Устройство для ввода проб в газовый хроматограф

9) (1) 2 А 4( С 01 Н 30 04 ЪОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯн сстссснсмт сиинстссъствтЕкВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРОЮ(71) Московское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Нефтехимавтоматика"(56) 1. Хаскиис Д. Газовые хроматографы - анализаторы технологическихпотоков, И Атомиздат, 1979, с.60-61.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 3392164/23-25,кл. С 01 И 31/08, 1982 (прототип).(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ПРОБВ ГАЗОВЫЙ ХРОИАТОГРАФ, содержащееформирователь управляющих сигналови(блок переключения газовых потоков,выполненный в виде пневмопривода,соединенного с переключателем, состоя.щим 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 управляющийвход пневмопривода соединен с формирователем управляющих сигналов, о т -,л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью распшрения функциональных возможностей, в среднем положении золотникавторой управляющий вход пневмоприводачерез второй сквозной канал также связан с формирователем управляющих сигналов, при этом в золотнике выполнендополнительный канал, связанный с атмосферой, а в крышке и корпусе напротив одна другому выполнены соединенные со сквозными каналами золотника при его среднем положении две па ры продольных каналов с длиной, рав ной половине полного хода золотникагЫ 8Устройство относится к хроматогра-фическим устройствам, осуществляющиманализы химического состава продуктов в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности,В настояиее время для автоматического управления хроматографом нашлиширокое применение золотниковые переключатели потоков. Во время работы10золотник каждого из приведенйых переключателей занимает два фиксированныхположения, что при использовании переключателя в хроматографе позволяетобеспечить два варианта соединения15переключаемых каждым золотником элементов 1.Однако реализация газовых схемна базе двухпоэиционных переключателей при анализах сложных по химичес 2 Окому составу продуктов и других газовых схем, элементы которых имеютбольшее чем два количество вариантовсоединения, приводит к значительномуусложнению конструкции хроматографа.Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для ввода проб вгазовый хроматограф, содержащее формирователь управляющих сигналов иблок 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- З 5диненным с атмосферой, и двумя сквозными каналами, через один из которыхв среднем положении золотника первыйуправляющий вход пневмопривода соединен с формирователем управляющих сигОналов.Благодаря наличию каналов золотника, связывающих во время работывыход формирователя управляющих сигналов с первым управляющим входомпневмопривода, обеспечиваются автоматическое перемещение золотника иавтоматическая фиксация его в каждомиз трех положений, что позволяет применять устройство в хроматографахдля автоматического переключенияэлементов газовой схемы в соответствии с фиксированными положениямизолотника 2.Однако известное устройство ограничено по своим функциональным возможностям. Это выражается в том, чтозолотник устройства занимает три фиксированных положения только придвижении в прямом направлении (отпервого крайнего положения к второмукрайнему положению), а при движениив обратном направлении золотник перемещается из второго крайнего положения непосредственно в первое край 82 1 нее положение, не фиксируясь в среднем положении Указанный недостатокобъясняется тем, что только одинвход пневмопривода (первый вход) известного устройства связан с формирователем управляющих сигналов черезканалы золотника, а второй вход пневмопривода связан непосредственно сформирователем управляющих сигналов,что не позволяет ври обратном ходее 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, выполненныйв 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 одр." из которых в сред. нем положении золотника первый управляющий вход пневмопривода соединен с формирователем управляющих сигцалов, в среднем положении золотникавторой управляющий вход пцевмопривода через второй сквозной канал такжесвязан с формирователем управляющихсигналов, при этом в золотнике выполнен дополнительный канал, соединенныйс атмосферой, а в крышке и корпусенапротив одна другому выполнены соединенные со сквозными каналами золотника при его среднем положении двепары продольных каналов с длиной,равной половине цолцогс. холл золотника,1151882 3На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - сечения А-А и Б-Б на фиг, 1( устройство при среднем положении зауотника); на фиг. 3 и 4 - то же, при крайних положениях золотника.5Устройство переключения, управления и дозирования для хроматографа (фиг, 1) содержит формирователь 1 управляющих сигналов и блок 2 переклюО 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 переключении5 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 (1) один от дру 20 гого выполнены вертикальные сквозные каналы 11 и 12 и расположенные на расстоянииот них соответствующие поперечные каналы 13 и 14, постоянно соединенные с атмосферой. В уплотни 25 тельных вкладышах 8 и 9 корпуса 6 и крышкиодин напротив другого выполнены две пары продольных каналов 15 и 16, 17 и 18 с длиной, равной половине полного перемещения (6/2) золот-З 0 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 (Р ) входам 35 пйевмопривода 3. При совмещении сквозного канала 11 золотника 10 с продольными каналами 15 и 16 корпуса 6 и крьппки 7 первый выход формирователя 1 управляющих сигналов сое дйняется с первым входом (Р) пнев" мопривода 3, а при совмещенки поперечного канала 13. золотника 1 О с продольным каналом 16 первый вход (Р ) пневмопривода 3 подключается к атмо 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 управляюпих 50 сигналов соединяется с вторым входом (Р 2) пневмопривода 3, а при совмещении поперечного канала 14 золотника 10 с продольным каналом 18 вход (Р 2 ) подключается к атмосфере) . длина про- зэ дольных каналов 15 - 18 составляет половину полного хода 1 золотника10 (Р/2) . 4Необходимо также отметиТь, чтопри переключении потоков газа парыпродольных каналов могут быть выполчены в золотнике 10 на обеих его рабочих поверхностях, а в корпусе 6и крышке 7 при этом выполняются ответные сквозные каналы. Это исполнение аналогично указанному и порядокработы при этом не меняется.В золотнике 10 (фиг. 2, сечениеБ-Б) на расстоянии /2 один от друго"го выполнены калиброванные каналы19 и 20 соответственно, связанныес линиями 21 и 22 анализируемого икалибровочного продуктов, а такжес дренажными линиями 23 и 24. Крометого, в золотнике 10 на расстоянии1/2 от калиброванных каналов 19 и 20выполнены дополнительные каналы 25и 26. В корпусе 6 и крышке 7 выполнены соответственно центральные каналы 27 и 28, последний из которыхподключен к линии 29 газа-носителя,Формировательуправляющих сигналоввключает трехходовые электропневматические клапаны 30 и 31, вход кото,рых подключен к линии 32 сжатого воз.духа, одни выходы (управляющие).подключены к соответствующим каналампереключателя 5, а другие выходысвязаны 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 поступаютчерез соответствующие калиброванные,каналы 19 и. 20 золотника 10 в дренаж,ные линии 23 и 24. При этом фиксациясреднего положения золотника. 10 обеспечивается тем, что единичные управляющие сигналы через сквозные каналы11 и 2 и пары продольных каналов15 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 1 (фиг. 2, А-А),Когда необходимо подать определенную дозу анализируемого продукта навход хроматографа (не показан), навыходе формирователяуправляюпщхсигналов устанавливаются единичныйи нулевой управляющие сигналы, которые поступают соответственно на входы Р и Р пневмопривода 3 (Р 1,Р 2 О). Нулевой сигнал на выходе формирователя 1 управляющих сигналов уста 1151882навливается при соединении управляющего выхода клапана 31 с атмосферой. В результате золотнчк 10 из среднего положения перемещается влево на величину 1/2, достигая первое крайнее 5 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 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 Формирователя 25 1 управляющих сигналов снова устанавливаются два единичных сигнала, один из которых через продольные каналы 17 и 18 и сквозной канал 12 поступает на вход Р (Р 1), и мембрана 4 перемещает золотник 10 до его среднего положения, в котором (фиг. 2, А-А) другой единичный сигнал поступает на вход Р(Р 1= 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, А-А) через сквозные каналы 11 и 12 золотника 10 на входы Р, и Рг (Р 1 =О, 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 1/2 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.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 пневмопривода связаны с формирователем пневмосигналов через каналы золотника. В результате, золотникпредложенного устройства по соответствующим управляющим сигналам, подаваемым к входам пневмопривода (Р=Р 2= 1; Р =1; Р=О; Р =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.Тираж 8 ка мит Филиал ППППатент", г.ужгород, ул.Проектна 13/33 ВНИИ по д 3035 осударствам изобреМосква, Ж нногоений ПодписноСССР ткрытииская наб., д. 4