HU186182B

HU186182B - Automatic sampler for fluid chromatograph device

Info

Publication number: HU186182B
Application number: HU388182A
Authority: HU
Inventors: Teetovich E Kalijurand; Arturovich J Veisserik; Edgarovich T Symer
Original assignee: Sp K Bjuro Akadamii Nauk Eston
Priority date: 1982-12-02
Filing date: 1982-12-02
Publication date: 1985-06-28

Abstract

A találmány szerinti továbbfejlesztés értelmében a mintavevő egység (6) és a bevezető egység (15) egy eszközként van kialakítva, amelyben kapillárcsó (7), a szívókészülékhez (4), valamint a vezérlőhöz (1) csatlakozó, a kapillárcsó (7) és az eluáló közeget a kromatográfhoz vezető csatorna (8) közötti átkapcsoló (9) és az edények (2) hosszirányában, valamint tőlük a kromatográf oszlopa (5) felé irányuló elmozdulásra képes manipulátor (10) van, amely a kapillárcsőhöz (7), valamint a vezérlőre (1) van kapcsolva, a kapillárcsó (7) belső térfogata pedig nagyobb, mint a levehető legnagyobb minta térfogata. (1. ábra) -1-According to the present invention, the sampling unit (6) and the inlet unit (15) are designed as a device in which the capillary (7), the suction device (4), and the controller (1), the capillary (7) and the eluting medium is a movable manipulator (10) in the longitudinal direction between the channel (8) leading to the chromatograph (8) and the longitudinal direction of the vessels (2) and towards the column (5) of the chromatograph, which is provided to the capillary tube (7) and to the controller. (1), the internal volume of the capillary (7) is greater than the maximum volume of removable sample. (Figure 1) -1-

Description

Λ találmány tárgya önműködő mintás evő folyadékkromatográf számára vezérlőhöz csatlakoztatott mintás evő egységgel. ahol a vizsgálandó folyadék edényekben van. az edények pedig hosszirányukban elmozduló szállítószalagon vannak, a szállítószalag egyik oldalán a vezérlőhöz kapcsolt szívókészülék, másik oldalán a mintát a kromatográf oszlopába bevezető egység van elhelyezve. Ez a mintavevő nagy nyomás alatt álló eluáló közeg pontos folyadékmennyiségeinek kimérésére alkalmas.The present invention relates to an automatic pattern feeder for a liquid chromatograph with a pattern feeder unit connected to a controller. where the liquid to be tested is in containers. and the vessels are on a conveyor belt extending in the longitudinal direction, with a suction device connected to the controller on one side of the conveyor and a unit for introducing the sample into the column of the chromatograph. This sampler is capable of measuring the exact liquid volumes of the eluent under high pressure.

Mint ahogy ismeretes, a folyadékkromatográfia során az anyagkeveréket fizikai-kémiai analízis céljából szétválasztják. A kis mennyiségű mintát eluáló szerrel a kromatográf oszlopába vezetik, amely töltőanyagot (szorpciós anyagot) tartalmaz a szétválasztás céljából. A kromatográf hidraulika rendszerének nyomása ekkor a légköri nyomás és 5.IO⁷ Pa között lehet. A folyadékkromatográfia végrehajtásának egyik legnagyobb nehézsége a mintának a nagy nyomás mellett a kromatográf oszlopába történő bevitele.As is known in the art, liquid chromatography separates the mixture of substances for physico-chemical analysis. A small amount of sample is introduced into the chromatographic column with eluent, which contains a filler (sorption material) for separation. The pressure of the hydraulic system then chromatograph between atmospheric pressure and 5.IO ⁷ Pa. One of the major difficulties in carrying out liquid chromatography is the introduction of a sample under high pressure into the column of a chromatograph.

A jelenleg ismeretes ilyen célú berendezések esetében hurok alakú csövet töltenek meg a mintával. aminek céljából a csöv et a mintát tartalmazó edényhez viszik, ott teleszívják és a mintát csöveken keresztül a kromatográf oszlopába juttatják.In the currently known apparatus for this purpose, a loop tube is filled with the sample. for the purpose of transferring the tube to the sample vessel, it is aspirated and the sample is transferred through the tubes to the column of the chromatograph.

A sok ismert önműködő mintavevő köziil az egyik esetében a vezérlőhöz csatlakoztatott mintavevő egység olyan edényekből veszi a mintát, amelyek szállítószalagon vannak elrendezve és dugókkal vannak lezárva. A mintát a kromatográf oszlopába való bevezető egység hurokcsapként van kialakítva. A hurokcsap hurok alakú csövekkel ellátott házban forgatható mag formájában van kiképezve. A mag kapcsolókészülékként működik, ami az egyik oldalról a hurok alakú csöveket a mintákat tartalmazó edényekkel, másik oldalról a hurok alakú csöveket a kromatográf oszlopával köti össze.In one of the many known automatic samplers, the sampler connected to the controller takes samples from vessels which are arranged on a conveyor belt and sealed with plugs. The sample introduction unit into the column of the chromatograph is designed as a loop pin. The loop pin is provided in the form of a rotatable core in a housing with loop-shaped tubes. The core acts as a coupling device that connects the loop tubes with sample vessels on one side and the column with the column on the other.

Ennél az önműködő mintavevőnél a mintának a hurok alakú csőből a kromatográf oszlopába való ürítésekor a minta kimosása is fellép, mert a hurokcsap az oszloppal meghatározott hosszúságú cső útján van összekötve, a mintának a csövön való áthaladása viszont meghatározott kimosással függ össze. A minta kimosódása a hurok alakú csövek és a ház csatornái közötti átmeneti helyeken is fellép, de a ház és a mag csatornái között is. A mag ülőkének meghibásodása, sérülése esetén a minta még azelőtt eltávozhat, mielőtt azt a kromatográf oszlopába bevezettük volna. Ráadásul ennek az ismert mintavevőnek az esetében fennáll az a kényszerűség, hogy a hurok alakú cső megtöltéséhez a feles mennyiségű próbát eltávolítsuk. amit azután az eluáló szernek az ebből a csőből való kiöblítésére használunk fel.In this automatic sampler, when the sample is discharged from the loop tube to the column of the chromatograph, the sample is washed out because the loop pin is connected to the column by a tube of defined length, but the passage of the sample through the tube is associated with a certain wash. The washout of the sample occurs at the transition points between the loop tubes and the housing channels, but also between the housing and the core channels. In the event of failure or damage to the core seats, the sample may be removed before being introduced into the column of the chromatograph. In addition, this known sampler has the compulsion to remove the excess amount of probe to fill the loop tube. which is then used to rinse the eluent from this tube.

Mindehhez járul, hogy a hurok alakú csövek feltöltése az edényeket lezáró dugók elhasználódása esetén megbízhatatlan.Adding to this is that the filling of the loop-shaped tubes is unreliable in the event of wear on the stoppers sealing the vessels.

A bevezetőben ismertetett típusú, másik ismert önműködő mintavevőnek az analizálandó folyadékból mintát vevő egysege olyan kapillárcsőként van kialakítva, amely manipulátor tartóján van rögzítve. A mintát a kromatográf oszlopába juttató egység szintén hurokcsap. amely hurok alakú esöv eket tartalmazó házban elfordít1 ható magként van kialakítva. A mag itt is kapcsolókészülékként működik, amelyik egyik oldalról a hurok alakú csöveket a mintát tartalmazó edényekkel, másik oldalról a hurpk alakú csöveket a kromatográf oszlopával köti össze. Ebben az esetben a kapillárcsö mosását úgy oldották meg. hogy a mintát tartalmazó edényeket szállító szalagon mosófolyadékot tartalmazó edényt is elhelyeztek, amivel a kapillárcsövet és a hurok alakú csöveket kiöblítik.A unit of another known automatic sampler of the type described in the introduction, which takes a sample of the liquid to be analyzed, is designed as a capillary tube which is mounted on a manipulator holder. The sample transfer unit to the column of the chromatograph is also a loop valve. which is formed as a pivotable core in a housing containing loop-shaped belts. Here again, the core acts as a coupling device that connects the loop tubes to the sample vessels on one side and the columns to the chromatographic column on the other. In this case, the capillary tube was washed as such. it is also found that a container containing the washing liquid is also placed on the sample container conveyor to rinse the capillary tube and the loop tubes.

Ennek a mintavevőnek az esetében is fellép á minta kimosásának hátránya az eluáló közegnek a hurok alakú csőből a kromatográf oszlopába való átjuttatása során, mert a hurokcsap az oszloppal előre meghatározott hosszúságú cső útján van összekötve, a mintának a csövön való áthaladása pedig mindig bizonyos kimosódással jár együtt. De ugyanez lép fel a hurok alakú csövek és a ház csatornái, valamint a ház csatornái és a mag csatornái között.The disadvantage of washing this sample with this sampler is also the disadvantage of passing the eluent from the loop tube to the column of the chromatograph, because the loop pin is connected to the column by a tube of a predetermined length, and passing the sample through the tube always involves . But the same thing happens between the loop-shaped tubes and the housing channels and the housing channels and core channels.

A magnak a házban lévő üléke itt sem lehet sérült, mert különben a minta elszökhet azelőtt, mielőtt a kromatográf oszlopába juttatnák.Again, the seed seat in the housing must not be damaged, otherwise the sample may escape before being introduced into the column of the chromatograph.

Ennek az ismert mintavevőnek az esetében is megvan az a szükségszerűség, hogy a hurok alakú cső feltöltésekor a felesleges mintamennyiséget el kell távolítani, amit azután az eluáló szernek az ebből a csőből való kimosására hasznainak el.This known sampler also has the necessity of removing excess sample volume when filling the loop tube, which is then used to wash the eluent out of this tube.

Mint ahogy említettük ennek az ismert mintavevőnek az esetében az öblítéshez a mintát tartalmazó edények szállítószalagján lévő. mosóoldatot tartalmazó edényt használják. A mosást azonban csak a kapillárcsőnek az ebbe az edénybe történő bemerítésével végzik, ami nem elég biztonságos sem a kapillárcsö. sem pedig a hurok alakú csövek megtisztítása szempontjából.As mentioned for this known sampler, it is located on the conveyor belt of the sample containers for rinsing. a dish containing a washing solution is used. However, washing is only done by dipping the capillary tube into this vessel, which is not safe enough for the capillary tube. nor for cleaning loop-shaped pipes.

A találmánnyal megoldandó feladat az ismert megoldások hátrányainak kiküszöbölése mellett olyan önműködő mintavevő kialakítása folyadékkromatográf számára, amellyel sokkal pontosabban lehet a kromatográf oszlopához juttatandó minta mennyiségét meghatározni, nem lép fel a minta kimosódása az oszlopba való bevezetés előtt, az egymást követően vett minták nem keveredhetnek egymással, a vizsgálandó folyadék minél kisebb mennyiségére van szükség és ahol az elszivárgás az analízis minőségét nem befolyásolja hátrányosan.In addition to the drawbacks of the prior art, the object of the present invention is to provide an automated sampler for a liquid chromatograph that can more accurately determine the amount of sample to be applied to the column of the chromatograph without leaching the sample prior to introduction into the column; the amount of liquid to be tested is kept to a minimum and where the leakage does not adversely affect the quality of the analysis.

A találmány szerinti továbbfejlesztés értelmében a mintavevő egység és a bevezető egység egy eszközként van kialakítva, amelyben kapillárcsö. a szívókészülékhez, valamint, a vezérlőhöz, csatlakozó. a kapillárcsö és az eluáló közeget a kromatográfhoz vezető csatorna közötti átkapcsolt) és az edények hosszirányában, valamim töltik a kromatográf oszlopa felé irányuló elmozdulásra képes manipulátor van. amelv a kapillárcsöhöz. valamint a vezérlőhöz van kapcsolva, a kapillárcső belső térfogata pedig nagyobb, mint a levehető legnagyobb minta térfogata.In the further development of the invention, the sampling unit and the injection unit are formed as a device in which a capillary tube is provided. connector for suction device and controller. the capillary tube and the eluent are switched between the channel leading to the chromatograph) and there is a manipulator capable of moving in the longitudinal direction of the vessels towards the column of the chromatograph. amelv to capillary. and connected to the controller, and the internal volume of the capillary tube is greater than the volume of the largest sample that can be removed.

Az egyik célszerű kiviteli alak értelmében a manipulátor sűrítettlevegös hengerként van kialakítva. amelynek házára a kapillárcsövet rögzítő tartó van erősítve, a ház pedig rúdon van hosszirányban eltolhatóan elrendezve. A tartó teleszkópos csövekként lehet kialakítva, amik-2186182 nek a belsejében lehet a rugózott kapillárcsövet elrendezni.In one preferred embodiment, the manipulator is designed as a compressed air cylinder. the housing of which is provided with a cap for securing the capillary tube and the housing is slidably displaceable on a rod. The bracket may be formed as telescopic tubes that may be provided with a spring capillary tube inside the 2186182.

Ha a találmány szerinti önműködő mintavevőt függőleges oszlopú kromatográfiai alkalmazzuk, akkor célszerű a hengerek házát a rúd körül elfordíthatóra kialakítani. De alkalmazhatjuk a találmány szerinti önműködő mintavevő egy másik célszerű kiviteli alakját vízszintes oszlopú kromatográfiai is, amikor a henger háza célszerűen vízszintes tengely körül elfordulóan van kialakítva.When the automatic sampler of the present invention is used for vertical column chromatography, it is desirable to make the cylinder housing pivotable about the rod. Alternatively, another preferred embodiment of the automatic sampler of the present invention may be used for horizontal column chromatography where the cylinder housing is preferably pivoted about a horizontal axis.

Célszerű végezetül az a kiviteli alak. amelyben a kapillárcső mosása céljából mosóegységet rendszeresítünk. amit a vezérlőhöz csatlakoztatunk.It is expedient to conclude with this embodiment. wherein a washing unit is provided for washing the capillary tube. that we connect to the controller.

A találmány további részleteit kiviteli példa kapcsán a mellékelt rajzra való hivatkozással mutatjuk be. A rajzon azFurther details of the invention will be illustrated with reference to the accompanying drawing in connection with an exemplary embodiment. In the drawing it is

1. ábra a találmány szerinti önműködő mintavevő egyik célszerű kiviteli alakjának kapcsolási vázlata, aFigure 1 is a schematic diagram of a preferred embodiment of the automatic sampler according to the invention, a

2. ábra az 1. ábra szerinti kiviteli alak részlete: a mintavevő kapcsolási vázlata, részben metszete, aFigure 2 is a detail of the embodiment of Figure 1: a schematic, partly sectional view, of the sampler;

3. ábra a 2. ábra szerinti mintavevő más kiviteli alak esetében, aFigure 3 shows another embodiment of the sampler of Figure 2, a

4. ábra az 1., 2. vagy 3. ábra szerinti kiviteli alak részlete: a mosóegység vázlatos metszete, azFigure 4 is a detail of the embodiment of Figure 1, 2 or 3: a schematic sectional view of the washing unit;

5. ábra a vizsgálandó folyadékot tartalmazó edények szállítószalagja oldalnézetben, részben metszetben, aFigure 5 is a side view, partly in section, of a conveyor belt for containers containing the liquid to be tested, a

6. ábra az 1—3. ábra szerinti kiviteli alakok részlete: a bevezető egység vázlatos metszete, aFIG. Figure 3a is a detail view of the lead-in unit, a

7. ábra a 4. ábra szerinti részlet más működési helyzetben, aFigure 7 is a detail of Figure 4 in a different operating position, a

8. ábra az 5. ábra szerinti részlet más működési esetben, aFig. 8 is a detail of Fig. 5 in another operating case, a

9. ábra a 6. ábra szerinti részlet más működési esetben.Figure 9 is a detail of Figure 6 in another operating case.

A találmány szerinti önműködő mintavevőnek az 1. ábrán látható kiviteli alakja esetében 1 vezérlőhöz olyan 6 mintavevő egység csatlakozik, amely a vizsgálandó folyadékot 3 szállítószalagon lévő 2 edényekből veszi. A 3 szállítószalag az edények hosszirányában elmozdul. Egyik oldalán az 1 vezérlőhöz kapcsolt 4 szívókészülék, másik oldalán a mintát a kromatográf 5 oszlopába juttató 15 bevezető egység van elhelyezve. A 6 mintavevő egység és a 15 bevezető egység egy eszközként van kialakítva. Ebben az eszközben 7 kapillárcső van. amelynek a belső térfogata nagyobb, mint a levehető legnagyobb minta térfogata. A 4 szívókészülékhez, valamint az 1 vezérlőhöz 9 átkapcsoló csatlakozik, amellyel az eluáló szer áramát a 7 kapillárcsőre vagy az eluáló közeget a kromatográf 5 oszlopához vezető csatornára lehet kapcsolni. A 7 kapillárcsőhöz, valamint az 1 vezérlőhöz, továbbá olyan 10 manipulátor is hozzá van kapcsolva, amely a 2 edények hosszirányában, valamint tőlük a kromatográf 5 oszlopa felé mozdítható el. A hosszirányú mozgást A, B nyilakkal, az 5 oszlop felé történő mozgást C nyíllal jeleztük.In the embodiment of the automatic sampler according to the invention, as shown in Fig. 1, a control unit 6 is connected to the controller 1 which receives the liquid to be examined from vessels 2 on the conveyor belt. The conveyor belt 3 moves in the longitudinal direction of the containers. On one side there is a suction device 4 connected to the controller 1 and on the other side an inlet unit 15 is applied to the column 5 of the chromatograph. The sampling unit 6 and the inlet unit 15 are formed as one device. This device has 7 capillary tubes. with an internal volume greater than the largest sample that can be removed. A switch 9 is connected to the suction device 4 and to the controller 1 for switching the flow of the eluent to the capillary tube 7 or the eluent channel to the column 5 of the chromatograph. Also attached to the capillary tube 7 and the controller 1 is a manipulator 10 which can be moved in the longitudinal direction of the vessels 2 and from them towards the column 5 of the chromatograph. Longitudinal movement is indicated by arrows A, B and movement towards column 5 is indicated by arrow C.

Mint ahogy korábban említettük, a 7 kapillárcső belső térfogata nagyobb, mint a levehető legnagyobb minta térfogata. Itt az arány kettejük közöttAs mentioned above, the internal volume of the capillary tube 7 is greater than the volume of the largest sample that can be removed. Here is the ratio between the two

1.1 — 2 között van. A 7kapillárcsőnek olyan hossza van. ami legalább 1.1-szer nagyobb annál, mint amekkora a lexehető legnagyobb minta térfogatának megfelel. Ez azért szükséges, mert a mintát bizonyos hosszon nagy nyomás mellett kell továbbítani. ami közben mikroveszteségek léphetnek fel.It is between 1.1 and 2. The capillary tube has such a length. at least 1.1 times the volume of the largest sample that can be lexed. This is because the sample has to be transported over a certain length under high pressure. which can cause micro losses.

A mintának a 4 szívókészülékbe való bejutása nem léphet fel. mert a 4 szívókészülék kimosásával ekkor a minta is kimosódna. V alóságos konstrukció esetében a minta továbbítása olyan hosszon történik, amennyi a 7 kapillárcső teljes hosszának legfeljebb 10%-a. A 7 kapillárcső túlságos mértékű meghosszabbítása — a mintadózis legnagyobb lehetséges térfogatának kétszeresénél nagyobbra — az átfolyási ellenállás nagymértékű növekedése miatt nem kívánatos.The sample cannot enter the suction device 4. because washing the suction device 4 would also wash the sample. In a conventional design, the sample is transmitted over a length not exceeding 10% of the total length of the capillary tube 7. Excessive extension of the capillary tube 7 to more than twice the maximum sample volume is undesirable due to the large increase in flow resistance.

Korábban említettük már. hogy a találmány szerinti önműködő mintavevőben 11 mosóegység is van a 7 kapillárcső végének mosása érdekében. Ide a mosófolyadékot 12 csatornán át külön 13 szivattyú útján vezetjük be. A 13 szivattyú is össze van kötve villamos úton az 1 vezérlővel.We mentioned earlier. that the automatic sampler according to the invention also includes a washing unit 11 for washing the end of the capillary tube 7. Here, the washing liquid is introduced through a channel 12 via a separate pump 13. The pump 13 is also electrically connected to the controller 1.

Az eluáló közeget a kromatográf 5 oszlopához a 9 átkapcsolón, a 8 csatornán és a 15 bevezető egységen át 14 szivattyúval szállítjuk. A 4 szívókészülékbe az eluáló szert a 14 szivattyúval a 9 átkapcsolón és 16 csatornán át vezetjük be.The eluent is pumped to the column 5 of the chromatograph via pump 9, channel 8 and inlet 15 via pump 14. The eluting agent is introduced into the suction device 4 via the pump 14 via the switch 9 and channel 16.

A 2. ábrán a találmány szerinti önműködő mintavevőnek az a kiviteli alakja látható, amit függőleges 5 oszlopú kromatográfiai lehet használni. A 3. ábrán ezzel szemben olyan kiviteli alakot mutatunk, amely vízszintesen elrendezett 5 oszlopú kromatográfnál alkalmazható. Mindkét kiviteli alak esetében a 10 manipulátor sűrítettlevegős 17 hengerként van kivitelezve, amelynek 19 házán a 7 kapillárcsöveket rögzítő 18 tartó van. A 19 ház a 10 manipulátor hosszirányú elmozdítása érdekében (A, B nyíl) 20 rúdon van hosszirányban eltolhatóan elrendezve. A 18 tartó pedig teleszkópos 21.22 csövekként van kialakítva, ezeknek a belsejében van a 23 rugóval rugózott 7 kapillárcső elrendezve.Figure 2 shows an embodiment of an automatic sampler according to the invention that can be used for vertical 5 column chromatography. Figure 3, by contrast, shows an embodiment that can be used with a horizontally arranged 5 column chromatograph. In both embodiments, the manipulator 10 is constructed as a compressed air cylinder 17 having a housing 18 for holding capillary tubes 7. The housing 19 is longitudinally displaceable on a rod 20 for longitudinally displacing the manipulator 10 (arrows A, B). The holder 18 is in the form of telescopic tubes 21.22, the inside of which is provided with a capillary tube 7 spring-loaded with a spring 23.

A 2. ábrán látható kiviteli alak esetében a 10 manipulátor 1.7 hengerének 19 háza a 20 rúd körül elfordíthatóan van kialakítva. Ehhez a 20 rúd a mintavevő 24 házára 25 talpcsapágy közbeiktatásával fekszik fel. aljára pedig olyan 26 hajtás csatlakozik. amis ei a 10 manipulátort a 20 rúd körül el lehet fordítani. Ez a 26 hajtás az 1 vezérlővel van összeköttetésben. Villamos, de pneumatikus eszközként is ki lehet alakítani.In the embodiment of Figure 2, the housing 19 of the cylinder 1.7 of the manipulator 10 is pivotable about the rod 20. To do this, the rod 20 rests on the sampler housing 24 by inserting a sole bearing 25. and 26 drives are connected to the bottom. the manipulator 10 can be rotated about the rod 20. This drive 26 is in communication with the controller 1. It can be designed as an electric but also pneumatic device.

A 10 manipulátornak a 2 edények hossziránya menti, all mosóegység és a 15 bevezető egység elmozdítása érdekében a 20 rúdban 27 és 28 csatornák vannak annak érdekében, hogy a 19 ház különböző tereibe nyomás alatt gázt lehessen bevezetni. A 17 henger mozgását 29 ütköző határolja. A 20 rúdban lévő 27 és 28 csatorna 30 és 31 fővezeték útján pneumatikus 32 útszeleppel van összekötve, ami az 1 vezérlőhöz villamos úton van csatolva és a nyomás alatti gáz forrásával összekötött 33 bemenettel, valamint a külvilágba nyíló 34 kimenettel van ellátva.The manipulator 10 has a plurality of channels 27 and 28 in the rod 20 for displacing the longitudinal washing unit 15 and the inlet unit 15 of the vessels 2 so as to introduce gas under pressure into the various spaces of the housing 19. The movement of the roller 17 is limited by a stop 29. The channels 27 and 28 in the rod 20 are connected via a main line 30 and 31 to a pneumatic bypass valve 32 which is electrically coupled to the controller 1 and provided with an inlet 33 connected to a source of pressurized gas and an outlet 34 to the outside.

A 10 manipulátor alsó helyzetének beállítása és ezzel egyidejűleg a 21 cső felfelé történő eltolása érdekében a mintvavevó 24 házán 36 nyílással rendelkező 35 lap van elrendezve, amin a 2 edényből mintát vevő 2 kapillárcső lége áthalad.In order to adjust the lower position of the manipulator 10 and at the same time move the tube 21 upwardly, a plate 35 is provided on the sampler housing 24 with an opening 36 through which the air from the capillary tube 2 is sampled.

A találmány szerinti mintavevő 4 szívókészüléke is hidraulikus hengerként van kialakítva, amelynek 37 házában 38 dugattyú van elrendezve. A 38The suction device 4 of the sampler according to the invention is also designed as a hydraulic cylinder, the housing 37 of which has a piston 38. 38

-3186182 dugattyú löketét 39 mikrométer-csavarral határozzuk meg. A 38 dugattyút alsó helyzetében 40 rugó tartja, felfelé pedig pneumatikus 41 útszelepen áthaladó nyomás alatti gázzal toljuk el. A gázt 42 fővezetéken át vezetjük be. A 41 útszelepnek a nyomás alatti gáz forrásával összekötött 43 bemenete. valamint a külvilágba nyíló 44 kimenete van. A pneumatikus 41 útszelep pedig az 1 vezérlővel van villamos összeköttetésben.The stroke of the -3186182 piston is determined with a 39 micrometer screw. The piston 38 is held in its lower position by a spring 40 and is pushed upwards by a gas under pressure passing through a pneumatic travel valve 41. The gas is introduced through 42 main lines. The inlet valve 41 is connected to a source of pressurized gas 41. and has 44 outputs to the outside. The pneumatic pilot valve 41 is in electrical communication with the controller 1.

A 4 szívókészülék egyik 45 kamrája a 8 csatorna és a 9 átkapcsoló útján van a 14 szivattvúval összekötve, míg a 7 kapilkírcsővel viszont a 16 csatorna útján.One of the chambers 45 of the suction device 4 is connected via the channel 8 and the switch 9 to the pump nozzle 14, while the chamber 45 is connected to the capillary tube 7 via the channel 16.

A 4. ábrán mutatott 11 mosóegységben két egytengelyen felállított 46 és 47 henger van, amelyek között 48 hézag van a mosófolyadéknak 49 csatorna felső részébe való bejuttatása érdekében. A 49 csatorna felső részének átmérője valamivel nagyobb, mint a 7 kapillárcsó végének átmérője. A 46 henger alsó részében 50 nyílás van, amelyen át a 12 csatorna és a 48 hézag útján a 49 csatornába juttatjuk a mosófolyadékot. A 7 cső és a 49 csatorna átmérői között kis különbségre van szükség annak érdekében, hogy a 13 szivattyútól érkező folyadéknak nagy lineáris sebessége legyen a 7 cső és a 49 csatorna falazata közötti résben. A mosófolyadék nagy lineáris sebessége a 7 kapillárcsó külső felületén lehetővé teszi a 7 kapillárcsó végének nagy hatásfokú lemosását. A mosófolyadék leeresztése T nyíl irányába történik.The washing unit 11 shown in Fig. 4 has two uniaxially arranged rollers 46 and 47, between which there is a gap 48 for introducing the washing liquid into the upper portion of the channel 49. The diameter of the upper portion of the channel 49 is slightly larger than the diameter of the end of the capillary shaft 7. The lower part of the cylinder 46 has an opening 50 through which the washing fluid is introduced into the channel 49 through the channel 12 and the gap 48. A small difference between the diameters of the tube 7 and the channel 49 is required in order for the fluid coming from the pump 13 to have a high linear velocity in the gap between the tube 7 and the wall of the channel 49. The high linear velocity of the washing liquid on the outer surface of the capillary barrel 7 allows high efficiency of the capillary barrier barrel to be washed away. The washer fluid is drained in the direction of arrow T.

Az 5. ábra az egyik olyan 2 edényt mutatja, amiben a vizsgálandó 51 folyadék van és a 3 szállítószalag egyik ülőkében van elrendezve. Miután a 2 edények nem képezik a találmány tárgyát, itt csak vázlatosan jelezzük őket.Figure 5 shows one of the containers 2 containing the liquid 51 to be tested and arranged in a seat on the conveyor belt 3. Since the containers 2 do not form part of the invention, they are merely shown schematically.

A 6. ábrán azt a 15 bevezető egységet mutatjuk, amivel a 7 kapillárcsövet a kromatográf 5 oszlopába lehet bejuttatni. Ennek 52 háza van. amelynek belső tere az eluáló szernek a kromatográf 5 oszlopához való vezetését szolgáló 8 csatornával van összekötve. Az 52 ház egyrészről az 5 oszlopon van rögzítve, másrészről 54 nyílással rendelkező 53 fedéllel van lezárva. Az 54 nyílást 55 gumitárcsa takarja le. Konstrukciós szempontból a 15 bevezető egységet az erre a célra alkalmas bármilyen műszaki eszközzel meg lehet valósítani.Fig. 6 shows a lead-in unit 15 for introducing the capillary tube 7 into the column 5 of the chromatograph. It has 52 houses. the interior of which is connected to a channel 8 for introducing the eluent into the column 5 of the chromatograph. The housing 52 is fixed on the one hand to the post 5 and on the other hand is closed by a lid 53 having an opening 54. The opening 54 is covered by a rubber disc 55. From a constructional point of view, the introduction unit 15 can be implemented by any suitable technical means.

A 2. ábrán bemutatott, a függőleges 5 oszlopú kromatográfhoz való találmány szerinti önműködő mintavevő abban különbözik a vízszintes elrendezésű 5 oszloppal rendelkező kromatográfhoz való, a 3. ábrán mutatott találmány szerinti önműködő mintavevőtől, hogy a 10 manipulátor, a 7 kapillárcsó vége, a 11 mosóegység 49 csatornája másképp van elhelyezve. Miután itt a 2 edény tengelye függőleges és a kromatográf 5 oszlopának tengelye vízszintes, közöttük derékszög van. Ekkor kívánatos, hogy a 11 mosóegység 49 csatornája a függőlegeshez képest β szög alatt legyen elrendezve, amely β szög 30 és 60° között lehet,The automatic sampler according to the invention for the vertical column column 5 shown in Fig. 2 differs from the automatic sampler according to the invention shown in Fig. 3 for the horizontal column column 5 in that the manipulator 10, the end of the capillary bar 7, the washing unit 11 Its 49 channels are arranged differently. Since the axis of the vessel 2 is vertical and the axis of the column 5 of the chromatograph is horizontal, there is a right angle between them. In this case, it is desirable that the channel 49 of the washing unit 11 be arranged at an angle β relative to the vertical, which angle may be between 30 and 60 °,

A 10 manipulátor 17 hengerének 19 háza ebben a kiviteli alakban úgy van elrendezve, hogy vízszintes 56 tengely körül elfordítható legyen. Ezt pneumatikus 57 hengerrel oldjuk meg. aminek 58 házában 59 dugattyú van elrendezve. Az 59 dugattyú 60 rúd és 61 csukló útján 62 karral van összekötve, ami viszont a pneumatikus 17 henger 20 rúdjához 63 tartó útján csatlakozik. Az 57 henger a mintavevő 24 házán 64 csukló útján van rögzítve.In this embodiment, the housing 19 of the cylinder 17 of the manipulator 10 is arranged to be pivotable about a horizontal axis 56. This is solved with a pneumatic cylinder 57. the housing 58 of which has a plunger 59. The piston 59 is connected by means of a bar 62 and a joint 62 to a bar 62 which in turn is connected to a bar 63 of a pneumatic cylinder 17. The cylinder 57 is secured to the sampler housing 24 by a hinge 64.

A pneumatikus 57 henger 58 házán a nyomás alatti gáz bevezetésére és elvezetésére szolgáló 65. illetve 66 nyílások vannak, amik 67, illetve 68 fővezetékekkel vannak pneumatikus 69 útszelep útján összeköttetésben. A 69 útszelep az 1 vezérlőhöz elektromosan van csatlakoztatva. A 69 útszelepnek a nyomás alatti gáz forrásával összeköttetésben álló 70 bemenete. valamint a külvilágba nyíló 71 kimenete van.The housing 58 of the pneumatic cylinder 57 has openings 65 and 66 for inlet and outlet of pressurized gas, which are connected to the main lines 67 and 68 via a pneumatic valve 69. The directional valve 69 is electrically connected to the controller 1. The inlet valve 69 is connected to a source of pressurized gas 70. and has an outward opening 71.

A találmány szerinti önműködő mintavevő a következőképpen működik:The automatic sampler according to the invention operates as follows:

A munkafolyamat megkezdésekor a 10 manipulátor a 7. ábrán látható helyzetben található, amikoris a 7 kapillárcsó vége all mosóegységben van. Magában a kromatográfban ekkor az 5 oszlop kimosása, illetve az előző minta eluálása történik meg. Az 1 vezérlőről érkező parancs nyomán átkapcsoljuk a 41 útszelepet és a 38 dugattyúval kinyomjuk a 4 szívókészülékből az eluáló közeget. A kinyomandó eluáló közeg mennyiségét, azaz a leveendő minta térfogatát a munka megkezdése előtt a 39 mikrométer-csavarral állítjuk be. Ezután az 1 vezérlővel bekapcsoljuk a 13 szivattyút és a 7 kapillárcsó végét a mosóközeg — az eluáló szer — áramával lemossuk. Miután a 49 csatorna átmérője valamivel nagyobb, mint a 7 kapillárcsó külső átmérője, az áramlásban nagy lineáris sebesség keletkezik és ez hatékony mosást eredményez. Ezután az 1 vezérlőből érkező paranccsal a 32 útszelepet átkapcsoljuk.At the start of the workflow, the manipulator 10 is in the position shown in Figure 7, with the cap of the capillary 7 in an all-wash unit. At this point, the column 5 is washed out and the previous sample is eluted. Following the command from the controller 1, the check valve 41 is switched over and the piston 38 pushes the eluent out of the suction device 4. The amount of eluent to be squeezed out, i.e. the volume of sample to be withdrawn, is adjusted with a 39 micrometer screw before work begins. The pump 13 is then turned on by the controller 1 and the end of the capillary bar 7 is washed with the flow of detergent, the eluent. Since the diameter of the channel 49 is slightly larger than the outer diameter of the capillary bar 7, a high linear velocity in the flow is obtained and this results in effective washing. Then, the command from controller 1 is used to switch the way valve 32.

A sűrített gáz a 32 útszeleptöl a 30 fővezetéken és a 10 manipulátor 17 hengerének 20 rúdjában lévő 27 csatornán át a 17 henger alsó terébe jut és a 19 házat a rajta a 18 tartó útján rögzített 7 kapillárcsővel együtt felfelé mozdítja el (eközben természetesen a pneumatikus 32 útszelep a másik állásban van, mint ami az ábrán látható). A 7 kapillárcsó vége kilép a 11 mosóegységból és abban a helyzetben marad, mint amit a 4. ábra mutat. A 17 henger felső tere eközben a 28 csatornán, a 31 fővezetéken és a pneumatikus 32 útszelepen át a külvilággal van összeköttetésben.The compressed gas enters the lower space of the cylinder 17 from the valve 32 in the main line 30 and through the channel 27 in the rod 20 of the barrel 17 of the manipulator 10 and moves the housing 19 with the capillary tube 7 fixed thereon. the check valve is in the other position as shown in the figure). The end of the capillary bar 7 exits the wash unit 11 and remains in the position shown in Figure 4. Meanwhile, the upper space of the cylinder 17 is communicating with the outside through the channel 28, the main line 31 and the pneumatic pilot valve 32.

A következő lépésben a 10 manipulátort a 26 hajtással az 1 vezérlőtől érkező paranccsal 90°-kal elfordítjuk, amíg a 7 kapillárcsó végének tengelye a 2 edény tengelyével egybe nem esik. Ezután a pneumatikus 32 útszelepet az 1 vezérlőről érkező paranccsal átkapcsoljuk.In the next step, the manipulator 10 is rotated by the drive 26 with the command from the controller 1 by 90 ° until the axis of the end of the capillary bar 7 coincides with the axis of the vessel 2. The pneumatic pilot valve 32 is then switched over by command from controller 1.

A sűrített gáz 32 útszelepról a 31 fővezetéken és a 1Ó manipulátor 17 hengerének 20 rúdjában kialakított 28 csatornán át a 17 henger felső terébe jut és a 19 házat a rajta a 18 tartóval rögzített 7 kapiJJárcsővel együtt lefelé mozdítja el. A 7 kapillárcsó vége a 2 edénybe hatol, ahogy az a 8. ábrán látható. Eközben a 21 cső a 35 lapon fekszik fel és a 22 cső belsejében mozog. A 17 henger alsó tere eközben a 27 csatornán, a 30 fővezetéken és a pneumatikus 32 útszelepen át a külvilággal van összekötve.The compressed gas enters the upper space of the cylinder 17 via the channel 28 formed in the main line 31 and through the channel 28 in the bar 20 of the cylinder 17 of the manipulator 1 and moves the housing 19 with the cap 7 mounted on it. The end of the capillary barrel 7 penetrates into the vessel 2 as shown in FIG. Meanwhile, the tube 21 rests on the sheet 35 and moves inside the tube 22. Meanwhile, the lower space of the cylinder 17 is connected to the outside through channel 27, main line 30 and pneumatic pilot valve 32.

A teleszkópos 21 és 22 cső pontosan meghatározza a 7 kapillárcsó végének helyzetét és megakadályozza a 7 kapillárcsó kihajlását. Miközben a 10 manipulátor a 7 kapillárcsó végét a vizsgálandó folyadékba meríti, a 41 útszelepet az 1 vezérlőről érkező paranccsal átkapcsoljuk, aminek következ4 tében a 4 szívókészülék 38 dugattyúja a 40 rugó erejének hatására hátrafelé mozog és felszívja a mintát a 7 kapillárcsőbe. A 7 kapillárcső belső átmérője úgy van megválasztva, hogy a legnagyobb mennyiségű minta is csak néhány centiméterre legyen a 7 kapillárcső végétől. Ezzel a minta felszívásakor fellépő elkerülhetetlen nyomáscsökkenés nem lesz jelentős, úgyhogy a könnyen párolgó minta gőzölgése nem lép fel.The telescopic tubes 21 and 22 accurately determine the position of the end of the capillary shaft 7 and prevent the capillary shaft 7 from bending. As the manipulator 10 immerses the end of the capillary bar 7 in the fluid to be tested, the travel valve 41 is switched by command from the controller 1, causing the piston 38 of the suction device 4 to move backward under the force of the spring 40 and suck the sample into the capillary tube. The inner diameter of the capillary tube 7 is selected such that the largest amount of sample is only a few centimeters from the end of the capillary tube 7. Thus, the inevitable pressure drop that occurs when the sample is aspirated will not be significant, so that the evaporation of the easily evaporated sample does not occur.

Azután az 1 vezérlőről érkező jellel a 32 útszelep révén a 10 manipulátor a 7 kapillárcsövet a 2 edénytől olyan helyzetbe viszi, mint ami az 5. ábrán látható. Az 1 vezérlő további parancsa nyomán a 10 manipulátort a 26 hajtással olyan helyzetbe visszük, amiben a 7 kapillárcső vége all mosóegység 49 csatornájával egy tengelyben marad. Az 1 vezérlő következő parancsával a 32 útszelepet átkapcsoljuk, a 10 manipulátort leeresztjük és a 7 kapillárcső végét all mosóegységbe juttatjuk. Ha ennek a mozgásnak vége van. az eluáló szert a 13 szivattyúval a 7 kapillárcső mosásához odavezetjük. A 10 manipulátort ezután az 1 vezérlő parancsával a 32 útszelepen keresztül a 4. ábrán látható felső helyzetbe toljuk. Ezután az 1 vezérlő parancsa nyomán a 2ö hajtással a 10 manipulátort olyan helyzetbe juttatjuk, amelyben a 7 kapillárcső tengelye a 15 bevezető egység tengelyével egybeesik. Az 1 vezérlő következő parancsára bekövetkező átkapcsolással a 32 útszelep útján a 10 manipulátorral a 15 bevezető egységbe juttatjuk a 7 kapillárcsövet. ami közben a 7 kapillárcső átszúrja az 55 gumitárcsát. Ezután az 1 vezérlő következő parancsával a 9 átkapcsolót másik helyzetébe kapcsoljuk, az eluáló szert pedig a 4 szívókészülék 45 kamráján a 16 csatornán, a 7 kapillárcsövön juttatjuk be és a mintát az 5 oszlopba juttatjuk. Célszerű az 5 oszlopot a 15 bevezető egységen úgy rögzíteni, hogy a 7 kapillárcső vége a szorpciós réteget érje el. A mintának a 7 kapillárcsőből való kimosásának idejét az 1 vezérlővel a 14 szivattyú által bevezetett eluáló szer mennyiségének függvényében határozzuk meg és minden munkaciklus előtt külön beállítjuk.Then, by means of the signal from the controller 1, the manipulator 10 moves the capillary tube 7 from the vessel 2 to the position shown in FIG. Further command from the controller 1 moves the manipulator 10 with the drive 26 to a position in which it is aligned with the channel 49 of the washing unit at the end of the capillary tube 7. With the next command of the controller 1, the check valve 32 is switched over, the manipulator 10 is lowered and the end of the capillary tube 7 is fed to an all-wash unit. When this movement is over. the eluent is introduced by pump 13 to wash capillary tube 7. The manipulator 10 is then moved by the command of the controller 1 through the check valve 32 to the upper position shown in Fig. 4. Following the command of the controller 1, the actuator 10 is moved by the drive 2ö to a position where the axis of the capillary tube 7 coincides with the axis of the inlet unit 15. By switching on the next command of the controller 1, the capillary tube 7 is introduced into the inlet unit 15 by the manipulator 10 via the bypass valve 32. during which the capillary tube 7 pierces the rubber disk 55. The next command of the controller 1 is then moved to the other position of the switch 9 and the eluent is introduced into the chamber 45 of the suction device 4 through the channel 16 and the capillary tube 7 and the sample is introduced into the column 5. It is desirable to fix the column 5 on the inlet 15 so that the end of the capillary tube 7 reaches the sorption layer. The time to wash the sample from the capillary tube 7 is determined by the controller 1 as a function of the amount of eluent introduced by the pump 14 and is set separately before each duty cycle.

A mintának az 5 oszlopba való bejuttatása után az 1 vezérlőről érkező paranccsal 9 átkapcsolót ismét abba a helyzetbe juttatjuk, mint ami a 2. ábrán látható. A 32 útszelep ezután következő átkapcsolásával a 10 manipulátort addig toljuk el. amíg a 7 kapillárcső vége a 15 bevezető egységből ki nem lép. Ezután a 10 manipulátort a 26 hajtással all mosóegység felé juttatjuk, ahogy ez a 4. ábrán látható. Most ismét átkapcsoljuk a 32 útszelepet és a 7 kapillárcsövet lefelé süllyesztjük, végét pedig a 13 szivattyú bekapcsolásával lemossuk, mint ahogy ezt a munkafolyamat ismertetésének kezdetén már bemutattuk. Ezzel véget is ért a találmány szerinti önműködő mintavevő egy működési ciklusa. A következő mintavételhez a 2 edényeket mozgató 3 szállítószalagot egy osztással előbbre kelLmozdítimi,.htígy a következő 2 edénybe lehessen mintát venni.After inserting the sample into the column 5, the switch 9 is moved again to the position shown in FIG. The next switching of the check valve 32 then shifts the manipulator 10 until then. until the end of the capillary tube 7 exits the inlet assembly 15. The manipulator 10 is then moved by the drive 26 to the all-wash unit as shown in FIG. Now, the check valve 32 is switched again and the capillary tube 7 is lowered and the end is washed off by switching on the pump 13, as already described at the beginning of the workflow. This completes an operating cycle of the automatic sampler according to the invention. For the next sampling, the conveyor belt 3 moving the containers 2 is moved forward one division so that the next container 2 can be sampled.

A 3. ábrán látható kiviteli alak esetében a találmány szerinti önműködő mintavevő hasonlóképpen működik, mint a 2. ábra kiviteli alakjában, a különbség csak a 10 manipulátor e mozgatásának kinematikájában van.In the embodiment shown in Fig. 3, the automatic sampler according to the invention functions in the same way as in the embodiment of Fig. 2, except that the difference is only in the kinematics of this movement of the manipulator 10.

A 10 manipulátornak az óra mutatójának járásával megegyező értelemben való elfordításához a rajz síkjában az 56 tengely körül nyomás alatti gázt vezetünk a pneumatikus 65 útszeleptól a 67 fővezetéken és az 58 házban lévő 65 nyíláson át az 59 dugattyú alatti térbe. A 60 rúd benyomódik és a 61 csukló útján elfordítja a 62 kart. valamint a vele összekötött 63 tartót, ami pedig a 17 henger 20 rúdján van rögzítve. Az 57 hengernek az 59 dugattyú feletti tere eközben az 58 házban lévő 66 nyílás és a 68 fővezeték útján a külvilággal van összeköttetésben. Ennek következtében a 10 manipulátor az óra járásával megegyező irányban az^Lelőre meghatározott helyzetig fordul el.In order to rotate the manipulator 10 in a clockwise direction, in the plane of the drawing, pressurized gas is introduced from the pneumatic check valve 65 through the main line 67 and through the opening 65 in the housing 58 into the space below the piston 59. The bar 60 is pushed in and the lever 62 is rotated by the hinge 61. and a bracket 63 connected thereto, which is mounted on a bar 20 of the cylinder 17. Meanwhile, the space of the cylinder 57 above the piston 59 is in communication with the outside through the opening 66 in the housing 58 and the main line 68. As a result, the manipulator 10 rotates clockwise to a predetermined position ^L.

A 10 manipulátornak az óra mutatójának járásával ellentétes irányban történő elmozdításához a rajz síkjában az 56 tengely körül a sűrített gázt a 68 útszelepről a 68 fővezetéken és az 58 házban lévő 66 nyíláson át az 59 dugattyú feletti térbe vezetjük. (Ekkor természetesen 69 útszelep másik helyzetben van, mint ami az ábrán látható.) A 60 rúd kinyomódik és elfordítja a 61 csukló körül a 62 kart. valamint a vele összekötött 63 tartót. Eközben az 57 hengernek az 59 dugattyú alatti tere az 58 házban lévő 65 nyíláson és a 67 fővezetéken át a külvilággal van összeköttetésben. Ennek következtében a 10 manipulátor az 56 tengely körül az óramutató járásával ellentétes irányban az előre meghatározott helyzetig fordul el. A találmány szerinti önműködő mintavevőnek a 3. ábra szerinti kiviteli alakja egyéb tekintetben ugyanúgy működik mint amit a 2. ábrával kapcsolatban elmondtunk. mindössze a 2. ábrát a 3. ábrának megfelelően elfordítva kell értelmezni.In order to move the manipulator 10 counterclockwise, in the plane of the drawing, the compressed gas is guided around the axis 56 from the check valve 68 through the main line 68 and through the opening 66 in the housing 58 to the space above the piston 59. (Then, of course, the directional valve 69 is in a different position from that shown.) The rod 60 is depressed and pivots the lever 62 around the wrist 61. and 63 brackets connected to it. Meanwhile, the space below the piston 59 of the cylinder 57 is connected to the outside through the opening 65 in the housing 58 and the main pipe 67. As a result, the manipulator 10 rotates anti-clockwise about axis 56 to a predetermined position. In other respects, the embodiment of the automatic sampler of the present invention as shown in Figure 3 works in the same manner as described with reference to Figure 2. only Figure 2 is to be interpreted as shown in Figure 3.

Claims

Patent claims

1. A sampler for a liquid chromatograph with a sampler connected to a controller, wherein the liquid to be tested is in containers. and the vessels are on a conveyor belt extending longitudinally, with a suction device connected to the controller on one side of the conveyor, and a sample delivery unit (6) and inlet unit (15) arranged on one side as a means , in which the capillary tube (7). in the longitudinal direction of the switch (9) between the suction device (4) and the controller (1), in the longitudinal direction between the capillary tube (7) and the channel (8) leading to the chromatograph and to the column (5) ) has a manipulator (10) capable of moving towards it. which is for the capillary tube (7). and connected to the controller (1), and the internal volume of the capillary tube (7) is greater than the volume of the largest sample that can be removed.

The sampler according to claim 1, characterized in that the manipulator (10) is designed as a compressed air cylinder (17), the housing (19) of which is provided with a support (18) for securing the capillary tube (7), the housing (19). ) and is longitudinally displaceable on a rod (20).

The sampler according to claim 2, characterized in that the holder (18) is formed as telescopic tubes (21. 22)

Inside the -5186182 is a spring capillary tube (7).

The patterned eater according to claim 2 or 3, characterized in that in the case of a vertical column chromatography, the housing (19) of the roller (17) is pivotable about the rod (20).

The sampler according to claim 2 or 3, characterized in that, in the case of a horizontal column chromatography, the housing (19) of the cylinder (17) is pivotable about a horizontal axis (56).

6, 1-5. The sampler according to any one of claims 1 to ₅ , characterized in that a washing unit (11) is provided for the end of the capillary tube (7), which is connected to the controller (1).