Устройство для ввода проб в газовый хроматограф

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ПРОБ В ГАЗОШЙ ХРОМАТОГРАФ, соде1иса1дее формирователь управляющих сигналов и блок переключения газовых потоков, вьтолненный в виде пневмопривода, соединенного с переключателем, состоящим из крышки, корпуса и размещенного между ними золотника, снабженного каналами , подключенными к хроматографу, каналом, постоянно соединенным с атмосферой , и двумя сквозными каналами, через один из которых в среднем положении золотника первый управляющий вход пневмопривода соединен с формирователем управляющих сигналов, о т личающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей , в среднем положении золотника второй управляющий вход пневмопривода через второй сквозной канал также связан с формирователем управляющих сигналов , при этом в золотнике выполнен дополнительный канал, связанный с атмосферой , а в крышке и корпусе на (Л против одна другому выполнены соединенные со сквозными каналами золотника при его среднем положении две пары продольных каналов с длиной, рав .ной половине полного хода золотника. сд 00 ю

COIO3 COBETCHHX

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (I 9) (I I) 2 А

4(5)) G 01 N 30 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н сстссснсмт сиисстссъствт

J

I

2 н (ГОСУДАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЫТКОЙ (21) 3650928/23-25 (22) 12. 10.83 (46) 23.04.85. Бюл. У 15 (72) А.K.Äàâööåêêîâ, А.М.Зеликман, Ф.Г.Леенсои и В.Н.Липавский (71 ) Московское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Нефтехимавтоматика" (53) 543.544(088.8) (56) I. Хаскиис Д. Газовые хроматографы — анализаторы технологических потоков. И., Атомиздат, 1979, с.60-61.

2. Авторское свидетельство CCCP по заявке IIJ 3392-164/23-25, кл. G 01 И 31/08, 1982 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ПРОБ

В ГАЗОВЫЙ ХРОИАТОГРАФ, содержащее формирователь управляющих сигналов и(:блок переключения газовых потоков, выполненный в виде пневмопривода, соединенного с переключателем, состоящим из крышки, корпуса и размещенного между ними золотника, снабженного каналами, подключенными к хроматографу, каналом, постоянно соединенным с атмосферой, Й двумя сквозными каналами, через один иэ которых в среднем положении золотника первый управляющий вход пневмопривода соединен с формирователем управляющих сигналов, о т— .л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью рас)шрения функциональных возможностей, в среднем положении золотника второй управляющий вход пневмопривода через второй сквозной канал также связан с формирователем управляющих сигналов, при этом в золотнике выполнен дополнительный канал, связанный с атмосферой, а в крышке и корпусе напротив одна другому выполнены соединенные со сквозными каналами золотника при его среднем положении две пары продольных каналов с длиной, равной половине полного хода золотника.

3 »St8

Устройство бтносится к хроматографическим устройствам, осуществляющим анализы химического состава продуктов в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности, В настояиее время для автоматичес— кого управления хроматографом нашли широкое применение золотниковые переключатели потоков. Во время работы 10 золотник каждого из приведенНых переключателей занимает два фиксированных положения, что при использовании переключателя в хроматографе позволяет обеспечить два варианта соединения l5 переключаемых каждым золотником эле ментов $1) .

Однако реализация газовых схем на базе двухпоэиционных переключателей при анализах сложных по химичес2О кому составу продуктов и других газовых схем, элементы которых имеют большее чем два количество вариантов соединения, приводит к значительному усложнению конструкции хроматографа.

Наиболее близким к изобретению является устройство для ввода проб в газовый хроматограф, содержащее формирователь управляющих сигналов и блок переключения газовых потоков, выполненный в виде пневмопровода, соединенного с переключателем, состоящим из крышки,,. корпуса и размещенного между ними золотника, снабженного каналами, подключенными к хроматографу, каналом, постоянно сое- З5 диненным с атмосферой, и двумя сквозными каналами, через один из которых в среднем положении золотника первый управляющий вход пневмопривода соединен с формирователем управляющих сиг-4О налов.

Благодаря наличию каналов золотника, связывающих во время работы выход формирователя управляющих сигналов с первым управлякнцим входом пневмопривода, обеспечиваются автоматическое перемещение золотника и автоматическая фиксация его в каждом из трех положений, что позволяет применять устройство в хроматографах для автоматическоro переключения элементов газовой схемы в соответствии с фиксированными положениями золотника (2j.

Однако известное устройство ограничено по своим функциональным возможностям. Это выражается в том, что золотник устройства занимает три

82 1 фиксированных положения только при движении в прямом направлении (от первого крайнего положения к второму крайнему положению), а при движении в обратном направлении золотник перемещается из второго крайнего положения непосредственно в первое крайнее положение, не фиксируясь в среднем положении.. Указанный недостаток объясняется тем, что только один вход пневмопривода (первый вход) известного устройства связан с формирователем управляющих сигналов через каналы золотника, а второй вход пневмопривода связан непосредственно с формирователем управляющих сигналов, что не позволяет при обратном ходе е золотника фиксировать его в среднем положении.

В то же время в хроматографах, в которых необходимо осуществлять управление подачей и дозированием анализируемого и калибровочного продуктов по требованию, целесообразно применять устройство переключения и управления на три фиксированных положения золотника при движении его в прямом и обратном направлениях...

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для ввода проб в газовый хроматограф, содержащем фор— мирователь управляющих сигналов и блок переключения газовых потоков, выполненный в виде пневмопривода, соединенного с переключателем, состоящим из крышки, корпуса и размещенного между ними золотника, снабженного каналами, подключенными к хроматографу, каналом, постоянно соединенным с атмосферой, и двумя сквозными каналами, через оди." из которых в среднем положении золотника первый управляющий вход пневмопривода соединен с формирователем управляющих сигналов, в среднем положении золотника второй управляющий вход пневмопривода через второй сквозной канал также связан с формирователем управляющих сигналов, при этом в золотнике выполнен дополнительный канал, соединенный с атмосферой, а в крышке и корпусе напротив одна другому выполнены соединенные со сквозными каналами золотника при его среднем положении две пары продольных каналов с длиной, равной половине полярис. ход» золотника.

1151882

На фиг. 1 показано устройство, общий. вид; на фиг. 2 — сечения А-А и Б-Б на фиг. 1(устройство при среднем положении золотника); на фиг. 3 и 4 — то же, при крайних положениях золот ни ка .

Устройство переключения, управления и дозирования для хроматографа (фиг. 1) содержит формирователь 1 управляющих сигналов и блок 2 переклю!

О чения газовых потоков, выполненный в виде пневмопривода 3, мембраны 4 и переключателя 5. Переключатель 5 содержит корпус 6, крышку 7, снабженные соответствующими уплотнительными вкладышами 8 и 9 (при переключении !

5 потоков жидкости), между которыми размещен золотник 10, соединенный с мембраной 4 пневмопривода 3. В золотнике

10 (фиг. 2, сечение А-А> на расстоянии его полного хода (0) один от дру20 гого выполнены вертикальные сквозные каналы 11 и 12 и расположенные на расстоянии 1 от них соответствующие поперечные каналы 13 и 14, постоянно соединенные с атмосферой. В уплотни25 тельных вкладышах 8 и 9 корпуса 6 и крышки ? один напротив другого выполнены две пары продольных KBHBJIoB 15 и 16, 17 и 18 с длиной, равной половине полного перемещения (6/2) золот- 30 ника 10. Продольные каналы 15 и 17 связаны с формирователем 1 пневмосигналов, а продольные каналы 16 и 18 подключены соответственно к первому (Р„) и к второму (P ) входам 35 пйевмоприв ода 3. При совмещении сквозного канала 11 золотника 10 с продольными каналами 15 и 16 кор уса 6 и крышки 7 первый выход формирователя 1 управляющих сигналов сое- 4о дйня ется с первым входом (Р1 ) пневмопривода 3, а при совмещенки поперечного канала 13. золотника 1О с продольным каналом 16 первый вход (Р )

1 пневмопривода 3 подключается к атмо- 4> сфере (фиг. 2 — 4, сечение А-А) .

При совмещении вертикального канала

12 золотника 10 с продольными каналами

17 и 18 корпуса 6 и крышки 7 второй выход формирователя 1 управляюп их сигналов соединяется с вторым входом (Р2) пневмопривода 3, а при совмещении поперечного канала 14 золотника

10 с продольным каналом 18 вхооо OOo ) подключается к атмосфере) . длина про- зЫ дольных каналов 15 — 18 составляет половину полного хода 6 золотника

10 (Р/2) .

Необходимо также отметить, что при переключении потоков газа пары продольных каналов могут быть выполчены в золотнике 10 на обеих era рабочих поверхностях, а в корпусе 6 и крышке 7 при этом выполняются ответные сквозные каналы. Это исполнение аналогично указанному и порядок работы при этом не меняется.

В золотнике 10 (фиг. 2, сечение

Б-Б) на расстоянии 9/2 один от друго" го выполнены калиброванные каналы

19 и 20 соответственно, связанные с линиями 21 и 22 анализируемого и калибровочного продуктов, а также с дренажными линиями 23 и 24. Кроме того, .в золотнике 10 на расстоянии

1/2 от калиброванных каналов 19 и 20 выполнены дополнительные каналы 25 и 26. В корпусе 6 и крышке 7 выполнены соответственно центральные каналы 27 и 28, последний из которых подключен к линии 29 газа-носителя.

Формирователь управляющих сигналов включает трехходовые электропневматические клапаны 30 и 31, вход кото.рых подключен к линии 32 сжатого воздуха, одни выходы (управляющие).подключены к соответствующим каналам переключателя 5, а другие выходы связаны с атмосферой.

Устройство работает следующим образом.

В исходном, среднем положении золотника 10 (фиг. 2, Б-Б) анализируемый продукт из линии 21, а калибровочный продукт из линии 22 поступают через соответствующие калиброванные ,каналы 19 и 20 золотника 10 в дренаж.ные линии 23 и 24. При этом фиксация среднего положения золотника. 10 обеспечивается тем, что единичные управляющие сигналы через сквозные каналы

11 и !2 и пары продольных каналов

15 и 16, 17 и 18 поступают от формирователя 1 управляющих сигналов соответственно на первый (Р, ) и второй (Р ) входы пневмопрнвода 8, т.е.

Р„=Р (фиг. 2, A-А) .

Когда необходимо подать определенную дозу анализируемого продукта на вход хроматографа (не показан), на выходе формирователя управляюпщх сигналов устанавливаются единичный и нулевой управляющие сигналы, которые поступают соответственно на входы Р„ и Р пневмопривода 3 (P„ 1, Р О). Нулевой сигнал на выходе формирователя 1 управляющих сигналов уста1 "51882 навливается при соединении управляющего выхода клапана 31 с атмосферой.

В результате золотнчк 10 из среднего положения перемещается влево на величину k/2, достигая первое крайнее положение (фиг. 3, А-А), при котором второй вход Р через сквозной канал

12 сообщается с формирователем 1 управляющих сигналов, а первый вход Р через поперечный канал 13 соединяет- 10 сЯ с атмосфеРой. ПРи этом (фиг, 3

Б-Б) калиброванный канал 19, заполненный анализируемым продуктом еще в среднем положении золотника 10 совмещается с каналами 27 и 28 корпуса 15 б и крышки 7, в результате чего доза анализируемого продукта, величина которой определяется объемом калиброванного канала 19, с помощью газа-носителя (от источника 29) подается в 26 хроматограф. Для подачи в хроматограс калибровочной смеси золотник 10 вначале необходимо вернуть в среднее (исходное) положение. Для этого (фиг. 3, А-А) на выходе формирователя25

1 управляющих сигналов снова устанавливаются два единичных сигнала, адин из которых через продольные каналы

17 и 18 и сквозной канал 12 поступает на вход Р (Pz1), и мембрана 4 пере-3р мещает золотник 10 до его среднего положения, в котором (фиг. 2, А-А) другой единичный сигнал поступает на вход Р„(Р = 1) через продольные канапь

15 и 16 и сквозной канал 11, уравно- вешивая при этом действие первого сигнала (Р ) и останавливая золотник

10 в среднем положении.

После того, как калиброванный канал 20 в среднем положении золотника 10 заполнится калиброванным продуктом {фиг. 2, Б-Б), на выходе формирователя 1 управляющих сигналов устанавливаются нулевой и единичный сигналы, поступающие соответственно (фиг. 2, A-А) через сквозные каналы

11 и 12 золотника 10 на входы Р, и P

z (Р1=0, Р =1). Нулевой сигнал на выходе формирователя 1 управляющих сигналов устанавливается при соединении управляющего выхода клапана 30 с атмосферой. При этом золотник 10 из среднего положения перемещается вправо на величину 5/2 во второе крайнее положение (фиг. 4, А-А), при котором второй вход Р через поперечный канал 14 также сообщается с атмосферой, а первый вход Р„при этом через сквозной канал 11 вновь сообщается с выходом формирователя

1 управляющих сигналов.

Ф

Во втором крайнем положении золотника 10 (фиг. 4, Б-Б) калибровочный продукт иэ калиброванного канала 20 с помощью газа-носителя из линии 29 подается в хроматограф.

Таким образом, благодаря описанным отличительным признакам предложенного устройства оба входа пневмо. привода связаны с формирователем пневмосигналов через каналы золотника. В результате, золотник предложенного устройства по соответствующим управляющим сигналам, подаваемым к входам пневмопривода (Р.,=Р2= 1; Р„ =1;

Pz=0; P =0; Р =1) может ло требова— нию быть установлен в одно из трех положений при прямом и обратном ходе, что расширяет функциональные возможности устройства. Причем наличие продольных каналов длиной, равной половине полного хода золотника„ обеспечивает непрерывную связь входов пневмопривода и формирователя управляющих сигналов и тем самым исключает образование ":.ертвых" зон при движении золотника.

1151882

115!882

ll51882

I! 51882

Составитель Э. Скорняков

Редактор P.Öèöèêà Техред С.Мигунова

Корректор H. Король

Филиал ППП Патент", г.ужгород, ул.Проектная, Заказ 2313/33 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Г осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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