosierkapillare 16 gesehen. Aus dem Gasaustrittsende 17 der Dosierka- wird nun dadurch auf dem vorgeschriebenen exakten pillare strömt das Probengas in den Kanal 18, wo es 30 Wert gehalten, daß der Druck am Eingang 19 der sich mit dem zugeführten Brenngas vermischt. Die Dosierkapillare durch die Einwirkung des Membran-Kanäle 20, 22 und 23 bilden mit der Dosierkapillare reglers 32 auch bei sich ändernder Leistung der 16 die, in der Fig.2 mitD bezeichnete Dosierein- Pumpe 30 konstant bleibt. Dabei gelangt keinerlei richtung. Die Anordnung der Dosierkapillare auf Hilfsgas aus der Leitung 24 bzw. 22 in die Dosierkaeinem Metallzylinder im Innern des Basisteils 1 eig- 35 pillare. Sinkt z. B. die Förderleistung der Pumpe, so net sich besonders gut für eine exakte Thermostati- gleicht der Regler 32 das Probengasdefizit durch entsierung der Dosierkapillare, indem das Basisteil in sprechende Zugabe von Hilfsgas aus. Da somit der bekannter Weise durch eine elektrische Heiz- und Staudruck am Eingang der Dosierkapillare konstant Regeleinrichtung auf konstanter Temperatur gehal- bleibt, andererseits aber auch kein Hilfsgas in die ten wird (nicht dargestellt). 40 Dosierkapillare gelangt, bleibt auch der Probengas-Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Dosierein- strom durch die Dosierkapillare konstant. Beispielsrichtung wird nunmehr auf F i g. 2 Bezug genommen, weise beträgt bei einer erprobten Ausführungsform in der mit F i g. 1 übereinstimmende Einzelheiten mit der Dosiereinrichtung der Durchsatz an Probengas den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die dar- 1000 l/h, wovon 5 cm³/min durch die Dosierkapillare gestellte Anordnung kann z. B. dazu dienen, den 45 strömen. Der Hilfsgasstrom beträgt ~ 50 l/h. Die Kohlenwasserstoffgehalt der Auspuffgase eines Ver- dabei entstehende hohe Strömungsgeschwindigkeit in brennungsmotors mit Hilfe eines Flammenionisa- den engen Kanälen der Dosiereinrichtung mit Durchtionsdetektors zu bestimmen. Das aus dem Auspuff- messern von 1 bis 2 mm bewirkt, daß die Gasstrek- rohr entnommene heiße Probengas wird durch eine ken von den Gasmolekeln sehr schnell überwunden Pumpe 30 gefördert und über eine Filtereinrichtung 50 werden, so daß die Dosiereinrichtung praktisch ver-31 der Dosiereinrichtung D zugeführt. Diese Einrich- zögerungsfrei arbeitet. Der Druckregler 32 könnte an tungen und deren Verbindungsteile, insbesondere sich auch in der Leitung 25 eingeschaltet werden, jeauch die Dosiereinrichtung, können durch Verwen- doch wäre dies technisch ungürstiger, da er eine erdung korrosionsfesten und alterungsbeständigen Ma- heblich größere Gasmenge vcn hoher Temperatur zu terials so ausgeführt werden, daß sie der hohen Gas- 55 steuern hätte.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

ι 2 ihres relativ großen Totvolumens mit erheblichem Patentansprüche: Verzug. , Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Dosier-

1. Dosiereinrichtung für ein Gas- oder Flüssig- einrichtung für ein Gas- oder FlUssigkeitsanalysen-Veitsaoalysengerat mit einer Dosierkapillare, de- 5 gerät zu entwickeln, die in dieser Hinsicht erbeblich reu Eintrittsende in die Zuleitung für das zu do- günstigere Eigenschaften aufweist und in der Lage

• sierende Fluid hineinragt, dadurch ge- isu auch bei höheren Gastemperaturen und aggressi-

kennzeichnet, daß in Richtung der Strö- ven Gasbestandteilen ohne wesentliche Verzugszeiten

mung oberhalb der Eintrittsöffnung der Kapillare störungsfrei zu arbeiten.

in die Zuleitung ein Hilfsstrom eingeleitet und io Sie geht dazu von einer Dosiereinrichtung aus, bei

unter Einschaltung einer Druckregeleinrichtung der die Dosierung mittels einer Kapillare erfolgt,

zusammen mit dem Überschuß des nicht in die Derartige Dosiereinrichtungen lassen sich ohne große

Dosierkapillare (16) eintretenden Fluids so wie- Schwierigkeiten so ausbilden, daß sie auch bei höhe-

der abgeleitet ist, daß der Staudruck an der Ein- ren Temperaturen und aggressiven Dosiermedien

trittsöffnung der Dosierkapillare konstant bleibt 15 ohne wesentliche Verzugszeiten störungsfrei arbeiten.

2. Dosiereinrichtung nach Anspruch 1, da- In der britischen Patentschrift 1059 755 ist eine durch gelkennzeichnet, daß die Dosierkapillare Kapillar-Dosiereinrichtung beschrieben, bei der das (16) schraubenförmig auf den Mantel eines ge- Dosierfluid durch Anwendung von Unterdruck durch schlossencn Hohlzylinders (15) aufgewickelt ist, die Kapillare getrieben wird. Die Kapillare ragt dabei wobei dit: Enden (18, 19) der Kapillare in den ao mit ihrem Eintrittsende in die Zuleitung für die Hohlzylinder führen und dann jeweils durch eine Fluidprobe, wobei in Höhe der Eintrittsöffnung der Stirnfläche des Hohlyzlinders hindurch treten. Kapillare eine Leitung abzweigt, die zu einer den

3. Dosiereinrichtung nach Anspruch 2, da- Unterdruck erzeugenden Pumpe führt.

durch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (J5) Bei der erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung wird mit der darauf befestigten Dosierkapillare (16) in 25 ebenfalls eine Dosierkapillare benutzt, deren Eintrittsein mit einem Zu- und Ableitungskanal (20, 18) ende in die Zuleitung für das zu dosierende Fluid für das zu dosierende Mittel versehenes Metallge- hineinragt. Um ei*<e konstante Dosierleistung zu behause (1, 38) so einsetzbar ist, daß die Kapillar- wirken, schlägt die Erfindung jedoch einen anderen enden (17, 19) in die entsprechenden Kanäle Weg ein. Erfindungsgemäß ist in Richtung der Strö-(20,18) rager. 30 mung oberhalb der Eintrittsöffnung der Kapillare in

4. Dosiereinrichtung nach einem der An- die Zuleitung ein Hilfsgasstrom eingeleitet und unter Sprüche 1 bis 3, dadurch geki .inzeichnet, daß die Einschaltung einer Druckregeleinrichtung zusammen Dosierkapillare als gasrhromatographtsche mit dem Überschuß des nicht in die Dosierkapillare Trennsäule ausgebildet ist. eintretenden Fluids so wieder abgeleitet, daß der

5. Anwendung der in den Ansprüchen 1 bis 4 35 Staudruck an der Eintrittsöffnung der Dosierkapilgekennzc.ichneten Dosiereinrichtung bei einem lare konstant bleibt. Bei Verwendung dieser Dosier-Flammenionisatioiisdetektor zur Probengas-Do- einrichtung zur Probenaufgabe im Gaszuführungssysierung, derart, daß der Hilfsgasstrom unter Zwi- stern eines Flammenionisationsdetektors wird vorgeschenschaltung eines Druckreglers (32) einer schlagen, den erforderlichen Hilfsgasstrom für die Druckkcnstanthalteeinrichtung (34) für den Ver- 4° Probengas-Dosiereinrichtung unter Zwischenschalbrennungsluf »strom entnommen ist, deren kon- tung eines Druckreglers einer Druckkonstanthalteeinstanter Ausgangsdruck außerdem den Steuerein- richtung für den Verbrennungsluftstrom zu entnehgang eines Reglers (36) für den Brenngasstrom men, deren konstanter Ausgangsdruck außerdem den beaufschlagt. Steuereingang eines Reglers für den Brenngasstrom

45 beaufschlagt.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung näher

erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der Dosiereinrichtung für einen Flammen-

Die Erfindung betrifft eine Dosiereinrichtung für 50 ionisationsdetektor zur Zuführung des Probengases,

ein Gas- oder Flüssigkeits-Analysengerät mit einer F i g. 2 in schematischer Darstellung die Dosierein-

Dosierkapillare, deren Eintrittsende in die Zuleitung richtung der F i g. 1 als Teil des Gaszuführungssy-

für das zu dosierende Fluid hineinragt. stems des Flammenionisationsdetektors.

Besteht z. B. bei der Analyse der Abgase von Ver- Der Flammenionisationsdetektor der F i g. 1 weist brennungsmotoren mit einem Flammenionisationsde- 55 einen Basisteil 1 aus korrosionsfestem Metall mit

tektor die Forderung, daß das aus dem Auspuffrohr einer Brennerdüse 2 auf. Um die Brennerdüse ist

entnommene Probengas ungekühlt und möglichst nach oben verlaufend unter Einfügung eines Isoliei-

verzögerunigsfrei dem Detektor zuzuführen ist, so teils 3 ein Metallrohr 4 angeordnet, mit einem oberen

sind die üblichen Dosiereinrichtungen, die mit Verschlußteils, durch das elektrisch isoliert eine

Druckreglern im Bereich 0 bis 0,6 atü arbeiten, nur 60 Elektrode 6 eingeführt ist, deren Fläche 7 einer Dü-

mehr bedingt verwendbar. Die bei ihrem Aufbau hau- senöffnung8 des Brenners gegenübersteht. Durch

fig benutzten Kunststoffmembranen halten den ho- öffnungen 9 können die Verbrennungsgase nach

hen Temperaturen auf die Dauer nicht stand und außen entweichen.

können utlter Umständen auch die Zusammenset- Dem Brenner 2 wird durch eine Leitung 10 und

zung des Probengasstromes verändern, indem sie wie 65 einen Kanal 11 im Basisteil 1 ein Brenngas, vorzugs-

die stationäre Phase einer gaschromatischen Trenn- weise Wasserstoff, zugeführt. Über eine Rohrleitung

kolonne wiirken, so daß sich Fehlmessungen ergeben. 12 und den Kanal 13 im Basisteil strömt die zur Ver-

Außerdem arbeiten diese Dosiereinrichtungen infolge brennung nötige Verbrennungsluft zu und umspült