Термостат для газового хроматографа

 

ТЕРМСЮТАТ ДЛЯ ГАЗОЮГО ХРОМАТОГРАФА , содержащий корпус, в котором размещены теплоизоляционный кожух, выполненный в виде то1 костенной металлической оболочки, и рабочая камера, в которой уста- . иовлены нагреватель и вентилятор, отличающийся тем, что, с целью улучшения термодинамических характеристик термостата , в него введен источник синусоидального на 7ряжгния, корпус и рабочая камере соединены между собой токопроводяшен перемычкой, заземлены и электрически изолированы от теплоизолягхионного кожуха, причем к теплоизоляционному через прерыватель подключен один полюс источника с иусо1Ш2ЛЬного капряженкя, а второй полюс соединен с KOOnVCOM.

<> a О И31(08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЙЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГТ Й (23) 3530329(23-25 (22) 28. 1 2.82 (46) 35.02.84. Бюл. Н 6 (72) Е.Б. МЬщдель, Л.И. Калабина и С.И. Михалюта (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский иисппут хроматографп (53) 543.544(088.8) (56) 1. Харрис В. и Хзбгуд Г. Газовая хроматография с программированием температуры.

М., "Мир", 1968, с. 275.

2. Авторское свидетельство СССР

5Р 638892, кл. 6 03 1ч 31/08, 3974.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 924564, кл. G 01 и 3I(08, 3980 (прототип). (54) (57) ТВРМОСТАТ ДЛЯ ГАЗОВОГО ХРОМАТОГРАФА, содержащий корпус, в котором размещены теплонзоляционный кожух, выполненный в виде тонкостенной металлической оболочки, и рабочая камера, в которой установлены нагреватель н вентилятор, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения термодинамнческих характеристик термостата, в него введен источник синусоидального напряжения, корпус н рабочая камера соединены между собой тскопроводящей перемычкой, заземлены н электрически изолированы от теплоизоляцнонного кожуха. причем к теплоизоляционному кожуху через прерыватель подключен один полюс источника синусоидального напряжения, а второй полюс соединен с ко опусом.

Изобретение относится к аналитическим приборам и может быть использовано нрн проектировании хрсматографов, газоанализа торов и других нриасров, где необходимо гермостатирсвание обьекта. 5

Известен прибор для экспрессного анализа, содержащий источник газа-носителя, колонку с электрическим нагревом, помещенную в термостат, и приспособление для принудительного охлаждения колонки {11.

Однако в указанном приборе во время цикла нагрева колонки одновременно нагревается. и термостат. Так как масса термостата больше массы колонки, то при цикле охлаждения он не успевает полностью остыть и затем 15 частично подогревает колонку, искажая результаты анализа. причем разогрев термостата происходит по слолжояу температурному закону и скорректировать его влияние на температурный режим не представляется возможным. 20

Кроме того, влияние тепловой инерции термостата ограничивает минимально достижимое время анализа, а массивный термостат значительно увеличивает габариты всего прибора. Ьвестен газовый хроматограф, содержащий 25 источник газа-.носителя, хроматографическую колонку с электрическим подогревом, дозатор, детектор, приспособление для принудительного охлаждения колонки, помещенной в защитный кожух, имеющий окна в зоне ее расположения, окна сообщают внутреннюю полость кожуха с окружающей атмосферой {21

Однако для такого устройства характерна ограниченная применяемость термостата колонок только для короткого цикла анализа.

ЕФаибслее близким к изобретению является термостат для газовогс хроматографа, содержащий корпус, в котором размещены тепло-. изсляцяснньGf кожух, выполненный в виде тснкослойнсй металлической оболочки, и рабо» чая камера, в которой установлены нагреватель и вентилятор !3 .

Датщьтй термостат характеризуется невозможностью его использованы для реализации в нем сложной температурной программы за счет относительно большой тепловой инерции.

Цель изобретения - улучшение термодинамических характеристик термостата.

Указанная цель дсстигастся тем, что в термостат для газовсгс хрсматографа, содержащий корпус, в котором размещены теплоизоляционный. кожух, вьнтолненный в виде тоикослойной металлической оболочки, и рабочая камера, и которой установлены нагреватель и вентилятор, введен источник сину- 55 соидального напряжения, э корпус и рабочая камера соединены.;,::ежду собой токопроводящей перемычкой, заземлены и электрически изолированы от теплоизоляционного кожуха, rrp:-;«:м к теплоизоляционному кожуху через прерыватель подключен один полюс источника синуссидального напряжения, а второй полюс соединен с корпусом, На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый термостат, продольный разрез, на фиг. 2 - то же, со снятой крышкой, вид сверху.

Термостат включает в себя корпус 1, в котором размещены теплоиэоляционный кожух 2 выполненный в виде тонкостенной металлической оболочки, рабочая камера 3, в которой установлены нагреватель 4 и вентилятор 5. Корпус 1 и рабочая камера 3 соедиие ны между собой токопроводящей перегородкой 6, заземлены и изолированы от тепло изсляционного кожуха 2 вкладьппами 7. Че. ред прерыватель 8 источник 9 синусоидального напряжения соединен одним полюсом с тею лоиэоляциснным кожухом 2, а вторым - с корпусом 1. В рабочей камере 3 расположена колонка 10, подсоединенная к устройству для ввода пробы 11 и к детектору 12, размещенным на крышке 13.

Термсстат работает следующим образом.

За счет мощности, рассеиваемой нагревателем 4, с помощью вентилятора 5 в обьеме, ограниченном рабочем камерой 3, устанавливается заданная температура, превышающая окружающую. За счет градиента температуры между рабочей камерой 3 и корпусом 1 устанавливается градиент температур, зависящий от разности температур окружающей и установленной внутри термостата. Так как и качестве изоляционного материала используется воздух, теплопередача осуществляется в основном за счет теплопроводности воздуха.

Однако величина теплопрсвсднссти зависит от амплитуды и частоты электрического поля в воздухе, создаваемого историком 9 синусоидального напряжения с переменной частотой и амплитудой. Поэтому в режиме термсстатирования выбирают амплитуду и частоту, уменьшающие теплопроводность воздуха. Это позволяет уменьшить величину рассеиваемой мощности в окружающую среду и повысить точность термостатирования.

Для охлаждения термостата с рабочей камеры 3 и теплоизоляционного кожуха 2 снимается напряжение, что увеличивает теплопроводность изоляционного слоя (воздуха), Это позволяет быстро охладить термостат.

В предложенном устройстве теплаемкость термостата мала, а теплопроводность изоляционного слоя управляема. Это позволяет значительно улучшить термодинамические характеристики термостата.

Составитель Д. Жаркова

Техред Л. Пилипенко

Корректор В. Бутяг»

Редактор М. Келемеш

Подписное

Тираж 823

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 322/44

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з )073704 4

Предлагаемый термостат реализуется в ма- гнх температурах термостатирования до 200 С„ кете. наблюдают аналогичный эффект, при этом вреМакет представляет собой трн вставленных мя выхода термостата на устанавливаемую теме зазором )О мм друг в друга металлических пературу и охлаждение сокращается более чем цилиндра на изоляционных стойках. Диаметр g в 10 раз по сравнению с серийным хроматогранаружного цилиндра 150 мм, высота 300 мм. фом ЛХМ-8МД, принятым за базовый объект.

В качестве нагревателя иснольэуют электричес- В базовом объекте за счет инерционности кую лампочку мощностью 100 Вт. Питание имеет место существенное искажение темпелампочки осуществляют от терморегулятора ратурных программ и ограничение скорости хроматографа ЛХМ-8МД, датчиком температу- 10 программирования (верхний предел 25 /мин), ры слу жит термометр сопротивления, установ- а также значительная потеря времени при повлениый BD внутреннем кожухе..В цепь нагре- торении температурных llpotpIMM за счет больвателя включают амперметр для контроля по- шого времени охлаждения (за счет болъшой требляемой мощности. В качестве источника инерции) питания используют генератор низкой частоты 5 В предлагаемом изобретении существенно

ГЗ-33, на выходе которого устанавливают ловы. улучшены термодинамические характернстйки. шаииций трансформатор ТАБ-127/220. В качест- . Иснольэование предлагаемого устройства ве прерывателя используют микровыключатель, позволяет получить значительный экоиомнчвекоторый замыкается и размыкается от кулач- кий эффект за счет. уменьшения тепловой ка,установленного на оси реверсивного дви- . 20 инерции. термостата, в хроматографии в част гателя РД-09. ности, что позволяет реализовать практически

После установления в термостате темпера- любую температурную программу без искаже туры 50 С ток, потребляемый лампочкой в от- ний; повышения производнтелъности труда m сутствие электрического поля между кожуха- экономии времени охлаждения н нагрева; зко ми составляет величину порядка б0 мА. Псс- у5 номни электрической энергии н материала; ле подачи питания частотой 6 кГц и амллиту- снижения трудоемкости при изготовлении, дой 380 В величина потребляемого тока состав уменьшения себестоимости и улучшения техляет 20 мА. Проводят экснернменты при дру- ннческих характеристик.