JP7392640B2 - 気体試料導入装置、および、気体試料導入装置のリークチェック方法 - Google Patents
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Description
<第1実施形態>
(1)気体試料導入装置100(ループ専用機)の構成
本実施形態の気体試料導入装置100は、図2に示すように、試料容器接続流路p3と、加圧用ガス供給流路p1と、ガス排出流路p2と、サンプルループ22と、キャリアガス供給流路p5と、分析装置接続流路p6と、第1流路切替バルブ1と、第1開閉バルブ11と、第2開閉バルブ12と、圧力センサ23と、制御部30と、を備えている。気体試料導入装置100は、試料容器21を加熱する装置、ニードルを試料容器21に刺し入れる装置を含む。気体試料導入装置100は、サンプルトレイ200にある試料容器21を気体試料導入装置100の所定の位置に搬送する装置を含んでもよい。
(2)気体試料導入装置100によるガス試料の分析装置への導入方法
次に、気体試料導入装置100によるガス試料の分析装置への導入方法について説明する。
第1流路切替バルブ1を第1状態(ロード状態)に設定し、第2開閉バルブ12は閉にした状態で、第1開閉バルブ11を閉から開に変更する(バルブフォーメーションA1)。加圧用ガスの圧力が、加圧用ガス供給流路p1から、サンプルループ22、試料容器接続流路p3を経由して、試料容器21内のヘッドスペースに加えられる(図5)。つまり、ヘッドスペースは、加圧用ガスの圧力となる。
(3)気体試料導入装置100のリークチェック方法
次に、気体試料導入装置100のリークチェック方法について、図面を用いて説明する。図3,4は、リークチェック方法を示すフローチャートである。
<第2実施形態>
(4)気体試料導入装置100a(トラップ/ループ両用機)の構成
本実施形態の気体試料導入装置100aは、図7に示すように、サンプルループ22と、トラップ管24の両方を含む、トラップ/ループ両用機である。気体試料導入装置100aは、試料容器接続流路p3と、加圧用ガス供給流路p1と、ガス排出流路p2と、サンプルループ22と、トラップ管24と、ドライパージガス供給流路p9と、キャリアガス供給流路p5と、分析装置接続流路p6と、第1流路切替バルブ1と、第2流路切替バルブ2と、第1開閉バルブ11と、第2開閉バルブ12と、第3開閉バルブ13と、圧力センサ23と、制御部30aと、を備えている。気体試料導入装置100は、試料容器21を加熱する装置、ニードルを試料容器21に刺し入れる装置を含む。気体試料導入装置100は、サンプルトレイ200にある試料容器21を気体試料導入装置100の所定の位置に搬送する装置を含んでもよい。
(5)気体試料導入装置100aによるガス試料の分析装置300への導入方法
気体試料導入装置100aによるガス試料の分析装置300への導入方法について説明する。ここでは、トラップ管24とサンプルループ22の両方を用いた試料ガスの分析装置300への導入方法について説明する。
上記トラップ管24の試料ガス吸着工程においては、分析対象とする試料成分だけでなく、試料ガス中の水分もトラップ管24の内側に捕集してしまう。そこで、このような水分の除去(ドライパージ)を行う。第2流路切替バルブ2を第1状態(ループ状態、図11)にし、第3開閉バルブ13を開にする。このようにすることで、ドライパージガスが、ドライパージガス供給流路p9、第2流路切替バルブ2のポート3b、2b、流路p8を経由してトラップ管24の内側に導入される。ドライパージガスは、トラップ管24の内側の水分とともに、流路p8、第2流路切替バルブ2のポート5b、4b、流路p11、分岐管18、ガス排出流路p2を経由して、気体試料導入装置100aの外部に排出される。
ドライパージ工程の後で、第1流路切替バルブ1を第2状態(インジェクト状態)にし、第2流路切替バルブ2を第2状態(トラップ状態)に切り替える。トラップ管24を加熱し、トラップ管24に吸着された試料成分を脱離させる。キャリアガスをキャリアガス供給流路p5に供給する。キャリアガスはキャリアガス供給流路p5より、サンプルループ22を経由してトラップ管24に流れ込む。さらに、キャリアガスは、トラップ管24内の脱離した試料ガスとともに、流路p7、分析装置接続流路p6を流れて、分析装置300に供給される。
(6)気体試料導入装置100aのリークチェック方法
第2実施形態の気体試料導入装置100aのリークチェック方法について、図面を用いて説明する。図3、8A,8Bは、リークチェック方法を示すフローチャートである。
(7)態様
上述した複数の例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
(第1項)一態様に係る気体試料導入装置は、分析装置に試料ガスを導入するための気体試料導入装置であって、
試料容器内の空間に接続された試料容器接続流路と、
前記試料容器の内部を加圧する加圧用ガスを供給する加圧用ガス供給流路と、
前記加圧用ガスを排気するガス排出流路と、
前記試料容器からの試料ガスを収容するためのサンプルループと、
前記サンプルループが前記加圧用ガス供給流路と前記試料容器接続流路との間に接続された第1状態と、前記サンプルループを経由しないで前記加圧用ガス供給流路と前記試料容器接続流路とを接続する第2状態とを切り替える第1流路切替バルブと、
前記加圧用ガス供給流路の中途に配置された第1開閉バルブと、
前記ガス排出流路の中途に配置された第2開閉バルブと、
前記加圧用ガス供給流路の前記第1開閉バルブと前記第1流路切替バルブとの間、または、前記ガス排出流路の前記第2開閉バルブと前記第1流路切替バルブとの間の圧力を測定する圧力センサと、
前記第1開閉バルブと、前記第2開閉バルブと、前記第1流路切替バルブとを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第1流路切替バルブを第1状態にし、前記第2開閉バルブを閉にした状態で、前記第1開閉バルブを開から閉に切替て、前記圧力センサの測定値に基づいて、ガス漏れの有無の第1の判定を行い、ガス漏れがあると判定した時は、
前記第1流路切替バルブを第2状態にし、前記第2開閉バルブを閉にした状態で、前記第1開閉バルブを開から閉に切替て、前記圧力センサの測定値に基づいて、ガス漏れの有無の第2の判定を行うことによって、ガス漏れの個所を特定する。
(第2項)第1項に記載の気体試料導入装置において、
前記制御部は、前記第1、または/および、第2の判定の前に、前記第1開閉バルブを開にして所定時間、時間の経過を待ち、続いて第1開閉バルブを閉にして所定時間、時間の経過を待った後で、判定を行う。
(第3項)第1項または第2項に記載の気体試料導入装置において、
前記制御部は、
前記第2の判定において、ガス漏れが有ると判定するときは、前記試料容器接続流路および試料容器を含む流路にガス漏れがあると判定し、
前記第2の判定において、ガス漏れが無いと判定するときは、前記サンプルループを含む流路、または前記サンプルループを接続する前記第1流路切替バルブのポートにガス漏れが有ると判断する。
(第4項)第1項~第3項のいずれか1項に記載の気体試料導入装置において、
前記試料ガス中の所定成分を吸着するためのトラップ管と、
前記サンプルループに前記トラップ管を接続しない第1状態と、前記サンプルループに前記トラップ管を接続した第2状態とを切替可能な第2流路切替バルブと、
をさらに備え、
前記制御部は、前記第2流路切替バルブは第2状態で、前記第1の判定を行った後で、さらに、前記第2流路切替バルブを第1状態に切り替えた状態で、前記第2の判定を行い、
前記第2の判定において、ガス漏れが無いと判断した時は、さらに、前記第1流路切替バルブを第2状態から第1状態に切り替えた状態で、前記第1開閉バルブを開から閉に切り替えて、前記圧力センサの測定値に基づいて、ガス漏れの有無の第3の判定を行うことによって、ガス漏れの個所をさらに特定する。
(第5項)第4項に記載の気体試料導入装置において、
前記制御部は、前記第3の判定の前に、前記第1開閉バルブを開にして所定時間、時間の経過を待ち、続いて第1開閉バルブを閉にして所定時間、時間の経過を待った後で、判定を行う。
(第6項)第4項または第5項に記載の気体試料導入装置において、
前記制御部は、
前記第3の判定において、ガス漏れが有ると判定するときは、前記サンプルループを含む流路、または前記サンプルループを接続する前記第1または第2流路切替バルブのポートにガス漏れが有ると判断し、
前記第3の判定において、ガス漏れが無いと判定するときは、前記トラップ管を含む流路にガス漏れが有ると判断する。
(第7項)一態様に係る気体試料導入装置のリークチェック方法は、
気体試料導入装置は、
試料容器内の空間に接続する試料容器接続流路と、
前記試料容器の内部を加圧する加圧用ガスを供給する加圧用ガス供給流路と、
前記加圧用ガスを排気するガス排出流路と、
前記試料容器からの試料ガスを収容するためのサンプルループと、
前記サンプルループが前記加圧用ガス供給流路と前記試料容器接続流路との間に接続された第1状態と、前記サンプルループを経由しないで前記加圧用ガス供給流路と前記試料容器接続流路とを接続する第2状態とを切り替える第1流路切替バルブと、
前記加圧用ガス供給流路の中途に配置された第1開閉バルブと、
前記ガス排出流路の中途に配置された第2開閉バルブと、
前記加圧用ガス供給流路の前記第1開閉バルブと前記第1流路切替バルブとの間、または、前記ガス排出流路の前記第2開閉バルブと前記第1流路切替バルブとの間の圧力を測定する圧力センサと、
前記第1開閉バルブと、前記第2開閉バルブと、前記第1流路切替バルブとを制御する制御部と、
を備え、
前記リークチェック方法は、
前記制御部が、前記第1流路切替バルブを第1状態にし、前記第2開閉バルブを閉にした状態で、前記第1開閉バルブを開から閉に切替て、前記圧力センサの測定値に基づいて、ガス漏れの有無の判定を行う、第1判定ステップと、
前記制御部が前記第1判定ステップにおいて、ガス漏れが有ると判断した時は、
前記制御部が前記第1流路切替バルブを第2状態にし、前記第2開閉バルブを閉にした状態で、前記第1開閉バルブを開から閉に切り替えて、前記圧力センサの測定値に基づいて、ガス漏れの有無の第2の判定を行うことによって、ガス漏れの個所を特定する、第2判定ステップと、
を備える。
(第8項)第7項に記載の気体試料導入装置のリークチェック方法において、
前記気体試料導入装置は、
前記試料ガス中の所定成分を吸着するためのトラップ管と、
前記サンプルループに前記トラップ管を接続しない第1状態と、前記サンプルループに前記トラップ管を接続した第2状態とを切替可能な第2流路切替バルブと、
をさらに備え、
前記リークチェック方法は、
前記制御部が、前記第1判定ステップにおいては、前記第2流路切替バルブを第2状態に制御し、さらに、前記第2判定ステップでは、前記第2流路切替バルブを第1状態に切り替えた状態に制御し、
前記制御部が、前記第2判定ステップにおいて、ガス漏れが無いと判断した時は、さらに、前記第1流路切替バルブを第2状態から第1状態に切り替えた状態で、前記第1開閉バルブを開から閉に切り替えて、前記圧力センサの測定値に基づいて、ガス漏れの有無の判定を行うことによって、ガス漏れの個所をさらに特定する、第3判定ステップと、
を備える。
1 第1流路切替バルブ
1a~6a 第1流路切替バルブのポート
2 第2流路切替バルブ
1b~6b 第2流路切替バルブのポート
11 第1開閉バルブ
12 第2開閉バルブ
13 第3開閉バルブ
15,16,17,18 分岐管
21 試料容器
22 サンプルループ
23 圧力センサ
24 トラップ管
30、30a 制御部
p1 加圧用ガス供給流路
p2 排気用ガス流路
p3 試料容器接続流路
p5 キャリアガス供給流路
p6 分析装置接続流路
p7、p9、p10、p11 流路
p8 トラップ管接続流路
Claims (8)
- 分析装置に試料ガスを導入するための気体試料導入装置であって、
試料容器内の空間に接続された試料容器接続流路と、
前記試料容器の内部を加圧する加圧用ガスを供給する加圧用ガス供給流路と、
前記加圧用ガスを排気するガス排出流路と、
前記試料容器からの試料ガスを収容するためのサンプルループと、
前記サンプルループが前記加圧用ガス供給流路と前記試料容器接続流路との間に接続された第1状態と、前記サンプルループを経由しないで前記加圧用ガス供給流路と前記試料容器接続流路とを接続する第2状態とを切り替える第1流路切替バルブと、
前記加圧用ガス供給流路の中途に配置された第1開閉バルブと、
前記ガス排出流路の中途に配置された第2開閉バルブと、
前記加圧用ガス供給流路の前記第1開閉バルブと前記第1流路切替バルブとの間、または、前記ガス排出流路の前記第2開閉バルブと前記第1流路切替バルブとの間の圧力を測定する圧力センサと、
前記第1開閉バルブと、前記第2開閉バルブと、前記第1流路切替バルブとを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第1流路切替バルブを第1状態にし、前記第2開閉バルブを閉にした状態で、前記第1開閉バルブを開から閉に切替て、前記圧力センサの測定値に基づいて、ガス漏れの有無の第1の判定を行い、ガス漏れがあると判定した時は、
前記第1流路切替バルブを第2状態にし、前記第2開閉バルブを閉にした状態で、前記第1開閉バルブを開から閉に切替て、前記圧力センサの測定値に基づいて、ガス漏れの有無の第2の判定を行うことによって、ガス漏れの個所を特定する、
気体試料導入装置。 - 前記制御部は、前記第1、または/および、第2の判定の前に、前記第1開閉バルブを開にして所定時間、時間の経過を待ち、続いて前記第1開閉バルブを閉にして所定時間、時間の経過を待った後で、判定を行う、
請求項1に記載の気体試料導入装置。 - 前記制御部は、
前記第2の判定において、ガス漏れが有ると判定するときは、前記試料容器接続流路および試料容器を含む流路にガス漏れがあると判断し、
前記第2の判定において、ガス漏れが無いと判定するときは、前記サンプルループを含む流路、または前記サンプルループを接続する前記第1流路切替バルブのポートにガス漏れが有ると判断する、
請求項1または2に記載の気体試料導入装置。 - 前記試料ガス中の所定成分を吸着するためのトラップ管と、
前記サンプルループに前記トラップ管を接続しない第1状態と、前記サンプルループに前記トラップ管を接続した第2状態とを切り替え可能な第2流路切替バルブと、
をさらに備え、
前記制御部は、前記第2流路切替バルブは第2状態で、前記第1の判定を行った後で、さらに、前記第2流路切替バルブを第1状態に切り替えた状態で、前記第2の判定を行い、
前記第2の判定において、ガス漏れが無いと判断した時は、さらに、前記第1流路切替バルブを第2状態から第1状態に切り替えた状態で、前記第1開閉バルブを開から閉に切り替えて、前記圧力センサの測定値に基づいて、ガス漏れの有無の第3の判定を行うことによって、ガス漏れの個所をさらに特定する、
請求項1~3のいずれか1項に記載の気体試料導入装置。 - 前記制御部は、前記第3の判定の前に、前記第1開閉バルブを開にして所定時間、時間の経過を待ち、続いて前記第1開閉バルブを閉にして所定時間、時間の経過を待った後で、判定を行う、
請求項4に記載の気体試料導入装置。 - 前記制御部は、
前記第3の判定において、ガス漏れが有ると判定するときは、前記サンプルループを含む流路、または前記サンプルループを接続する前記第1または第2流路切替バルブのポートにガス漏れが有ると判断し、
前記第3の判定において、ガス漏れが無いと判定するときは、前記トラップ管を含む流路にガス漏れが有ると判断する、
請求項4または5に記載の気体試料導入装置。 - 分析装置に試料ガスを導入するための気体試料導入装置のリークチェック方法であって、
気体試料導入装置は、
試料容器内の空間に接続する試料容器接続流路と、
前記試料容器の内部を加圧する加圧用ガスを供給する加圧用ガス供給流路と、
前記加圧用ガスを排気するガス排出流路と、
前記試料容器からの試料ガスを収容するためのサンプルループと、
前記サンプルループが前記加圧用ガス供給流路と前記試料容器接続流路との間に接続された第1状態と、前記サンプルループを経由しないで前記加圧用ガス供給流路と前記試料容器接続流路とを接続する第2状態とを切り替える第1流路切替バルブと、
前記加圧用ガス供給流路の中途に配置された第1開閉バルブと、
前記ガス排出流路の中途に配置された第2開閉バルブと、
前記加圧用ガス供給流路の前記第1開閉バルブと前記第1流路切替バルブとの間、または、前記ガス排出流路の前記第2開閉バルブと前記第1流路切替バルブとの間の圧力を測定する圧力センサと、
前記第1開閉バルブと、前記第2開閉バルブと、前記第1流路切替バルブとを制御する制御部と、
を備え、
前記リークチェック方法は、
前記制御部が、前記第1流路切替バルブを第1状態にし、前記第2開閉バルブを閉にした状態で、前記第1開閉バルブを開から閉に切替て、前記圧力センサの測定値に基づいて、ガス漏れの有無の判定を行う、第1判定ステップと、
前記制御部が前記第1判定ステップにおいて、ガス漏れが有ると判断した時は、
前記制御部が前記第1流路切替バルブを第2状態にし、前記第2開閉バルブを閉にした状態で、前記第1開閉バルブを開から閉に切り替えて、前記圧力センサの測定値に基づいて、ガス漏れの有無の第2の判定を行うことによって、ガス漏れの個所を特定する、第2判定ステップと、
を備える、気体試料導入装置のリークチェック方法。 - 前記気体試料導入装置は、
前記試料ガス中の所定成分を吸着するためのトラップ管と、
前記サンプルループに前記トラップ管を接続しない第1状態と、前記サンプルループに前記トラップ管を接続した第2状態とを切替可能な第2流路切替バルブと、
をさらに備え、
前記リークチェック方法は、
前記制御部が、前記第1判定ステップにおいては、前記第2流路切替バルブを第2状態に制御し、さらに、前記第2判定ステップでは、前記第2流路切替バルブを第1状態に切り替えた状態に制御し、
前記制御部が、前記第2判定ステップにおいて、ガス漏れが無いと判断した時は、さらに、前記第1流路切替バルブを第2状態から第1状態に切り替えた状態で、前記第1開閉バルブを開から閉に切り替えて、前記圧力センサの測定値に基づいて、ガス漏れの有無の判定を行うことによって、ガス漏れの個所をさらに特定する、第3判定ステップと、
を備えた、
請求項7に記載の気体試料導入装置のリークチェック方法。
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