JP2527645B2 - ガスクロマトグラフのキャリアガス圧力コントロ―ル装置 - Google Patents
ガスクロマトグラフのキャリアガス圧力コントロ―ル装置Info
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- JP2527645B2 JP2527645B2 JP2304046A JP30404690A JP2527645B2 JP 2527645 B2 JP2527645 B2 JP 2527645B2 JP 2304046 A JP2304046 A JP 2304046A JP 30404690 A JP30404690 A JP 30404690A JP 2527645 B2 JP2527645 B2 JP 2527645B2
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- valve
- gas
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カラム内に充填された充填剤とガスとの吸
着性の差を利用してガス分析を行うガスクロマトグラフ
に関し、特にガスクロマトグラフにおいてそのキャリア
ガスの圧力調整を行う減圧弁を電磁弁を介したキャリア
ガスの圧力で駆動するようにしたキャリアガス圧力コン
トロール装置に関するものである。
着性の差を利用してガス分析を行うガスクロマトグラフ
に関し、特にガスクロマトグラフにおいてそのキャリア
ガスの圧力調整を行う減圧弁を電磁弁を介したキャリア
ガスの圧力で駆動するようにしたキャリアガス圧力コン
トロール装置に関するものである。
石油化学プロセスや鉄鋼プロセスなどにおいてプロセ
スガスの成分分析を行い、その分析結果に基づいて各プ
ロセス工程を監視したり各種制御を行ったりするための
検出装置としてガスクロマトグラフが従来から一般に用
いられている。
スガスの成分分析を行い、その分析結果に基づいて各プ
ロセス工程を監視したり各種制御を行ったりするための
検出装置としてガスクロマトグラフが従来から一般に用
いられている。
第７図はこの種のガスクロマトグラフの基本的構成を
示す図で、恒温層を形成し所定温度に保持されるアナラ
イザ本体1,このアナライザ本体１内に配設されたサンプ
ルバルブ2,カラム３および検出器4,計量管5,ヘリウム等
の不活性ガスからなるキャリアガスCGを所定圧に減圧す
る減圧弁６等を備え、測定時にサンプルバルブ２の流路
を実線の状態から破線の状態に切替えることにより、計
量管５によって分取した測定すべきサンプルガスSGをキ
ャリアガスCGによってカラム３内に送り込むようにして
いる。カラム３にはサンプルガスSGに応じて異なるが、
活性炭，活性アルミナ，モレキュラーシーブ等の粒度を
揃えた粉末が固定相として充填されており、この固定相
とサンプルガスSG中の各ガス成分との吸着性や分配係数
の差異に基づく移動速度の差を利用して、各ガス成分を
相互に分離し、これを熱伝導率検出器，水素炎イオン化
検出器等の検出器４によって検出し電気信号に変換す
る。この電気信号はガス成分濃度に比例し、これをCPU
等のコントローラ７により波形処理したり記録紙に記録
する。
示す図で、恒温層を形成し所定温度に保持されるアナラ
イザ本体1,このアナライザ本体１内に配設されたサンプ
ルバルブ2,カラム３および検出器4,計量管5,ヘリウム等
の不活性ガスからなるキャリアガスCGを所定圧に減圧す
る減圧弁６等を備え、測定時にサンプルバルブ２の流路
を実線の状態から破線の状態に切替えることにより、計
量管５によって分取した測定すべきサンプルガスSGをキ
ャリアガスCGによってカラム３内に送り込むようにして
いる。カラム３にはサンプルガスSGに応じて異なるが、
活性炭，活性アルミナ，モレキュラーシーブ等の粒度を
揃えた粉末が固定相として充填されており、この固定相
とサンプルガスSG中の各ガス成分との吸着性や分配係数
の差異に基づく移動速度の差を利用して、各ガス成分を
相互に分離し、これを熱伝導率検出器，水素炎イオン化
検出器等の検出器４によって検出し電気信号に変換す
る。この電気信号はガス成分濃度に比例し、これをCPU
等のコントローラ７により波形処理したり記録紙に記録
する。
一方、非測定時にはサンプルバルブ２の流路を実線図
示の状態に切替えることにより、キャリアガスCGをカラ
ム３および検出器４へ導いている。
示の状態に切替えることにより、キャリアガスCGをカラ
ム３および検出器４へ導いている。
第８図は減圧弁６の従来例を示す断面図で、10はケー
ス、11は内室、12,13は内室11に連通するキャリアガス
供給通路およびキャリアガス排出通路、14は内室11を上
下２つの室11A,11Bに仕切るダイヤフラムで、下側の室1
1Aが圧力室、上側の室11Bが背圧室をそれぞれ形成して
いる。この背圧室11Bにはダイヤフラム14を圧力室11A側
に付勢する圧力設定用の圧縮コイルばね15と，圧縮コイ
ルばね15の上端を保持するばね受け部材16とが配設さ
れ、このばね受け部材16を圧力設定用ねじ17によって上
下動させると圧縮コイルばね15のばね圧が調整される。
ス、11は内室、12,13は内室11に連通するキャリアガス
供給通路およびキャリアガス排出通路、14は内室11を上
下２つの室11A,11Bに仕切るダイヤフラムで、下側の室1
1Aが圧力室、上側の室11Bが背圧室をそれぞれ形成して
いる。この背圧室11Bにはダイヤフラム14を圧力室11A側
に付勢する圧力設定用の圧縮コイルばね15と，圧縮コイ
ルばね15の上端を保持するばね受け部材16とが配設さ
れ、このばね受け部材16を圧力設定用ねじ17によって上
下動させると圧縮コイルばね15のばね圧が調整される。
また圧力室11A側にはシートリング20と，シートリン
グ20の流通孔21を開閉制御するポペット弁22が圧縮コイ
ルばね15に対向して配設されている。ポペット弁22は、
圧縮コイルばね23によって上方に付勢されることによ
り、上端部がシートリング20の流通孔21を貫通してダイ
ヤフラム14の上面側に設けられた面積板18に圧接されて
おり、キャリアガス供給通路12に供給されるキャリアガ
スCGの２次側ガス圧Ｐとダイヤフラム14の有効面積をか
けた力と圧縮コイルばね15のばね圧とバランスする位置
に保持され、これによって圧力室11Aからのキャリアガ
スCGの２次側圧力P0出力圧）を設定圧力と等しくなるよ
うにしている。
グ20の流通孔21を開閉制御するポペット弁22が圧縮コイ
ルばね15に対向して配設されている。ポペット弁22は、
圧縮コイルばね23によって上方に付勢されることによ
り、上端部がシートリング20の流通孔21を貫通してダイ
ヤフラム14の上面側に設けられた面積板18に圧接されて
おり、キャリアガス供給通路12に供給されるキャリアガ
スCGの２次側ガス圧Ｐとダイヤフラム14の有効面積をか
けた力と圧縮コイルばね15のばね圧とバランスする位置
に保持され、これによって圧力室11Aからのキャリアガ
スCGの２次側圧力P0出力圧）を設定圧力と等しくなるよ
うにしている。
しかしながら、このようなガスクロマトグラフにおい
て、キャリアガスCGの一次圧変動，振動，負荷変動，減
圧弁６の周囲温度特性等によってキャリアガスCGの２次
側圧力P0が変動すると、その流量も変化するため、カラ
ム３によるガス成分の分離状態および検出器４における
ブリッジ回路のバランスが崩れ、これによりベース電圧
が変動し、分析値がシフトしたり測定不能になる場合が
生じる。そのため、その都度圧力設定用ねじ17を回して
減圧弁６の設定圧を変えているが、わざわざ装置の所ま
で行き、圧力設定用ねじ17を手動操作することは非常に
面倒で、圧力変動に迅速に対処できないという問題があ
った。
て、キャリアガスCGの一次圧変動，振動，負荷変動，減
圧弁６の周囲温度特性等によってキャリアガスCGの２次
側圧力P0が変動すると、その流量も変化するため、カラ
ム３によるガス成分の分離状態および検出器４における
ブリッジ回路のバランスが崩れ、これによりベース電圧
が変動し、分析値がシフトしたり測定不能になる場合が
生じる。そのため、その都度圧力設定用ねじ17を回して
減圧弁６の設定圧を変えているが、わざわざ装置の所ま
で行き、圧力設定用ねじ17を手動操作することは非常に
面倒で、圧力変動に迅速に対処できないという問題があ
った。
このような問題を解消するため、同一出願人は、キャ
リアガスの流量調整を行う減圧弁６を電磁弁を介したキ
ャリアガスの圧力で駆動するキャリアガス圧力コントロ
ール装置を提案しており、その基本構成を第６図に示
す。
リアガスの流量調整を行う減圧弁６を電磁弁を介したキ
ャリアガスの圧力で駆動するキャリアガス圧力コントロ
ール装置を提案しており、その基本構成を第６図に示
す。
この装置は、第６図に示すように、内室11と，内室11
を上下２つの室11Aと11Bに仕切るダイヤフラム14と，内
室11に連通するキャリアガス供給通路12およびキャリア
ガス排出通路13と，ポペット弁22,圧縮コイルばね23等
から減圧弁６を構成し、下側の室11Aが圧力室、上側の
室11Bが背圧室をそれぞれ形成している。そしてキャリ
アガス供給流路12より送られてくるキャリアガスCGの圧
力を所定圧に減圧する減圧弁６の背圧室11Bには１つの
入口及び出口31,32を有し、この入口及び出口31,32はキ
ャリアガス供給通路12から分岐されキャリアガス排出流
路13に連通する背圧流路30を構成する分岐路33,34を介
して連通されている。これら分岐路33,34には焼結金属
等からなる固定絞り35,36がそれぞれ配置されている。
また、背圧流路30の一方の分岐路33にはキャリアガス圧
力増加用の上流側電磁弁37が配置されるとともに、他方
の分岐路34にはキャリアガス圧力減少用の下流側電磁弁
38が配置されている。さらに下流側電磁弁38の下流側に
は減圧弁６の２次側圧力P0を検出する圧力センサ40が配
設されており、この圧力センサ40の検出信号PVと予め設
定された設定圧信号つまりキャリアガス圧力設定信号SP
とをキャリアガス圧力コントローラ39で比較演算して、
その結果に基づき各電磁弁37,38を開閉制御することに
より、減圧弁６の２次側圧力を常に設定圧に保つように
なっている。
を上下２つの室11Aと11Bに仕切るダイヤフラム14と，内
室11に連通するキャリアガス供給通路12およびキャリア
ガス排出通路13と，ポペット弁22,圧縮コイルばね23等
から減圧弁６を構成し、下側の室11Aが圧力室、上側の
室11Bが背圧室をそれぞれ形成している。そしてキャリ
アガス供給流路12より送られてくるキャリアガスCGの圧
力を所定圧に減圧する減圧弁６の背圧室11Bには１つの
入口及び出口31,32を有し、この入口及び出口31,32はキ
ャリアガス供給通路12から分岐されキャリアガス排出流
路13に連通する背圧流路30を構成する分岐路33,34を介
して連通されている。これら分岐路33,34には焼結金属
等からなる固定絞り35,36がそれぞれ配置されている。
また、背圧流路30の一方の分岐路33にはキャリアガス圧
力増加用の上流側電磁弁37が配置されるとともに、他方
の分岐路34にはキャリアガス圧力減少用の下流側電磁弁
38が配置されている。さらに下流側電磁弁38の下流側に
は減圧弁６の２次側圧力P0を検出する圧力センサ40が配
設されており、この圧力センサ40の検出信号PVと予め設
定された設定圧信号つまりキャリアガス圧力設定信号SP
とをキャリアガス圧力コントローラ39で比較演算して、
その結果に基づき各電磁弁37,38を開閉制御することに
より、減圧弁６の２次側圧力を常に設定圧に保つように
なっている。
このようなキャリアガス圧力コントロール装置は、一
次圧変動，振動，負荷変動，減圧弁６の周囲温度特性等
によってガスクロマトグラフの分析値がドリフトしたり
することがなく、安定にガス分析を行うことができると
ともに、減圧弁６の減圧の設定圧力を自動的に可変設定
することができる等の利点を有している。
次圧変動，振動，負荷変動，減圧弁６の周囲温度特性等
によってガスクロマトグラフの分析値がドリフトしたり
することがなく、安定にガス分析を行うことができると
ともに、減圧弁６の減圧の設定圧力を自動的に可変設定
することができる等の利点を有している。
ところが、上述したように電磁弁37,38で減圧弁６の
圧力調整を行う装置では、減圧弁６の背圧流路30を構成
する分岐路33,34に設けた固定絞り35,36が緩いと、その
調整時に圧力のハンチングが起こりやすくなるので、通
常は固定絞り35,36を比較的きつくしてあるが、その圧
力調整に時間がかかるという問題があった。
圧力調整を行う装置では、減圧弁６の背圧流路30を構成
する分岐路33,34に設けた固定絞り35,36が緩いと、その
調整時に圧力のハンチングが起こりやすくなるので、通
常は固定絞り35,36を比較的きつくしてあるが、その圧
力調整に時間がかかるという問題があった。
本発明は以上の点に鑑み、かかる問題点を解消するた
めになされたもので、ハンチングを起こさせることな
く、圧力調整を短時間に行うことができるガスクロマト
グラフのキャリアガス圧力コントロール装置を提供する
ことを目的とする。
めになされたもので、ハンチングを起こさせることな
く、圧力調整を短時間に行うことができるガスクロマト
グラフのキャリアガス圧力コントロール装置を提供する
ことを目的とする。
本発明のキャリアガス圧力コントロール装置は、キャ
リアガスの圧力調整を行う減圧弁の２次側圧力を検出す
る圧力センサと、この圧力センサの検出信号をあらかじ
め設定された設定圧信号と比較しその比較結果に基づき
第１の電磁弁駆動信号と第２の電磁弁駆動信号いずれか
一方を出力するキャリア圧力制御部と、前記圧力センサ
の検出信号を受けてその出力が圧力増加方向か，あるい
は減少方向かを判断し、その結果に基づきデューティの
異なるゲートパルス信号を出力するゲートパルス発生手
段と、前記第1,第２の電磁弁駆動信号を前記ゲートパル
ス信号によりオン，オフ制御してそれらの信号のデュー
ティを可変する駆動ゲート部を備え、前記駆動ゲート部
より出力されるデューティの異なる第1,第２の電磁弁駆
動信号によって、前記減圧弁の背圧室にキャリアガスを
導入すべく固定絞りを含む背圧流路にそれぞれ配設され
たキャリアガス制御用の２つの電磁弁を駆動するように
したものである。
リアガスの圧力調整を行う減圧弁の２次側圧力を検出す
る圧力センサと、この圧力センサの検出信号をあらかじ
め設定された設定圧信号と比較しその比較結果に基づき
第１の電磁弁駆動信号と第２の電磁弁駆動信号いずれか
一方を出力するキャリア圧力制御部と、前記圧力センサ
の検出信号を受けてその出力が圧力増加方向か，あるい
は減少方向かを判断し、その結果に基づきデューティの
異なるゲートパルス信号を出力するゲートパルス発生手
段と、前記第1,第２の電磁弁駆動信号を前記ゲートパル
ス信号によりオン，オフ制御してそれらの信号のデュー
ティを可変する駆動ゲート部を備え、前記駆動ゲート部
より出力されるデューティの異なる第1,第２の電磁弁駆
動信号によって、前記減圧弁の背圧室にキャリアガスを
導入すべく固定絞りを含む背圧流路にそれぞれ配設され
たキャリアガス制御用の２つの電磁弁を駆動するように
したものである。
本発明においては、キャリアガス圧力制御用の２つの
電磁弁をパルス幅の異なる信号つまりデューティの異な
るパルス信号で駆動することにより、減圧弁における１
パルス当たりのキャリアガスの圧力変化幅が変えられ
る。
電磁弁をパルス幅の異なる信号つまりデューティの異な
るパルス信号で駆動することにより、減圧弁における１
パルス当たりのキャリアガスの圧力変化幅が変えられ
る。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説
明する。
明する。
第１図は本発明に係るガスクロマトグラフの一実施例
を示す基本的構成図である。この実施例においてキャリ
アガスの圧力調整を行う減圧弁６を上流側電磁弁37と下
流側電磁弁38を介したキャリアガスの圧力で駆動するよ
うに構成されている点は上述した第６図のものと同様で
あるが、減圧弁６の２次側圧力の検出する圧力センサ40
の検出信号PVがA/D変換器41を経てコントローラとして
のCPU（マイクロコンピュータ）42に入力されている。
そしてCPU42はこの圧力センサ40からの検出信号PVをそ
の出力が圧力増加方向か，あるいは圧力減少方向かを判
断する機能を有し、その判断結果に基づきデューティの
異なるゲートパルス信号GPを駆動ゲート部44に出力する
とともに、設定圧信号つまりキャリアガス圧力設定信号
SPをキャリアガス圧力制御部43に出力する。このキャリ
アガス圧力制御部43は、例えば第２図に示すように、２
つのオペアンプ43a,43bと抵抗器43c,43dを用い、圧力セ
ンサ40の検出信号PVがCPU42から送出される設定信号SP
の許容範囲に入ったとき、すなわち設定信号SPと検出信
号PVの偏差が抵抗器43cの抵抗値で決まる不感帯の範囲
に入ったとき、各オペアンプ43a,43bの出力であるキャ
リアガス圧力増加用の第１の電磁弁駆動信号V LCO,キャ
リアガス圧力減少用の第２の電磁弁駆動信号V HCOは
「Ｌ」レベル（オフ信号）とし、その偏差が不感帯の範
囲を外れたときは第１及び第２の電磁弁駆動信号V LCO,
V HCOを「Ｈ」レベル（オン信号）とし、その信号を駆
動ゲート部44の各スイッチ44a,44bにそれぞれ入力する
ものとなっている。
を示す基本的構成図である。この実施例においてキャリ
アガスの圧力調整を行う減圧弁６を上流側電磁弁37と下
流側電磁弁38を介したキャリアガスの圧力で駆動するよ
うに構成されている点は上述した第６図のものと同様で
あるが、減圧弁６の２次側圧力の検出する圧力センサ40
の検出信号PVがA/D変換器41を経てコントローラとして
のCPU（マイクロコンピュータ）42に入力されている。
そしてCPU42はこの圧力センサ40からの検出信号PVをそ
の出力が圧力増加方向か，あるいは圧力減少方向かを判
断する機能を有し、その判断結果に基づきデューティの
異なるゲートパルス信号GPを駆動ゲート部44に出力する
とともに、設定圧信号つまりキャリアガス圧力設定信号
SPをキャリアガス圧力制御部43に出力する。このキャリ
アガス圧力制御部43は、例えば第２図に示すように、２
つのオペアンプ43a,43bと抵抗器43c,43dを用い、圧力セ
ンサ40の検出信号PVがCPU42から送出される設定信号SP
の許容範囲に入ったとき、すなわち設定信号SPと検出信
号PVの偏差が抵抗器43cの抵抗値で決まる不感帯の範囲
に入ったとき、各オペアンプ43a,43bの出力であるキャ
リアガス圧力増加用の第１の電磁弁駆動信号V LCO,キャ
リアガス圧力減少用の第２の電磁弁駆動信号V HCOは
「Ｌ」レベル（オフ信号）とし、その偏差が不感帯の範
囲を外れたときは第１及び第２の電磁弁駆動信号V LCO,
V HCOを「Ｈ」レベル（オン信号）とし、その信号を駆
動ゲート部44の各スイッチ44a,44bにそれぞれ入力する
ものとなっている。
また、駆動ゲート部44はCPU42から出力されるゲート
パルス信号GPによって第１及び第２の電磁弁駆動信号V
LCO,V HCOをオン，オフ制御してその信号のデューティ
を可変したうえ、電磁弁駆動回路45に出力することによ
り、この電磁弁駆動回路45は駆動ゲート44より出力され
るデューティの異なる第1,第２の電磁弁駆動信号VL,VH
によって上流側電磁弁37,下流側電磁弁38をそれぞれ開
閉制御して減圧弁６の２次側圧力を調整するものとなっ
ている。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示
している。
パルス信号GPによって第１及び第２の電磁弁駆動信号V
LCO,V HCOをオン，オフ制御してその信号のデューティ
を可変したうえ、電磁弁駆動回路45に出力することによ
り、この電磁弁駆動回路45は駆動ゲート44より出力され
るデューティの異なる第1,第２の電磁弁駆動信号VL,VH
によって上流側電磁弁37,下流側電磁弁38をそれぞれ開
閉制御して減圧弁６の２次側圧力を調整するものとなっ
ている。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示
している。
次に上記実施例構成の動作について説明する。
ここで、キャリアガスCGはキャリアガス供給流路12を
経て減圧弁６の圧力室1A側に１次側圧力Psとして送られ
ると共に、上流側電磁弁37を開くと、背圧流路30の分岐
路33,固定絞り35を通って背圧室11Bにも背圧PNとして送
られ、この背圧PNを、１次側圧力Psと圧縮コイルばね23
のばね圧の和と対応させている。そして背圧PNは下流側
電磁弁38を開くと低下する。
経て減圧弁６の圧力室1A側に１次側圧力Psとして送られ
ると共に、上流側電磁弁37を開くと、背圧流路30の分岐
路33,固定絞り35を通って背圧室11Bにも背圧PNとして送
られ、この背圧PNを、１次側圧力Psと圧縮コイルばね23
のばね圧の和と対応させている。そして背圧PNは下流側
電磁弁38を開くと低下する。
しかして、定常時にキャリアガス圧力制御部43に圧力
センサ40の検出信号PVと,CPU42から送出される設定信号
SPがD/A変換器（図示せず）を経て入力されると、この
制御部43は両信号を比較してその信号SPとPVの偏差が抵
抗器43cの抵抗値で決まる不感帯の範囲に入れば、第１
及び第２の電磁弁駆動信号VL,VHは共に「Ｌ」レベル
（オフ信号）となる。そのため出力が駆動ゲート部44,
電磁弁駆動部45に送られず、上流側電磁弁37,下流側電
磁弁38は共にオフとなって減圧弁６の２次側圧力Poが一
定に保たれるように動作する。この場合、キャリアガス
CGの１次側圧力Ps,背圧PNおよび２次側圧力Poの関係
は、Ps＞PN＞Poとなる。
センサ40の検出信号PVと,CPU42から送出される設定信号
SPがD/A変換器（図示せず）を経て入力されると、この
制御部43は両信号を比較してその信号SPとPVの偏差が抵
抗器43cの抵抗値で決まる不感帯の範囲に入れば、第１
及び第２の電磁弁駆動信号VL,VHは共に「Ｌ」レベル
（オフ信号）となる。そのため出力が駆動ゲート部44,
電磁弁駆動部45に送られず、上流側電磁弁37,下流側電
磁弁38は共にオフとなって減圧弁６の２次側圧力Poが一
定に保たれるように動作する。この場合、キャリアガス
CGの１次側圧力Ps,背圧PNおよび２次側圧力Poの関係
は、Ps＞PN＞Poとなる。
次にキャリアガス圧力制御部43において、設定信号SP
の変更または負荷変動によりそのSPとPVの偏差が不感帯
の範囲と外れると、例えば検出信号PVがキャリア圧力設
定信号SPの下限値SP1以下の場合、２次側圧力Poは設定
圧力より低い。この時、CPU42は圧力センサ40からの検
出信号PVを受けて圧力増加方向と判断し、狭いパルス幅
Taをもつゲートパルス信号GP（第３図（ａ）参照）を駆
動ゲート部44に出力する。そしてキャリアガス圧力制御
部43は第１の電磁弁駆動信号VLCOのみを「Ｈ」レベル
（オン信号）とし、この信号VLCOが駆動ゲート44のスイ
ッチ44aに入力されて狭いパルス幅Taのゲートパルス信
号GPによってオン，オフ制御されて電磁弁駆動部45に入
力される。これにより、その信号VLによって上流側電磁
弁37を開く一方、下流側電磁弁38を前閉状態に保持し、
背圧室11Bに供給されるキャリアガスCGの圧力を増加さ
せる。すると、背圧PNが増大し、ダイヤフラム14を圧縮
コイルばね23に抗して下方に変位させ、ポペット弁22を
開く。したがって、圧力室11Aへ供給されるキャリアガ
スCGの圧力が増加し、２次側圧力Poを増大させる。２次
側圧力Poが増加して設定圧力と一致すると、検出信号PV
がキャリア圧力設定信号SPの範囲内に入るため上流側電
磁弁37を閉鎖する（第３図（ｂ））。
の変更または負荷変動によりそのSPとPVの偏差が不感帯
の範囲と外れると、例えば検出信号PVがキャリア圧力設
定信号SPの下限値SP1以下の場合、２次側圧力Poは設定
圧力より低い。この時、CPU42は圧力センサ40からの検
出信号PVを受けて圧力増加方向と判断し、狭いパルス幅
Taをもつゲートパルス信号GP（第３図（ａ）参照）を駆
動ゲート部44に出力する。そしてキャリアガス圧力制御
部43は第１の電磁弁駆動信号VLCOのみを「Ｈ」レベル
（オン信号）とし、この信号VLCOが駆動ゲート44のスイ
ッチ44aに入力されて狭いパルス幅Taのゲートパルス信
号GPによってオン，オフ制御されて電磁弁駆動部45に入
力される。これにより、その信号VLによって上流側電磁
弁37を開く一方、下流側電磁弁38を前閉状態に保持し、
背圧室11Bに供給されるキャリアガスCGの圧力を増加さ
せる。すると、背圧PNが増大し、ダイヤフラム14を圧縮
コイルばね23に抗して下方に変位させ、ポペット弁22を
開く。したがって、圧力室11Aへ供給されるキャリアガ
スCGの圧力が増加し、２次側圧力Poを増大させる。２次
側圧力Poが増加して設定圧力と一致すると、検出信号PV
がキャリア圧力設定信号SPの範囲内に入るため上流側電
磁弁37を閉鎖する（第３図（ｂ））。
また、外乱や負荷変動等によって２次側圧力Poが設定
圧力より大きくなり、検出信号PVの値がキャリア圧力設
定信号SPの上限値SP2を越えると、CPU42は圧力センサ40
からの検出信号PVを受けて圧力減少方向と判断し、広い
パルス幅Tbのゲートパルス信号GP（第４図（ａ）参照）
を駆動ゲート部44に出力する。そしてキャリアガス圧力
制御部43は第２の電磁弁駆動信号VHCOのみを「Ｈ」レベ
ル（オン信号）とし、その信号が駆動ゲート部44のスイ
ッチ44bに入力されて広いパルス幅Tbのゲートパルス信
号GPによってオン，オフ制御され、電磁弁駆動部45に入
力される。これにより下流側電磁弁38は開いて背圧PNを
下げる。すると、その分だけダイヤフラム14が上方に変
位してポペット弁22が閉まり、２次側圧力Poを低下させ
る。そして２次側圧力Poが設定圧と一致すると、検出信
号PVがキャリアガス圧力設定信号SPの範囲内に入るため
下流側電磁弁38を閉鎖する動作を行う（第４図
（ｂ））。
圧力より大きくなり、検出信号PVの値がキャリア圧力設
定信号SPの上限値SP2を越えると、CPU42は圧力センサ40
からの検出信号PVを受けて圧力減少方向と判断し、広い
パルス幅Tbのゲートパルス信号GP（第４図（ａ）参照）
を駆動ゲート部44に出力する。そしてキャリアガス圧力
制御部43は第２の電磁弁駆動信号VHCOのみを「Ｈ」レベ
ル（オン信号）とし、その信号が駆動ゲート部44のスイ
ッチ44bに入力されて広いパルス幅Tbのゲートパルス信
号GPによってオン，オフ制御され、電磁弁駆動部45に入
力される。これにより下流側電磁弁38は開いて背圧PNを
下げる。すると、その分だけダイヤフラム14が上方に変
位してポペット弁22が閉まり、２次側圧力Poを低下させ
る。そして２次側圧力Poが設定圧と一致すると、検出信
号PVがキャリアガス圧力設定信号SPの範囲内に入るため
下流側電磁弁38を閉鎖する動作を行う（第４図
（ｂ））。
このように本実施例によると、キャリア圧力設定信号
SPの値の変更または負荷変動によりその設定信号SPと圧
力センサ40の信号PVの偏差が許容範囲を外れると、第１
または第２の電磁弁駆動信号VLCO,VHCOを出力して各々
の電磁弁37,38を駆動することにより、減圧弁６の２次
側圧力POを可変制御して修正動作を行うことができる。
このとき、キャリア圧力制御部43から出力される第1,第
２の電磁弁駆動信号VLCO,VHCOを駆動ゲート部44のゲー
トパルス信号GPによってオン，オフ制御し、その信号の
パルス幅つまりデューティを変化させることによって、
減圧弁６で減圧されるキャリアガス圧力のゲートパルス
信号１パルスにおける圧力変化幅が変えられる。このた
めオーバーシュートやハンチングを無くすことができ
る。
SPの値の変更または負荷変動によりその設定信号SPと圧
力センサ40の信号PVの偏差が許容範囲を外れると、第１
または第２の電磁弁駆動信号VLCO,VHCOを出力して各々
の電磁弁37,38を駆動することにより、減圧弁６の２次
側圧力POを可変制御して修正動作を行うことができる。
このとき、キャリア圧力制御部43から出力される第1,第
２の電磁弁駆動信号VLCO,VHCOを駆動ゲート部44のゲー
トパルス信号GPによってオン，オフ制御し、その信号の
パルス幅つまりデューティを変化させることによって、
減圧弁６で減圧されるキャリアガス圧力のゲートパルス
信号１パルスにおける圧力変化幅が変えられる。このた
めオーバーシュートやハンチングを無くすことができ
る。
また本実施例では、圧力センサ40の検出出力PVにより
圧力増加方向か，減少方向かを判断して、それが増加方
向のときは狭いパルス幅Taの信号VLによって上流側電磁
弁37を駆動し、減少方向のときは広いパルス幅Tbの信号
VHによって下流側電磁弁38を駆動することにより、固定
絞り35,36をきつくしたまま、圧力減少時の調整速度を
速めることができる。
圧力増加方向か，減少方向かを判断して、それが増加方
向のときは狭いパルス幅Taの信号VLによって上流側電磁
弁37を駆動し、減少方向のときは広いパルス幅Tbの信号
VHによって下流側電磁弁38を駆動することにより、固定
絞り35,36をきつくしたまま、圧力減少時の調整速度を
速めることができる。
なお、上述の実施例では、キャリアガスの圧力調整を
行う減圧弁６を上流側電磁弁37,下流側電磁弁38を介し
たキャリアガスの圧力で駆動する場合について示した
が、本発明はこれに限らず、第５図（ａ）に示すよう
に、減圧弁６の背圧室11Bに分岐路33aを介して１つの出
入口31aを設け、この分岐路33aを背圧流路30に連通し
て、各々の流路に固定絞り35,36をそれぞれ配設するこ
ともできる。また、第５図（ｂ）に示すように、上流側
電磁弁37の他にもう１つの電磁弁38を分岐路33aに設
け、その下流側に可変絞り36aを配設したり、あるいは
第５図（ｃ）に示すように、下流側電磁弁38の他にもう
１つの電磁弁37を分岐路33aに設け、上流側に固定絞り3
5を配設したり、種々の変形が可能である。
行う減圧弁６を上流側電磁弁37,下流側電磁弁38を介し
たキャリアガスの圧力で駆動する場合について示した
が、本発明はこれに限らず、第５図（ａ）に示すよう
に、減圧弁６の背圧室11Bに分岐路33aを介して１つの出
入口31aを設け、この分岐路33aを背圧流路30に連通し
て、各々の流路に固定絞り35,36をそれぞれ配設するこ
ともできる。また、第５図（ｂ）に示すように、上流側
電磁弁37の他にもう１つの電磁弁38を分岐路33aに設
け、その下流側に可変絞り36aを配設したり、あるいは
第５図（ｃ）に示すように、下流側電磁弁38の他にもう
１つの電磁弁37を分岐路33aに設け、上流側に固定絞り3
5を配設したり、種々の変形が可能である。
さらに、本発明は各電磁弁37,38をパルス駆動するの
に、圧力変化の速度に応じて所定のパルス幅をもつパル
ス信号によって駆動することもできる。
に、圧力変化の速度に応じて所定のパルス幅をもつパル
ス信号によって駆動することもできる。
本発明によれば、キャリアガスの圧力調整を行う減圧
弁を２つの電磁弁を介したキャリアガスの圧力で駆動す
る装置において、各電磁弁をデューティの異なるパルス
信号で駆動することにより、ハンチングを起こさせるこ
となく、圧力の調整速度を速めることができる。
弁を２つの電磁弁を介したキャリアガスの圧力で駆動す
る装置において、各電磁弁をデューティの異なるパルス
信号で駆動することにより、ハンチングを起こさせるこ
となく、圧力の調整速度を速めることができる。
第１図は本発明に係るガスクロマトグラフの一実施例を
示す基本的構成図、第２図は第１図のキャリアガス流量
制御部及び駆動ゲート部の回路構成図、第３図および第
４図は第１図の実施例の動作を説明するための説明図、
第５図（ａ）ないし（ｃ）は第１図の減圧弁の変形例を
それぞれ示す構成図、第６図は先に出願されたキャリア
ガス圧力コントロール装置の一例を示す概略図、第７図
は通常のガスクロマトグラフの基本構成図、第８図は第
７図の減圧弁の一例を示す断面構造図である。 １……アナライザ本体、２……サンプルバスブ、３……
カラム、４……検出器、５……計量管、６……減圧弁、
30……背圧流路、33,34……分岐路、35,36……固定絞
り、37,38……電磁弁、40……圧力センサ、41……A/D変
換器、42……CPU、43……キャリアガス圧力制御部、44
……駆動ゲート部、45……電磁弁駆動部。
示す基本的構成図、第２図は第１図のキャリアガス流量
制御部及び駆動ゲート部の回路構成図、第３図および第
４図は第１図の実施例の動作を説明するための説明図、
第５図（ａ）ないし（ｃ）は第１図の減圧弁の変形例を
それぞれ示す構成図、第６図は先に出願されたキャリア
ガス圧力コントロール装置の一例を示す概略図、第７図
は通常のガスクロマトグラフの基本構成図、第８図は第
７図の減圧弁の一例を示す断面構造図である。 １……アナライザ本体、２……サンプルバスブ、３……
カラム、４……検出器、５……計量管、６……減圧弁、
30……背圧流路、33,34……分岐路、35,36……固定絞
り、37,38……電磁弁、40……圧力センサ、41……A/D変
換器、42……CPU、43……キャリアガス圧力制御部、44
……駆動ゲート部、45……電磁弁駆動部。
Claims (1)
- 【請求項１】キャリアガスを減圧弁およびサンプルバル
ブを経てカラムに導き、該サンプルバルブの流路切替に
よりサンプルガスを前記カラムに導いて各ガス成分に分
離し、これを検出器によって検出するガスクロマトグラ
フにおいて、 キャリアガスの圧力調整を行う減圧弁の２次側圧力を検
出する圧力センサと、この圧力センサの検出信号をあら
かじめ設定された設定圧信号と比較しその比較結果に基
づき第１の電磁弁駆動信号と第２の電磁弁駆動信号いず
れか一方を出力するキャリア圧力制御部と、前記圧力セ
ンサの検出信号を受けてその出力が圧力増加方向か，あ
るいは減少方向かを判断し、その結果に基づきデューテ
ィの異なるゲートパルス信号を出力するゲートパルス発
生手段と、前記第1,第２の電磁弁駆動信号を前記ゲート
パルス信号によりオン，オフ制御してそれらの信号のデ
ューティを可変する駆動ゲート部を備え、前記駆動ゲー
ト部より出力されるデューティの異なる第1,第２の電磁
弁駆動信号によって、前記減圧弁の背圧室にキャリアガ
スを導入すべく固定絞りを含む背圧流路にそれぞれ配設
されたキャリアガス制御用の２つの電磁弁を駆動するよ
うにしたことを特徴とするガスクロマトグラフのキャリ
アガス圧力コントロール装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2304046A JP2527645B2 (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | ガスクロマトグラフのキャリアガス圧力コントロ―ル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2304046A JP2527645B2 (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | ガスクロマトグラフのキャリアガス圧力コントロ―ル装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04177162A JPH04177162A (ja) | 1992-06-24 |
| JP2527645B2 true JP2527645B2 (ja) | 1996-08-28 |
Family
ID=17928397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2304046A Expired - Lifetime JP2527645B2 (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | ガスクロマトグラフのキャリアガス圧力コントロ―ル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2527645B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3259655B2 (ja) * | 1997-04-25 | 2002-02-25 | 株式会社島津製作所 | ガスクロマトグラフ分析装置 |
| DE202012013442U1 (de) * | 2012-06-21 | 2017-01-18 | Drägerwerk AG & Co. KGaA | Pneumatische Komponente zur Probenahme für einen Gassensor |
| CN104198629A (zh) * | 2014-09-12 | 2014-12-10 | 广西电网公司电力科学研究院 | 一种用于变压器油色谱监测系统中的载气自动切换装置 |
| JP6433228B2 (ja) * | 2014-10-06 | 2018-12-05 | 藤倉ゴム工業株式会社 | 空気レギュレータ |
| CN108020447B (zh) * | 2018-02-01 | 2024-04-05 | 安徽理工大学 | 一种气相色谱流量恒定采进样系统装置 |
-
1990
- 1990-11-13 JP JP2304046A patent/JP2527645B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04177162A (ja) | 1992-06-24 |
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