專(zhuān)利名稱(chēng)：氣相色譜裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣相色譜裝置，特別涉及一種通過(guò)調(diào)整控制閥的開(kāi)度將運(yùn)載氣體的流量控制為任意的設(shè)定值，且通過(guò)調(diào)整排出閥的開(kāi)度將樣本氣化室內(nèi)的壓力控制為任意的設(shè)定值的氣相色譜裝置。
背景技術(shù)：
在氣相色譜裝置中，將液體樣本注入樣本氣化室內(nèi)，將氣化了的樣本載入運(yùn)載氣體并導(dǎo)入色譜柱中。這時(shí)，為使得分析的定量、定性準(zhǔn)確，需要精密地控制被供給樣本氣化室的運(yùn)載氣體的流量。因此，在使用壓差傳感器和壓力傳感器測(cè)定運(yùn)載氣體供給流路中的運(yùn)載氣體的流量的同時(shí)，通過(guò)調(diào)整運(yùn)載氣體供給流路中的比例控制閥(控制閥)的開(kāi)度來(lái)進(jìn)行控制(例如，參閱專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。
圖2是表示現(xiàn)有的氣相色譜裝置的一個(gè)實(shí)例的概略構(gòu)成圖。氣相色譜裝置101具有注入樣本并將樣本氣化的樣本氣化室20、運(yùn)載氣體供給流路110、色譜柱3、檢測(cè)器4、分流流路40、清除流路30和控制部150。在樣本氣化室20的頭部開(kāi)口中嵌合插入有娃橡膠制的隔片(沒(méi)有圖不)，樣本氣化室20的內(nèi)部與以下部分相連接用于導(dǎo)入運(yùn)載氣體的運(yùn)載氣體供給流路110的出口端、用于將硅橡膠制的隔片(沒(méi)有圖示)所產(chǎn)生的不希望的成分排出到外部的清除流路30的入口端、用于將多余的氣化樣本與運(yùn)載氣體一起向外部排出的分流流路40的入口端和色譜柱3的入口端。對(duì)于這樣的樣本氣化室20，在分析的時(shí)候，分析者通過(guò)將收容有液體樣本的微量注射器5的針刺入隔片，使得液體樣本可以滴下到樣本氣化室20的內(nèi)部。而且，由于隔片是有彈性的，插入針時(shí)所開(kāi)的孔在針被拔去時(shí)立即會(huì)封閉。在運(yùn)載氣體供給流路110上從上游側(cè)依次配置有封入有運(yùn)載氣體的氣瓶2、使運(yùn)載氣體產(chǎn)生適度的壓力下降的層流管(流路阻力)11和用于調(diào)整運(yùn)載氣體的流量的能夠調(diào)節(jié)開(kāi)度的控制比例閥114。而且，設(shè)置有檢測(cè)層流管(流路阻力)11的上游側(cè)的壓力和下游側(cè)的壓力的壓差ΛΡ的壓差傳感器113和，檢測(cè)層流管(流路阻力)11的上游側(cè)的壓力P1的壓力傳感器112。這里，流通運(yùn)載氣體供給流路110的運(yùn)載氣體的流量F可以用下述的納維-斯托克斯方程(Navier-Stokes)方程式(I)計(jì)算。F = (Pi2-P22) /R**· (I)P1是流路阻力的上游側(cè)的壓力，P2是流路阻力的下游側(cè)的壓力，R是流路阻力。又，流路阻力用下述方程式(2)表示。R= ((256XL)/(60 π Xd4)) X ((TX μ τ)/(Τ0/Ρ0)) · · (2)L是層流管的長(zhǎng)度，d是層流管的內(nèi)徑，
T是流體溫度(=層流管的溫度)，μ τ是在溫度T的流體的黏性系數(shù)，TO是標(biāo)準(zhǔn)溫度(通常是298Κ)，PO是標(biāo)準(zhǔn)壓力(通常是101. 35kPa)。又，在分析時(shí)，將液體樣本注入樣本氣化室20內(nèi)的話(huà)，被注入了的樣本通過(guò)氣化，體積急劇地膨脹。因此，樣本氣化室20內(nèi)的壓力P3急劇地上升。從而，在清除流路30上設(shè)置有檢測(cè)清除流路30的壓力P3的壓力傳感器131，并在分流流路40上配置有能夠開(kāi)閉的排出閥141。由此，在樣本氣化室20內(nèi)的壓力P3急劇地上升時(shí)，通過(guò)打開(kāi)排出閥141，樣本氣化室20內(nèi)的一定比例的運(yùn)載氣體或樣本通過(guò)分流流路40向外部排出。控制部150利用個(gè)人計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，具有CPU151和存儲(chǔ)器54，進(jìn)一步連接有具有 鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等的輸入裝置52，和進(jìn)行設(shè)定內(nèi)容(所希望的流量Fset或所希望的色譜柱線(xiàn)速度或所希望的樣本氣化室壓力P3set等)的顯示或分析結(jié)果的顯示等的顯示裝置53。通過(guò)CPU151對(duì)控制比例閥114和排出閥141的動(dòng)作進(jìn)行集中控制，即，基于通過(guò)輸入裝置52輸入的設(shè)定內(nèi)容、來(lái)自壓差傳感器113的信號(hào)Λ P和來(lái)自壓力傳感器112的信號(hào)P1控制比例控制閥114的動(dòng)作，基于來(lái)自壓力傳感器131的信號(hào)P3控制排出閥141的動(dòng)作。又，在存儲(chǔ)器54中存儲(chǔ)有式(I)。根據(jù)這樣的氣相色譜裝置101，分析者在分析前，使用輸入裝置52將所希望的流量Fset等輸入CPU151中。CPU151在分析時(shí)，通過(guò)經(jīng)常將來(lái)自壓力傳感器112的信號(hào)P1R入式(I)，求出與所希望的流量Fset對(duì)應(yīng)的壓差ΛPset，為了使得來(lái)自壓差傳感器113的信號(hào)ΛΡ轉(zhuǎn)換為壓差ΛPset，將調(diào)整控制比例閥114的開(kāi)度的控制信號(hào)送至控制比例閥114。由此，通過(guò)CPU151調(diào)整了流量F的運(yùn)載氣體被導(dǎo)入色譜柱3中，然后到達(dá)檢測(cè)器4。這時(shí)，如果液體樣本被注入樣本氣化室20內(nèi)的話(huà)，氣化了的樣本搭載于運(yùn)載氣體被導(dǎo)入色譜柱3中。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)平10-300737號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題但是，在上述那樣的氣相色譜裝置101中，設(shè)置有檢測(cè)層流管(流路阻力)11的上游側(cè)的壓力與下游側(cè)的壓力的壓差ΛΡ的壓差傳感器113、檢測(cè)層流管(流路阻力)11的上游側(cè)的壓力P1的壓力傳感器112和檢測(cè)樣本氣化室20內(nèi)的壓力P3的壓力傳感器131，由于設(shè)置3個(gè)傳感器且其中I個(gè)傳感器是壓差傳感器，非常消耗成本。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種不使用高價(jià)的壓差傳感器就能夠控制運(yùn)載氣體的流量并可以控制樣本氣化室內(nèi)的壓力的氣相色譜裝置。解決課題的手段為了解決上述課題，本發(fā)明的氣相色譜裝置，具有，注入樣本并將所述樣本氣化的樣本氣化室；與所述樣本氣化室連接的運(yùn)載氣體供給流路；與所述樣本氣化室連接的色譜柱；與所述樣本氣化室連接的分流流路；和控制從所述運(yùn)載氣體供給流路經(jīng)過(guò)樣本氣化室而在色譜柱中流通的運(yùn)載氣體的流量，且控制所述樣本氣化室內(nèi)的壓力的控制部，所述氣相色譜裝置的特征在于，還具有配置在所述運(yùn)載氣體供給流路中的流路阻力；設(shè)置在所述流路阻力的上游側(cè)的能夠調(diào)節(jié)開(kāi)度的控制閥；檢測(cè)所述流路阻力的上游側(cè)的壓力的第一壓力檢測(cè)部；檢測(cè)所述流路阻力的下游側(cè)的壓力的第二壓力檢測(cè)部；和設(shè)置在所述分流流路中的能夠調(diào)節(jié)開(kāi)度的排出閥，所述控制部基于來(lái)自所述第一壓力檢測(cè)部以及所述第二壓力檢測(cè)部的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果來(lái)控制所述控制閥的開(kāi)度以及所述排出閥的開(kāi)度。根據(jù)本發(fā)明的氣相色譜裝置，流路阻力設(shè)置在控制閥的下游側(cè)。雖然與現(xiàn)有的氣相色譜裝置相比更換了配置，但由于控制閥和流路阻力是串聯(lián)地連接，流過(guò)相同的運(yùn)載氣體，所以式(I)成立。又，還設(shè)置有檢測(cè)流路阻力的上游側(cè)的壓力的第一壓力檢測(cè)部和，檢測(cè)流路阻力的下游側(cè)的壓力的第二壓力檢測(cè)部。由此，控制部在分析時(shí)，經(jīng)常將來(lái)自第二壓力檢測(cè)部的信號(hào)己代入式(1)，可以求得與所希望的流量Fset對(duì)應(yīng)的壓力P1SET。其結(jié)果，為了使得來(lái)自第一壓力檢測(cè)部的信號(hào)P1轉(zhuǎn)換為壓力Piset，可以通過(guò)調(diào)整控制閥的開(kāi)度來(lái)將運(yùn)載氣體的流量控制為任意的設(shè)定值Fset。
又，流路阻力的下游側(cè)是直接連接于樣本氣化室上。S卩，由于在流路阻力和樣本氣化室之間沒(méi)有產(chǎn)生壓力下降的因素，所以流路阻力的下游側(cè)的壓力P2和樣本氣化室內(nèi)的壓力是相等的。從而，控制部在分析時(shí)，經(jīng)常通過(guò)取得來(lái)自第二壓力檢測(cè)部的信號(hào)P2來(lái)調(diào)整排出閥的開(kāi)度，由此可以將樣本氣化室內(nèi)的壓力控制為任意的設(shè)定值p2SET。發(fā)明的效果如上所述，根據(jù)本發(fā)明的氣相色譜裝置，不使用高價(jià)的壓差傳感器，就可以控制運(yùn)載氣體的流量F，且可以控制樣本氣化室內(nèi)的壓力P。


圖I是表示本發(fā)明涉及的氣相色譜裝置的一個(gè)實(shí)例的概略構(gòu)成圖。圖2是表示現(xiàn)有的氣相色譜裝置的一個(gè)實(shí)例的概略構(gòu)成圖。符號(hào)的說(shuō)明I :氣相色譜裝置3 :色譜柱10 :運(yùn)載氣體供給流路11:層流管(流路阻力)12 :第一壓力傳感器(第一壓力檢測(cè)部)13 :第二壓力傳感器(第二壓力檢測(cè)部)14 :控制比例閥(控制閥)20 :樣本氣化室40 :分流流路41 :排出比例閥(排出閥)50 :控制部。
具體實(shí)施方式
下面，用附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。又，本發(fā)明不限定于以下所說(shuō)明的實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的宗旨范圍內(nèi)的各種形態(tài)也包含在本發(fā)明內(nèi)。圖I是表示本發(fā)明涉及的氣相色譜裝置的一個(gè)實(shí)例的概略構(gòu)成圖。關(guān)于和上述的現(xiàn)有的氣相色譜裝置101同樣的部分，采用相同的符號(hào)。氣相色譜裝置I具有注入樣本并氣化并該樣本的樣本氣化室20、運(yùn)載氣體供給流路10、色譜柱3、檢測(cè)器4、分流流路40、清除流路30和控制部50。在運(yùn)載氣體供給流路10上，從上游側(cè)依次配置有封入了運(yùn)載氣體的氣瓶2、用于調(diào)整運(yùn)載氣體的流量的能夠調(diào)節(jié)開(kāi)度的控制比例閥(控制閥)14和使運(yùn)載氣體產(chǎn)生適度的壓力下降的層流管(流路阻力)11。而且，設(shè)置有檢測(cè)層流管(流路阻力)11的上游側(cè)的壓力P1的第一壓力傳感器12和，檢測(cè)層流管(流路阻力)11的下游側(cè)的壓力P2的第二壓力傳感器13。在分流流路40上配置有能夠調(diào)節(jié)開(kāi)度的排出比例閥(排出閥)41。由此，在樣本氣化室20內(nèi)的壓力P2急劇地上升時(shí)，通過(guò)調(diào)整排出比例閥41的開(kāi)度，使得樣本氣化室20內(nèi)的一定比例的運(yùn)載氣體或樣本可以通過(guò)分流流路40排出到外部。又，在氣相色譜裝置I的清除流路30上，不設(shè)置檢測(cè)清除流路30的壓力P3的壓力傳感器。控制部50利用個(gè)人計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，具有CPU51和存儲(chǔ)器54，進(jìn)一步連接有具有鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等的輸入裝置52，和進(jìn)行設(shè)定內(nèi)容(所希望的流量Fset或所希望的色譜柱線(xiàn)速度或所希望的樣本氣化室壓力P2set等)的顯示或分析結(jié)果的顯示等的顯示裝置53。通過(guò)CPU51，基于通過(guò)輸入裝置52輸入的設(shè)定內(nèi)容、來(lái)自第一壓力傳感器12的信號(hào)P1和來(lái)自第二壓力 傳感器13的信號(hào)P2，統(tǒng)括地控制控制比例閥14的動(dòng)作和排出比例閥41的動(dòng)作。又，在存儲(chǔ)器54中存儲(chǔ)有式(I)。根據(jù)這樣的氣相色譜裝置1，分析者在分析前，使用輸入裝置52將所希望的流量Fset等輸入CPU51中。CPU51在分析時(shí)，經(jīng)常通過(guò)將來(lái)自第二壓力傳感器13的信號(hào)P2代入式(I)，求出與所希望的流量Fset對(duì)應(yīng)的壓力P1SET，為了使得來(lái)自第一壓力傳感器12的信號(hào)Pl轉(zhuǎn)換為壓力Piset，將調(diào)整控制比例閥14的開(kāi)度的控制信號(hào)送至控制比例閥14。由此，通過(guò)CPU51調(diào)整了流量F的運(yùn)載氣體被導(dǎo)入色譜柱3中，然后到達(dá)檢測(cè)器4。這時(shí)，如果液體樣本被注入樣本氣化室20內(nèi)的話(huà)，氣化了的樣本搭載于運(yùn)載氣體被導(dǎo)入色譜柱3中。又，CPU51在分析時(shí)經(jīng)常取得來(lái)自第二壓力傳感器13的信號(hào)P2,由此為了使得來(lái)自第二壓力傳感器13的信號(hào)P2轉(zhuǎn)換為壓力P2set，其將調(diào)整排出比例閥41的開(kāi)度的控制信號(hào)送至排出比例閥41。由此，在樣本氣化室20內(nèi)的壓力P2急劇地上升時(shí)，可以使得樣本氣化室20內(nèi)的一定比例的運(yùn)載氣體或樣本通過(guò)分流流路40排出到外部，或在樣本氣化室20內(nèi)的壓力P2低時(shí)，可以使得樣本氣化室20內(nèi)的運(yùn)載氣體或樣本通過(guò)分流流路40向外部排出的量減少。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的氣相色譜裝置1，不使用高價(jià)的壓差傳感器，就能夠控制運(yùn)載氣體的流量F，且可以控制樣本氣化室20內(nèi)的壓力P。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明可以運(yùn)用于氣相色譜裝置。
權(quán)利要求
1.一種氣相色譜裝置，具有， 注入樣本并將所述樣本氣化的樣本氣化室； 與所述樣本氣化室連接的運(yùn)載氣體供給流路； 與所述樣本氣化室連接的色譜柱； 與所述樣本氣化室連接的分流流路；和 控制從所述運(yùn)載氣體供給流路經(jīng)過(guò)樣本氣化室而在色譜柱中流通的運(yùn)載氣體的流量，且控制所述樣本氣化室內(nèi)的壓力的控制部， 所述氣相色譜裝置的特征在于，還具有 配置在所述運(yùn)載氣體供給流路中的流路阻力； 設(shè)置在所述流路阻力的上游側(cè)的能夠調(diào)節(jié)開(kāi)度的控制閥； 檢測(cè)所述流路阻力的上游側(cè)的壓力的第一壓力檢測(cè)部； 檢測(cè)所述流路阻力的下游側(cè)的壓力的第二壓力檢測(cè)部；和 設(shè)置在所述分流流路中的能夠調(diào)節(jié)開(kāi)度的排出閥， 所述控制部基于來(lái)自所述第一壓力檢測(cè)部以及所述第二壓力檢測(cè)部的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果來(lái)控制所述控制閥的開(kāi)度以及所述排出閥的開(kāi)度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種不使用高價(jià)的壓差傳感器就能夠控制運(yùn)載氣體的流量且可以控制樣本氣化室內(nèi)的壓力的氣相色譜裝置。該氣相色譜裝置(1)具有樣本氣化室(20)、運(yùn)載氣體供給流路(10)、色譜柱(3)、分流流路(40)和控制部(50)，還具有配置在運(yùn)載氣體供給流路中的流路阻力(11)、設(shè)置在流路阻力的上游側(cè)且能夠調(diào)節(jié)開(kāi)度的控制閥(14)、檢測(cè)流路阻力的上游側(cè)的壓力的第一壓力檢測(cè)部(12)、檢測(cè)流路阻力的下游側(cè)的壓力的第二壓力檢測(cè)部(13)和設(shè)置在分流流路中且能夠調(diào)節(jié)開(kāi)度的排出閥(41)，控制部基于來(lái)自第一壓力檢測(cè)部以及第二壓力檢測(cè)部的信號(hào)利用運(yùn)算，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果來(lái)控制控制閥的開(kāi)度以及排出閥的開(kāi)度。
文檔編號(hào)G01N30/32GK102778524SQ201110361750
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者古川雅直 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島津制作所