Устройство для автоматического отбора и ввода проб в хроматограф

 

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может найти применение в газовой хроматографии. Цель изобретения состоит в повышении надежности устройства за счет увеличения срока службы самоуплотняющейся мембраны. Это достигается оптимальной скоростью движения иглы шприца при вводе пробы. Устройство содержит кассету-транспортер проб, дозирующий узел со шприцем, установленный на устройстве возвратно-поступательного перемещения. Устройство включает каретку, связанную с дозирующим узлом, которая перемещается по направляющей под действием ременной передачи, состоящей из зубчатого ремня и двух зубчатых эксцентрических колес, приводимых в движение реверсивным двигателем. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 30/24

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4416149/25-25 (22) 23.03,88 (46) 07.08.90. Бюл. М 29 71) Опытно-конструкторское бюро прибоk ров контроля и автоматики

72) В.А.Лапин, А.P.Ìóñèí, А.И,Стариков и М.П,Чернов

53) 543.544(088,8)

56) Авторское свидетел ьство С С С P ,М 873115, кл. G 01 N 30/20, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Р 603899, кл. G 01 N 30/20, 1978.

Авторское свидетельство СССР 800869, кл. G 01 N 30/20, 1981.

54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОО ОТБОРА И ВВОДА ПРОБ В XPOMATOI

АФ

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может найти применение в устройствах для автоматического ( тбора и ввода проб жидкости, например, в азовый хроматограф.

Целью изобретения является повышение надежности устройства за счет увеличения срока службы самоуплотняющейся мембраны, На фиг. 1 изображено предлагаемое ус ройство; на фиг.2 — график изменения скоости шприца при движении от верхней до ижней точки; на фиг. 3 — зубчатое колесо, беспечивающее оптимальный закон измеения скорости шприца.

Устройство содержит кассету 1 с ампулами 2, устройство 3 возвратно-поступательного перемещения относительно входа в анализатор 4 состава дозирующего узла 5, 1

„„. Ы„„1583835 А 1 (57) Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может найти применение в газовой хроматографии, Цель изобретения состоит в повышении надежности устройства за счет увеличения срока службы самоуплотняющейся мембраны, Это достигается оптимальной скоростью движения иглы шприца при вводе пробы, Устройство содержит кассету-транспортер проб. доэирующий узел со шприцем, установленный на устройстве возвратно-поступательного перемещения. Устройство включает каретку, связанную с дозирующим узлом, которая перемещается по направляющей под действием ременной передачи, состоящей из зубчатого ремня и двух зубчатых эксцентрических колес. приводимых в движение реверсивным двигателем. 3 ил. включающего шприц б с иглой 7 и привод 8 поршня шприца 6. Игла 7 шприца 6 вводится в анализатор 4 состава через самоуплотняющуюся мембрану 9. Устройство 3 перемещения дозирующего узла 5 состоит из перемещающейся по направляющеи 10 и связанной с дозирующим узлом 5 каретки

11, кот орая посредством планки 12 связана также с плоскими зубчатыми ремнями 13 и шторкой 14, имеющей прорезь 15. Зубча1ые ремни 13 надеты на две пары эксцентрических зубчатых колес 16 (ведущие) и 17 (ведомые), вращающихся на осях 18 и 19. На оси

18 установлено также жестко связанное с зубчатыми колесами 16 червячное колесо

20, которое взаимодействует с червяком 21, установленным на валу реверсивного двигателя 22. Двигатель 22, оси 18 и 19 и направляющая 10 установлены на основании 23, в

1583835

20

30 котором выполнен паз и установлены оси, на которых вращаются ролики, приводимые в движение шторкой 14, представляющей кольцо из непрозрачной ленты, Прорезь 15 на шторке 14 взаимодействует с электрическим датчиком положения, выходы которых соединены с входами программного задатчика, образующего с датчиками положения систему позиционирования.

Направляющая образующей наружной поверхности зубчатых колес 16 и 17 (фиг. 3) реализует оптимальный закон изменения скорости доэирующего узла 5 в процессе ввода и вывода иглы 7 шприца 6 в анализатор 4 состава.

Устройство 3 перемещения дозирующего узла 5 устройства работает следующим образом, Вращение реверсируемого двигателя 22 постоянного тока через червяк 21 и червячное колесо 20-передается на первую пару эксцентричных зубчатых колес 16, установленных на оси 18, общей с червячным колесом 20, которое жестко связано с колесами 16. В верхней части основания 23 на оси 19 (подвижной относительно оси 18) установлена вторая пара эксцентрических зубчатых колес 17 (ведомых), эксцентриситет и профиль образующей наружной поверхности которых одинаков с ведущими зубчатыми колесами 16, Между зубчатыми колесами 16 и 17 натянуты плоские зубчатые ремни 13, которые соединены посредством прижимной планки 12 с кареткой 11, перемещающейся по направляющей 10, Движение от зубатых колес 16 передается ремню

13, а от него каретке 11, на которой закреплен дозирующий узел 5, совершающий вместе с кареткой 11 возвратно-поступательное перемещение относительно входа в анализатор состава. Эксцентрические зубчатые колеса 16 и 17 ориентированы таким образом, что в момент прокалывания иглой 7 шприца 6 мембраны 9 анализатора состава 4 их наименьшие радиусы обращены к траектории движения каретки 11 и перпендикулярны ей.

Скорость движения каретки 11 в текущий момент времени определяется как произведение угловой скорости а.зубчатого колеса 16 на величину его радиуса г, измеренного в направлении траектории движения каретки

11 и перпендикулярного ей, В момент, когда наименьшие радиусы зубчатых колес 16 и 17 обращены в сторону каретки и перпендикулярны траектории ее движения (фиг. 2), прокалывание (продавливание) мембраны происходит с минимальной скоростью, что позволяет игле 7 не прокалывать каждый раз новое отверстие в мембране 9, а попадать в.одно из проколотых раньше отверстий, т.е. увеличивается

55 срок службы мембраны и уменьшается количество частиц мембраны, вырезаемых иглой и попадающих в анализатор.

При вращении зубчатого колеса 16 с постоянной угловой скоростью (в любую сторону) радиус, измеренный в том же направлении, увеличивается и, как следствие этого, увеличивается скорость иглы 7 до максимальной. Таким образом, после прокалывания мембраны 9 иглой 7 шприца 6, движущегося с минимальной скоростью, скорость движения шприца 6 резко возрастает до максимальной, т.е. сводится к минимуму время нахождения иглы 7 в анализаторе 4 и соответственно уменьшается количество жидкости, бесконтрольно испаряемой из иглы 7. В конкретном варианте устройства длина окружности зубчатого колеса 16 в 1,3 раза превышает длину иглы 7 шприца 6, Это позволяет осуществлять остановку дозирующего узла 5 в крайнем верхнем положении на минимальной скорости, а в крайнем нижнем положении (в испарителе анализатора 4) на скорости, равной половине максимальной скорости, что уменьшает действие на элементы привода сил инерции, Применение в качестве привода зубчатого колеса 16 червячного редуктора обусловлено его свойствами самоторможения, т.е. способностью передавать вращение только в одну сторону, Устройство возвратно-поступательного перемещения с зубчатым ремнем 13 и эксцентрическими зубчатыми колесами 16 и 17 с направляющей в виде окружности позволяет в значительной степени оптимизировать процесс ввода иглы 7 в анализатор 4 и увеличить надежность системы дозаторанализатор.

Приближение иглы к мембране происходит с плавным замедлением, прокол мембраны осуществляется с постоянной минимальной скоростью, а сразу после прокола мембраны игла должна двигаться с максимальной скоростью как при вводе в анализатор, так и при выводе из него, обеспечивая минимальное время нахождения иглы

7 в анализаторе 4. Описанный характер движения иглы 7 шприца 6 достаточно полно реализуется при помощи зубчатого колеса 16, изображенного на фиг. 3, форма направляющей которого соответствует требуемому графику скоростей иглы 7 шприца 6

Ч.- Х(N). где Ч вЂ” линейная скорость иглы 7; и — угол поворота зубчатого колеса 16, Формула изобретения

Устройство для автоматического отбора и ввода проб в хроматограф, содержащее

1583835

10 кассету-транспортер проб с приводом, дозирующий узел со шприцем, установленный на устройстве возвратно-поступательного перемещения относительно входа в хроматограф с самоуплотняющейся мембраной, снабженный системой позиционирования элементов устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства за счет увеличения срока службы самоуплотняющейся мембраны, устройство возвратно-поступательного перемещения выполнено в виде установленной на направляющей подвижной каретки, связанной i плоским зубчатым ремнем с двумя снабженными приводом

5 эксцентрическими зубчатыми колесами, наименьшие радиусы которых при нахождении иглы шприца в самоуплотняющейся мембране перпендикулярны направляющей каретки и обращены в сторону соединения каретки с пло10 ским зубчатым ремнем.

1583835

V=u

Х/2 а д

ФИГ

Составитель В.Помазанов

Техред М.Моргентал Корректор M.Càìáoðcêàÿ

Редактор В.Бугренкова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2250 Тираж 498 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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