JP3367292B2 - ガスクロマトグラフ装置 - Google Patents

ガスクロマトグラフ装置

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、ガスクロマトグラ
フ装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来のガスクロマトグラフ装置の構成及
び動作を図3を用い説明する。カラム15の入口に設け
られた試料気化室12には、キャリアガスを導入するた
めのキャリアガス流路、試料気化室12内のシリコンゴ
ムキャップが発生する成分を排出するためのパージ流路
及び試料気化室12に注入された試料の一部をキャリア
ガスとともに排出するためのスプリット流路が接続され
ている。 【0003】キャリアガス流路にはHeガス等のキャリ
アガスの流量を制御するための制御バルブ10及び流量
センサ11が、またパージ流路には圧力センサ13が設
けられている。この圧力センサ13と試料気化室12と
の間にはガス抵抗が殆ど無いため、圧力センサ13によ
る検出圧力は試料気化室12内の圧力と同一と看做せ
る。操作部17では、カラム内径等のディメンジョン、
キャリアガスの種類、更にはカラム入口圧等の各種分析
条件が測定者により設定される。制御部16は、圧力セ
ンサ13によりカラム入口圧をモニタし、このガス圧が
設定されたカラム入口圧になるように、またスプリット
流路とカラム15とに流れるガスの比(スプリット比)
が設定されたスプリット比となるように、制御バルブ1
0、14を制御する。 【0004】上記構成のガスクロマトグラフ装置におい
て、試料気化室12に注入された試料はそこで気化し、
キャリアガスの流れに乗ってカラム15内に導入され、
カラム15内を通過する際に成分毎に分離される。従っ
て、試料が注入された後カラム15出口で検出される迄
の保持時間に基づき各成分は同定される。この保持時間
はカラム15内を流れるキャリアガスの流速に依存する
から、分析結果の比較や再現性を良くするためには該流
速を同一の状態に維持して分析を行なうことが必要であ
る。 【0005】カラム15内を流れるキャリアガスの平均
線速度は次式で与えられる。 u=(3D2/128μL)・ [(P−Po)(P+Po2/(P2+PPo+Po 2)] …(1) ここで、D:カラム内径、μ:ガス粘性係数、L:カラ
ム長、P:カラム入口圧、Po:カラム出口圧(大気
圧)である。 【0006】上述のようなガスクロマトグラフ装置で
は、設定された分析条件から(1)式に基づきキャリアガ
ス流速が計算され、操作部17にその値が表示される。
従って、測定者はこの値が所望の値となるようにカラム
入口圧の設定を修正する。なお、分析条件としてキャリ
アガス流速を直接設定できるような装置もあり、その場
合には設定された流速から(1)式に基づきカラム入口圧
が逆算され、このガス圧になるようにガス流量が調節さ
れる。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】上記(1)式にて流速又
はカラム入口圧が算出される際、通常、大気圧は標準気
圧(1013.25hPa)に固定される。ところが、実際には大
気圧は標高によって相違するため、例えば、同一のカラ
ム入口圧を設定しても標高の異なる2地点における実際
のキャリアガス流速は相違する。この結果、同一成分の
保持時間が相違してしまい、分析する場所により分析結
果に差が生じることになる。このような問題点を解決す
るため、大気圧測定センサを備え、その測定結果に基づ
きキャリアガス流速が所望の値になるようにカラム入口
圧を補正する方法も行なわれているが、装置のコストア
ップは避けられない。 【0008】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、殆どコ
ストアップ無しに標高の異なる場所において同一分析結
果を得ることのできるガスクロマトグラフ装置を提供す
ることにある。 【0009】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明は、キャリアガスをカラム内に供給し
つつ気化した試料を該キャリアガス流にのせて該カラム
に導入し該試料中の成分分離を行なうカラムガスクロマ
トグラフ装置において、 a)標高を入力するために操作される操作手段と、 b)標高に応じた大気圧を得るための大気圧算出手段と、 c)前記操作手段の操作により入力された標高に応じた大
気圧に基づいてカラム内のキャリアガス流速が所定値と
なるカラム入口圧の目標値を算出しカラム入口圧が該目
標値となるように制御する制御手段と、を備えることを
特徴としている。 【0010】 【発明の実施の形態】或る地点の大気圧は、気象による
影響は相対的に小さく標高が支配的である。そこで、本
発明に係るガスクロマトグラフ装置では、標高を測定者
が入力できるようにし、入力された標高を大気圧に換算
することによりその場所の大気圧を得る。上記大気圧算
出手段は、具体的には、予め標高と大気圧との対応関係
が記憶されたメモリ、或いは標高から大気圧を算出する
計算式が組み込まれた演算器が用いられる。 【0011】分析条件としてカラム入口(試料気化室)
圧が設定される場合には、まず、大気圧が標準気圧であ
るとして(1)式によりキャリアガス流速が計算される。
次に大気圧を大気圧算出手段から得られた値とし、該流
速が先の計算値になるようなカラム入口圧を逆算する。
また、分析条件としてキャリアガス流速が設定される場
合には、大気圧を大気圧算出手段から得られた値とし、
設定された流速から(1)式に基づきカラム入口圧が逆算
される。そして、カラム入口へ供給されるキャリアガス
の流量やカラム以外のガス排出流路(スプリット流路)
のガス流量を制御することにより、カラム入口圧が計算
により求めた値となるようにする。 【0012】 【発明の効果】この結果、大気圧が相違してもキャリア
ガス流速は同一となるため、同一成分の保持時間は同一
になる。従って、本発明によれば、標高による大気圧の
相違があっても、測定者による簡単な操作により大気圧
の相違に無関係な分析が行なえる。 【0013】 【実施例】図1は本発明に係るガスクロマトグラフ装置
の要部の構成図である。本実施例のガスクロマトグラフ
装置の特徴は、大気圧換算メモリ162が備えられ、操
作部17に新たに設けられた標高を設定するための入力
キーからの信号が大気圧換算メモリ162に入力され、
その出力は圧力・流量制御部161に入力されているこ
とである。 【0014】大気圧換算メモリ162はリードオンリー
メモリ(ROM)であり、予め求められた標高と大気圧
との対応関係が記憶されている。図2は国際民間航空機
関(ICAO)が採用している「ICAO標準大気」の
対応表の一部分である。例えば、このようなモデルに基
づき標高と大気圧との1対1の対応関係が作成され、R
OMに格納される。 【0015】上記構成における具体的な動作は次の通り
である。操作部17から、カラム15のディメンジョ
ン、加熱温度、キャリアガスの種類、スプリット比、カ
ラム入口圧等の分析条件が測定者により設定される。ま
た、当該地点の標高も分析条件の一つとして入力され
る。操作部17から入力された標高は上述のような大気
圧換算メモリ162の入力として供給され、その出力に
は大気圧Poが得られる。この大気圧Poが圧力・流量制
御部161に入力される。 【0016】圧力・流量制御部161では、まず、大気
圧Poが標準気圧(1013.25hPa)であるとし、操作部1
7にて設定された分析条件から(1)式によりキャリアガ
ス流速が計算される。次に大気圧を大気圧換算メモリ1
62から得られた値とし、キャリアガス流速が先に計算
により求められた値になるようなカラム入口圧Pを(1)
式により逆算する。すなわち、設定されたカラム入口圧
を標高に応じて補正し、所望のキャリアガス流速が得ら
れるようにする。 【0017】上述のように算出したカラム入口圧を制御
目標値とし、制御バルブ14の開放量及び制御バルブ1
0の流量を制御し圧力センサ13のガス圧検出値が該目
標値となるようにする。 【0018】なお、操作部17にてカラム入口圧でなく
キャリアガス流速を直接設定する構成としても良く、そ
の場合には設定されたキャリアガス流速及び大気圧換算
メモリ162出力から(1)式に基づきカラム入口圧が計
算される。 【0019】また、上記実施例では標高を大気圧に換算
するために予め対応関係が書き込まれたメモリが用いら
れているが、標高と大気圧との関係を線形或いは非線形
の近似式で表現し、この近似式による演算を行なって大
気圧を算出するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】 【図1】 本発明に係るガスクロマトグラフ装置の要部
の構成図。 【図2】 標高と大気圧との対応関係の一例を示す図。 【図3】 従来のガスクロマトグラフ装置の要部の構成
図。 【符号の説明】 10…制御バルブ 13…圧力センサ 14…制御バルブ 15…カラム 16…制御部 161…圧力・流量制御部 162…大気圧換算メモリ 17…操作部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−262002(JP,A) 特開 平3−18756(JP,A) 特開 平9−15222(JP,A) 特開 平5−333013(JP,A) 特開 平7−280786(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 30/32 G01N 30/26

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 キャリアガスをカラム内に供給しつつ気
    化した試料を該キャリアガス流にのせて該カラムに導入
    し該試料中の成分分離を行なうガスクロマトグラフ装置
    において、 a)標高を入力するために操作される操作手段と、 b)標高に応じた大気圧を得るための大気圧算出手段と、 c)前記操作手段の操作により入力された標高に応じた大
    気圧に基づいてカラム内のキャリアガス流速が所定値と
    なるカラム入口圧の目標値を算出しカラム入口圧が該目
    標値となるように制御する制御手段と、を備えることを
    特徴とするガスクロマトグラフ装置。
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