RU2663697C1 - Электроуправляемый пробоотборник для газового хроматографа - Google Patents
Электроуправляемый пробоотборник для газового хроматографа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2663697C1 RU2663697C1 RU2017137690A RU2017137690A RU2663697C1 RU 2663697 C1 RU2663697 C1 RU 2663697C1 RU 2017137690 A RU2017137690 A RU 2017137690A RU 2017137690 A RU2017137690 A RU 2017137690A RU 2663697 C1 RU2663697 C1 RU 2663697C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- line
- carrier gas
- valve
- sampling
- test gas
- Prior art date
Links
- 238000005070 sampling Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 33
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000737 Duralumin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/02—Food
- G01N33/12—Meat; Fish
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к устройствам ввода проб в хроматограф, а именно к технике микродозированных проб. Пробоотборник включает линию подвода газа-носителя, линию подвода исследуемого газа, линию подачи газа-носителя в хроматографическую колонку, линию сброса исследуемого газа, внешнюю петлю отбора пробы. Для переключения линий применяются три электромагнитных двухпозиционных трехпортовых клапана с малым временем переключения (менее 3 мс). Входной порт первого клапана соединен с линией подвода газа-носителя, а два его выхода соединены - один с линией подачи газа-носителя в колонку, а второй с линией входа петли отбора пробы. Входной порт второго клапана соединен с линией подвода исследуемого газа, при этом один выходной порт этого клапана соединен с линией входа петли отбора пробы, а второй выходной порт - с линией сброса исследуемого газа. Входной порт третьего клапана соединен с линией выхода петли отбора пробы, один выходной порт этого клапана соединен с линией сброса исследуемого газа, а второй выходной порт - с линией подачи газа-носителя в колонку. Соединительные гидравлические линии между клапанами выполнены в монолитном основании и имеют внутренний объем менее 0.05 мл. Технический результат - устранение перетекания газа-носителя в линию отбора пробы, уменьшение размывания хроматографических пиков, а также повышение точности и надежности работы устройства. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к устройствам ввода проб в хроматограф, а именно к технике микродозированных проб.
Известны устройства, предназначенные для отбора исследуемых газовых проб, содержащие линию подачи газа-носителя, линию подвода исследуемого газа, линию пневмосигнала, внешнюю петлю отбора пробы, колонку и набор соединенных определенным образом четырехпортовых пневмоуправляемых кранов, на которые подаются потоки газа-носителя и исследуемого газа. Также известны интегрированные устройства, предназначенные для отбора пробы, которые состоят из четырех микроклапанов и управляются внешним пневмосигналом (патент RU 2046337).
Недостатками таких пробоотборников являются громоздкость схемы, большие внутренние объемы кранов и соединяющих их магистралей (обычно не менее 1 мл), что делает невозможным введение пробы малого объема, необходимость использовать дополнительный пневмосигнал, что приводит к усложнению устройства, большое время переключения (10-100 мс и более), что приводит к размыванию хроматографических пиков и невозможности работы с капиллярными колонками. Недостатком упомянутого выше интегрированного пробоотборника является недостаточная герметичность управляющих микроклапанов, что приводит к попаданию газа-носителя в линию исследуемого газа и искажению результатов анализа.
Задачей является уменьшение времени переключения, устранение перетекания газа между гидравлическими линиями, повышение надежности.
Технический результат достигается применением трех миниатюрных электромагнитных клапанов с высокой скоростью переключения (менее 3 мс) и минимизацией свободных объемов гидравлических линий, что позволило устранить перетекание газа-носителя в линию отбора пробы, уменьшить размывание хроматографических пиков, а также повысить точность и надежность работы устройства.
Поставленная задача решается тем, что пробоотборник включает линию подвода газа-носителя, линию подвода исследуемого газа, линию подачи газа-носителя в хроматографическую колонку, линию сброса исследуемого газа, внешнюю петлю отбора пробы. Для переключения линий применяются три электромагнитных двухпозиционных трехпортовых клапана. Входной порт первого клапана соединен с линией подвода газа-носителя, а два его выхода соединены - один с линией подачи газа-носителя в хроматографическую колонку, а второй с линией входа петли отбора пробы; входной порт второго клапана соединен с линией подвода исследуемого газа, при этом один выходной порт этого клапана соединен с линией входа петли отбора пробы, а второй выходной порт - с линией сброса исследуемого газа; входной порт третьего клапана соединен с линией выхода петли отбора пробы, один выходной порт этого клапана соединен с линией сброса исследуемого газа, а второй выходной порт - с линией подачи газа-носителя в хроматографическую колонку. Соединительные гидравлические линии между клапанами выполнены в монолитном основании и имеют внутренний объем менее 0.05 мл.
Сущность изобретения поясняется чертежами:
Фиг. 1 - схема пробоотборника, позиции электромагнитных клапанов в режиме "анализ".
Фиг. 2 - схема пробоотборника, позиции электромагнитных клапанов в режиме "отбор пробы".
Пробоотборник включает линию подвода газа-носителя 1, линию подвода исследуемого газа 2, линию подачи газа-носителя в хроматографическую колонку 3, линию сброса исследуемого газа 4, линию входа внешней петли отбора пробы 5, линию выхода внешней петли отбора пробы 6, внешнюю петлю отбора пробы 7 и три электромагнитных миниатюрных герметичных клапана с малым временем переключения (не более 3 мс) 8, 9, 10.
Электромагнитный клапан представляет собой электромагнитный двухпозиционный трехпортовый переключатель, у которого при наличии или отсутствии электрического управляющего напряжения входной порт соединяется либо с нормально закрытым выходным портом, либо с нормально открытым выходным портом, соответственно. Входной порт 11 клапана 8 соединен с линией подвода газа-носителя 1, выходной нормально открытый порт 12 клапана 8 соединен с линией подачи газа-носителя 3 в колонку и нормально закрытым портом 13 клапана 10. Входной порт 14 клапана 9 соединен с линией подвода исследуемого газа 2, выходной нормально открытый порт 15 клапана 9 соединен с линией входа 5 внешней петли отбора пробы 7 и нормально закрытым портом 16 клапана 8. Входной порт 16 клапана 10 соединен с линией выхода 6 вешней петли отбора пробы 7, выходной нормально открытый порт 17 клапана 10 соединен с линией сброса исследуемого газа 4 и нормально закрытым портом 18 клапана 9. Все гидравлические линии выполнены в монолитном основании таким образом, что их суммарный внутренний объем не превышает 0.05 мл.
Описание функционирования устройства. При подаче управляющего напряжения на клапаны 8, 9, 10 пробоотборник переключается в режим "отбор пробы" (фиг. 2), при этом линия подвода исследуемого газа 2 переключается с линии сброса исследуемого газа 4 на линию входа 5 внешней петли отбора пробы 7, линия подвода газа-носителя 1 переключается с линии входа 5 внешней петли отбора пробы 7 на линию подачи газа-носителя в колонку 3, а линия выхода 6 внешней петли отбора пробы 7 переключается с линии подачи газа носителя в колонку 3 на линию сброса исследуемого газа 4. Таким образом, через внешнюю петлю отбора пробы 7 начинает проходить поток исследуемого газа и продувает ее, вытесняя имеющийся там газ-носитель. В это же время газ-носитель подается в колонку напрямую, минуя внешнюю петлю отбора пробы 7. При снятии управляющего напряжения с клапанов 8, 9, 10 пробоотборник переходит в режим "анализ" (фиг. 1). В этом режиме линия подвода газа-носителя 1 соединена с линией входа 5 внешней петли отбора пробы 7, линия подвода исследуемого газа 2 соединена с линией сброса исследуемого газа 4, а линия выхода 6 внешней петли отбора пробы 7 соединена с линией подачи газа-носителя в колонку 3, т.е. газ-носитель попадает в колонку проходя через внешнюю петлю отбора пробы 7, а исследуемый газ напрямую подается на сброс. Для выполнения операции пробоотбора рассматриваемый пробоотборник устанавливается в режим "отбор пробы" (фиг. 2) путем подачи электрического управляющего напряжения на клапаны 8, 9, 10 на время, необходимое для надежной продувки внешней петли отбора пробы 7 исследуемым газом. Время продувки зависит от объема внешней петли отбора пробы и скорости подачи газа-носителя. Обычно достаточно, чтобы через внешнюю петлю отбора пробы прошел десятикратный объем исследуемого газа. После окончания продувки электрическое управляющее напряжение с клапанов 8, 9, 10 убирается и пробоотборник тем самым переводится в режим "анализ" (фиг. 1). В этом режиме поток газа-носителя захватывает пробу исследуемого газа из внешней петли отбора пробы 7 и подает эту пробу на аналитическую колонку, при этом гидродинамическое сопротивление колонки не влияет на работу пробоотборника. Управление пробоотборником осуществляется постоянным электрическим напряжением 6-24В.
Устройство характеризуется использованием трех миниатюрных герметичных клапанов с малым временем переключения, соединительные гидравлические линии выполнены в монолитном основании и имеющих малый внутренний объем (менее 0.05 мл). Использование внешней петли отбора пробы позволяет легко менять ее объем в зависимости от поставленной аналитической задачи, при этом минимальный объем начинается от 0.1 мл. Сопротивление колонки не влияет на работу пробоотборника. Применение стандартных электромагнитных миниатюрных клапанов обеспечивает высокую надежность и малое время переключение пробоотборника. Области применения пробоотборника ограничены только химическими стойкостью и термостойкостью материалов конструкции (дюралюминий, синтетический фторкаучук, нержавеющая сталь, пластмасса). Оптимальным является использование таких пробоотборников в составе автоматических анализаторов атмосферы при экологическом контроле окружающей среды.
Claims (3)
1. Пробоотборник для газового хроматографа, включающий линию подвода газа-носителя, линию подвода исследуемого газа, линию подачи газа-носителя в хроматографическую колонку, линию сброса исследуемого газа, внешнюю петлю отбора пробы, отличающийся тем, что содержит три электромагнитных двухпозиционных трехпортовых клапана, причем входной порт первого клапана соединен с линией подвода газа-носителя, а два его выхода соединены - один с линией подачи газа-носителя в хроматографическую колонку, а второй с линией входа петли отбора пробы; входной порт второго клапана соединен с линией подвода исследуемого газа, при этом один выходной порт этого клапана соединен с линией входа петли отбора пробы, а второй выходной порт - с линией сброса исследуемого газа; входной порт третьего клапана соединен с линией выхода петли отбора пробы, один выходной порт этого клапана соединен с линией сброса исследуемого газа, а второй выходной порт - с линией подачи газа-носителя в хроматографическую колонку.
2. Пробоотборник по п. 1, отличающийся тем, что гидравлические линии выполнены в монолитном основании.
3. Пробоотборник по п. 1, отличающийся тем, что суммарный внутренний объем гидравлических линий не превышает 0.05 мл.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017137690A RU2663697C1 (ru) | 2017-10-27 | 2017-10-27 | Электроуправляемый пробоотборник для газового хроматографа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017137690A RU2663697C1 (ru) | 2017-10-27 | 2017-10-27 | Электроуправляемый пробоотборник для газового хроматографа |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2663697C1 true RU2663697C1 (ru) | 2018-08-08 |
Family
ID=63142768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017137690A RU2663697C1 (ru) | 2017-10-27 | 2017-10-27 | Электроуправляемый пробоотборник для газового хроматографа |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2663697C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3954012A (en) * | 1973-03-05 | 1976-05-04 | Varian Associates | Automatic sampler apparatus |
| RU2046337C1 (ru) * | 1992-05-22 | 1995-10-20 | Институт катализа СО РАН | Пробоотборник для газового хроматографа |
| RU2625234C1 (ru) * | 2016-10-28 | 2017-07-12 | Акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова" | Устройство для отбора проб воздуха в мотогондолах авиационных газотурбинных двигателей |
| RU178679U1 (ru) * | 2017-10-18 | 2018-04-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения РАН (ИНГГ СО РАН) | Пробоотборник для анализа воздуха с калибровкой |
-
2017
- 2017-10-27 RU RU2017137690A patent/RU2663697C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3954012A (en) * | 1973-03-05 | 1976-05-04 | Varian Associates | Automatic sampler apparatus |
| RU2046337C1 (ru) * | 1992-05-22 | 1995-10-20 | Институт катализа СО РАН | Пробоотборник для газового хроматографа |
| RU2625234C1 (ru) * | 2016-10-28 | 2017-07-12 | Акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова" | Устройство для отбора проб воздуха в мотогондолах авиационных газотурбинных двигателей |
| RU178679U1 (ru) * | 2017-10-18 | 2018-04-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения РАН (ИНГГ СО РАН) | Пробоотборник для анализа воздуха с калибровкой |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2021233210A1 (zh) | 痕量探测设备 | |
| US7347936B2 (en) | Liquid chromatograph | |
| US9599595B2 (en) | Comprehensive two-dimensional gas chromatograph and modulator for the chromatograph | |
| EP3892993B1 (en) | Water removal method for gas concentration sampling and device therefor | |
| CN107941930B (zh) | 一种快速的VOCs气体多成分色谱分离装置 | |
| WO2019228157A1 (zh) | 一种lc/ms和ms自动切换高通量连续进样装置 | |
| US3827302A (en) | Apparatus for selectively sampling fluids | |
| US3368385A (en) | Sample system for chromatographic analyzers | |
| RU2663697C1 (ru) | Электроуправляемый пробоотборник для газового хроматографа | |
| WO2016098169A1 (ja) | 液体クロマトグラフ | |
| CN205449910U (zh) | 非甲烷总烃在线检测装置 | |
| CN103940939A (zh) | 基于微流控芯片的恶臭气体检测装置 | |
| JP7071443B2 (ja) | 液体クロマトグラフィーシステム | |
| US3916465A (en) | Multi-stream gas chromatographic method and apparatus | |
| JP2000146932A (ja) | ガスクロマトグラフ用気体試料導入装置 | |
| JPWO2019111438A1 (ja) | 液体クロマトグラフ | |
| US11454615B2 (en) | Quick liquid exchange in liquid chromatography | |
| JP2016080536A (ja) | 試料ガス分流装置および該装置を用いた２次元ガスクロマトグラフ | |
| CN207516330U (zh) | 非甲烷总烃和苯系物检测装置 | |
| CN106979985B (zh) | 液相色谱原子光谱联用系统 | |
| JPH0291564A (ja) | ヘッドスペースサンプラ | |
| RU2046337C1 (ru) | Пробоотборник для газового хроматографа | |
| CN217820203U (zh) | 一种气体自动取样分析装置 | |
| CN203224443U (zh) | 一种无残留蒸气发生系统 | |
| RU214301U1 (ru) | Газовый хроматограф для анализа состава пирогаза |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201028 |