Детектор газов по теплопроводности

 

ДЕТЕКТОР ГАЗОВ ПО ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ , содержащий рабочую и сравнительную камеры с расположенными в них чувствительными элементами, подводящие трубопроводы с регуляторами расхода, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности детектирования , перед входом в рабочую камеру установлен снабженный откачной системой молекулярный сепаратор для отделения газа-носителя от примесных компонентов, а на выходах рабочей и сравнительной камер установлена вторая откачная система. ,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

<19> SU GD 1511 С 01 И 27/18

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3545252/18-25 (22) 26.01.83 (46) 07.10.84. Бюл. 9 37 (72} Ф.Я. Фролов, В.В. Помазанов, В.Г. Изотов, Ю. Т. Калинин и А.М. Алымов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт биологического приборостроения (53) 543.274(088.8) (56) 1. Сакодынский К.И. и др. Приборы для хроматографии. М., "Машиностроение", 1973, с. 79-154.

2. Патент США 11- 3888117, кл. 73-22, 1975 (прототип). (54}(57} ДЕТЕКТОР ГАЗОВ ПО ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ, содержащий рабочую и сравнительную камеры с расположенными в них чувствительньии элемента †. ья, подводящие трубопроводы с регуляторами расхода, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения чувствительности детектирования, перед входом в рабочую камеру установлен снабженный откачной системой молекулярный сепаратор для отделения газа-носителя от примесных компонентов, а на выходах рабочей и сравнительной камер установлена вторая откачная система.

1117520

Изобретение относится к газовому анализу и может использоваться, напримерg для регистрации компОнентoBy

;: язделенных B хроматографнческай

КОЛОНКЕ.

Известен детектор по теплопроводности, который применяется в газовой хроматографии для детектирования компонентов разделенных веществ. Детектор содержит корпус, в котором расположены рабочая и сравнительная камеры. В камерах расположены чувствительные элементы (вольфрамовые нити), нагреваемые постоянным током.

Бити включены в мостовую схему. При прохождении анаш зируемого вещества через рабочую камеру изменяются условия теплопроводности, приводящие к разбалансу моста. Величина разбаланса пропорциональна концентрации компонентов исследуемого образца, Детектор по теплопроводнасти (ДТП) широко применяется в газовой хроматографии благодаря универсальности, простоте конструкции и надежности (1), Однако детектор обладает отно-сительно низкой чувствительностью.

Предельная чувствительность ДТП Около 10 г с, в то время как пламен-! но-ионизационный детектор, например, имеет порог чувствительности

10 r/ñ. Низкая чувствительность

ДТП объясняется относительно малым изменением теплопроводности при прохождении вместо чистого газа-носителя бинарной смеси.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является детектор газов по теплопроводности, содержащей рабочую и сравнительную

Камеры с расположенными в них чувст. вительными элементами, подводящие трубопроводы с регуляторами расхода Р3 =

Однако чувствительность известНоВо детектора также незначительна.

Целью изобретения является повы-шение чувствительности детектирования за счет изменения характера теплопепедачи с .увствительных элемен т O.B

ПОставленнЯя цель ДОстигается тем, что в детекторе газов по теплопроводности, содержащем рабочую и

có.eBHительную камеры с расположеннь.ми з них чувствительньпи элементами. подводящие трубопроводы с регулятооами расхода перед входом в рабочую камеру установлен снабженный

ОтKачной системой "ioHBKlлярный се пара тор для О деления газ"..-носитеот приме снь.х компонентов, а на н-..|ходах рабочей и соавнительной камер установлена вторая откачная систе 1Я, Сепаратор, установленный перед

BKoQoм B рабочую камеру, Отделяет газ-носитель От сравнительно высокомолекулярных ПЯров компонентОв ° HB. с,с (вторая отка- к;.я сист==.ма) уста. новленный на выходе камер,, Откачивает пары разделенных компонентов.

При отсутствии компонентов, когда из хроматографической колонки идет чистый газ-HOOHieJIЬ., в камерах ДТП устанавливается вакуум и теплопередача От нити .(филаь: нта) к коргусу детектора осуществляется путем лучеиспускания. При прохождении компонента в рабочей .;-";:,еpe ДТП резко возрастает давление, и тсплопередача, в основном, осуществляется теплопроводностью. Интенсивность теплопередачи теплопрозодкостью на два-три порядка вьппе теплопередачи лучеиспусканием в вакууме„. Что обеспечивает аоышение чувстви-..ельносЗ-О ти по сравнению с Обычными ДТП.

На чертеже показана схема етeKтопя.

Детек=ol 1 ="-:ов по теплопроводност:-. . содержит номеиенные в корпус рабочую 2 и сравнительную 3 камеры с расположенньга ; B них чувствитель-ньрп элемсн;:à".ül-., подводящие трубопро" - ОДЫ C Pe-.i Xтлятор;,2,6 Расхода ред входом в рабочую камеру установлен снабх"= .нн."-Й Откачной системой 5 молекулярный сепаратор 6 для отделения газа-носителя от примесных компонентов. Выходы рабочей и сравнит тельной камег соединены с второй

ОткЯчной сис" емой 7. детектор работает следующим обраЗОМ.

На вход сепаратора через регулятор потока::.;Одается газ-носитель ко-.opüM переносит исследуемые компонен-, ть1 При BI pe КОждении сепаратора б Ол ь шая часть r:-àeçа-носителя удаляется .,ткачной системсй 5„а исслецуемые компоиенть1 пОступают в рЯбочую КЯме ру детектора и изменяют условия ра::оты чувствительных элементoB ОткЯч на. -. система 7 Откачивает прошедшие и-;:- ез се".àpà .Jop нары комгонентов и

1117520

Составитель В. Екаев

Редактор А. Шандор Техред С,Легеза Корректор А. Тяско

Заказ 7188/27 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 остатки газа-носителя из раоочей камеры и газа-носителя из сравнительной камеры. Откачные системы 7 и 5 .имеют каждая скорость откачки не менее скорости потока газа-носителя, в одном канале. Остаточное давление в рабочей и сравнительной камерах не вьппе давления, при котором длина свободного пробега молекул газаносителя превышает расстояние от чувствительных элементов до стенок камер. Такое остаточное давление обеспечивается вакуумным диффузионным, турбомолекулярным или другим высоковакуумных насосом.

Изменение состояния чувствительных элементов контролируется регистрирующим прибором.

Предлагаемый вакуумный ДТП найдет применение в анализаторах загрязнения окружающей среды. Основными компонентами загрязнения воздушного бассейна являются продукты выхлопа двигателей внутреннего сгорания, такие как СО, СО и др., которые являются негорючими постоянными газами и плохо опреДеляются другими хроматографическими детектораж, например, пламенно-иокизационным детектором. Использование предлагаемого ДТП в передвижных ус1О тановках позволит определить источ" ниж загрязнения и своевременно принять меры по их устранению. ДТП может использоваться в производст" венных помещениях микробиологической промышленности. где наблюдается выделение СО, СО, NO и др. газов.

До;олнительным положительным эффектом изобретения является возможность повторного использования дорогостоящ щего газа-носителя гелия, откачиваемого H подаваемого вновь, после очистки, в линию хроматографа.