JP2001165918A - Gas chromatograph - Google Patents

Gas chromatograph

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JP2001165918A
JP2001165918A JP35493999A JP35493999A JP2001165918A JP 2001165918 A JP2001165918 A JP 2001165918A JP 35493999 A JP35493999 A JP 35493999A JP 35493999 A JP35493999 A JP 35493999A JP 2001165918 A JP2001165918 A JP 2001165918A
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JP
Japan
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sample
gas
sampling
sampling valve
flow rate
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JP35493999A
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Shigeo Yasui
茂夫 安居
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Shimadzu Corp
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  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the loss of a sample, and a sampling good in reproducibility is made performable when a high temperature gas sample containing a high- boiling point component is sampled by a sampling valve. SOLUTION: A pressure gauge 32 is provided on the outlet side of a sampling valve 3 of a flow passage of a sample gas passed through the sampling valve 3 to flow, and a resistance pipe 33 is provided in the sample discharge passage 7 on the downstream side from the sampling valve 3, to be housed in a thermostatic tank 34 along with the sampling valve 3. By this constitution, the pressure gauge 32 indicates the pressure of the sample gas in a metering pipe 31 and also shows the flow rate thereof because the pressure of the sample gas is generated by the flow rate of the sampling gas, which flows through the resistance pipe 33 and the pressure and flow rate of the sample gas can be monitored at the same time by one gauge. As a result, the sample gas can be charged surely at a proper flow rate while the loss of the sample gas is suppressed and a sampling good in reproducibility become possible.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、特に高沸点成分を
含む高温のガス試料の分析に好適なガスクロマトグラフ
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas chromatograph particularly suitable for analyzing a high-temperature gas sample containing a high-boiling component.

【0002】[0002]

【従来の技術】図2は、従来のガス試料分析用ガスクロ
マトグラフの流路構成を示す。図において、ガスボンベ
1から供給されるキャリアガスは流量調節器2で所定流
量に調節され、サンプリングバルブ3を経由し、カラム
4、検出器5を通過して流れる。試料ガスは、試料源で
あるプロセスライン60等に設けた試料取出弁61から
試料供給路6を経て、サンプリングバルブ3の実線で示
すパスを通り、計量管31の中を流れて試料排出路7か
ら大気に放出される。サンプリングバルブ3は、6ポー
トの回転式流路切換バルブであって、手動、または機械
力により(図では時計方向に)角度で60度回転するこ
とにより、その内部の実線で示す3つのパスがそれぞれ
点線で示す位置に移動することで流路を切り換えるもの
である。
2. Description of the Related Art FIG. 2 shows a flow path configuration of a conventional gas chromatograph for analyzing a gas sample. In the figure, a carrier gas supplied from a gas cylinder 1 is adjusted to a predetermined flow rate by a flow controller 2, passes through a sampling valve 3, passes through a column 4 and a detector 5, and flows. The sample gas flows from the sample extraction valve 61 provided on the process line 60 or the like as the sample source, through the sample supply path 6, through the path indicated by the solid line of the sampling valve 3, flows through the measuring pipe 31, and passes through the sample discharge path 7. Released into the atmosphere from The sampling valve 3 is a 6-port rotary flow path switching valve, and when rotated by an angle of 60 degrees (clockwise in the figure) manually or by mechanical force, three paths indicated by solid lines inside the sampling valve 3 are formed. The flow paths are switched by moving to the positions indicated by the dotted lines, respectively.

【0003】図の実線で示す流路の状態から、サンプリ
ングバルブ3を回して点線で示す流路の状態に切り換え
ると、それまでサンプリングバルブ3内を短絡して流れ
ていたキャリアガスは計量管31を経由して流れるよう
になるので、計量管31内に残された計量管31の内容
積で決まる一定量の試料ガスがキャリアガスに押し流さ
れるようにカラム4へと運ばれ、そこで各成分に分離さ
れたのち検出器5で電気信号に変換され、データとして
出力されることでガスクロマトグラフ分析がおこなわれ
る。
When the sampling valve 3 is turned from the state of the flow path shown by the solid line in the drawing to the state of the flow path shown by the dotted line, the carrier gas which has been short-circuited inside the sampling valve 3 until then is metered. Flows through the column 4, so that a certain amount of the sample gas determined by the internal volume of the measuring tube 31 left in the measuring tube 31 is carried to the column 4 so as to be flushed by the carrier gas, where each component is separated. After being separated, it is converted into an electric signal by the detector 5 and output as data, whereby gas chromatograph analysis is performed.

【0004】上記のような、所定量の試料をキャリアガ
スの流れの中に導入する操作はサンプリングと呼ばれ
る。一般にサンプリングバルブを用いるサンプリング
は、一定量の試料を導入できるので再現性に優れている
が、再現性を確保するために重要なことは、サンプリン
グに先立って計量管に試料ガスを流す過程(これをチャ
ージングという)で、十分な試料流量を確保すること、
及び計量管内の試料圧力を一定に保つことである。
The operation of introducing a predetermined amount of sample into the flow of the carrier gas as described above is called sampling. In general, sampling using a sampling valve is excellent in reproducibility because a fixed amount of sample can be introduced. However, it is important to ensure reproducibility that the process of flowing sample gas into the measuring tube prior to sampling (this Is called charging) to ensure a sufficient sample flow rate,
And keeping the sample pressure in the metering tube constant.

【0005】通常、チャージング時の試料流量は毎分1
00〜500mL程度が必要とされる。この流量はサン
プリングされる試料量に影響しないので、正確にコント
ロールすることは必要でないが、余りに少ないと試料の
置換が不十分となったり、拡散により試料排出路7から
大気が逆流入して再現性良くサンプリングができなくな
る。また、チャージング流量が過大であると、試料ガス
を無駄に放出することになる。このため、試料供給路6
に流量計35を設けて試料ガスの流量をモニターし、必
要に応じ試料取出弁61の開度により流量を調節するよ
うに構成するのが普通である。この流量計35として
は、精度はさほど必要でないので、簡便な浮子式流量計
が多く用いられる。
[0005] Usually, the sample flow rate during charging is 1 per minute.
About 100 to 500 mL is required. Since this flow rate does not affect the sample volume to be sampled, it is not necessary to control it accurately. However, if it is too small, the replacement of the sample will be insufficient or the air will flow back from the sample discharge channel 7 due to diffusion and will be reproduced. Sampling cannot be performed efficiently. If the charging flow rate is too large, the sample gas will be wasted. Therefore, the sample supply path 6
Usually, a flow meter 35 is provided to monitor the flow rate of the sample gas, and if necessary, the flow rate is adjusted by opening the sample extraction valve 61. As the flow meter 35 does not require much accuracy, a simple float type flow meter is often used.

【0006】一方、計量管内の圧力については、通常は
試料排出路7の先は大気に開放されているので、計量管
31内も大気圧になっており、ほぼ一定に保たれている
ので特別に注意を払われることはない。しかし、試料ガ
スを大気に放出せず回収する場合等は、試料排出路7に
変動する背圧がかかることがあり、そのような場合は試
料排出路7に背圧調整弁(図示せず)を設けることがあ
るが一般的ではない。
On the other hand, the pressure inside the measuring pipe is normally open to the atmosphere at the end of the sample discharge path 7, and the inside of the measuring pipe 31 is also at atmospheric pressure. You will not be paid attention. However, when the sample gas is collected without being released to the atmosphere, a fluctuating back pressure may be applied to the sample discharge path 7, and in such a case, a back pressure adjusting valve (not shown) is applied to the sample discharge path 7. May be provided, but this is not common.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】試料ガスが高沸点成分
を含んでいる場合は、常温で凝縮したりミストを発生す
る可能性があるので、サンプリングバルブ3と計量管3
1を恒温槽に収めて高温に保つと共に、試料供給路6に
電熱線を巻いたり、或いはスチーム管と抱き合わせて保
温材で包む等の方法で保温する。流路を保温する際に注
意すべきことはコールドスポットを作らないことであ
る。コールドスポットとは、一部分だけ保温が不完全で
他の部分よりも温度の低い箇所であって、このような箇
所では試料中の高沸点成分が凝縮し、甚だしい場合は流
路を詰まらせて試料が流れなくなる等のトラブルの原因
となる可能性がある。
If the sample gas contains a high-boiling component, it may condense at normal temperature or generate mist.
1 is kept in a constant temperature bath to keep the temperature high, and the temperature is kept by a method such as wrapping a heating wire around the sample supply path 6 or wrapping the sample supply path 6 with a steam tube and wrapping it with a heat insulating material. One thing to keep in mind when keeping the channel warm is to avoid creating cold spots. A cold spot is a place where the temperature is only partially insulated and the temperature is lower than that of other parts.In such a place, the high boiling components in the sample condense, It may cause troubles such as no longer flowing.

【0008】前記の流量計35(特に浮子式流量計)
は、目視観測の必要上、完全に保温材で覆うことができ
ないので、コールドスポットになりやすい。このため、
保温を要する試料流路中では流量計を使用することは困
難であり、やむなく、高沸点成分を含む高温のガス試料
を分析する場合は、モニター計器なしで、いわゆるブラ
インドコントロールによってチャージングを行ってい
た。実際には、最初に一時的に流量計を接続しておい
て、凝縮の恐れのない標準ガスを流して流量を調整し、
以後その設定を変えずに実際の試料ガスを流すのである
が、操作員には試料ガスが十分に流れているかどうかに
ついて不安が残り、安全を期して試料ガスを過大に流す
傾向が強く、試料のロスが大きいことが問題であった。
The above-mentioned flow meter 35 (especially a float type flow meter)
Can not be completely covered with heat insulator due to the necessity of visual observation, so it tends to be a cold spot. For this reason,
It is difficult to use a flow meter in a sample flow path requiring heat retention.When analyzing a high-temperature gas sample containing high boiling point components without necessity, charging is performed by a so-called blind control without a monitor instrument. Was. In practice, first connect a flow meter temporarily, and then adjust the flow rate by flowing a standard gas that is not likely to condense.
Thereafter, the actual sample gas is flowed without changing the setting.However, operators remain concerned about whether the sample gas is flowing sufficiently, and there is a strong tendency to flow the sample gas excessively for safety. The problem was that there was a large loss.

【0009】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、高沸点成分を含む高温のガス試料を分析
する場合に、チャージング流量と同時に計量管内の圧力
をモニターする手段を設け、これにより試料のロスが少
なく、しかも再現性の良好なサンプリングを可能にする
ガスクロマトグラフを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and when analyzing a high-temperature gas sample containing a high-boiling component, means for monitoring the pressure in the measuring pipe simultaneously with the charging flow rate is provided. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a gas chromatograph which can perform sampling with a small sample loss and good reproducibility.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、サンプリングバルブによりガス試料をサ
ンプリングするガスクロマトグラフにおいて、サンプリ
ングバルブを通過して流れる試料ガスの流路のサンプリ
ングバルブの出口側に圧力計を設けると共に、さらにそ
の下流の試料ガス排出流路に抵抗を設け、この抵抗を前
記サンプリングバルブと共に恒温槽に収容したものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a gas chromatograph for sampling a gas sample using a sampling valve. A pressure gauge is provided on the side, and a resistance is further provided in the sample gas discharge channel downstream thereof, and this resistance is accommodated in a thermostat together with the sampling valve.

【0011】このように構成したことにより、チャージ
ング時の計量管内の試料圧力と同時に試料流量をモニタ
ーできるので、試料のロスを抑えながら適正な流量で確
実にチャージングを行うことができ、再現性の良好なサ
ンプリングが可能となる。
With this configuration, the sample flow rate can be monitored at the same time as the sample pressure in the measuring tube at the time of charging, so that charging can be reliably performed at an appropriate flow rate while suppressing sample loss. Good sampling becomes possible.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図1に示
す。図において、ガスボンベ1からキャリアガスの流れ
に沿って配置される流量調節器2、サンプリングバルブ
3、カラム4、検出器5等の構成、即ちガスクロマトグ
ラフとしての基本構成は従来と同じであるが、本実施形
態は、試料ガスを計量管にチャージするための試料流路
系に新しく工夫を加えたものである。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In the figure, the configuration of a flow controller 2, a sampling valve 3, a column 4, a detector 5, and the like arranged along the flow of a carrier gas from a gas cylinder 1, that is, the basic configuration as a gas chromatograph is the same as the conventional one, In the present embodiment, a new design is added to a sample flow path system for charging the sample gas into the measuring tube.

【0013】即ち、試料ガスの流路中のサンプリングバ
ルブ3の出口側に圧力計32を設け、さらにその下流側
の試料排出路7に抵抗管33を設け、この抵抗管33を
サンプリングバルブ3と共に恒温槽34に収容したもの
である。抵抗管33は、内径3mm程度、長さ数十cm
の金属管にガラスビーズ等を充填したもの、または内径
0.5mm程度、長さ数mの細管であって、圧力30〜
50kPaで流量毎分200〜500mLとなるように
その抵抗を調整したものである。
That is, a pressure gauge 32 is provided on the outlet side of the sampling valve 3 in the flow path of the sample gas, and a resistance pipe 33 is further provided on the sample discharge path 7 on the downstream side. It is housed in a thermostat 34. The resistance tube 33 has an inner diameter of about 3 mm and a length of several tens cm.
A metal tube filled with glass beads or the like, or a thin tube having an inner diameter of about 0.5 mm and a length of several meters and a pressure of 30 to
The resistance was adjusted so that the flow rate was 200 to 500 mL per minute at 50 kPa.

【0014】このように構成したことにより、圧力計3
2は、チャージング時の計量管31内の圧力を指示する
と共に、この圧力は抵抗管33を試料ガスが流れること
によって生じるものであるから、同時に試料ガスの流量
をも指示することになる。つまり、この1つの計器で、
再現性良くサンプリングを行うために必要な試料ガスの
圧力と流量を同時にモニターすることができる。これに
より操作員は、ロスの少ない適正な試料流量に調整して
チャージングを行い、試料圧力を確認してサンプリング
を行うことが可能となる。
With this configuration, the pressure gauge 3
Reference numeral 2 indicates the pressure in the metering tube 31 during charging, and since this pressure is generated by the flow of the sample gas through the resistance tube 33, it also indicates the flow rate of the sample gas. In other words, with this one instrument,
The pressure and flow rate of the sample gas necessary for performing sampling with good reproducibility can be monitored simultaneously. This allows the operator to perform charging while adjusting the sample flow rate to an appropriate value with a small loss, check the sample pressure, and perform sampling.

【0015】圧力計32は、目視観測の必要上、恒温槽
の一部に設けた窓に面して取り付けられるので、コール
ドスポットになる可能性があるが、試料ガスは圧力計3
2内を流通するわけではないので、圧力計32内で一部
成分の液化が生じても試料ガスの流れに支障はない。
Since the pressure gauge 32 is mounted facing a window provided in a part of the thermostat for the necessity of visual observation, it may be a cold spot.
Since the gas does not flow through the inside of the pressure gauge 2, the flow of the sample gas does not hinder the liquefaction of some components in the pressure gauge 32.

【0016】恒温槽34の温度は、試料中の高沸点成分
が凝縮しない温度に設定されているので、抵抗管33内
で試料が液化して流路を詰まらせることはなく、また一
定温度に保たれるので温度による抵抗管33の抵抗変化
もなく、安定確実なモニタリングができる。恒温槽34
の温度は、試料の性状ばかりでなくサンプリングバルブ
3の耐熱性(200℃程度が上限)も考慮して定められ
る。カラム4と検出器5は、特に図示しないが、ガスク
ロマトグラフの一般的な構成として別の恒温槽に収容さ
れている。カラム4を収容する恒温槽(図示せず)の温
度は分析上の必要から定まるもので、サンプリングバル
ブ等の恒温槽34の温度とは異なるのが普通であるが、
両者の温度が同一である場合は恒温槽を共通にしても差
し支えない。
Since the temperature of the thermostat 34 is set at a temperature at which the high-boiling components in the sample are not condensed, the sample does not liquefy in the resistance tube 33 and clogs the flow path. Since the temperature is maintained, there is no change in the resistance of the resistance tube 33 due to temperature, and stable and reliable monitoring can be performed. Constant temperature bath 34
Is determined in consideration of not only the properties of the sample but also the heat resistance of the sampling valve 3 (the upper limit is about 200 ° C.). Although not particularly shown, the column 4 and the detector 5 are housed in separate thermostats as a general configuration of a gas chromatograph. The temperature of a thermostat (not shown) for accommodating the column 4 is determined by the necessity for analysis and is usually different from the temperature of the thermostat 34 such as a sampling valve.
When both temperatures are the same, the thermostat may be shared.

【0017】図1中に明示されていないが、プロセスラ
イン等からの試料の取り出しについては図2と同様であ
り、また試料供給路6は、前述のように、電熱線等を用
いて恒温槽34の温度と同程度に保温されているものと
する。なお、上記説明中の数値は一例を示したもので、
本発明をこれに限定するものではない。
Although not explicitly shown in FIG. 1, the removal of a sample from a process line or the like is the same as in FIG. 2, and the sample supply path 6 is connected to a thermostat using a heating wire as described above. It is assumed that the temperature is kept substantially the same as the temperature of 34. In addition, the numerical value in the above description is an example,
The present invention is not limited to this.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、サンプ
リングバルブの出口側に圧力計を設け、さらにその下流
側の試料排出路に抵抗管を挿入し、この抵抗管をサンプ
リングバルブと共に恒温槽に収容することにより、チャ
ージング時の計量管31内の試料圧力と同時に試料流量
をモニターできるようにしたので、試料のロスを抑えな
がら確実にチャージングを行うことができ、再現性の良
好な分析が可能となる。
As described above in detail, according to the present invention, a pressure gauge is provided at an outlet side of a sampling valve, and a resistance tube is inserted into a sample discharge passage on the downstream side thereof. Since the sample is accommodated in the tank, the sample flow rate can be monitored simultaneously with the sample pressure in the measuring tube 31 at the time of charging, so that charging can be performed reliably while suppressing sample loss, and the reproducibility is good. Analysis is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】従来のガス試料分析用ガスクロマトグラフの流
路構成の一例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a channel configuration of a conventional gas chromatograph for gas sample analysis.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ガスボンベ 2…流量調節器 3…サンプリングバルブ 4…カラム 5…検出器 6…試料供給路 7…試料排出路 31…計量管 32…圧力計 33…抵抗管 34…恒温槽 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gas cylinder 2 ... Flow rate controller 3 ... Sampling valve 4 ... Column 5 ... Detector 6 ... Sample supply path 7 ... Sample discharge path 31 ... Measuring pipe 32 ... Pressure gauge 33 ... Resistance pipe 34 ... Constant temperature bath

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】サンプリングバルブによりガス試料をサン
プリングするガスクロマトグラフにおいて、サンプリン
グバルブを通過して流れる試料ガスの流路のサンプリン
グバルブの出口側に圧力計を設けると共に、さらにその
下流の試料ガス排出流路に抵抗を設け、この抵抗を前記
サンプリングバルブと共に恒温槽に収容することを特徴
とするガスクロマトグラフ。
In a gas chromatograph for sampling a gas sample by a sampling valve, a pressure gauge is provided at an outlet side of the sampling valve in a flow path of the sample gas flowing through the sampling valve, and a sample gas discharge flow further downstream thereof is provided. A gas chromatograph, wherein a resistance is provided in a path, and the resistance is housed in a thermostat together with the sampling valve.
JP35493999A 1999-12-14 1999-12-14 Gas chromatograph Pending JP2001165918A (en)

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