RU24881U1 - Равночувствительный детектор для газовой хроматографии - Google Patents

Равночувствительный детектор для газовой хроматографии

Info

Publication number
RU24881U1
RU24881U1 RU2002111782/20U RU2002111782U RU24881U1 RU 24881 U1 RU24881 U1 RU 24881U1 RU 2002111782/20 U RU2002111782/20 U RU 2002111782/20U RU 2002111782 U RU2002111782 U RU 2002111782U RU 24881 U1 RU24881 U1 RU 24881U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
fitting
input
source
tube
Prior art date
Application number
RU2002111782/20U
Other languages
English (en)
Inventor
Л.В. Илясов
О.В. Анкудинова
Original Assignee
Тверской государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тверской государственный технический университет filed Critical Тверской государственный технический университет
Priority to RU2002111782/20U priority Critical patent/RU24881U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU24881U1 publication Critical patent/RU24881U1/ru

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

Равночувствительный детектор для газовой хроматографии, содержащий проточные камеры газа-носителя и вспомогательного газа с входными и выходными штуцерами, отделенные друг от друга газопроницаемой мембраной, и терморезистор, подключенный к неуравновешенному мосту, отличающийся тем, что он дополнительно содержит входную и выходную трубки, внутренний диаметр которых равен внутреннему диаметру штуцеров, дополнительный штуцер и источник акустических колебаний, причем выходная трубка подключена к выходному штуцеру, входная трубка одним концом подключена к входному штуцеру, а вторым - к источнику акустических колебаний, при этом трубки размещены так, что их оси и оси штуцеров совпадают, дополнительный штуцер вмонтирован в стенку входной трубки между источником акустических колебаний и входным штуцером камеры вспомогательного газа, а терморезистор расположен на оси входной трубки между дополнительным штуцером и источником акустических колебаний.

Description

РАВНОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ДЕТЕКТОР ДЛЯ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФ1-Ж
Изобретение относится к области аналитической техники, а именно, к детекторам для газовой хроматографии.
Известен равночувствительный детектор для газовой хроматографии (Фарзане Н.Г и др. Автоматические детекторы газов и жидкостей. М.: Энергоатомиздат, 1983. С. 59-60), работа которого основана на явлении втягивания парамагнитных газов, например, кислорода или воздуха, в магнитное поле и измерении (при поступлении из хроматографической колонки в камеру детектора определяемых компонентов) изменения расхода сравнительного газа из полюсного наконечника, снабженного постоянным магнитом, с помощью терморезистора, вютю генного в незфавновешенный мост и выполняющего функцию термоанемометра.
Недостатком такого детектора является низкая чзвствительность (0,25 мВ./%) и возможность работать только при использовании в качестве газаносителя воздуха или кислорода.
Наиболее близким по технической сущности является диффузионный равночувствительный детектор (Фарзане Н.Г.., Илясов Л.В. Равночз ствительный диффузионный детектор для газовой хрома.тографии. Журнал физической химии, 1974, №8. С.2024-2028), содержащий проточные камеры газа-носителя и вспомогательного газа с входными и выходными щтуцерами, отделенные друг от друга газопроницаемой мембраной, и терморезисггор, подключенный к неуравновешенному мосту. Измерение концентрации компонентов с помощью данного детектора осуществляется по изменению сопротивления терморезистора, которое происходит при поступлении компонентов в камеру газа-носителя за счет }ТУ1еньщения концентрации газа-носителя (водорода или гелия), диффундирующего через газопроницаемую мембран); в потоке вспомогательного газа, омывающего терморезистор, что вызывает разбаланс неуравновещенного моста.
Недостатком диффузионного детектора также является низкая чувствительность, составляющая (0.25-0.5) мВ/%.
Задачей предлагаемого изобретения является увеличение чувствительности равночувствительного детектирования компонентов в газовой хроматографии при использовании в качестве газа-носителя гелия или водорода.
Технический реззшьтат - создание равночзтзствительного детектора для газовой хроматографии, обладающего высокой чувствительностью и способного работать с использованием в качестве газа-носителя гелия или водорода.
Технический реззшьтат достигается тем, что равночз ствительный детектор для газовой хроматографии, содержащий проточные камеры газаносителя и вспомотательното газа с входными и выходными штуцерами, отделенные друг от друга газопроницаемой мембраной, и терморезистор, подключенный к незфавновещенному мосту, дополнительно содержит вкодн то и выходную трубки, BHv-тренний диаметр которых равен внутреннему диаметру штуцеров, дополнительный щтуцер и источник акустических колебаний, причем, выходная трубка подключена к выходном} щт тцеру, входная трубка одним концом подключена к входному шт таеру, а вторым - к источнику акустических колебаний, при этом трубки размещены так, что их оси и оси штуцеров совпадают, дополнительный штуцер вмонтирован в стенку входной трубки между источником акустических колебаний и входным щт щером каА1еры вспомогательного газа, а терморезистор расположен на оси входной трубки между дополнительным штуцером и источником акустических колебаний.
Такая конструкция детектора позволяет существенно увеличить чувствительность детектирования компонентов за счет того, что в волноводе, который образуют входная, выходная трубки и штуцеры камеры вспомогательного газа, под действием источника акустических колебаний создается стоячая акустическая волна, в которой обеспечивается (при соответствующем размещении терморезистора) больщая интенсивность тепло- и массообмена, чем в потоке вспомогательного газа, используемом в устройстве, принятом за прототип.
По сравнению с прототипом заявляемая констрзткция имеет отличительную особенность в совокупности элементов и их взаимном расположении.
Схема равночувствительного детектора для газовой хроматографии изображена на фиг. 1.
Равночувствительный детектор для газовой хроматографии содержит проточные камеру 1 для газа-носителя и камеру 2 для вспомогательного газа с входными 3, 4 и выходными 5,6 шт щерами, отделенные друг от друга газопроницаемой мембраной 7, терморезистор 8, подключенный к неуравновешенному мосту 9, а также входную 10 и выходную II трубки, внутренний диаметр которых равен внутреннему диаметру штуцеров 3, 4, 5, 6, дополнительный шт}цер 12 и источник акинетических колебаний 13. При этом, выходная трубка 11 подключена к выходному штуцеру 6, а входная трубка 10 одним концом подключена к входному штуцеру 4, а вторым - к источнику акустических колебаний 13. Причем, трубки 10 и 11 размещены так. что их оси 14 и 15 и оси 16 штуцеров 4 и 6 совпадают. Дополнительный штуцер 12 вмонтирован в стенку входной трубки 10 между источником акустических колебаний 13 и входным штуцером 4 камеры 2
вспомогательного газа, а терморезистор 8 расположен на оси входной трубки 10 между дополнительным штуцером 12 и источником акустических колебаний 13. Хроматографическая колонка 17 подключена к камере газаносителя 1, к выходу неуравновешенного моста 9 подключен автоматический потенциометр 18, а источник акустических колебаний 13 подключен к выходу генератора электрических колебаний 19.
Работа детектора осушествляется следующим образом.
В камеру 1 из хроматографической колонки 17 непрерывно поступает поток газа, состояший из газа-носителя (гелий или водород) и разделенных на колонке компонентов анализируемой среды. В трубку 10 непрерывно подается поток вспомогательного газа, которым могут служить (в зависимости от механизма проницания мембраны 7) азот, возд} или гел11Й и водород. С помощью генератора гармонических электрических колебаний 19 возбуждается источник акустических колебаний 13, излучение которого направляют в волновод, образованный входной трубкой 10, входным штуцером 4, камерой 2, выходным штуцером 6 и выходной трубкой 11. Предварительно подбирают частоту колебаний источника и длины трубок 10 и II такими, чтобы в волноводе при выбранном вспомогательном газе возникала стоячая волна, а терморезистор 8 размещают на таком расстоянии от источника акустических колебаний, чтобы интенсивность тепломассообмена была максимальной. Детектор может фз нкционировать в одном их двух режимов, обеспечивающих равную чувствительность к детектируемым компонентам.
В первом режиме в нем используют газопроницаемого мембрану, которая обладает селективной цроницаемостью к газу-носителю (водород или гелий). В качестве такой мембраны используют мембраны толщиной 5-10 мкм из фторопласта или сплава палладия с серебром. В этом режиме в качестве вспомогательного газа используют воздух или азот. Формирование сигнала детектора при этом происходит следующим образом. Когда через камеру 1 протекает чистый газ-носитель, часть его диффундирует через мембрану в камеру 2, образуя в результате смешения с потоком вспомогательного газа газовую смесь с постоянной концентрацией газа-носителя во вспомогательном газе. При этом устанавливается некоторое стационарное положение стоячей акустической волны в волноводе и соответствующий тепловой режим работы терморезистора. Возникающий сигнал неуравновещенного электрического моста 9, измеряющего сопротивление терморезисгора, устанавливается на нулевое . Когда из хроматографической колонки вместе с газом-носителем в камеру 1 поступает очередной детектируемый компонент, концентрация газа-носителя в камере 1 уменьщается на значение концентрации детектируемого компонента. В результате количество газа-носителя, диффундирующего через мембрану 7 в камеру 2 в единицу времени уменьщается. Это приводит к уменьшению концентрации газа-носителя в камере 2 и трубке И, что приводит к изменению молекулярной массы (плотности) газового потока и смещению положения стоячей волны в волноводе, а это в свою очередь вызывает
изменение условий тепло- массообмена в зоне размещения терморезистора 8, изменению его сопротивления и появлении разбаланса электрического неуравновешенного моста 9. Сигнал этого моста, регистрируемый автоматическим потенциометром 18, пропорционален объемной концентрации любого детектируемого компонента в потоке газа-носителя.
Во втором режиме функционирования в детекторе используют пористую мембрану, размер пор которой настолько мал, что скорость диффузии через нее обратно пропорциональна квадратному корню из молекулярной массы вещества. В этом случае в качестве вспомогательного газа используют газноситель (гелий или водород). Такой режим работы более удобен, так как требует применение только одного газа для работы детектора. Формирование сигнала детектора в этом режиме происходит следующим образом. Когда из хроматографической колонки в камеру 1 поступает чистый газ-носитель, в зоне размещения терморезистора, как и в первом режиме функционирования, создается некоторый стационарный режим тепло- массообмена и на выходе неуравновещенного электрического моста устанавливают сигнал равный нулю. Когда в камеру 1 вместе с газом-носителем поступает очередной детектируемый компонент, его молекулы диффундируют через поры мембраны и смещиваются в камере 2 с молекулами газа-носителя, который используется в качестве вспомогательного газа. Образовавщаяся газовая смесь имеет молекулярную массу, отличающуюся от молекулярной массы вспомогательного газа, что вызывает смещение положения стоячей акустической волны в волноводе, изменяет тепловой режим терморезистора и вызывает разбаланс электрического неуравяовещенного моста. Так как количество молекул детектируемого компонента через мембрану в камеру в единицу времени обратно пропорционально молекулярной массе, а изменение температуры терморезистора прямопропорционально корню из молекулярной массы компонентов, то сигнал детектора оказывается пропорционален объемной концентрации любого детектируемого компонента.
Экспериментально установлено, что чувствительность предлагаемого детектора в 4-5 раз выще, чем у детектора, принятого за прототип.
Преимущества предлагаемого детектора:
-существенно больщая чувствительность детектирования;
-возможность использования в одном из режимов только одного газа, обеспечивающая упрощение эксплуатации газового хроматографа.
Предлагаемое устройство может быть реализовано на базе серийного термокондуктометрического детектора, источника акустических колебаний и измерительной аппаратзфы.
Детектор может найти применение как- в газовой хроматографии для получения информации об объемных концентрациях в газовой фазе детектируемых компонентов сложных газообразных и жидких сред, так и в сочетании с детектором плотности газов - в системах измерения молекулярной массы микроколичеств веществ и их идентификации.

Claims (1)

  1. Равночувствительный детектор для газовой хроматографии, содержащий проточные камеры газа-носителя и вспомогательного газа с входными и выходными штуцерами, отделенные друг от друга газопроницаемой мембраной, и терморезистор, подключенный к неуравновешенному мосту, отличающийся тем, что он дополнительно содержит входную и выходную трубки, внутренний диаметр которых равен внутреннему диаметру штуцеров, дополнительный штуцер и источник акустических колебаний, причем выходная трубка подключена к выходному штуцеру, входная трубка одним концом подключена к входному штуцеру, а вторым - к источнику акустических колебаний, при этом трубки размещены так, что их оси и оси штуцеров совпадают, дополнительный штуцер вмонтирован в стенку входной трубки между источником акустических колебаний и входным штуцером камеры вспомогательного газа, а терморезистор расположен на оси входной трубки между дополнительным штуцером и источником акустических колебаний.
    Figure 00000001
RU2002111782/20U 2002-05-06 2002-05-06 Равночувствительный детектор для газовой хроматографии RU24881U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002111782/20U RU24881U1 (ru) 2002-05-06 2002-05-06 Равночувствительный детектор для газовой хроматографии

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002111782/20U RU24881U1 (ru) 2002-05-06 2002-05-06 Равночувствительный детектор для газовой хроматографии

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU24881U1 true RU24881U1 (ru) 2002-08-27

Family

ID=48284831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002111782/20U RU24881U1 (ru) 2002-05-06 2002-05-06 Равночувствительный детектор для газовой хроматографии

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU24881U1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3926561A (en) Gas analysis employing semi-permeable membrane
RU2364862C2 (ru) Газовый хроматограф
US6112574A (en) Exhaust gas analyzer and modal mass analysis method by gas trace process using the analyzer thereof
EP0534331B1 (en) Method and device for continuous monitoring of gas dissolved in oil
JPH0635960B2 (ja) 酸素分圧測定装置
CN111595994A (zh) 集成化便携式高精度MicroGC-μTCD检测仪
US6176125B1 (en) Exhaust gas flow measuring equipment for internal combustion engines and processes for calibrating sensitivity of trace gas flow meters
RU24881U1 (ru) Равночувствительный детектор для газовой хроматографии
RU196305U1 (ru) Термохимический газоанализатор
CN201382927Y (zh) 气相色谱分析仪用阀柱一体加温装置
RU34748U1 (ru) Равночувствительный детектор для газовой хроматографии
RU34749U1 (ru) Равночувствительный детектор газов и паров
US4067227A (en) Hydrogen transfer system for gas chromatograph
RU199840U1 (ru) Диффузионный детектор водорода
RU24564U1 (ru) Акустический детектор для газовой хроматографии
Fuwa et al. Burner for Cyanogen Flame Spectroscopy
RU2204828C1 (ru) Магнитный газоанализатор
US20040240312A1 (en) Method and device for mixing gases
RU2128327C1 (ru) Устройство для измерения расхода газа-носителя в капиллярной газовой хроматографии
Axelrod et al. Dynamic trace-gas dilution system
RU56633U1 (ru) Анализатор концентрации водорода в газовых средах
Ma et al. Atmospheric pressure ionization mass spectroscopy for the study of permeation in polymeric tubing
CN212540281U (zh) 集成化便携式高精度MicroGC-μTCD检测仪
CN113567612B (zh) 一种基于催化燃烧原理的气测录井全烃检测方法和装置
RU77445U1 (ru) Термокондуктометрический детектор для газовой хроматографии