Устройство для отбора и ввода проб жидкости в анализатор состава

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со!оз Советскнк

Социалкстическнк

Республик (! !! 7463 92 (6! ) Д,о!!олнктельное к ант. свил-ву (22) Заявлено 28.04 78 (21) 2616380/18-10 с 1!рксоелинением заявки .% (51)М. Кл, G 01 F 13/00

G 01 N 31/08

1осударстввииый комитет (23) Приоритет—

Опубликовано 07.07.80. Бюллетень J% 25 ло делам изобретеиий и открытий (53) Уд К 543.053 (088.8) Дата опубликования описания 07 07 80

П. Я. Баранов, В. В. Бражников, Э. П. Скорняков и В. В. Алехин

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Специальное конструкторское бюро газовой хроматографии (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА И ВВОДА ПРОБ

ЖИДКОСТИ В АНАЛИЗАТОР СОСТАВА

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано, в частности, для автоматического отбора и ввода проб жидкости в анализаторы состава, например в газовый хроматограф.

Известно устройство для автоматического отбора и ввода проб в газовый хроматограф, содержащее цилиндрический корпус, полую иглу, установленнуто по оси корпуса, и подвижный цилиндр, размещенный на корпусе, при этом ко цы иглы, противоположный ее острию, 10 соединен со входом в хроматографическую колонку и с каналом для подачи газа-носителя, а в подвижном цилиндре перпендикулярно к его оси установлена резиновая мембрана (11.

Недостатками этого устройства являются сложность его конструкции и наличие подвижного уплотнителя, что снижает надежность работы устройства.

Невозможность промывки внутреннего канала иглы растворителем перед отбором пробы нового состава ограничивает сферу использования устройства.

Известно также аналогичное устройство, содержащее корпус, "каюл для "подачи газа-носителя и две полых иглы, одна из которых предназначена для отбора проб из ампул, а вторая — для ввода проб в газовый хроматог- раф (21 °

Недостатком этого устройства является сложность конструкции, наличие большого числа управляемых элементов, что снижает надежность работы устройства. Кроме того, в устройстве перед отбором следующей пробы нового состава, необходимо промывать не только внутренние каналы полых игл, но и соединяющий их переходный канал, а промывка осуществляется в два этапа, что требует значительного количества анализируемых жидкостей и увеличивает время между вводами проб и в конечном счете удлиняет процесс анализа, Цель изобретения — повысить надежность работы устройства в автоматическом режиме дозирования.

Это достигается тем, что устройство снабжено газовым эжектором, центральное сопло которого соединено с каналом для подачи газа3 носителя, а всасывающий патрубок соединен с каналом полой иглы на конце, противополож

" ном ее острию, причем на выходе эжектора установлен управляемый запорный клапан, а в месте соединения всасывающего патрубка с каналом иглы в корпусе устрокства выполнена камера.

Для обеспечения возможности регулирования скорости отбора пробы в зависимости от вязкости жидкости на выходе эжектора установлен регулируемый дроссель. Кроме того, в устройство введен дополнительный управляемьгй запорный клапан, установленный на входе внутренней камеры корпуса в месте соединения ее с всасывающим патрубком эжектора.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — 4 предлагаемое устройство, рабочие положения при отборе пробы иэ ампулы; на фиг. 5 — 6 — то же, рабочие положения при вводе пробы в испаритель газового хроматографа; на фиг. 7 — вариант выполне ния предлагаемого устройства, Устройство содержит полую иглу 1, один конец которой закреплен в корпусе 2. В корпусе 2 выполнена камера 3, соединенная с всасывающим патрубком 4 газового эжектора 5.

Центральное сопло 6 эжектора 5 соединено с каналом 7 для подачи газа-носителя. На вы- :ходе эжектора 5 последовательно установлены управляемый замерный клапан 8 и регулируемый дроссель 9.

Устройство работает следующим образом.

Игла 1 с помощью привода вводится в ампулу 10 с анализируемой жидкостью через уплотнктелькую прокладку 11 иэ резины. При этом острие иглы 1 с отверстием для забора жидкости погружено в слой жидкости.

В этом положении (см. фиг. 2) управляемый запорный клапан 8 закрыт и газ-носитель по каналу 7 через эжектор 5, камеру 3 и внут ренний канал иглы 1 поступает в ампулу 10, создавая в газовом объеме ампулы избыточное давление Р, равное давлению газа-носителя.

После того как давление в газовом объеме ампулы 10 станет равным контролируемому давлению газа-носителя (см. фиг. 3), клапан

8 автоматически открывается и газ-носитель по каналу 7 через эжектор 5, клапан 8 и дроссель 9 поступает в атмосферу, создавая в эжекторе 5 разрежение. При этом возникает перепад давления между газовым объемом ампулы 10 и всасывающим патрубком 4 эжектора 5, за счет которого анализируемая жидкость поступает в канал полой иглы 1 и через него в каме3

Отбор заданного количества жидкости иэ ампулы может быть прекращен по истечении заданного промежутка времени с момента начала отбора либо в момент выравнивания дав746192 4 лений в газовом объеме ампулы 10 и на выходе камеры 3. Количество отбираемой пробы может регулироваться путем изменения давления Р газа-носителя скоростью истечения газового по5 тока через регулируемый дроссель 9 и временем отбора жидкости из ампулы 10.

Внутренний объем камеры 3 выбирается таким, чтобы при отборе максимально возможного количества жидкости из ампулы 10 э-.а жидкость занимала небольшую (- 1/10) часть объема камеры и чтобы таким образом исключался проскок отбираемой жидкости во всасывающий патрубок 4 эжектора 5.

В момент; прекращения отбора жидкости игла 1 автоматически кэвлекается из ампулы 10.

При этом вся отобранная жидкость собирается в нижней части камеры 3 и через нее барботируются пузырьки воздуха кз атмосферы.

После извлечения иглы 1 из ампулы 10., последняя убирается из-поц иглы путем переме0 щения кассеты, в которой она устаковлена (на фиг не показана), и игла вводится ка вход анализатора состава (на фиг. не показана).

В варианте выполнения устройства (фиг. 1-6) ввод иглы 1 в испаритель 12 газового хроматографа производится в два этапа. На первом этапе игла 1 вводится в тело резиновой уплоткительной прокладки 13 до фиксироваккого положения (см, фиг. 5), при котором входное отверстие канала иглы 1 окаэывается перекрытым.

В этом положении управляемый клапан 8 перекрывается и газ-носитель по каналу 7 через эжектор 5 и всасывающий патрубок 4 поступает в камеру 3, создавая в кей давление Р, превышающее давление Р3 в испарителе 12 газового хроматографа.

После достижения в камере 3 давления P игла 1 переводится на новое положение (см, фиг. 6), при котором канал иглы сообщается с внутренким объемом испарителя.

Поток газа-носителя по каналу 7 через эжектор 5 и камеру 3 поступает на вход испарктеля 12, выталкивая пробу жидкости кз канала иглы 1 в испаритель 12. Пары анализируемой жидкости поступают в хроматографическую колонку (на фиг, не показана) и далее в детектор. После ввода пробы игла 1 извлекается из испарителя 12.

50 Перед отбором и вводом в анализатор состава следующей пробы жидкости нового со-. става производится промывка внутреннего канала иглы 1 и объема камеры 3 растворителем, отбираемым из ампулы с уплотнительной рези55 новой прокладкой, в которой хранится растворитель для пррмывки и которая периодически в промежутках времени между отборами проб анализируемых жидкостей подводится под иглу

1 данного устройства.

МФМЩ1юзйю2ЮФ Л У «ф%ьйеО т -ы «« «- ««Вьюги«Ф I * - Янз&«йбмыВ« « Ф - « 5 74619

После промывки внутреннего канала иглы 1 и камеры 3 растворителем производится сушка внутренних объемов камеры 3 и иглы 1 потоком газа-носителя, поступающего по каналу 7 через эжектор 5 и патрубок 4 при закрытом

5 клапане 8 в камеру 3 и внутренний канал иглы l. При этом игла может быть помещена в камеру для термовакуумной сушки (на фиг, не показана).

В варианте выполнения изобретения по фиг.7 предусмотрено наличие дополнительного управляемого клапана 14, установленного на входе в камеру 3 в месте ее соединения со всасывающим патрубком 4 эжектора 5. Клапан 14 может быть выполнен в виде пневматически управляемого мембранного клапана, мембрана 15 которого перекрывает выход камеры 3 при подаче давления управляющего воздуха, Клапан 8 может быть выполнен аналогично клапану 14 и управляется от единого программирующего устройства. ю

Предлагаемое устройство допускает и другие формы выполнения. Так пневматически управляемые клапаны 8, 14 могут быть заменены на электромагнитные клапаны. Полая игла может быть выполнена сменной для обеспече25 ния возможности изменения величины дозируемой пробы. Эжектор 5 может быть заменен двумя газовыми каналами, один из которых через управляемый клапан связан с источником давления газа-носителя, а другой — с приспо30 соблением для создания разрежения. Полую игI лу 1 в данном устройстве. предпочтительно выполнить с боковым входным отверстием, а корпус 2 из прозрачного материала, например из стекла.

Предлагаемое устройство обладает более простой конструкцией по сравнению с известными устройствами для .автоматического отбора и ввода проб в анализаторы состава, Оно не

2 6 имеет подвижных трущихся элементов, что по вышает надежность его в работе. Устройство может быть использовано в комплекте с лабораторным газовым хроматографом для непрерывного анализа большого количества проб жидкостей различного состава, например при проведении физико-химических исследований.

Формула изобретения

1. Устройство для отбора и ввода проб жидкости в анализатор состава, содержащее корпус, установленную в нем одним концом полую иглу, и канал для подачи газа-носителя,-о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы в автоматическом режиме доэирования, оно снабжено газовым эжектором, центральное сопло которого соединено с каналом для подачи газа-носителя, а всасывающий патрубок соединен с каналом полой иглы на конце, противоположном ее острию, причем на выходе эжектора установлен управляемый запорный,клапан, а в месте соединения всасывающего патрубка с каналом иглы в корпусе устройства выполнена камера.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что на выходе эжектора установлен регулируемый дроссель.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что на входе внутренней камеры корпуса в месте соединения ее с всасывающим патрубком эжектора установлен дополнительный управляемый запорный клапан,, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Патент ФРГ й"" 1284660, кл. 42 С4/16 (G 01 N 31/08), 1968.

2. Патент Англии N 1469173, кл. В 1 Х, 1977.