SU1583836A1

SU1583836A1 - Apparatus for automatic taking of samples and introducing them to analyzer of composition

Info

Publication number: SU1583836A1
Application number: SU884495452A
Authority: SU
Inventors: Владимир Авангардович Лапин; Анатолий Иванович Стариков; Михаил Павлович Чернов
Original assignee: Опытно-Конструкторское Бюро Приборов Контроля И Автоматики
Priority date: 1988-10-18
Filing date: 1988-10-18
Publication date: 1990-08-07

Abstract

Изобретение относитс к аналитическому приборостроению и может найти применение в газовой хроматографии. Цель изобретени - увеличение времени непрерывной работы анализатора в автоматическом режиме. Изобретение позвол ет осуществл ть оперативную замену кассет-держателей ампул с пробами без остановки хроматографа и автоматического дозатора. Кассеты с ампулами закреплены друг над другом на вертикальном валу, снабженном приводом, системой позиционировани и транспортером кассет. Ампулы в кассетах расположены под углом к оси вращени кассет. Дозирующий узел со шприцем, установленный на устройстве возвратно-поступательного перемещени относительно входа в анализатор состава, в момент отбора пробы отклон етс от горизонтальной оси на угол, равный углу наклона ампул. Транспортер кассет представл ет собой плоский зубчатый ремень с пазами дл фиксации кассет, приводимый в движение зубчатым колесом с приводом. Ориентаци ампул относительно шприца осуществл етс системой позиционировани в виде оптоэлектронной пары. В верхней и нижней част х вала выполнены проточки дл установки и сн ти кассет, в которых имеетс радиальна прорезь шириной, равной диаметру усеченного вала. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.The invention relates to analytical instrumentation and can be used in gas chromatography. The purpose of the invention is to increase the time of continuous operation of the analyzer in automatic mode. The invention allows for prompt replacement of cartridge holders of ampoules with samples without stopping the chromatograph and automatic dispenser. Cartridges with ampoules are fixed one above the other on a vertical shaft, equipped with a drive, positioning system and a conveyor belt. The ampoules in the cassettes are angled to the axis of rotation of the cassettes. The dosing unit with a syringe, installed on the reciprocating device relative to the entrance to the composition analyzer, at the time of sampling deviates from the horizontal axis by an angle equal to the angle of inclination of the ampoules. The cassette conveyor is a flat toothed belt with grooves for fixing the cassettes, driven by a gear wheel with a drive. The orientation of the ampoules relative to the syringe is carried out by the positioning system in the form of an optoelectronic pair. In the upper and lower parts of the shaft, grooves are made for mounting and removing cassettes in which there is a radial slot with a width equal to the diameter of the truncated shaft. 2 hp f-ly, 2 ill.

Description

Изобретение относитс к аналитическому приборостроению, а именно к автоматическим устройствам отбора и ввода проб в хроматографы, и может найти применение в газовой хроматографии.The invention relates to analytical instrumentation, namely, automatic devices for the selection and input of samples in chromatographs, and can be used in gas chromatography.

Целью изобретени вл етс увеличение времени непрерывной работы в автоматическом режиме анализатора с автоматическим дозатором.The aim of the invention is to increase the continuous operation time in an automatic analyzer mode with an automatic dispenser.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - конструкци сменной кассеты.FIG. 1 shows the proposed device; in fig. 2 - removable cassette designs.

Устройство состоит из основани 1 с закрепленной на нем осью 2, на которой установлен механизм 3 возвратно-поступательного перемещени дозирующего узла 4 со шприцем 5. Дозирующий узел А закреплен на подвижной каретке 6 механизма 3, на которой установлен также кронштейн 7 с роликом 8, взаимодействующим с упором 9 на основании 1. Кропилейн 1 и po.v предназначены дл поворота Mexauwsva 3 с дозирующим узлом 4 вокруг о-и 2 когда каретка 6 занимает крайнее верхнее по/io- жение. Фиксаци механизма 3 с дозирующим узлом 4 в положении отбора пробы осуществл етс подвижным УПОРОМ 10, снабженным приводом (не показан) Возврат механизма 3 с дозирующим узлом 4 в положение ввода пробы осуществл етс сThe device consists of a base 1 with an axis 2 fixed on it, on which the mechanism 3 is installed, the reciprocating movement of the dosing unit 4 with the syringe 5. The dosing unit A is fixed on the movable carriage 6 of the mechanism 3, on which the bracket 7 is also installed with a roller 8 that interacts with an emphasis 9 on the base 1. Kropileyn 1 and po.v are intended for turning Mexauwsva 3 with the metering unit 4 around the o-2 and when the carriage 6 occupies the extreme upper position. The mechanism 3 is fixed with the metering unit 4 in the sampling position by a movable UPROM 10 equipped with an actuator (not shown). The mechanism 3 with the metering unit 4 is returned to the sample introduction position with

00 0000 00

соwith

eteeoieteeoi

помощью пружины 11, закрепленной на оси 2. На основании 1 закреплен также вал 12 с приводом в виде черв чной пары, состо щей из черв чного колеса 13, черв ка 14 и двигател 15. На вал 12 надеты кассеты 16 с ампулами 17 дл хранени анализируемых жидкостей. В кассетах 16 выполнены радиальные прорези 18, через которые осуществл етс установка кассет на вал 12 и сн тие их с вала 12. Установка кассет 16 на вал 12 осуществл етс в верхней его части, имеющей проточку 19, а сн тие - в нижней части, также имеющей проточку. Перемещение кассет вдоль вала 12 осуществл етс с помощью транспортера кассет в поме- щенного в паз 20 на валу 12 плоского зубчатого ремн 21, приводимого в движение зубчатым колесом 22 с приводом 23, Дл фиксации кассет 16 на наружной поверхности зубчатого ремн 21 выполнены -расшир ющиес вглубь пазы 24, взаимодействующие с фиксаторами 25 кассет 16. Ориентаци ампул 17 относительно иглы шприца 5 дозирующего узла 4 осуществл етс с помощью системы позицио- мировани , выполненной в виде оптоэлект- ронной пары 26 (фотодиод - светодиод), вза- имодействующий с отверсти ми 27 в черв чном колесе 13, количество и расположение которых соответствует количеству и расположению ампул 17 в кассетах 16. Ориентаци кассет 16 относительно иглы шприца 5 дозирующего узла 4 осуществл етс с помощью системы позиционировани (не показана), взаимодействующей с пазами 24 зубчатого ремн 21.by means of a spring 11 fixed on the axis 2. On the base 1 there is also fixed a shaft 12 with a screw drive in the form of a worm gear pair consisting of a worm gear 13, a screw screw 14 and a motor 15. On the shaft 12 there are cassettes 16 with ampoules 17 for storage analyzed liquids. The cassettes 16 have radial slots 18 through which the cassettes are mounted on the shaft 12 and removed from the shaft 12. The cassettes 16 are mounted on the shaft 12 in the upper part having a groove 19, and the removal in the lower part also having a groove. The cassettes are moved along the shaft 12 using a cassette conveyor in a flat toothed belt 21 placed on the shaft 12 on a shaft 12 driven by a toothed wheel 22 with a drive 23. For fixing the cassettes 16 to the outer surface of the toothed belt 21, the grooves 24 interacting with the latches 25 of the cassettes 16. The ampoules 17 are oriented relative to the needle of the syringe 5 of the dosing unit 4 using a positioning system made in the form of an optoelectron pair 26 (photodiode-LED), interacting The hole with holes 27 in the worm wheel 13, the number and location of which corresponds to the number and location of the ampoules 17 in the cassettes 16. The orientation of the cassettes 16 relative to the needle of the syringe 5 of the dosing unit 4 is performed using a positioning system (not shown) that interacts with the slots 24 toothed belt 21.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Ампулы 17 заполн ют анализируемыми жидкост ми и помещают в кассеты 16. Кае- сеты 16с ампулами 17 поочередно устанавливают на вал 12, надева их на верхнюю часть вала 12с проточкой 19 через радиальную прорезь 18, ширина которой меньше, чем средн часть вала 12. Сн тие кассет 16 с вала 12 осуществл ют в нижней части вала 12. Перемещение кассет 16 вдоль вала 12 осуществл етс с помощью плоского зубчатого ремн 21, надетого на зубчатые колеса 22, расположенные в пазах вала 12 и приво- димые в движение приводом 23. На наружной поверхности ремн 21 выполнены пазы 24, рассто ни между которыми соответствует рассто ни м между кассетами 16. Фиксирующие элементы 25 кассет 16 при установке вход т в зацепление с пазами 24 ремн 21 и с пазом 20 вала 12, в котором расположен ремень 21, обеспечива однозначную ориентацию кассет 16 относительно аала 12. Вал 12 вращаетс вThe ampoules 17 are filled with the analyzed liquids and placed in the cassettes 16. The cassettes 16c with the ampoules 17 are alternately mounted on the shaft 12, putting them on the upper part of the shaft 12c with a groove 19 through the radial slot 18, the width of which is smaller than the middle part of the shaft 12. This cassette 16 of the shaft 12 is carried out in the lower part of the shaft 12. The cassettes 16 are moved along the shaft 12 using a flat toothed belt 21 mounted on the gears 22 located in the grooves of the shaft 12 and driven by the actuator 23. On the outer surface of the belt 21 is made grooves 24, the distances between which correspond to the distances between the cassettes 16. The locking elements 25 of the cassettes 16 when installed are engaged with the grooves 24 of the belt 21 and with the groove 20 of the shaft 12, in which the belt 21 is located, ensuring an unambiguous orientation of the cassettes 16 relative to the aal 12. Shaft 12 rotates in

подшипниках, закрепленных на основании 1. Вращение вала 12 осуществл етс двигателем 15 через черв чный редуктор, образованный парой черв к 14 - черв чное колесо 13, жестко закрепленное на валу 12. В черв чном колесе 13 выполнены отверсти 28, число и угловое расположение которых соответствует числу и угловому расположению ампул 17 в кассетах 16. При вращении черв чного колеса 13 с валом 12 отверсти 27 вступают во взаимодействие с оптозлект- ронной парой 26 (излучатель-приемник), по сигналу которой включаетс система торможени (не показана) двигател 15 и обеспечиваетс ориентаци ампул 17 относительно иглы шприца дозирующего узла. Аналогичным датчиком положени (н« показан), взаимодействующим с пазами 24 ремн 21, снабжена система позиционировани транспортера кассет 16. Механизм 3 возвратно-поступательного перемещени дозирующего узла 4 шарнирно закреплен на основании 1 посредством оси 2. При движении вверх каретки 6 с закрепленным на ней дозирующим узлом 4 ролик 8, соединенный через кронштейн 7 с кареткой 6 механизма 3, упира сь в упор 9 основани 1, заставл ет механизм 3 вместе с дозирую щим узлом 4 поворачиватьс , а пружину 11 - сжиматьс в направлении пакета кассет 16. Поворот осуществл етс до тех пор, пока не сработает подпружиненный упор 10. При этом концевой выключатель (не показан) механизма 3 подтверждает крайнее верхнее положение каретки 6. Затем осуществл етс отбор пробы из ампулы 17. дл чего каретка 6 механизма 3 перемещаетс вниз, при этом механизм 3 за счет усили , создаваемого пружиной 11, начинает вращатьс в обратном направлении до тех пор, пока не упретс в упор 10, обеспечивающий однозначную ориентацию дозирующего узла 4 относительно ампул 17. Величина хода каретки 6 при отборе пробы из ампул 17 и ввода ее в анализатор состава одинакова. После отбора пробы каретка 6 вновь движетс вверх до тех пор, пока механизм 3 не освободит упор 10 и не сработает концевой выключатель (не показан). Упор 10 убираетс с помощью привода (не показан) и каретка 6 с дозирующим узлом 4 начинает двигатьс вниз, при этом за счет действи пружины 11 механизм 3 с дозирующим узлом 4 возвращаетс в вертикальное положение , при котором осуществл етс ввод пробы в анализатор состава. После окончани анализа процесс отбора и ввода пробы повтор етс . После обработки всех ампул, наход щихс в кассете, расположенной против дозирующего узла, осуществл етс bearings mounted on the base 1. The rotation of the shaft 12 is carried out by the engine 15 through a worm gear reducer formed by a pair of worm to a 14 - worm wheel 13 rigidly fixed on the shaft 12. In the worm wheel 13 there are holes 28, the number and angular location of which corresponds to the number and angular location of the ampoules 17 in the cassettes 16. When the worm gear 13 rotates with the shaft 12, the holes 27 interact with an optoelectronic pair 26 (emitter-receiver), according to which the engine braking system (not shown) 15 and the orientation of the ampule 17 is provided with the needle of the syringe of the dispensing unit. A similar position sensor (shown), which interacts with the slots 24 of the belt 21, is equipped with a cassette conveyor positioning system 16. The mechanism 3 for reciprocating movement of the metering unit 4 is pivotally fixed to the base 1 by means of an axis 2. When moving upward the carriage 6 with the the metering unit 4, the roller 8, connected via the bracket 7 to the carriage 6 of the mechanism 3, abutted against the stop 9 of the base 1, causes the mechanism 3 together with the metering unit 4 to rotate and the spring 11 to compress in the direction of the cassette bag 16. the mouth is made until the spring-loaded stop 10 is actuated. The limit switch (not shown) of mechanism 3 confirms the extreme upper position of the carriage 6. Then the sample is taken from the ampoule 17. For which the carriage 6 of mechanism 3 moves down This mechanism 3 due to the force generated by the spring 11, begins to rotate in the opposite direction until it stops against the stop 10, which provides an unambiguous orientation of the metering unit 4 relative to the ampoules 17. The stroke of the carriage 6 when sampling from the ampoules 17 and ode in its composition the same analyzer. After sampling, the carriage 6 moves up again until mechanism 3 releases the stop 10 and the limit switch (not shown) is activated. The stop 10 is removed by means of an actuator (not shown) and the carriage 6 with the metering unit 4 begins to move downward, while due to the action of the spring 11 the mechanism 3 with the metering unit 4 returns to the vertical position at which the sample is introduced into the composition analyzer. After the analysis is completed, the sampling and sample entry process is repeated. After processing all the ampoules located in the cassette located against the dosing unit, the

смена кассеты, т.е. включаетс транспортер кассет, который сбрасывает отработанную кассету в нижнюю часть вала 12, а на ее место становитс следующа кассета, освобожда место в верхней части вала 12 дл установки на него новой кассеты. Процесс отбора-ввода проб и замены кассет может осуществл тьс сколько угодно долго.cassette change, i.e. the cassette conveyor is turned on, which dumps the spent cassette into the lower part of the shaft 12, and the next cassette becomes in its place, freeing up space in the upper part of the shaft 12 to install a new cassette on it. The sampling-insertion and cassette replacement process can take as long as desired.

Размещение ампул дл хранени проб в пакете кассет, закрепленном на верти- кальном вращающемс валу, расположенном за пределами анализатора, позвол ет на пор док увеличить количество ампул с анализируемыми жидкост ми, исключить нагрев ампул теплом, отдаваемым анализа- тором, и обеспечить свободный доступ оператору или лабораторному роботу дл замены кассет.Placing ampoules for storing samples in a cassette pack mounted on a vertical rotating shaft located outside the analyzer limits the order to increase the number of ampoules with analyzed liquids, eliminate heating of the ampoules with heat given off by the analyzer, and provide free access to the operator. or a lab robot to replace the cassettes.

Claims

1. A device for automatic sampling and insertion of samples into a composition analyzer, comprising a dosing unit installed on a reciprocating device relative to the entrance to the composition analyzer, and a cartridge with ampoules for samples, placed on a vertical

a shaft equipped with a turning mechanism and a positioning system, characterized in that, in order to increase the analyzer continuous operation time in automatic mode, it contains at least one additional cartridge with ampoules placed above the first cartridge and coaxially on the shaft, which is additionally equipped with a conveyor cassettes., the ampoules in the cassettes are angled to the axis of the shaft, and the reciprocating device is mounted on the horizontal axis with the possibility of angular rotation.

2. Device hgop.1, characterized in that in the upper and lower parts of the vertical shaft are made grooves1 and each of the cassettes has a radial slot, the width of which is equal to the diameter of the truncated shaft.

3. A device as claimed in Claims 1 and 2, characterized in that a flat toothed belt with cassette holders fixed to it, located in the groove of the vertical shaft and kinematically connected with a gear wheel, is used as a conveyor of cassettes.

21.

yy

If J5

8 3

Rig

Fig.Ј