Газовый хроматограф

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик ! >873117

ЧЕЛН(}р

° сл „t+ ЯГ} А11 ь:.Я,Цд )тсtt g (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.12.79 (21) 2860605/23-25 (5l ) N. Кл . с присоединением заявки .% (23) Приоритет

G 01 N 31/08

1пеударствепый квинтет

СССР по авпаи изааретенкй. к открытий

Опубликовано 15 10.81. Бюллетень Мв 38 (53) УДК 543.544 (088.8) Дата опублико1аания описания 15.10,81

В. Г. Морозов, С. А. Сирота, А. А. Храмов и В. М. Омельницкий (72 } Авторы изобретения

Днепропетровский отдел Всесоюзного научно-исследовательского института горноспасательного дела (71) Заявитель (54) ГАЗОВЫЙ ХРОМАТОГРАФ

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, а более конкретно — к га-. зоанализаторам, и может быть использовано для хроматографического анализа многокомпонентных газовых смесей, 3

Известен газовый хроматограф, содержащая источник газоносителя, входной регулятор давления, узел ввода пробы в разделительную it:олонку, включающий пневмопереключатель, лрог боввод и обводную газовую линию, разделитель1О ную колонку, детектор и блок управления (1).

Недостатком указанного хроматографа является то, что в нем не предусмотрена защита хроматографической колонки or попадания в нее тех веществ, содержащихся в пробе, кото5 рые могут вывести ее из строя. Например, паров воды, углекислого газа для колонок, заполненных сорбентом типа "молекулярных сит".

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является портативный газо. вый хроматограф фирмы "Осака Гас" (Япония}, содержащий линию газа-носителя, включающую источник газа-носителя, регулятор давления, пневмопереключатель, хромагографическую ко, .попку н детектор, линию подготовки пробы с фильтром, соединенную с линией газа-носителя пневмопереключателя, и схему управления (2).

Недостатком указанного хроматографа является его низкая надежность, обусловленная тем, что прн работе с хроматографом, например в условиях ликвидации аварии в шахте, оператору необходимо периодически контролировать состояние фильтра, так как в анализируемой пробе, как правило, содержится большое количество паров воды и углекислого газа, Подобный метод Контроля состояния фильтра, учитывая сложность обстановки при ликвидации подземных пожаров, не гарантирует от попадания вредных веществ в хроматографическую колонку и выхода хроматографа нз строя. При анализе таких газов как N,, О,, Н, СО, СН4 в качестве насадок хроматографических колонок используют сорбенты типа "молекулярных сит" или другие сорбенты, которые прн попадании на них влаги быстро теряют свои разделительные свойства. Углекислый газ также "отравляет" хроматографическую колонку. Это ведет к ухудшению или полной потере разделительной

73117

S5

3 8 способности хроматографической колонки и несоответствию считываемых величин сигналов градуировочным значениям, что приводит к неправильному определению как состава, так и концентрации компонентов газовой смеси, Подобные ошибки могут привести к несвоевременному определению взрывоопасных концентраций пожарных газов и гибели личного состава, ликвидирующего аварию.

Целью изобретения является повышение надежности хроматографа и достоверности его измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в га, зовом хроматографе, содержащем линию газаносителя, включающую регулятор давления, пневмопереключатель и блок разделения, линию подготовки пробы с фильтром, соединенную с линией газа-носителя пневмопереключателем, и схему управления, между регулятором давления и пневмопереключателем установлен дополнительный пневмопереключатель, второй выход которого подключен к блоку разделения, а фильтр снабжен датчиком состояния фильтра с пороговым устройством, которое через схему управления связано с дополнительным пневмопереключателем. Датчик состояния фильтра выполнен в виде электродов, установленных в корпусе фильтра.

На фиг. 1 представлена схема газового хроматографа; на фиг. 2 — фильтр с электродами.

Хроматограф имеет регулятор давления 1, подключенный к нему пневмопереключатель 2, к одному из выходов которого подключен пневмопереключатель 3. К пневмопереключателю 3 подключен блок разделения 4, включающий одну или несколько хроматографических коло-. нок с соответствующими коммутирующими элементами, на выходе которого установлен детектор 5. Второй выход пневмопереключателя 2 соединен с входом блока разделения 4.

Линия подготовки пробы включает один или несколько фильтров б и дозирующее устройство 7, и соединена с линией газа-носителя пневмопереключателем 3. Фильтр 6 снабжен датчиком 8 состояния фильтра с пороговым устройством 9, выход которого подключен к схеме управления 10, вырабатывающей управляющий сигнал на переключение пневмопереключателя 2. Фильтр 6 (см. фиг. 2) имеет корпус

11 с подводящими штуцерами 12 и заполнен поглощающим веществом 13. В корпусе 11 установлеиы электроды 14.

Хроматограф работает следующим образом.

Исследуемая проба вещества вводится через штуцер "набор пробы". Далее проба поступает в фильтр 6, где происходит ее осушение и через пневмопереключатель 3 вводится в дозирующее устройство 7. После этого пневмопереключатель 3 переводится в положение "анализ"

$5

При этом газ-носитель вымывает пробы иэ дозирующего устройства 7 в блок разделения 4, в котором происходит разделение компонентов анализируемой смеси с последующим детектированием детектором 5. При многократном анализе влажной пробы поглощающее вещество 13 (хлористый кальций) насыщается влагой и электрическое сопротивление между электродами 14 уменьшается. Это уменьшение фиксируется пороговым устройством 9, соединенным со схемой управления 10. Последняя вырабатывает сигнал, подаваемый на лневмопереключатель 2.

При его переключении подача газа-носителя к пневмопереключателю 3 прекращается, и влажная проба из дозирующего устройства 7 не вы мывается. В это время газ-носитель подается непосредственно в блок разделения 4. Этим обеспечивается защита и сохранение режимов хроматографической колонки и детектора 5 на время замены фильтра 6. После срабатывания переключателя 2 отработанный фильтр б заменяется.

Для поглощения утлекислого газа в качестве поглощающего вещества 13 в фильтре 6 используется аскарит. В результате реакции образуется вода, сопротивление между электродами 14 изменяется, и переключение газовых потоков в хроматографе происходит аналогично.

Применение датчика состояния. фильтра с пороговым устройством позволяет осуществить автоматический контроль его состояния, а выбор порога срабатывания порогового устройствадает возможность полнее использовать фильтр без риска получения недостоверных результатов или вывода хроматографа из строя.

Невозможность проведения дальнейших анапизов после срабатывания пневмопереключателя гарантирует своевременную смену фильтра. При этом режимы хроматографической колонки и детектора не нарушаются, что позволяет сразу же. после замены фильтра приступать к анализу газовой смеси. Это особенно важно при анализе газовых смесей в аварийных условиях, например при ликвидации пожаров в угольных шахтах. Все это позволяет повысить надежность хроматографа, достоверность измерений многокомпонентных газовых смесей, а также упростить работу оператора в сложных условиях аварии. Проведенные испытания показывают, что предлагаемый хроматограф обеспечивает надежное переключение газового потока в линии газаносителя при отработке фильтром своего ресурса.

Формула изобретения

Газовый хроматограф, содержащий линию газа-носителя, включающую последовательно ус87311

4гиг I

Составитель Э. Скорняков

Редактор П. Коссей Техред М.Голинка Корректор С. 111екмар

Заказ 9023/69 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 тановленные регулятор давления, переключатель потока и блок разделения, линию набора пробы сфильтром и схему управления,,о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и достоверности измерений, в него введен дополнительный переключатель потока, установленный между регулятором давления и первым переключателем потока, причем второй выход дополнительного переключателя потока соединен с блоком разделения, а фильтр снабжен датчиком состояния фильтра с порого7 6 вым устройством, которое через схему управле ния связано с дополнительным переключателем потока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР й= 494683, кл. G 01 и 31/08, 1973.

2. Накаяма Кацукико и др. Разработка портативного газового хроматографа. — "Нинон гасу кекайси", 1971, Р 8, 11 — 17 (прототип).