JPH06160364A - Gas chromatograph device - Google Patents
Gas chromatograph deviceInfo
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- JPH06160364A JPH06160364A JP33511692A JP33511692A JPH06160364A JP H06160364 A JPH06160364 A JP H06160364A JP 33511692 A JP33511692 A JP 33511692A JP 33511692 A JP33511692 A JP 33511692A JP H06160364 A JPH06160364 A JP H06160364A
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- sample gas
- gas
- switching valve
- column
- component
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自動車、燃焼装置等か
ら排出される排ガスやその他の試料ガスの成分を、高感
度に(ppbオーダまで)分析するためのガスクロマト
グラフ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas chromatograph for highly sensitive (up to ppb order) analysis of exhaust gas discharged from an automobile, a combustion device or the like and other components of sample gas.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば自動車(ガソリン、ディーゼル内
燃機関)の排ガスは、一つには、C1(メタン)からC1
2(ドデカン)程度までの広い範囲の化合物を含むとい
うことと、もう一つは、各成分の含有量が微量であると
いうことのため、従来、全成分を一つのガスクロマトグ
ラフ装置で測定することは不可能であった。そのため、
従来はメタン(C1)を主とする分析、エタン、エ
チレン(C2)を主とする分析、C3、C4を主とする
分析、C5〜C12を主とする分析、の4種の分析を別
個に行なっていた。2. Description of the Related Art For example, exhaust gas from an automobile (gasoline, diesel internal combustion engine) is converted from C1 (methane) to C1.
Since it contains a wide range of compounds up to about 2 (dodecane) and the other is that the content of each component is minute, conventionally, all the components must be measured with one gas chromatograph. Was impossible. for that reason,
Conventionally, four types of analysis are separately conducted: analysis mainly for methane (C1), analysis mainly for ethane and ethylene (C2), analysis mainly for C3 and C4, and analysis mainly for C5 to C12. I was doing.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来は1
種類の排ガスを測定するために、カラム等を交換しなが
ら同様の測定を4回繰り返す必要があり、操作が非常に
煩雑であった。また、各成分の分析限界も100ppb
程度であり、微量成分の分析には十分なものとはいえな
かった。As described above, the conventional method has
In order to measure various kinds of exhaust gas, it was necessary to repeat the same measurement four times while exchanging the column and the like, and the operation was very complicated. Also, the analysis limit of each component is 100 ppb
However, it was not sufficient for the analysis of trace components.
【0004】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、簡単な
操作で、広い範囲の成分を含む試料ガスの分析を一挙
に、しかも高感度で行なうことができるガスクロマトグ
ラフ装置を提供することにある。The present invention has been made to solve the above problems, and its object is to analyze sample gas containing a wide range of components all at once with a simple operation. It is to provide a gas chromatograph device capable of performing with high sensitivity.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係るガスクロマトグラフ装置は、 a)所定量の容積を有する計量管を備えた試料ガス計量部 b)プリカラム及び流路切替バルブを備え、試料ガスよ
り、流路切替バルブが切り替えられる前にプリカラムを
通過した分析対象成分のみを分離する成分分離部 c)濃縮カラム、クーラ及びヒータを備え、クーラで冷却
した濃縮カラムにより試料ガス中の分析対象成分を吸着
し、濃縮カラムをヒータで加熱することにより吸着した
成分を脱着して試料ガスを濃縮するガス濃縮部 d)メインカラム及び検出器を備えた分析部の各要素を有
する分析流路を複数本備えるとともに、 e)各流路の成分分離部の流路切替バルブの切替タイミン
グを制御することにより、各流路に異なる分析対象成分
を流通させ、各流路のガス濃縮部のクーラ及びヒータを
制御することにより試料ガスを濃縮する制御部を備える
ことを特徴としている。Means for Solving the Problems The gas chromatograph apparatus according to the present invention made to solve the above problems comprises a) a sample gas measuring section provided with a measuring tube having a predetermined volume b) a precolumn and a flow A component separation unit equipped with a channel switching valve that separates only the analyte component that has passed through the pre-column from the sample gas before the channel switching valve is switched.c) Concentration column equipped with a concentration column, cooler and heater, and cooled with a cooler The gas concentration part that adsorbs the component to be analyzed in the sample gas by the above and desorbs the adsorbed component by heating the concentration column with a heater to concentrate the sample gas d) Each of the analysis part equipped with the main column and the detector In addition to providing multiple analysis flow paths with elements, e) By controlling the switching timing of the flow path switching valve of the component separation unit of each flow path, different analysis target It is characterized in that it comprises a control unit for concentrating the sample gas by was circulated to control the cooler and the heater of the gas concentration of each flow channel that the.
【0006】[0006]
【作用】制御部は、各流路の成分分離部の流路切替バル
ブの切替タイミングを異ならせることにより、各流路を
流れる試料ガスをそれぞれ任意の範囲に限定する。この
ため、広い範囲の成分を含んだ試料ガスであっても、煩
雑な操作を要することなく自動的に互いに異なった分析
対象を含む複数の試料ガスに分け(分析対象成分を分離
し)、各範囲毎に分析を行なう。また制御部は、各流路
に設けられたガス濃縮部のクーラ及びヒータを制御する
ことにより、各流路の試料ガスを濃縮する。このため、
微量成分も分析部において高精度で測定することができ
る。The controller limits the sample gas flowing in each channel to an arbitrary range by changing the switching timing of the channel switching valve of the component separation section of each channel. Therefore, even if the sample gas contains a wide range of components, it is automatically divided into a plurality of sample gases containing different analysis targets (separating the analysis target components) without complicated operations, and each Perform analysis for each range. In addition, the control unit controls the cooler and the heater of the gas concentrating unit provided in each channel to concentrate the sample gas in each channel. For this reason,
Trace components can also be measured with high accuracy in the analysis unit.
【0007】[0007]
【実施例】本発明の一実施例である排ガス分析用ガスク
ロマトグラフ装置を図1〜図7により説明する。本実施
例のガスクロマトグラフ装置は大きく分けると図2に示
すように、前処理部11、濃縮部12、フォーカシング
部15、分析部16、及び、制御部17から成る。前処
理部11では、ポンプPにより試料導入口14から吸引
される試料ガス(自動車等の排ガス等)を計量して2つ
の流路に供給するとともに、一方の流路を流れる試料ガ
スをC1〜C12の成分のみを含むようにし、他方の流路
を流れる試料ガスをC1〜C6の成分のみを含むようにす
る。濃縮部12は前処理部11における処理の途中で使
用されるものであり、各流路の試料ガスを濃縮し、試料
ガス中における分析対象である炭化水素成分の濃度を上
昇させる。フォーカシング部15は、濃縮された各試料
ガス中における各分析対象成分のピークの幅を更に狭く
し、高さを大きくする。分析部16はカラム(メインカ
ラム)と検出器により、濃縮された各試料ガスに含まれ
る各成分を検出する。制御部17は以上各部の動作を実
現するために、切替バルブの切り替え、クーラやヒータ
の制御等を行なう。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A gas chromatograph for analyzing exhaust gas, which is an embodiment of the present invention, will be described with reference to FIGS. The gas chromatograph apparatus of this embodiment is roughly divided into a pretreatment unit 11, a concentration unit 12, a focusing unit 15, an analysis unit 16 and a control unit 17, as shown in FIG. In the pretreatment section 11, the sample gas (exhaust gas of automobile etc.) sucked from the sample introduction port 14 by the pump P is measured and supplied to the two flow paths, and the sample gas flowing in one of the flow paths is C1 to C1. The sample gas flowing through the other flow path is made to contain only the components of C1 to C6. The concentrating unit 12 is used during the process in the pretreatment unit 11, and condenses the sample gas in each flow path to increase the concentration of the hydrocarbon component to be analyzed in the sample gas. The focusing unit 15 further narrows the width of the peak of each component to be analyzed in each concentrated sample gas and increases the height. The analysis unit 16 detects each component contained in each concentrated sample gas by the column (main column) and the detector. The control unit 17 performs switching of the switching valve, control of the cooler and the heater, and the like in order to realize the operation of each unit described above.
【0008】次に、図2の詳細システム図により、本実
施例の排ガス分析用ガスクロマトグラフ装置の構造を詳
しく説明する。Next, the structure of the exhaust gas analyzing gas chromatograph apparatus of this embodiment will be described in detail with reference to the detailed system diagram of FIG.
【0009】(1)前処理部11 試料導入口14とポンプPとの間には、第1切替バルブ
RV1及び第2切替バルブRV2が接続されている。第
1及び第2切替バルブRV1、RV2はともに八方バル
ブであり、各バルブの2個のポートの間にはそれぞれ計
量管30、31が接続されている。試料導入口14から
本実施例のガスクロマトグラフ装置に取り込まれた試料
ガスは、第1及び第2切替バルブRV1、RV2の計量
管30、31によりそれぞれ計量され、採取される。各
計量管30、31によりサンプリングされた試料ガス
は、それ以降、本実施例のガスクロマトグラフ装置内で
全く並列に設けられた流路(以下、第1切替バルブRV
1に対応する流路を第1流路、第2切替バルブRV2に
対応する流路を第2流路と呼ぶ)をそれぞれ通過してゆ
くことになる。前処理部11内では、第1及び第2流路
にはそれぞれ、第3切替バルブRV3及び第4切替バル
ブRV4が設けられている。第3及び第4切替バルブR
V3、RV4はともに十方バルブであり、それぞれに、
プリカラム32、35、チョークカラム33、36、ダ
ミーカラム34、37、マスフローコントローラMFC
1、MFC2、プレッシャコントローラPC1、PC2
が接続されている。(1) Pretreatment unit 11 Between the sample inlet 14 and the pump P, a first switching valve RV1 and a second switching valve RV2 are connected. Both the first and second switching valves RV1 and RV2 are eight-way valves, and measuring pipes 30 and 31 are connected between the two ports of each valve. The sample gas taken into the gas chromatograph apparatus of this embodiment from the sample inlet 14 is measured and collected by the measuring pipes 30 and 31 of the first and second switching valves RV1 and RV2, respectively. The sample gas sampled by each of the measuring pipes 30 and 31 is the flow path (hereinafter, referred to as the first switching valve RV) provided in parallel in the gas chromatograph device of this embodiment thereafter.
The flow passage corresponding to 1 is called the first flow passage, and the flow passage corresponding to the second switching valve RV2 is called the second flow passage). In the pretreatment unit 11, a third switching valve RV3 and a fourth switching valve RV4 are provided in the first and second flow paths, respectively. Third and fourth switching valve R
V3 and RV4 are both 10-way valves.
Pre-columns 32, 35, choke columns 33, 36, dummy columns 34, 37, mass flow controller MFC
1, MFC2, pressure controller PC1, PC2
Are connected.
【0010】(2)濃縮部12 図2に示すように、濃縮部12は通常の充填剤を充填し
た2本のカラム40、41から成り、各カラム40、4
1は第3切替バルブRV3及び第4切替バルブRV4の
2個のポートにそれぞれ接続される。図4に示すよう
に、濃縮部12の両カラム40、41の周辺には断熱さ
れた閉空間が設けられており、バルブLNV1を開けて
ここに液体窒素(LN2)を流すことにより、カラム4
0、41を−170℃程度まで冷却することができる。
また、各カラム40、41は金属製となっており、電源
HT1により通電加熱を行なうことができる。(2) Concentrating section 12 As shown in FIG. 2, the concentrating section 12 is composed of two columns 40 and 41 filled with a usual packing material, and each column 40, 4 is provided.
1 is connected to the two ports of the third switching valve RV3 and the fourth switching valve RV4, respectively. As shown in FIG. 4, a heat-insulating closed space is provided around both columns 40 and 41 of the concentrating unit 12. By opening the valve LNV1 and flowing liquid nitrogen (LN 2 ) there, the column is closed. Four
0 and 41 can be cooled to about -170 ° C.
Further, each of the columns 40 and 41 is made of metal and can be electrically heated by the power source HT1.
【0011】(3)フォーカシング部15 第1及び第2の各流路に対して1個ずつのフォーカシン
グカラム51、52が設けられている。図5に示すよう
に、フォーカシングカラム51、52はキャピラリカラ
ムにより構成され、フォーカシングカラム51、52の
周囲には断熱された空間53及びヒータHT3が設けら
れている。濃縮部12と同様、バルブLNV2を開けて
この断熱空間53に液体窒素(LN2)を流すことによ
り、フォーカシングカラム51、52を冷却することが
でき、電源HT2によりヒータ56に電流を流すことに
より、加熱を行なうことができる。両カラム51、52
を内部に収めたフォーカシング部15全体も、別のヒー
タHT3により加熱することができ、カラム51、52
の温度に合わせて内部の温度を約40から180℃まで
変化させることができる。(3) Focusing Section 15 One focusing column 51, 52 is provided for each of the first and second flow paths. As shown in FIG. 5, the focusing columns 51 and 52 are formed by capillary columns, and a thermally insulated space 53 and a heater HT3 are provided around the focusing columns 51 and 52. Like the concentrating unit 12, by opening the valve LNV2 and flowing liquid nitrogen (LN 2 ) into the heat insulating space 53, the focusing columns 51 and 52 can be cooled, and by supplying a current to the heater 56 by the power supply HT2. , Can be heated. Both columns 51, 52
The entire focusing section 15 in which the column is housed can also be heated by another heater HT3, and the columns 51, 52
The internal temperature can be changed from about 40 to 180 ° C. according to the temperature.
【0012】(4)分析部16 第1及び第2の各流路に対してそれぞれ、メインカラム
61、62及び検出器63、64が設けられている。本
実施例ではメインカラム61、62にはキャピラリカラ
ムを用いているが、これは充填カラムであってもよい。
検出器としては一般的には炎イオン検出器(FID)を
用いるが、その他の検出器を用いてもよい。フォーカシ
ング部15と同様、この分析部16も部屋全体を加熱す
るヒータHT4を有しており、約40から180℃まで
変化させることができる。(4) Analytical section 16 Main columns 61 and 62 and detectors 63 and 64 are provided for the first and second flow paths, respectively. In this embodiment, capillary columns are used as the main columns 61 and 62, but they may be packed columns.
A flame ion detector (FID) is generally used as the detector, but other detectors may be used. Like the focusing unit 15, this analyzing unit 16 also has a heater HT4 for heating the entire room, and can be changed from about 40 to 180 ° C.
【0013】(5)制御部17 図3に示すように、制御部17は上記のポンプP、切替
バルブRV1〜RV4、マスフローコントローラMFC
1、MFC2、プレッシャコントローラPC1、PC
2、液体窒素バルブLNV1、LNV2、ヒータ(又は
ヒータ用電源)HT1〜HT4等に接続され、それらを
後述の各タイミングで駆動する。制御部17はマイコン
により構成してもよいし、シーケンサとリレーにより構
成してもよい。(5) Control unit 17 As shown in FIG. 3, the control unit 17 includes the pump P, the switching valves RV1 to RV4, and the mass flow controller MFC.
1, MFC2, pressure controller PC1, PC
2. Liquid nitrogen valves LNV1 and LNV2, heaters (or heater power supplies) HT1 to HT4, etc. are connected and driven at each timing described later. The control unit 17 may be configured by a microcomputer, or a sequencer and a relay.
【0014】次に、本実施例のガスクロマトグラフ装置
による排ガスの分析の手順を段階を追って説明する。Next, the procedure of analyzing the exhaust gas by the gas chromatograph of this embodiment will be described step by step.
【0015】(1)計量 最初に第1及び第2切替バルブRV1、RV2の流路を
図1の実線の位置にしておく。導入口14から吸入され
た試料ガス(自動車の排ガス等)は、第1切替バルブR
V1−計量管30−第1切替バルブRV1−第2切替バ
ルブRV2−計量管31−第2切替バルブRV2−バル
ブ28の経路を通ってポンプPにより排出される。(1) Metering First, the flow paths of the first and second switching valves RV1 and RV2 are set at the positions indicated by the solid line in FIG. The sample gas (exhaust gas of automobile, etc.) sucked in through the inlet 14 is the first switching valve R.
V1-metering pipe 30-first switching valve RV1-second switching valve RV2-metering pipe 31-second switching valve RV2-valve 28 is discharged by pump P.
【0016】試料ガスが両計量管30、31に十分導入
された時点で制御部17は両切替バルブRV1、RV2
を45°回転して流路を点線の位置にし、マスフローコ
ントローラMFC1及びMFC2を起動してキャリヤガ
スを第1及び第2切替バルブRV1、RV2に送給す
る。これにより、マスフローコントローラMFC1−第
1切替バルブRV1−計量管30−第1切替バルブRV
1−第3切替バルブRV3の流路が構成され、計量管3
0内に蓄えられている所定量(例えば50ml)の試料
ガスは、マスフローコントローラMFC1からのキャリ
ヤガスに押されて第3切替バルブRV3に送られる。計
量管31内の試料ガスも同様にマスフローコントローラ
MFC2によって第4切替バルブRV4に送られる。When the sample gas is sufficiently introduced into both metering pipes 30 and 31, the control unit 17 controls both switching valves RV1 and RV2.
Is rotated 45 ° to bring the flow path to the position indicated by the dotted line, and the mass flow controllers MFC1 and MFC2 are activated to feed the carrier gas to the first and second switching valves RV1 and RV2. Accordingly, the mass flow controller MFC1-first switching valve RV1-metering pipe 30-first switching valve RV
1-Third switching valve RV3 flow path is configured, measuring pipe 3
A predetermined amount (for example, 50 ml) of the sample gas stored in 0 is pushed by the carrier gas from the mass flow controller MFC1 and sent to the third switching valve RV3. The sample gas in the measuring pipe 31 is also sent to the fourth switching valve RV4 by the mass flow controller MFC2.
【0017】(2)濃縮 第3及び第4切替バルブRV3、RV4の流路は当初図
1の点線の位置におかれており、第1切替バルブRV1
からの所定量の試料ガスは第3切替バルブRV3から濃
縮部12のカラム40へ送られる。濃縮部12ではその
前に制御部17によりバルブLNV1が開放され、カラ
ム40は液体窒素(LN2)により冷却されている。第
3切替バルブRV3からの試料ガスはカラム40の端部
Aから端部Bの方へ流され、その間、試料ガス中の炭化
水素成分は低温となった充填剤の表面に吸着される。な
お、濃縮部12のカラム40を通過した試料ガス(分析
目的である炭化水素成分は既に含まない)は第3切替バ
ルブRV3に戻り、外部(図1左方のVENT)に放出され
る。第2流路(第4切替バルブRV4とカラム41)に
ついても全く同様である。(2) Concentration The flow paths of the third and fourth switching valves RV3, RV4 are initially placed at the positions indicated by the dotted lines in FIG. 1, and the first switching valve RV1
A predetermined amount of sample gas from is sent to the column 40 of the concentrating section 12 from the third switching valve RV3. In the concentrating section 12, the valve LNV1 is opened before that by the control section 17, and the column 40 is cooled by liquid nitrogen (LN 2 ). The sample gas from the third switching valve RV3 is caused to flow from the end A to the end B of the column 40, and during that time, the hydrocarbon component in the sample gas is adsorbed on the surface of the filler having a low temperature. The sample gas that has passed through the column 40 of the concentrating unit 12 (which does not already contain the hydrocarbon component for analysis) returns to the third switching valve RV3 and is discharged to the outside (VENT on the left side of FIG. 1). The same applies to the second flow path (fourth switching valve RV4 and column 41).
【0018】マスフローコントローラMFC1により所
定量のキャリヤガスを送出した後、制御部17は第3切
替バルブRV3を36°回転させ、流路を実線の位置と
する。そして、濃縮部12の液体窒素バルブLNV1を
閉じ、電源HT1から各カラム40、41に電流を流す
ことにより、カラム40、41を加熱すると同時に、プ
レッシャコントローラPC1を起動して所定の圧力のキ
ャリヤガスを第3切替バルブRV3を経由して濃縮部1
2に送る。このとき、上記とは逆に、キャリヤガスはカ
ラム40の端部Bから端部Aの方向へ流れる。これによ
り、先に低温状態のカラム40の充填剤に吸着された各
成分は充填剤から脱着されるが、カラム40の温度は十
分高温とされているため、各成分は高速で脱着され、試
料ガスの濃縮が行なわれる。第2流路(第4切替バルブ
RV4とカラム41)についても全く同様である。After delivering a predetermined amount of carrier gas by the mass flow controller MFC1, the controller 17 rotates the third switching valve RV3 by 36 ° to bring the flow path to the position indicated by the solid line. Then, the liquid nitrogen valve LNV1 of the concentrating section 12 is closed, and the columns 40 and 41 are heated by supplying a current from the power source HT1 to the columns 40 and 41, and at the same time, the pressure controller PC1 is activated to carry the carrier gas of a predetermined pressure. Via the third switching valve RV3
Send to 2. At this time, contrary to the above, the carrier gas flows from the end portion B of the column 40 toward the end portion A. As a result, the components adsorbed on the packing material of the column 40 in the low temperature state are desorbed from the packing material, but since the temperature of the column 40 is sufficiently high, the components are desorbed at a high speed and the sample The gas is concentrated. The same applies to the second flow path (fourth switching valve RV4 and column 41).
【0019】(3)分離 第3切替バルブRV3に戻された濃縮試料ガスは、プリ
カラム32を通過する。このプリカラム32において濃
縮試料ガスは炭素数に応じて分離され、炭素数の少ない
成分から順にプリカラムを出て、フォーカシング部15
へ送られる。制御部17は、丁度C12までの成分がプリ
カラム32を通過した時点で第3切替バルブRV3を3
6°回転させ、流路を点線の位置に切り替える。このと
き、C13以上の高炭素数成分はプリカラム32又はそれ
以前の流路にある。プレッシャコントローラPC1から
のキャリヤガスは第3切替バルブRV3を経由してプリ
カラム32を先程とは逆方向に流れ、それらの高炭素数
成分(C13以上のもの)を押し戻して、チョークカラム
33から外部(VENT)に放出する。チョークカラム33
は後述のメインカラム61と同じ流路抵抗を持つ一種の
ダミーカラムである。(3) Separation The concentrated sample gas returned to the third switching valve RV3 passes through the precolumn 32. In this pre-column 32, the concentrated sample gas is separated according to the number of carbons, and the components having the smaller number of carbons exit the pre-column in order, and the focusing unit 15
Sent to. The control unit 17 sets the third switching valve RV3 to 3 when the components up to C12 have just passed through the pre-column 32.
Rotate 6 ° to switch the flow path to the dotted position. At this time, the high carbon number component of C13 or higher exists in the pre-column 32 or in the flow path before it. The carrier gas from the pressure controller PC1 flows through the third switching valve RV3 in the pre-column 32 in the opposite direction to the above direction, pushes back those high carbon number components (those with C13 or higher), and then the choke column 33 to the outside ( VENT). Choke column 33
Is a kind of dummy column having the same flow resistance as the main column 61 described later.
【0020】濃縮部12から第4切替バルブRV4に戻
された濃縮試料ガスについても基本的には上記と同様の
分離が行なわれるが、こちらの方(第2流路)では、第
4切替バルブRV4の流路切り替えのタイミングを第3
切替バルブRV3よりも早めることにより、C6以下の
低炭素数成分のみをフォーカシング部15へ送り、それ
以上(C7以上)の高炭素数成分をプリカラム35から
外部へ排出する。こうして、第1流路ではC1からC12
までの成分のみが、第2流路ではC1からC6までの成分
のみが、フォーカシング部15に送られる。なお、以上
の第3切替バルブRV3及び第4切替バルブRV4の切
り替えのタイミングは、予め予備測定を行なうことによ
り決定しておく。The concentrated sample gas returned from the concentrating section 12 to the fourth switching valve RV4 is basically separated in the same manner as described above, but in this case (second flow path), the fourth switching valve is used. RV4 flow path switching timing 3rd
By advancing earlier than the switching valve RV3, only the low carbon number component of C6 or less is sent to the focusing unit 15, and the high carbon number component of more than that (C7 or more) is discharged from the pre-column 35 to the outside. Thus, in the first flow path C1 to C12
To C6 in the second flow path, and only components from C1 to C6 are sent to the focusing unit 15. The timing of switching the third switching valve RV3 and the fourth switching valve RV4 described above is determined in advance by performing preliminary measurement.
【0021】(4)フォーカシング フォーカシング部15では、上述の濃縮部12と類似の
方法により、濃縮試料ガスを更に濃縮する。すなわち、
第1流路について説明すると、最初、液体窒素バルブL
NV2(図5)を開放することによりカラム51を液体
窒素で低温に冷却しておき、その中に濃縮試料ガスを通
す。これにより、試料ガス中の分析対象成分がカラム
(キャピラリカラム)51の内壁に吸着される。その
後、ヒータ56でカラム51を加熱することにより、吸
着された成分を高速で脱着させる。第2流路についても
全く同様である。(4) Focusing In the focusing unit 15, the concentrated sample gas is further concentrated by a method similar to that of the above-described concentration unit 12. That is,
Explaining the first flow path, first, the liquid nitrogen valve L
The column 51 is cooled to a low temperature with liquid nitrogen by opening the NV2 (FIG. 5), and the concentrated sample gas is passed through it. As a result, the analysis target component in the sample gas is adsorbed on the inner wall of the column (capillary column) 51. After that, the adsorbed component is desorbed at high speed by heating the column 51 with the heater 56. The same applies to the second channel.
【0022】(5)分析 フォーカシング部15からコネクタ60を介して送られ
てきたC12以下の成分のみを含む第1流路の試料ガス
は、メインカラム61を通過し、そこで各成分が分離さ
れる。検出器63はこの分離された成分のうち、主に遅
分離成分、すなわち、C6〜C12成分を中心に測定を行
なう。第2流路では、試料ガスはC6以下の成分のみし
か含まないため、メインカラム62を通過して分離され
た成分は、最初から検出器64により高精度に測定され
る。これにより、C1からC6の低炭素数成分は第2流路
の検出器64により、C6からC12の高炭素数成分は第
1流路の検出器63により、それぞれ高精度に測定さ
れ、分析が行なわれる。(5) Analysis The sample gas in the first flow path containing only C12 or lower components sent from the focusing unit 15 via the connector 60 passes through the main column 61, where each component is separated. . Of the separated components, the detector 63 mainly measures the late separated components, that is, the C6 to C12 components. In the second flow path, the sample gas contains only the component of C6 or less, and thus the component separated by passing through the main column 62 is highly accurately measured by the detector 64 from the beginning. As a result, the low carbon number components C1 to C6 are measured with high accuracy by the detector 64 in the second flow path, and the high carbon number components C6 to C12 are measured with high accuracy by the detector 63 in the first flow path. Done.
【0023】本実施例のガスクロマトグラフ装置で測定
したC1〜C12成分のみを含む標準ガスのクロマトグラ
ムを図6に、実際の自動車の排ガスを測定した結果のク
ロマトグラムを図7に示す。図7のグラフの各ピークの
面積を図6のグラフの対応ピークの面積と対比させるこ
とにより解析した結果、本実施例のガスクロマトグラフ
装置では、2.5ppb(図7の上部中央の*1のピーク)や
0.5ppb(*2のピーク)という微量成分まで測定可能と
なっている。FIG. 6 shows a chromatogram of the standard gas containing only the C1 to C12 components measured by the gas chromatograph of this embodiment, and FIG. 7 shows a chromatogram of the result of measuring the exhaust gas of an actual automobile. As a result of analysis by comparing the area of each peak of the graph of FIG. 7 with the area of the corresponding peak of the graph of FIG. 6, it was found that in the gas chromatograph apparatus of this example, 2.5 ppb (* 1 peak at the center of the upper part of FIG. 7). ) And
It is possible to measure trace components as low as 0.5 ppb (* 2 peak).
【0024】[0024]
【発明の効果】本発明に係るガスクロマトグラフ装置で
は、制御部が試料ガスをそれぞれ任意の範囲で自動的に
分離するため、広い範囲の成分を含んだ試料ガスであっ
ても、煩雑な操作を要することなく各成分範囲毎の分析
を行なうことができる。また各流路の試料ガスが濃縮さ
れるため、微量成分も高精度で測定することができる。In the gas chromatograph apparatus according to the present invention, since the control unit automatically separates the sample gas in each arbitrary range, even if the sample gas contains a wide range of components, a complicated operation is required. It is possible to perform analysis for each component range without requiring. In addition, since the sample gas in each flow path is concentrated, trace components can be measured with high accuracy.
【図1】 本発明の一実施例である排ガス分析用高感度
ガスクロマトグラフ装置の流路図。FIG. 1 is a flow path diagram of a high-sensitivity gas chromatograph for exhaust gas analysis which is an embodiment of the present invention.
【図2】 実施例のガスクロマトグラフ装置の概略構成
図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a gas chromatograph device of an example.
【図3】 実施例のガスクロマトグラフ装置の制御系統
図。FIG. 3 is a control system diagram of the gas chromatograph apparatus of the embodiment.
【図4】 ガス濃縮部の構成を示す断面図。FIG. 4 is a sectional view showing the structure of a gas concentrating section.
【図5】 フォーカシング部の構成図。FIG. 5 is a configuration diagram of a focusing unit.
【図6】 実施例のガスクロマトグラフ装置により作成
される標準ガスのクロマトグラム。FIG. 6 is a chromatogram of a standard gas created by the gas chromatograph of the example.
【図7】 実施例のガスクロマトグラフ装置により作成
される自動車の排ガスのクロマトグラム。FIG. 7 is a chromatogram of automobile exhaust gas created by the gas chromatograph of the embodiment.
11…前処理部 12…濃縮部 14…試料導入口 15…フォーカ
シング部 16…分析部 17…制御部 RV1、RV2…切替バルブ(八方バルブ) RV3、RV4…切替バルブ(十方バルブ) MFC1、MFC2…マスフローコントローラ PC1、PC2…プレッシャコントローラ HT1、HT2…ヒータ用電源 HT3、HT4
…ヒータ LNV1、LNV2…液体窒素バルブ 30、31…計量管 32、35…プ
リカラム 33、36…チョークカラム 34、37…ダ
ミーカラム 40、41…濃縮カラム 51、52…フ
ォーカシングカラム 61、62…メインカラム 63、64…検
出器11 ... Pretreatment part 12 ... Concentration part 14 ... Sample introduction port 15 ... Focusing part 16 ... Analysis part 17 ... Control part RV1, RV2 ... Switching valve (8-way valve) RV3, RV4 ... Switching valve (10-way valve) MFC1, MFC2 Mass flow controller PC1, PC2 Pressure controller HT1, HT2 Heater power supply HT3, HT4
... Heater LNV1, LNV2 ... Liquid nitrogen valve 30, 31 ... Measuring pipe 32, 35 ... Pre-column 33, 36 ... Choke column 34, 37 ... Dummy column 40, 41 ... Concentration column 51, 52 ... Focusing column 61, 62 ... Main column 63, 64 ... Detector
Claims (1)
試料ガス計量部 b)プリカラム及び流路切替バルブを備え、試料ガスよ
り、流路切替バルブが切り替えられる前にプリカラムを
通過した分析対象成分のみを分離する成分分離部 c)濃縮カラム、クーラ及びヒータを備え、クーラで冷却
した濃縮カラムにより試料ガス中の分析対象成分を吸着
し、濃縮カラムをヒータで加熱することにより吸着した
成分を脱着して試料ガスを濃縮するガス濃縮部 d)メインカラム及び検出器を備えた分析部の各要素を有
する分析流路を複数本備えるとともに、 e)各流路の成分分離部の流路切替バルブの切替タイミン
グを制御することにより、各流路に異なる分析対象成分
を流通させ、各流路のガス濃縮部のクーラ及びヒータを
制御することにより試料ガスを濃縮する制御部を備える
ことを特徴とするガスクロマトグラフ装置。1. A sample gas metering unit provided with a) a metering tube having a predetermined volume b) A precolumn and a channel switching valve, and the sample gas passed through the precolumn before the channel switching valve was switched. Component separation part that separates only the analysis target component c) Equipped with a concentration column, cooler, and heater, the analysis target component in the sample gas is adsorbed by the concentration column cooled by the cooler, and it is adsorbed by heating the concentration column with a heater. Gas concentrator for desorbing components and concentrating sample gas d) Along with multiple analytical flow channels that have each element of the analysis unit with main column and detector, e) Flow of the component separation unit of each flow channel By controlling the switching timing of the channel switching valve, different analytes are circulated in each channel, and the sample gas is concentrated by controlling the cooler and heater of the gas concentrating section of each channel. Gas chromatography apparatus, characterized in that it comprises a control unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33511692A JPH06160364A (en) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | Gas chromatograph device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33511692A JPH06160364A (en) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | Gas chromatograph device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06160364A true JPH06160364A (en) | 1994-06-07 |
Family
ID=18284951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33511692A Pending JPH06160364A (en) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | Gas chromatograph device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06160364A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007263670A (en) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | Concentration separator and concentration/separation method |
-
1992
- 1992-11-20 JP JP33511692A patent/JPH06160364A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007263670A (en) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | Concentration separator and concentration/separation method |
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