5.1.1. Масс-спектрометры

Основой масс-спектрометрического анализа является принцип разделения ионов анализируемого вещества по их массе. Существует несколько типов приборов этого класса (времяпролетные, квадрупольные, отклоняющие), однако для всех этих приборов характерны общие технические решения (рис.5.1). Масс-спектрометр представляет собой замкнутую вакуумную систему. Для подачи анализируемого вещества в прибор используется натекатель, далее молекулы газа попадают в область ионизатора, после чего разгоняются электрическим полем, и попадают в селектор (разный по принципу действия у разных приборов), после чего ионы вещества определенной массы попадают на мишень (датчик преобразующий данные о количестве попавших на него ионов в электрическую энергию). Ионы, не попавшие на мишень, затягиваются электровакуумным насосом.

Рис. 5.1. Схема масс-спектрометра: 1 – ионный источник, 2, 4 – щелевые диафрагмы, 3 – область однородных и постоянных электрического и магнитного полей (силовые линии электрического поля направлены вдоль плоскости рисунка и показаны стрелками, область магнитного поля показана штриховкой, его силовые линии перпендикулярны плоскости рисунка), 5 – область однородного и постоянного магнитного поля (силовые линии перпендикулярны плоскости рисунка), 6 – траектория иона, 7 – детектор

5.1.2. Хроматографы

Сейчас на рынке геофизического оборудования преобладают современные модели хроматографов, такие как «Геопласт 04», ХГ 1ГМ, ГХ 01П, «Хромопласт». Принцип их действия основан на свойстве материала, называемого сорбентом, удерживать флюидные (подвижные, газообразные) вещества. Сила захвата флюида сорбентом зависит от молекулярного строения флюида и уникальна для каждого вещества. При прохождении фиксированной дозы газообразной смеси через сорбент, помещенный в колонку (трубку), время выхода каждого вещества из колонки будет различным в зависимости от силы удержания данного флюида сорбентом. Разделенная на компоненты газовая смесь воздействует на детектор, установленный на выходе из колонки. Этот детектор позволяет преобразовывать количественное содержание горючего флюида в электрический сигнал. Различные флюиды поступают на детектор в разное, заранее известное для каждого флюида время (благодаря свойству покомпонентного разделения анализируемой смеси хроматографической колонкой), что позволяет произвести не только количественный, но и качественный анализ. Аналоговый сигнал с детектора преобразуется в цифровую форму, после чего передается и обсчитывается в ПК.

Хроматограф GC1000 Mark II

Х роматограф GC1000 MARK II может анализировать пробы газа и жидкостей с температурами кипения до 450°С (рис.5.2). ЖК-дисплей хроматографа и возможность дистанционного техобслуживания через персональный компьютер значительно облегчают эксплуатацию данного прибора. Предусмотрена автоматическая калибровка, имеются разнообразные функции самодиагностики, в т.ч. показатель времени замены колонок, а также автоматическое переключение коэффициента усиления.

Рис.5.2. Хроматограф GC1000 Mark II

Измеряемая среда: газ или жидкость. Используемые типы детекторов TCD, FID, FPD, Метанатор. Пределы измерений: TCD: 10 ррm…100%; FID: 1 ррm…100%; FPD: 1ррm…0,1% (степень растворения кислорода). Максимальное количество измеряемых потоков 31. Максимальное количество измеряемых компонентов 255 (см. табл. 5.1-5.3). Воспроизводимость ±1% шкалы. Параметры окружающей среды: температура: -10…50°С; влажность: < 95%. Параметры сжатого воздуха: давление 350…900 кПа (без холодильника); 500…900 кПа (с холодильником); расход: 100…300 л/мин;

точка росы < -20 °С (с холодильником).

Параметры газа – носителя

тип: один или два из Н₂, N₂, He, Аг;

давление: 500…700 кПа;

расход: 60…300 мл/мин;

минимальная чистота:99,99%.

Выходы

аналоговый: 4…20мА (36 точек);

порт связи: RS422/RS232;

реле сигнализации: 8;

пневматические выходы к вентилям системы отбора проб: 8.

Питание 220 В/ 50 Гц.