NL8900482A - Inrichting voor het nemen van een gasmonster uit een te kiezen monsterhouder. - Google Patents

Description

VO.2026

Titel: Inrichting voor het nemen van een gasmonster uit een te kiezen monsterhouder

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het 'nemen van een gasmonster uit een te kiezen monsterhouder, omvattende een aantal monsterhouders, die door middel van geschikte leidingen zijn verbonden met een monsterneem-klep, waarbij in iedere leiding tussen een monsterhouder en de monsterneem-klep een afsluitklep is opgesteld, terwijl de inrichting voorts is voorzien van middelen om tenminste een deel van de inhoud van een gekozen monsterhouder na openen van de desbetreffende afsluitklep via de desbetreffende leiding te brengen tot in de monsterneem-klep.

Een dergelijke inrichting is bekend en wordt bijvoorbeeld toegepast voor het nemen van gasmonsters uit gaschromato-grafiekolommen. Een gebruikelijke inrichting omvat bijvoorbeeld een aantal buisjes, die van glas kunnen zijn, welke buisjes ieder een gasmengsel kunnen bevatten, bijvoorbeeld verkregen uit het eluaat van een gaschromatografiekolom. De buisjes zijn via een geschikt leidingenstelsel verbonden met een monsterneem-klep, bijvoorbeeld een schuifkraan van het type dat wordt beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 88.00646. Met behulp van een dergelijke schuifkraan kan een via de desbetreffende leiding aangevoerd deel van de inhoud van een monsterhouder worden afgenomen en overgebracht naar een analyseertoestel. Het aanvoeren van een deel van de inhoud van een gekozen monsterhouder geschiedt bijvoorbeeld, doordat een in de leiding tussen monsterhouder en schuifkraan aanwezige afsluitklep wordt geopend en hetzij de inhoud van de monsterhouder vanaf de schuifkraanzijde wordt aangezogen, hetzij die inhoud vanaf de monsterhouder wordt opgestuwd, bijvoorbeeld doordat de monsterhouder aan de van de schuif- kraan afgewende zijde is aangesloten op een leiding, via welke water of een andere vloeistof in de monsterhouder wordt geperst, zodat het gasmonster uit de monsterhouder wordt verdreven en via de leidingen naar de schuifkraan beweegt.

Bij de bekende inrichting is het niet ongebruikelijk dat een betrekkelijk groot aantal monsterhouders, ieder voorzien van een eigen afsluitklep in de aansluitende leiding, via uiteindelijk een enkele toevoerleiding zijn verbonden met de monsterneem-klep. Bij de gebruikelijke wijze van afnemen van een monster uit een gekozen monsterhouder doet zich daarbij het probleem voor, dat restanten van een monster van een vorige monstername nog achtergebleven zijn in het stelsel van leidingen tussen de bij de verschillende monsterhouders behorende afsluitkleppen en de uiteindelijk ene leiding naar de monsterneem-klep. Hierdoor wordt het op betrouwbare wijze nemen van een monster met behulp van de bekende inrichting bemoeilijkt.

De uitvinding nu heeft tot doel een inrichting voor het nemen van een gasmonster uit een te kiezen monsterhouder te verschaffen, waarbij het bovengenoemde probleem zich niet, althans niet in merkbare mate, voordoet. Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt met een inrichting, waarvan de monsterneem-klep voorts is verbonden met een buffervat, waarbij een afsluitklep is voorzien in de leiding tussen monsterneem-klép en buffervat, en het buffervat verder via een leiding, waarin een afsluitklep is opgenomen is verbonden met een vacuumpomp, terwijl het volume van de leidingen tussen de afsluitklep van een monsterhouder en de afsluitklep voor het buffervat gering is in vergelijking met het volume van de monsterhouder en in vergelijking met het volume van het buffervat.

Het monsternemen met behulp van de inrichting volgens de uitvinding geschiedt als volgt. Eerst wordt het buffervat met behulp van de vacuumpomp geëvacueerd. Dit kan geschieden met de afsluitklep aan de zijde van de monsterneem-klep in geopende of in gesloten stand. In het eerste geval zal het lei- dingenstelsel, dat aansluiting geeft op de monsterneem-klep en de monsterhouders ook worden geëvacueerd. De afsluitkleppen in de leidingen naar ieder van de monsterhouders dienen uiteraard gesloten te zijn. In het tweede geval zal, nadat de afsluitklep tussen buffervat en pomp is gesloten, eerst de klep aan de zijde van de monsterneem-klep worden geopend (met uiteraard gesloten afsluitkleppen naar de monsterhouders) , zodat het leidingenstelsel rond de monsterneem-klep, dat een veel geringer volume heeft dan het buffervat, alsnog vrijwel wordt geëvacueerd. Door de evacuatie van het leidingenstelsel tussen monsterhouders en buffervat worden eventuele van een vorige monstername daarin resterende gas-resten grotendeels daaruit verwijderd.

Nadat het leidingenstelsel op de verminderde druk van het buffervat is gebracht wordt de afsluitklep aan de zijde van het buffervat gesloten en wordt de afsluitklep in de leiding naar de monsterhouder, van waaruit men een monster wenst te nemen, geopend. Doordat het leidingenstelsel een met het volume van de monsterhouder vergeleken uitermate gering volume heeft, zal de druk in monsterhouder plus leidingenstelsel nauwelijks verschillen van de voordien in de monsterhouder heersende druk. Het monster uit de monsterhouder zal voorts het leidingenstelsel vullen. Door vervolgens de afsluitklep naar de monsterhouder te sluiten en de afsluitklep naar het buffervat te openen wordt de inhoud van het leidingenstelsel weer grotendeels verwijderd. Door genoemde handelingen een aantal malen achter elkaar te verrichten wordt de zuiverheid van het monster in het leidingenstelsel exponentieel vergroot, zodat het verschil met het monster in de monsterhouder uiteindelijk niet meer dan een fractie van een promille zal bedragen. Hierna kan men tot de eigenlijke monstername met behulp van de monsterneem-klep overgaan.

Het voorgaande kan beter worden verstaan aan de hand van een getallenvoorbeeld. Aangenomen wordt dat de inhoud van het leidingenstelsel tussen de afsluitkleppen nabij de monster- houders en de afsluitklep naar het buffervat verwaarloosbaar is. Indien nu de druk in een monsterhouder 1000 mb bedraagt en de druk in het geëvacueerde buffervat 100 mb, zal na éénmaal bedienen van de kleppen naar buffervat en naar monsterhouder de zuiverheid van het monster in het tussenligende leidingenstelsel 90% bedragen. Na tweemaal bedienen van de kleppen is die zuiverheid 99%, na driemaal reeds 99,9%, enzovoorts.

Het bedienen van de afsluitkleppen in de inrichting volgens de uitvinding leent zich zeer goed voor automatisering. Bij een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding zijn dan ook de afsluitkleppen nabij de monster-houders en de afsluitklep voor het buffervat elektronisch be-dienbare kleppen en is de inrichting voorzien van een geschikt geprogrammeerde microprocessor, met behulp waarvan de afsluitklep van een gekozen monsterhouder en de afsluitklep van het buffervat een vooraf te bepalen aantal malen beurtelings en afwisselend worden geopend en gesloten. Bij deze elektronische bediening van de afsluitkleppen kan het afwisselend openen en sluiten van de verschillende afsluitkleppen binnen enkele seconden of zelfs een fractie daarvan worden gerealiseerd, zodat bij de drukverhoudingen uit het boven gegeven rekenvoorbeeld in die korte tijd bij viermaal openen en sluiten van iedere klep reeds een zuiverheid van het monster wordt bereikt, die nog slechts in de orde van een promille afwijkt van de theoretisch maximale zuiverheid.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening, waarin de enkele figuur een schematische weergave is van een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding.

In de figuur is met 1 het eigenlijke monsterneemdeel van de inrichting aangegeven. Dit monsterneemdeel 1 omvat een mon-sterneem-klep 2 van een gebruikelijk type, bijvoorbeeld een schuifkraan van de soort, die wordt beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 88.00646, en een monsterleiding 3. De verdere verwerking van een met behulp van de monsterneem-klep 2 uit de leiding 3 af te zonderen monster en de wijze, waarop zulk afzonderen plaatsvindt is voor het onderwerp van de uitvinding niet van belang en zal hier niet verder worden beschreven, aangezien de deskundige daarmee bekend zal zijn. Aan één zijde is de monsterleiding 3 aangesloten op een lei-dingstelsel 4, dat zich vertakt in een aantal leidingen 5, 5', 5, 5n, die ieder aansluiting geven op een monster-houder 6, 6',..., 6n van een stelsel van n monsterhouders. In ieder van de leidingen 5, 5',... is een afsluitklep 7, 77n opgenomen. De kleppen 7, 7'... zijn door een elektrische leiding 8 verbonden met de microprocessor 9, met behulp van welke microprocessor 9 iedere klep 7, 7',... afzonderlijk bedienbaar is, naar keuze van de gebruiker van de inrichting. De wijze van inrichting en werking van de microprocessor 9 maakt geen deel uit van de uitvinding. Een deskundige op het gebied van microprocessoren en computers zal zonder meer kunnen vaststellen welke componenten voor het beoogde doel benodigd zijn en hoe de programmering daarvan dient te geschieden.

Aan de andere zijde van het monsterneemdeel 1 is de monsterleiding aangesloten op een leiding 10 naar het buffervat 11. In de leiding 10 is een afsluitklep 12 opgenomen. Het buffervat 11 is voorts door middel van een leiding 13, waarin opgenomen de afsluitklep 14, verbonden met de pomp 15. De bediening van de kleppen 12 en 14 geschiedt met behulp van de microprocessor 9, waartoe die kleppen 12, resp. 14 door middel van elektrische leidingen 16, resp. 17 met die microprocessor 9 zijn verbonden.

Voor een goede werking van de inrichting volgens de uitvinding is het van belang, dat het volume van het stelsel van leidingen 5, 4, 3, en 10 gering is vergeleken met het volume van een individuele monsterhouder 6 of het volume van het buffervat 11, zodat in de praktijk dat volume vrijwel verwaarloosbaar is.

In bedrijf wordt met behulp van de pomp 15 het buffervat 11 eerst op een verlaagde druk gebracht. Tijdens dat evacueren van het buffervat 11 is de afsluitklep 14 in de leiding 13 geopend. De klep 12 in de leiding 10 kan eventueel ook geopend zijn, in welk geval het stelsel van leidingen 10, 3, 4 en 5, 5'... tot aan de gesloten kleppen 7, 7 r,....eveneens op de verlaagde druk van het buffervat 11 wordt gebracht. Nadat de gewenste verlaagde druk is bereikt wordt de afsluitklep 14 gesloten en vervolgens bedient de microprocessor 9 afwisselend de klep 12 en een van de kleppen 7, 7',...., behorende bij de uitgekozen monsterhouder van het stelsel 6, 6',...., waaruit men een monster wil nemen, met dien verstande dat als de ene klep wordt geopend, de andere gesloten is. Hierdoor wordt, aangezien het leidingenstelsel tussen de kleppen 12 en 7 een verwaarloosbaar volume heeft, dat leidingenstelsel afwisselend geëvacueerd (op de verlaagde druk van het buffervat 11 gebracht) en vanuit de gekozen monsterhouder van het stelsel 6, gevuld, met als resultaat dat na een aantal malen "schakelen" het in het leidingenstelsel aanwezige gas praktisch identiek is aan het gas in de monsterhouder.

Het zal duidelijk zijn dat de inrichting volgens de uitvinding in de figuur slechts zeer schematisch is weergegeven en dat naast de besproken, wezenlijke onderdelen nog andere componenten deel kunnen uitmaken van de inrichting. Zo zou nog kunnen zijn voorzien in een op de leiding 4 aangesloten leiding voor het toevoeren van bekende gasmengsels voor het calibreren van de monstername. Hoe voorts de toevoer van monstergas aan de verschillende monsterhouders 6, 6',.... plaats vindt is evenmin van belang. Denkbaar is, dat iedere monsterhouder 6 via een door een klep afsluitbare leiding is verbonden met een kolom voor gaschromatografie. Denkbaar is ook, dat een dergelijke kolom zelf als monsterhouder wordt beschouwd. Voor het principe van de uitvinding is zulks niet van belang.

Claims (2)

1. Inrichting voor het nemen van een gasmonster uit een te kiezen monsterhouder, omvattende een aantal monsterhouders, die door middel van geschikte leidingen zijn verbonden met een monsterneem-klep, waarbij in iedere leiding tussen een monsterhouder en de monsterneem-klep een afsluitklep is opgesteld,· terwijl de inrichting voorts is voorzien van middelen om tenminste een deel van de inhoud van een gekozen monsterhouder na openen van de desbetreffende afsluitklep via de desbetreffende leiding te brengen tot in de monsterneem-klep, met het kenmerk dat de monsterneem-klep voorts is verbonden met een buffervat, waarbij een afsluitklep is voorzien in de leiding tussen monsterneem-klep en buffervat, en het buffervat verder via een leiding, waarin een afsluitklep is opgenomen is verbonden met een vacuumpomp, terwijl het volume van de leidingen tussen'de afsluitklep van een monsterhouder en de afsluitklep voor het buffervat gering is in vergelijking met het volume van de monsterhouder en in vergelijking met het volume van het buffervat.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de afsluitkleppen nabij de monsterhouders en de afsluitklep voor het buffervat elektronisch bedienbare kleppen zijn en dat de inrichting is voorzien van een geschikt geprogrammeerde microprocessor, met behulp waarvan de afsluitklep van een gekozen monsterhouder en de afsluitklep van het buffervat een vooraf te bepalen aantal malen beurtelings en afwisselend worden geopend en gesloten.