JP2004069578A - Gas chromatograph system - Google Patents
Gas chromatograph system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004069578A JP2004069578A JP2002230889A JP2002230889A JP2004069578A JP 2004069578 A JP2004069578 A JP 2004069578A JP 2002230889 A JP2002230889 A JP 2002230889A JP 2002230889 A JP2002230889 A JP 2002230889A JP 2004069578 A JP2004069578 A JP 2004069578A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- pressure
- carrier gas
- sensor
- sample inlet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 25
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 25
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 8
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 8
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- -1 respectively Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/04—Preparation or injection of sample to be analysed
- G01N30/06—Preparation
- G01N30/10—Preparation using a splitter
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/04—Preparation or injection of sample to be analysed
- G01N30/24—Automatic injection systems
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物質を分離して定量あるいは定性分析を行うガスクロマトグラフにおける試料導入に係り、特に、細管カラムを使用する注入システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の装置では、注入口内部圧力すなわち、分離カラム入口圧力を読み取りを行うために、スプリット流路もしくはセプタムパージの流路に圧力センサもしくは圧力調整器を設け、注入口内部の圧力を制御するのが一般的であった。スプリット流路もしくはセプタムパージの流路には試料の大部分もしくは一部が含まれるので、長期間に渡って使用した場合、圧力センサもしくは圧力調整器に試料が蓄積し動作不良を起こす問題があった。この場合、圧力センサによって検出された検出信号によって試料注入口部の下流側に設けた、すなわち分離カラムに並行してスプリット量調整バルブを制御することは知られている。また、特公平5−2268号公報記載の内容が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来の技術の問題は試料の流れる流路に圧力センサもしくは流量センサを、または双方を配置するところに根本的な問題があると考え、本発明では試料が蓄積されることのない流路にセンサを設け、かつ試料注入口部の圧力と等しい圧力を計測できる試料注入システムの構成を可能にすることを課題とした。
【0004】
本発明は、従来の技術の項で記述した試料が、圧力センサもしくは流量センサに試料が蓄積し動作不良を起こす問題に着目してなされたもので、長期間安定して使用することができるガスクロマトグラフの試料注入システムを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
試料およびキャリヤーガスがそれぞれ導入され、かつ分離カラムが接続される試料注入口部を備え、該試料注入口部に、前記分離カラムに適正な試料量が導入されるよう調節するスプリット調整バルブおよび前記試料注入口の隔壁に付着した不純物を外部に放出するセプタムパージバルブが接続され、前記キャリヤーガスの流量および圧力が計測されて検出信号が制御部に導入されるようにされた試料注入システムを備える。
【0006】
更に、前記試料注入口部に前記キャリヤーガスを導入するキャリヤーガス導入流路に、前記キャリヤーガスの流量を計測する流量センサおよび該流量センサの下流側で、前記試料注入口部の直前に該試料注入口部の圧力を計測する圧力センサが設けられ、前記圧力センサからの検出信号が制御部に導入され、処理された制御信号によって前記スプリット調整バルブが制御されるようにして前記試料注入システムが構成される。
【0007】
前記流量センサからの検出信号が制御部に導入され、処理された制御信号によってキャリヤーガスの導入流路上で前記流量センサの上流側に設けたバルブが制御されるようにして前記試料注入システムが構成される。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるガスクロマトグラフの試料注入システムを図1に示す一実施例を参照に説明する。
本実施例に基づく試料注入システムは試料注入口部5を構成の中心とし、以下のように構成される。
試料注入口部5にはキャリヤーガス1がバルブ2、流量センサ3、圧力センサ4を経由し導入される。キャリヤーガス1はボンベ(図示せず)につながっており、キャリヤーガス1の導入流路21であるステンレス管には流量制御のためのバルブ2、流量センサ3が設けられ、流量センサ3の後流側で試料注入口部5の上流側近傍に圧力センサ4が設けられる。圧力センサ3と試料注入口部5との間にはフィルタなどの部材を設けない。
【0009】
試料注入口部5はセプタムホルダ22とヒートブロック23とからなり、セプタムホルダ22内にセプタム26が配設され、セプタムホルダ22の外管ステンレス管24およびヒートブロック23の中央部を貫通する形でガラス内管25が設けられる。ガラス内管25の両端は開放されており、上端はキャリヤーガス導入流路21に開口する開口部27とされ、下端はヒートブロック23の下端内部にて開口する開口部28とされる。ヒートブロック23には蓋29が設けられる。
外管ステンレス管24のほぼ中央部においてスプリットベント11が接続され、スプリットベント11にはバルブ9およびスプリット量調整バルブ10が設けられる。従って、スプリット量調整バルブ10は後述する分離カラム12に並行配設される。
【0010】
試料注入口部5の設けられるキャリヤーガス導入管21の下流側のステンレス配管はセプタムパージベント8であり、このステンレス配管にはバルブ7が設けられる。
外管ステンレス管24の下端部において、分離カラム12を構成する細管31が接続され、分離カラム12からの細管32は検出器13に接続される。
試料はマイクロシリンジ15によりセプタム26を貫通注入した針からキャリヤーガス1中に注入される。
【0011】
導入されたキャリヤーガスは試料注入口部5内部で2方に分割され、一方はバルブ7を経由しセプタムパージベント8より系外に排出される。この流路はセプタム26より溶出する不純物が測定に影響を与えないようにするために設けるものである。もう一方は開口部27を介して外管ステンレス管24、すなわち試料注入口部5内部を下方に流れ、一部が試料注入口部5に接続された分離カラム12を流れ、分離カラム12にて各成分に分離された後、検出器13にて各成分が検出される。残りの一部はバルブ9およびスプリット量調整バルブ10を経由し、スプリットベント11より系外に排出される。ここでバルブ2は流量センサ3の情報に基づき制御部14により制御され、所定の流量になるように制御がなされる。また、スプリット量調整バルブ10は、圧力センサ4の情報に基づき制御部14により制御され、スプリット量調整バルブ10は、試料注入口部5内部の圧力、すなわち分離カラム12の入口圧力が所定の圧力になるように制御を行う。
【0012】
図1に示すように流量センサ3および圧力センサ4からのそれぞれの検出信号は制御部14(コンピュータ処理装置)に入力され、流量センサ3の検出信号に基づく制御信号(処理信号)によって流量コントロールのためのバルブ2が制御され、圧力センサ4の検出信号に基づく制御信号(処理信号)によってスプリット量調整バルブ10およびバルブ9が制御される。
【0013】
この場合のように、流量センサ3の下流側であって試料注入口部5の上流近傍に圧力センサ4を設けること、および試料注入口部5の下流側にスプリット量調整バルブ10を設けることが重要である。流量センサ3を圧力センサ4の後流側に設けると、圧力センサ4は流量センサ3の部位における圧力を検出することになって、正確な試料注入口部5内の圧力と同等の圧力を検出することにならない。すなわち、試料注入口部5内の圧力を読めないことになる。
【0014】
前述のように、圧力センサ4は試料注入口5の上流近傍に設けることとし、試料注入口部5との間に何等の装置、手段を設けることをしないで、直接的に試料注入口部5の圧力を検出するようにする。そして、このように配設した構成によって得られた信号に基づいてスプリット量調整バルブ10を制御することが重要である。
【0015】
スプリット量調整バルブ10を試料注入口部5の下流側に設ける理由は、試料注入口部5内の試料の量を直接的にコントロールできることによる。スプリット調整バルブ10を試料注入口部5の上流側に設ける方式にあっては制御遅れによって必要以上に試料が試料注入口部5内に滞留することになって望ましいことではない。
【0016】
以上のように本実施例によれば、流量センサ3の下流側で、試料注入口部5の上流近傍に設けて、試料注入口部5内の圧力を流量センサ3の存在に影響されることなく、直接的に検出するようにした圧力センサ4からの検出信号に基づいて生成された制御信号によって試料注入口部5の下流側に設けたスプリット量調整バルブ10の制御を行うという特徴を有する。
【0017】
試料はマイクロシリンジ15によりセプタム26を貫通注入されるが、本実施例においては流量センサ3および圧力センサ4の配置位置を試料導入部より上流側に設置しているので、試料が上述したセンサ3、4を汚染しない。
尚、分離カラム12の入口圧力および試料注入口部5に流入するトータル流量は流体力学の法則に基づいて以下に示す(1)〜(7)の関係式により求めることができる。
【0018】
カラム入口圧の算出
【数1】
【数2】
【0019】
【数3】
【0020】
【数4】
【数5】
【0021】
【数6】
【数7】
【0022】
d カラム内径[mm]
Fc カラム流量[ml/min]
Fp セプタムパージ流量[ml/min]
Fs スプリット流量[ml/min]
Ft トータル流量(25℃、101.33kPa)[ml/min]
Ft(0) トータル流量(0℃、101.33kPa)[ml/min]
L カラム長[m]
N 窒素流量(0℃、101.33kPa)[ml/min]
Pi 入口圧力(ゲージ圧)[kPa]
Pia 入口圧力(絶対圧、Pi+101.33kPa)[kPa]
Poa 出口圧力(絶対圧)[kPa]
Pra 標準圧力(絶対圧)[kPa]
SR スプリット比[−]
Tc オーブン温度(温度[℃]+273.15)[K]
Tr 標準温度(25℃、298.15K)[K]
Vc カラム線速度[cm/s]
η 粘度[μPa・s]
【0023】
【発明の効果】
本発明によるガスクロマトグラフの試料注入システムは、試料による各センサの汚染がなく、試料注入口部内の圧力を他の機器に影響されることなく直接的に検出することができるので、長期にわたって安定した性能を維持でき、測定結果の信頼性が高い。また、各センサの寿命も長くなるので、経済的な効果も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例であるガスクロマトグラフ用検出器の構成図。
【符号の説明】
1…キャリヤーガス、2…バルブ、3…流量センサ、4…圧力センサ、5…試料注入口部、7…バルブ(流量調整器)、8…セプタムパージベント、9…バルブ(流量調整器)、10…スプリット量調整バルブ、11…スプリットベント、12…分離カラム、13…検出器、14…制御部、15…マイクロシリンジ、21…キャリヤーガスの導入流路、22…セプタムホルダ、23…ヒートブロック、24…外管ステンレス管、25…ガラス内管、26…セプタム、27、28…開口部、31、32…細管。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to sample introduction in a gas chromatograph for separating a substance and performing quantitative or qualitative analysis, and particularly to an injection system using a capillary column.
[0002]
[Prior art]
In a conventional apparatus, a pressure sensor or a pressure regulator is provided in a split flow path or a septum purge flow path in order to read an inlet internal pressure, that is, a separation column inlet pressure, to control the pressure inside the inlet. Was common. Since the split flow path or the septum purge flow path contains most or a part of the sample, the sample may accumulate on the pressure sensor or the pressure regulator and cause malfunction when used for a long period of time. Was. In this case, it is known to control a split amount adjusting valve provided downstream of the sample inlet, that is, in parallel with the separation column, by a detection signal detected by a pressure sensor. Further, the contents described in Japanese Patent Publication No. 5-2268 are known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention considers that the problem of the prior art is that there is a fundamental problem in arranging a pressure sensor or a flow sensor or both in a flow path of a sample, and in the present invention, it is considered that the sample is accumulated. It is an object of the present invention to provide a sample injection system capable of providing a sensor in a non-existing flow path and measuring a pressure equal to the pressure of the sample injection port.
[0004]
The present invention has been made in consideration of the problem that the sample described in the section of the related art causes the sample to accumulate in the pressure sensor or the flow sensor and cause malfunction, and the gas chromatograph can be used stably for a long time. An object of the present invention is to provide a sample injection system for a graph.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A sample adjustment port for introducing a sample and a carrier gas, respectively, and a sample injection port to which a separation column is connected, wherein the sample adjustment port adjusts an appropriate amount of sample to be introduced into the separation column; and A septum purge valve for discharging impurities attached to the partition wall of the sample injection port to the outside is connected, and a sample injection system is provided in which a flow rate and a pressure of the carrier gas are measured and a detection signal is introduced into the control unit.
[0006]
Further, a flow sensor for measuring the flow rate of the carrier gas is provided in a carrier gas introduction flow path for introducing the carrier gas into the sample injection port, and the sample is provided immediately downstream of the sample injection port on the downstream side of the flow sensor. A pressure sensor for measuring the pressure of the inlet portion is provided, a detection signal from the pressure sensor is introduced to a control unit, and the split control valve is controlled by the processed control signal, so that the sample injection system is Be composed.
[0007]
The sample injection system is configured such that a detection signal from the flow sensor is introduced into a control unit, and a valve provided on the upstream side of the flow sensor on the carrier gas introduction flow path is controlled by the processed control signal. Is done.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a sample injection system for a gas chromatograph according to the present invention will be described with reference to an embodiment shown in FIG.
The sample injection system according to the present embodiment is configured as follows, with the
The carrier gas 1 is introduced into the
[0009]
The
The
[0010]
The stainless steel pipe on the downstream side of the carrier gas introduction pipe 21 provided with the
At the lower end of the outer
The sample is injected into the carrier gas 1 from the needle that has been injected through the
[0011]
The introduced carrier gas is split into two parts inside the
[0012]
As shown in FIG. 1, respective detection signals from the
[0013]
As in this case, the pressure sensor 4 is provided downstream of the
[0014]
As described above, the pressure sensor 4 is provided in the vicinity of the upstream of the
[0015]
The reason why the split
[0016]
As described above, according to the present embodiment, the pressure in the
[0017]
The sample is injected through the
The inlet pressure of the
[0018]
Calculation of column inlet pressure [Equation 1]
(Equation 2)
[0019]
[Equation 3]
[0020]
(Equation 4)
(Equation 5)
[0021]
(Equation 6)
(Equation 7)
[0022]
d Column inner diameter [mm]
Fc column flow rate [ml / min]
Fp septum purge flow rate [ml / min]
Fs split flow rate [ml / min]
Ft total flow rate (25 ° C, 101.33 kPa) [ml / min]
Ft (0) Total flow rate (0 ° C, 101.33 kPa) [ml / min]
L Column length [m]
N Nitrogen flow rate (0 ° C, 101.33 kPa) [ml / min]
Pi inlet pressure (gauge pressure) [kPa]
Pia inlet pressure (absolute pressure, Pi + 101.33 kPa) [kPa]
Poa Outlet pressure (absolute pressure) [kPa]
Pra Standard pressure (absolute pressure) [kPa]
SR split ratio [-]
Tc oven temperature (temperature [° C] +273.15) [K]
Tr standard temperature (25 ° C, 298.15K) [K]
Vc Column linear velocity [cm / s]
η viscosity [μPa · s]
[0023]
【The invention's effect】
The sample injection system of the gas chromatograph according to the present invention is stable for a long period of time because there is no contamination of each sensor by the sample and the pressure in the sample inlet can be directly detected without being affected by other devices. Performance can be maintained and measurement results are highly reliable. Further, since the life of each sensor is prolonged, an economic effect can be expected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a gas chromatograph detector according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Carrier gas, 2 ... Valve, 3 ... Flow rate sensor, 4 ... Pressure sensor, 5 ... Sample injection port, 7 ... Valve (flow rate regulator), 8 ... Septum purge vent, 9 ... Valve (flow rate regulator), DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記試料注入口部に前記キャリヤーガスを導入するキャリヤーガス導入流路に、前記キャリヤーガスの流量を計測する流量センサおよび該流量センサの下流側で、前記試料注入口部の直前に該試料注入口部の圧力を計測する圧力センサが設けられ、前記圧力センサからの検出信号が制御部に導入され、処理された制御信号によって前記スプリット調整バルブが制御されるようにして前記試料注入システムが構成されることを特徴とするガスクロマトグラフ装置。A sample injection port to which a sample and a carrier gas are respectively introduced and to which a separation column is connected, wherein an appropriate sample amount is introduced into the separation column in parallel with the separation column at the sample injection port; And a septum purge valve for discharging impurities attached to the partition wall of the sample inlet to the outside so that the flow rate and pressure of the carrier gas are measured and a detection signal is introduced to the control unit. In a gas chromatograph apparatus equipped with a sample injection system,
A carrier gas introduction flow path for introducing the carrier gas into the sample inlet, a flow sensor for measuring the flow rate of the carrier gas, and the sample inlet on the downstream side of the flow sensor just before the sample inlet; The sample injection system is configured such that a pressure sensor that measures the pressure of the unit is provided, a detection signal from the pressure sensor is introduced to a control unit, and the split control valve is controlled by the processed control signal. A gas chromatograph device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002230889A JP2004069578A (en) | 2002-08-08 | 2002-08-08 | Gas chromatograph system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002230889A JP2004069578A (en) | 2002-08-08 | 2002-08-08 | Gas chromatograph system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004069578A true JP2004069578A (en) | 2004-03-04 |
Family
ID=32016815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002230889A Pending JP2004069578A (en) | 2002-08-08 | 2002-08-08 | Gas chromatograph system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004069578A (en) |
-
2002
- 2002-08-08 JP JP2002230889A patent/JP2004069578A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6338823B1 (en) | Gas chromatograph | |
| US3572994A (en) | Analysis system for a liquid stream for a gaseous constituent | |
| US10330651B2 (en) | Thermal conductivity detector and gas chromatograph | |
| JP3725262B2 (en) | Gas chromatography system or method for transporting an analyte sample to a gas chromatography system | |
| CN107247109B (en) | Chromatographic system and method | |
| US9482563B2 (en) | Real time measurements of fluid volume and flow rate using two pressure transducers | |
| US5542286A (en) | Method and apparatus for correcting flow and pressure sensor drift in a gas chromatograph | |
| US7691181B2 (en) | System for controlling flow into chromatographic column using transfer line impedance | |
| EP2876438B1 (en) | Head space sample introduction device and gas chromatograph including same | |
| CN202582614U (en) | device for generating small flow rates in a channel | |
| CN102778524B (en) | Gas chromatography device | |
| US8549894B2 (en) | Gas chromatography with ambient pressure stability control | |
| GB2391700A (en) | Ion mobility spectrometer with GC column and internal regulated gas cycle | |
| AU2021202651A1 (en) | Columnar flow gas sampling and measurement system | |
| JP2004069578A (en) | Gas chromatograph system | |
| KR20180002985A (en) | Apparatus to inject sample gas of fixed quantity into gas chromatograph | |
| RU2468363C1 (en) | Flow chromatograph | |
| US12222336B2 (en) | Sample introduction device | |
| JPS6219971Y2 (en) | ||
| JP3114926U (en) | Flow controller and sample concentrator using the same | |
| EP2315021A1 (en) | Gas chromatography with ambient pressure stability control | |
| JPH10300734A (en) | Gas chromatograph | |
| CN101223440A (en) | A system that uses transfer line resistance to control flow into the column | |
| JPH0694693A (en) | Method and apparatus for analyzing sample | |
| JPH068555Y2 (en) | Measuring device for trace impurities in purified gas using gas chromatograph |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041119 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20071023 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20071218 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080610 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081209 |