Устройство для автоматического отбора и ввода проб жидкости в анализатор состава
Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может найти применение в газовой хроматографии. Цель изобретения - увеличение времени непрерывной работы анализатора в автоматическом режиме. Изобретение позволяет осуществлять 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 позиционирования и транспортером кассет. Ампулы в кассетах расположены под углом к оси вращения кассет. Дозирующий узел со шприцем, установленный на устройстве возвратно-поступательного перемещения относительно входа в анализатор состава, в момент отбора пробы отклоняется от горизонтальной оси на угол, равный углу наклона ампул. Транспортер кассет представляет собой плоский зубчатый ремень с пазами для фиксации кассет, приводимый в движение зубчатым колесом с приводом. Ориентация ампул относительно шприца осуществляется системой позиционирования в виде оптоэлектронной пары. В верхней и нижней частях вала выполнены проточки для установки и снятия кассет, в которых имеется радиальная прорезь шириной, равной диаметру усеченного вала. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАР СТВЕ ННЫ И КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4495452/25-25 (22) 18.10.88 (46) 07,08.90. Бюл. ¹ 29 (71) Опытно-конструкторское бюро приборов контроля и автоматики . (72) В.А.Лапин, А.И.Стариков и M.Ï.×åðíîâ (53) 543.544 (088.8) : (56) Авторское свидетельство СССР N 585439, кл. G 01 N 30/24, 1977. Авторское свидетельство СССР N 800869, кл. G 01 N 30/24, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОТБОРА И ВВОДА ПРОБ ЖИДКОСТИ В АНАЛИЗАТОР СОСТАВА (57) Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может найти применение в газовой хроматографии. Цель изобретения — увеличение времени непрерывной работы анализатора в автоматическом режиме. Изобретение позволяет осуществлять оперативную замену кассетдержателей ампул с пробами без остановки Изобретение относится к аналитическому приборостроению, а именно к автоматическим устройствам отбора и ввода проб в хроматографы, и может найти применение в газовой хроматографии. Целью изобретения является увеличение времени непрерывной работы в автоматическом режиме анализатора с автоматическим дозатором. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — конструкция сменной кассеты. Устройство состоит из основания 1 с закрепленной на нем осью 2, на которой установлен механизм 3 возвратно-поступа„„5U„„ 1583836 А 1 хроматографа и автоматического доэатора. Кассеты с ампулами закреплены друг над другом на вертикальном валу, снабженном приводом, системой позиционирования и транспортером кассет. Ампулы в кассетах расположены под углом к оси вращения кассет. Дозирующий узел со шприцем, установленный на устройстве возвратно-поступательного перемещения относительно входа в анализатор состава, в мс: ент отбора пробы отклоняется от горизонтальной оси на угол, равный углу наклона ампул. Транспортер кассет представляет собой плоский зубчатый ремень с пазами для фиксации кассет, приводимый в движение зубчатым колесом с приводом. Ориентация ампул относительно шприца осуществляется системой позиционирования в виде оптоэлектронной пары. В верхней и нижней частях вала выполнены проточки для установки и снятия кассет, в которых имеется радиальная прорезь шириной, равной диаметру усеченного вала. 2 з.п.ф-лы. 2 ил. тельного перемещения дозирующега узла 4 со шприцем 5, Дозирующий узел 4 закреплен на подвижной каретке 6 механизма 3, на которой установлен также кронштейн 7 с .роликом 8, вэаимодейству ощим " упором 9 Н8 основании 1. Кронштейн 7 и рал 8 предназначены для поворота механизма 3 с доэирующим узлом 4 вокруг о.;и 2 когда каретка 6 занимает крайнее eep: нее па iaжение. Фиксация механизма 3 с дозирующим узлом 4 в положении отбора пробы осуществляется подвижным упоаам 10, снабженным приводом (не показан), Возврат механизма 3 с дозирующим узлам 4 в положение ввода пробы осуществляется с 1583836 помошью пружины 11, закрепленной на оси 2. На основании 1 закреплен также вал 12 с приводом в виде червячной пары, состоя aÀ из червячного колеса 13, червяка 14 и двигателя 15. На вал 12 надеты кассеты 16 с ампулами 17 для хранения анализируемых жидкостей. В кассетах 16 вы пол не н ы радиальные прорези 18, через которые осуществляется установка кассет на вал 12 и снятие их с вала 12. Установка кассет 16 на вал 12 осуществляется в верхней его части, имеющей проточку 19, а снятие — в нижней части, также имеющей проточку. Перемещение кассет вдоль вала 12 осуществляется с помощью транспортера кассет в виде помещенного в паэ 20 на валу 12 плоского зубчатого ремня 21, приводимого в движение зубчатым колесом 22 с приводом 23, Для фиксации кассет 16 на наружной поверхности зубчатого ремня 21 выполнены .расширяющиеся вглубь пазы 24, взаимодействующие с фиксаторами 25 кассет 16. Ориентация ампул 17 относительно иглы шприца 5 дозирующего узла 4 осуществляется с помощью системы позиционирования, выполненной в виде оптоэлектронной пары 26 (фотодиод- светодиод), взаимодействующий с отверстиями 27 в червячном колесе 13, количество и расположение которых соответствует количеству и расположению ампул 17 в кассетах 16. Ориентация кассет 16 относительно иглы шприца 5 дозирующего узла 4 осуществляется с помощью системы позиционирова. ния (не показана), взаимодействующей с пазами 24 зубчатого ремня 21. Устройство работает следующим образом. Ампулы 17 заполняют анализируемыми жидкостями и помещают в кассеты 16. Кассеты 16 с ампулами 17 поочередно устанавливают на вал 12, надевая их на верхнюю часть вала 12 с проточкой 19 через радиальную прорезь 18, ширина которой меньше; чем средняя часть вала 12. Снятие кассет 16 с вала 12 осуществляют в нижней части вала 12. Перемещение кассет 16 вдоль вала 12 осуществляется с помощью плоского зубчатого ремня 21, надетого на зубчатые колеса 22, расположенные в пазах вала 12 и приводимые в движение приводом 23. На наружной поверхности ремня 21 выполнены пазы 24, расстояния между которыми соответствует расстояниям между кассетами 16. .Фиксирующие элементы 25 кассет 16 при установке входят в зацепление с пазами 24 ремня 21 и с пазом 20 вала 12, в котором расположен ремень 21, обеспечивая однозначную ориентацию кассет 16 относительно вала 12. Вал 12 вращается в 55 подшипниках, закрепленных на основании 1. Вращение вала 12 осущес-; вляется двигателем 15 через червячный редуктор, образованный парой червяк 14 — червячное колесо 13,жестко закрепленное на валу 12. В червячном колесе 13 выполнены отверстия 28, число и угловое расположение которых соответствует числу и угловому расположению ампул 17 в кассстах 16. При вращении червячного колеса 13 с налом 12 отверстия 27 вступают во взаимодействие с оптоэлектронной парой 26 (излучатель — приемник), ng сигналу которой включается система торможенил {не показана) двигателя 15 и abecneчивается ориентация ампул 17 относительно иглы шприца дозирующегр узла. Аналогичным датчиком положения (н@ показан), взаимодействующим с пазами 24 ремня 21, снабжена система позициониро. нания транспортера кассет 16. Механизм 3 возвратно-поступательного перемещения доэирующего узла 4 шарнирно закреплен на основании 1 посредством оси 2. При движении вверх каретки б с закрепленным на ней дозирующим узлом 4 ролик 8, соединенный через кронштейн 7 с кареткой 6 механизма 3, упираяcü н упор 9 основания 1, заставляет механизм 3 в лесте с дозирую. щим узлом 4 поворачиваться, а пружину 11— сжиматься в направлении пакета кассет 16. Поворот осуществляется до тех пор, пока не сработает подпружиненный упор 10, При этом концевой выключатель (не показан) механизма 3 подтверждает крайнее верхнее положение каретки б. Затеял осуществляется отбор пробы из ампулы 17., для чего каретка 6 механизма 3 перемещается вниз, при этом механизм 3 за счет усилия, создаваемого пружиной 11, начинает вращаться в обратном направлении до тех пор, пока не упрется в упор 10, обеспечивающий однозначную ориентацию дозирующего узла 4 относительно ампул 17. Величина хода каретки б при отборе пробы из ампул 17 и ввода ее в анализатор состава одинакова. После отбора пробы каретка б вновь днижется вверх до тех пор, пока механизм 3 не освободит упор 10 и не сработает концевой выключатель (не показан). Упор 10 убирается с помощью привода (не показан) и каретка б с дозирующим узлом 4 начинает двигаться вниз, при этом эа счет действия пружины 11 механизм 3 с доэирующим узлом 4 возвращается в вертикальное положение, при котором осуществляется ввод пробы в анализатор состава. После окончания анализа процесс отбора и ввода пробы повторяется. После "обработки" всех ампул, находящихся н кассете, расположенной против дозирующего узла, осуществляется 1583836 17 смена кассеты, т.е. включается транспортер кассет, который "сбрасывает" отработанную кассету в нижнюю часть вала 12, а на ее место становится следующая кассета, освобождая место в верхней части вала 12 для 5 установки на него новой кассеты. Процесс отбора-ввода проб и замены кассет может осуществляться сколько угодно долго. Размещение ампул для хранения проб в пакете кассет, закрепленном на верти- 10 кальном вращающемся валу, расположенном за пределами анализатора, позволяет на порядок увеличить количество ампул с анализируемыми жидкостями, исключить нагрев ампул теплом, отдаваемым анализа- 15 тором, и обеспечить свободный доступ оператору или лабораторному роботу для замены кассет. Формула изобретения 20 1. Устройство для автоматического отбора и ввода проб в анализатор состава, содержащее дозирующий узел, установленный на устройстве возвратно-поступательного перемещения относительно входа в 25 анализатор состава, и кассету с ампулами для проб, размещенную на вертикальном валу, снабженном поворотным механизмом и системой позиционирования, о т л и а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения времени непрерывной работы анализатора а автоматическом режиме, оно содержит по крайней мере одну дополнительную кассету с ампулами, размещенную над первой кассетой и соосно ей на валу, который догюлнительно снабжен транспортером кассет, причем ампулы в кассетах расположены под углом к оси вала, а устройство возвратно-поступательного перемещения установленс на горизонтальной оси с возможностью углового поворота. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что в верхней и нижней частях вертикального вала выполнены проточки, а каждая из кассет имеет радиальную прорезь, ширина которой равна диаметру усеченного вала. 3. Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в качестве транспортера кассет использован плоский эубчагый ремень с закрепленными на нем фиксаторами кассет, расположенный в пазу вертикального вала и кинематически связанный с зубчатым колесом, снабженным приводом. 1583836 Составитель Е. Рожковская Редактор В.Бугренкова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М. Самборская Заказ 2250 Тираж 497 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
