RU75751U1

RU75751U1 - INTERFACE FOR VACUUM DETECTORS

Info

Publication number: RU75751U1
Application number: RU2008106804/22U
Authority: RU
Inventors: Леонид Владимирович Илясов; Михаил Борисович Коновалов
Original assignee: Леонид Владимирович Илясов; Михаил Борисович Коновалов
Priority date: 2008-02-21
Filing date: 2008-02-21
Publication date: 2008-08-20

Abstract

Полезная модель относится к газовой хроматографии, а именно, к устройствам подключения хроматографических колонок к газовым детекторам. Интерфейс для вакуумных газовых детекторов содержит проточную камеру с тремя штуцерами, один из которых соединен с выходом газохроматографической колонки, а второй - через дроссель со входом газового детектора. Согласно полезной модели интерфейс дополнительно содержит линию газа-носителя, регулируемый дроссель и дополнительную проточную камеру с тремя штуцерами, при этом один из штуцеров дополнительно проточной камеры соединен с третьим штуцером проточной камеры, а два других - соответственно через регулируемый дроссель с линией газа-носителя и с атмосферой. 1 илл.The utility model relates to gas chromatography, namely, devices for connecting chromatographic columns to gas detectors. The interface for vacuum gas detectors contains a flow chamber with three fittings, one of which is connected to the output of the gas chromatographic column, and the second through a choke with the input of the gas detector. According to a utility model, the interface further comprises a carrier gas line, an adjustable throttle and an additional flow chamber with three fittings, one of the nozzles of the additional flow chamber being connected to a third flow chamber fitting, and two others, respectively, through an adjustable throttle with a carrier gas line and with the atmosphere. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к газовой хроматографии, а именно, к устройствам подключения хроматографических колонок к газовым детекторам.The utility model relates to gas chromatography, namely, devices for connecting chromatographic columns to gas detectors.

Известен интерфейс для вакуумных газовых детекторов (Методы-спутники в газовой хроматографии. М.: Мир; 1972 - стр.181-184), содержащий два соосно расположенных сопла, размещенных в вакуумируемой камере. Одно из сопел подключено к хроматографической колонке, а второе - к газовому детектору. В процессе истечения потока газа из хроматографической колонки через первое сопло в вакуумируемую камеру возникает расширение струи. При этом за счет различия в коэффициентах диффузии во второе сопло попадает в основном более тяжелые молекулы, а легкие молекулы (молекулы газа-носителя) откачиваются из вакуумируемой камеры. Таким образом, поток молекул, поступающих в газовый детектор, многократно уменьшается.A well-known interface for vacuum gas detectors (Methods-satellites in gas chromatography. M .: Mir; 1972 - p. 181-184), containing two coaxially located nozzles located in the evacuated chamber. One of the nozzles is connected to a chromatographic column, and the second to a gas detector. During the flow of gas from the chromatographic column through the first nozzle into the evacuated chamber, an expansion of the jet occurs. In this case, due to the difference in diffusion coefficients, heavier molecules enter the second nozzle, while light molecules (carrier gas molecules) are pumped out of the evacuated chamber. Thus, the flow of molecules entering the gas detector decreases many times.

Недостатком известного интерфейса являются жесткие требования, предъявляемые к точности его изготовления и настройке в процессе эксплуатации.A disadvantage of the known interface is the stringent requirements for the accuracy of its manufacture and configuration during operation.

Наиболее близким по технической сущности является интерфейс для вакуумных газовых детекторов (Захарова Л.В., Илясов Л.В., Фарзане Н.Г., Эль-Холиби М. Межвузовский сборник научных трудов. Автоматизированное управление и моделирование сложных технологических процессов. Тверь; ТвеПИ., 1991, с.87-91. Исследование возможности уменьшения инерционности концентрационных хроматографических детекторов путем поддержания разряжения в их рабочих камерах), содержащий проточную камеру с тремя штуцерами, один из которых соединен с выходом газохроматологической колонки, The closest in technical essence is the interface for vacuum gas detectors (Zakharova L.V., Ilyasov L.V., Farzane N.G., El-Kholibi M. Interuniversity collection of scientific papers. Automated control and modeling of complex technological processes. Tver; TvEPI., 1991, pp. 87-91. Investigation of the possibility of reducing the inertia of concentration chromatographic detectors by maintaining a vacuum in their working chambers), containing a flow chamber with three fittings, one of which is connected to the gas chromatographic outlet column

а второй - через дроссель с входом газового детектора. Третий штуцер интерфейса соединен с атмосферой. В процессе работы часть потока газов, выходящих из хроматографической колонки, из проточной камеры поступает в атмосферу, а оставшаяся часть через дроссель направляется в газовый детектор, измерительная камера которого непрерывно вакуумируется. Вакуумирование камеры детектора многократно уменьшает его инерционность и позволяет использовать в анализе капиллярные хроматографические колонки даже совместно с газовыми детекторами, имеющими значительный объем измерительной камеры.and the second through a throttle with a gas detector input. The third interface fitting is connected to the atmosphere. During operation, part of the flow of gases leaving the chromatographic column from the flow chamber enters the atmosphere, and the rest through the throttle is directed to a gas detector, the measuring chamber of which is continuously evacuated. Evacuation of the detector chamber greatly reduces its inertia and allows the use of capillary chromatographic columns in the analysis even with gas detectors having a significant volume of the measuring chamber.

Недостатком такого интерфейса является то, что через третий штуцер проточной камеры, при размещении интерфейса в термостате хроматографа, могут проникать флуктуации давления, вызванные интенсивным перемешиванием с помощью вентилятора газовой среды в термостате. Это приводит к увеличению флуктуации начального сигнала детектора.The disadvantage of this interface is that through the third fitting of the flow chamber, when the interface is placed in the thermostat of the chromatograph, pressure fluctuations caused by intensive mixing by means of a gas medium fan in the thermostat can penetrate. This leads to an increase in the fluctuation of the initial detector signal.

Задачей полезной модели является совершенствование конструкции интерфейса для вакуумных газовых детекторов, направленное на улучшение его технических характеристик.The objective of the utility model is to improve the design of the interface for vacuum gas detectors, aimed at improving its technical characteristics.

Технический результат - создание интерфейса для вакуумных газовых детекторов, обеспечивающего уменьшение в 2-3 раза флуктационного шума подключаемого газового детектора.EFFECT: creation of an interface for vacuum gas detectors, which provides a 2-3-fold reduction in fluctuation noise of a connected gas detector.

Технический результат достигается тем, что интерфейс для вакуумных газовых детекторов, содержащий проточную камеру с тремя штуцерами, один из которых соединен с выходом газохроматографической колонки, а второй - через дроссель с входом газового детектора, согласно полезной модели, дополнительно содержит линию газа-носителя, регулируемый дроссель и дополнительную проточную камеру с тремя штуцерами, при этом один из штуцеров дополнительной проточной камеры соединен с третьим штуцером The technical result is achieved in that the interface for vacuum gas detectors containing a flow chamber with three fittings, one of which is connected to the output of the gas chromatographic column, and the second through the throttle with the input of the gas detector, according to the utility model, additionally contains a carrier gas line, adjustable a throttle and an additional flow chamber with three fittings, while one of the fittings of the additional flow chamber is connected to the third fitting

проточной камеры, а два других - соответственно через регулируемый дроссель с линией газа-носителя и с атмосферой.flow chamber, and the other two, respectively, through an adjustable throttle with a carrier gas line and with the atmosphere.

Такая конструкция позволяет существенно уменьшить флуктуации начального уровня сигнала детектора, так как наличие дополнительной проточной камеры, промываемой дополнительным потоком газа-носителя, исключает проникновение потоков воздуха, создаваемых вентилятором, в третий штуцер интерфейса.This design can significantly reduce fluctuations in the initial level of the detector signal, since the presence of an additional flow chamber, washed with an additional carrier gas stream, eliminates the penetration of air flows created by the fan into the third interface fitting.

По сравнению с прототипом заявляемая конструкция имеет отличительную особенность в совокупности элементов и их взаимного расположения.Compared with the prototype of the claimed design has a distinctive feature in the combination of elements and their relative position.

Схема интерфейса для вакуумных газовых детекторов показана на чертеже.The interface diagram for vacuum gas detectors is shown in the drawing.

Интерфейс содержит проточную камеру 1 с тремя штуцерами 2, 3 и 4. Штуцер 2 соединен с выходом хроматографической колонки 5, а штуцер 4 - через дроссель 6 - с входом 7 газового детектора 8. Кроме этих элементов интерфейс содержит линию газа-носителя 9, регулируемый дроссель 10 и дополнительную проточную камеру 11 с тремя штуцерами 12, 13 и 14. При этом штуцер 12 соединен со штуцером 3 проточной камеры 1, а штуцеры 13 и 14 - соответственно через регулируемый дроссель 10 с линией газа-носителя 9 и атмосферой.The interface contains a flow chamber 1 with three nozzles 2, 3 and 4. The nozzle 2 is connected to the output of the chromatographic column 5, and the nozzle 4 is connected via the choke 6 to the input 7 of the gas detector 8. In addition to these elements, the interface contains a carrier gas line 9, adjustable a throttle 10 and an additional flow chamber 11 with three fittings 12, 13 and 14. In this case, the fitting 12 is connected to the fitting 3 of the flow chamber 1, and the fittings 13 and 14, respectively, through an adjustable throttle 10 with a carrier gas line 9 and the atmosphere.

Работа интерфейса осуществляется следующим образом.The operation of the interface is as follows.

Потоки газа-носителя с разделенными детектируемыми компонентами поступают с выхода хроматографической колонки 5 в штуцер 2 камеры 1. Часть этого потока через штуцеры 3 и 12 поступает в дополнительную камеру 11, через которую непрерывно прокачивается поток газа-носителя, поступающий в нее из линии газа-носителя 9 и переменный дроссель 10. Из дополнительной камеры 11 газовый поток сбрасывается через штуцер 14 в атмосферу. Поэтому давление газа в дополнительной проточной камере 11 близко к атмосферному.The carrier gas streams with separated detectable components come from the outlet of the chromatographic column 5 into the nozzle 2 of the chamber 1. A part of this stream through the nozzles 3 and 12 enters the additional chamber 11, through which the carrier gas stream continuously flowing into it from the gas line carrier 9 and a variable throttle 10. From the additional chamber 11, the gas stream is discharged through the nozzle 14 into the atmosphere. Therefore, the gas pressure in the additional flow chamber 11 is close to atmospheric.

Другая часть газового потока, поступающего в проточную камеру 1, через штуцер 4 и дроссель 6 поступает на вход 7 вакуумного газового детектора 8, в камере которого поддерживается, с помощью вакуумного насоса, низкое остаточное давление. Детектируемые компоненты попадают в детектор 8 и вызывают его сигнал.Another part of the gas stream entering the flow chamber 1, through the nozzle 4 and the throttle 6, enters the inlet 7 of the vacuum gas detector 8, in the chamber of which a low residual pressure is maintained by means of a vacuum pump. Detected components fall into the detector 8 and cause its signal.

Наличие дополнительной проточной камеры 11, промываемой непрерывно потоком газа-носителя, практически полностью исключает влияние вихревых потоков воздуха, возникающих при работе вентилятора в термостате хроматографа, в котором обычно размещают интерфейс. В отсутствии дополнительной проточной камеры 11 эти потоки способны проникать через штуцер 3 в камеру 1, что вызывает флуктуацию начального сигнала газового детектора.The presence of an additional flow chamber 11, washed continuously by the flow of carrier gas, almost completely eliminates the influence of vortex air flows arising during the operation of the fan in the thermostat of the chromatograph, in which the interface is usually placed. In the absence of an additional flow chamber 11, these flows are able to penetrate through the nozzle 3 into the chamber 1, which causes a fluctuation in the initial signal of the gas detector.

Проведенные эксперименты, в которых предлагаемый интерфейс использовался совместно с термокондуктометрическим детектором, позволили установить, что ширину полосы флуктационных шумов начального сигнала термокондуктометрического детектора можно уменьшить в 3÷4 раза.The experiments, in which the proposed interface was used together with a thermoconductometric detector, allowed us to establish that the bandwidth of fluctuation noise of the initial signal of a thermoconductometric detector can be reduced by 3–4 times.

Преимущества предложенного технического решения:The advantages of the proposed technical solution:

- простота конструкции и эксплуатации;- simplicity of design and operation;

- эффективное уменьшение ширины флуктационного шума начального сигнала детектора.- effective reduction of the width of the fluctuation noise of the initial detector signal.

Предложенный интерфейс для вакуумных газовых детекторов может быть создан на элементарной базе газовой хроматографии.The proposed interface for vacuum gas detectors can be created on the basis of gas chromatography.

Интерфейс может быть использован для подключения насадочных и капиллярных хроматографических колонок газовым детекторам, камеры которых непрерывно вакуумируются, а также - к массспектрометрам.The interface can be used to connect packed and capillary chromatographic columns to gas detectors, the chambers of which are continuously evacuated, and also to mass spectrometers.

Claims

An interface for vacuum gas detectors containing a flow chamber with three fittings, one of which is connected to the outlet of the gas chromatographic column, and the second through a throttle to the gas detector inlet, characterized in that it further comprises a carrier gas line, an adjustable throttle and an additional flow chamber with three fittings, one of the fittings of the additional flow chamber connected to the third fitting of the flow chamber, and the other two, respectively, through an adjustable throttle with a carrier gas line and with the atmosphere.