Автоматический газовый хроматографический анализ
..pdf
Впроцессе циклов охлаждения через выходное вентиляционное отверстие термостата колонок выходит горячий воздух, который может вызвать ожоги. Не допускается располагать какие-либо предметы ближе чем на 40 – 50 см к вентиляционному отверстию.
При открывании дверки термостата и подъеме платформы следует остерегаться прикосновения к нагретым частям термостата колонок и двери.
Следует обращать внимание на отсутствие каких-либо предметов под входным вентиляционным отверстием термостата колонок хроматографа.
Вправом отсеке хроматографа присутствует опасное для жизни напряжение сети. Запрещается снимать боковую крышку правого отсека.
Врежиме поддержания температуры заслонки термостата закрыты Регулирование угла закрытия заслонок при охлаждении термостата – пошаговое, с помощью электропривода.
Для эффективной вентиляции поворотной платформы необходимо закрывать верхние крышки корпуса хроматографа.
а б
Рис. 71 – Термостат колонок: а – вид спереди; б – вид сзади
Составные части термостата и их назначение приведены в табл. 15. Таблица 15
Составные части термостата
№ |
Обозначение |
Наименование |
Кол. |
Назначение |
|
|
|
|
|
1 |
5.132.016 |
Датчик |
1 |
Измерение температуры в термостате |
|
|
температуры |
|
|
2 |
6.393.004 |
Крыльчатка |
1 |
Перемешивание воздуха в термостате |
3 |
5.863.031 |
Нагреватель |
1 |
Нагрев термостата |
4 |
6.330.024 |
Привод |
1 |
Перемешивание воздуха в термостате колонок |
|
|
|
|
|
171
5 |
6.393.001 |
Крыльчатка |
1 |
Вентиляция корпуса хроматографа |
|
|
|
|
|
6 |
8.626.021 |
Трубка |
2 |
Изолятор силового напряжения нагревателя |
|
|
|
|
и сигнальных проводов датчика |
|
|
|
|
температуры |
7 |
|
Клеммник ТВ-41 |
1 |
Подключение проводов нагревателя и датчика |
|
|
(6 контактов) |
|
температуры |
|
|
|
|
|
8 |
6.330.020 |
Привод |
1 |
Управление заслонками термостата |
|
|
|
|
|
7.1.4. Регуляторы расхода и давления газа
Регуляторы расхода и давления газа предназначены для стабилизации расхода и давления газа-носителя, водорода и воздуха. Регуляторы расхода и давления разделяются на механические и электронные.
В табл. 16 приведены типы используемых в хроматографе регуляторов расхода и давления и их характеристики.
Типы регуляторов расхода и давления |
Таблица 16 |
|||
|
||||
|
Режим |
Входное |
Диапазон регулирования |
|
Тип и обозначение |
(коэффициент |
|||
работы |
давление |
|||
|
преобразования) |
|||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Регулятор давления РД |
Давление |
До 600 кПа |
От 100 до 400 кПа |
|
механический |
|
|
|
|
5.157.003,5.157.003-01 |
|
|
|
|
Регулятор давления РД ме- |
Давление |
|
От 20 до 300 кПа |
|
ханический 5.157.004, |
|
|
|
|
5.157.004-01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Регулятор расхода РРГ10 |
Расход |
360 – 440 кПа |
От 5 до 500 мл/мин; |
|
электронный 5.002.014 |
|
(10 мВ/мл/мин) |
||
|
|
|||
|
|
|
|
|
Регулятор расхода и давления |
Расход |
|
От 5 до 500 мл/мин; |
|
РРГ11 электронный 002.014-01 |
|
|
(10 мВ/мл/мин) |
|
|
Давление |
|
От 1 до 400 кПа; |
|
|
|
|
(10 мВ/кПа) |
|
Регуляторы давления (РД) механические.
Принцип действия регулятора давления.
Регулятор давления РД предназначен для стабилизации давления перед каким-либо пневматическим устройством, например перед пневмосопротивлением, электронным регулятором расхода, фильтром и другими устройствами.
На рис.72 схематично показаны основные элементы регулятора давления.
172
Рис.72. Регулятор давления РД: 1 – пружина, 2 – гибкая мембрана, 3 – сопло и заслонка
Газ с входа поступает через сопло в выходную полость, связанную через герметичную гибкую мембрану с пружиной.
Давление газа на выходе компенсирует силу сжатия пружины до тех пор, пока заслонка не перекроет сопло на входе.
На выходе установится давление газа, соответствующее силе сжатия пружины.
Пружина сжимается при помощи регулировочного винта. Общий вид регулятора РД показан на рис.73.
Рис.73. Регулятор давления РД. Общий вид. При вращении регулировочного винта по часовой стрелке давление газа на выходе регулятора давления
173
увеличивается Выход регулятора давления маркируется стрелкой
На выходы регуляторов давления, отключенных от газовых линий, для предотвращения утечки необходимо устанавливать заглушки. Регулировочный винт должен быть выкручен до упора против часовой стрелки.
Для контроля давления к регулятору давления может быть подключен манометр с помощью тройника 6.453.016 или подключен трубопровод с манометром к боковому отверстию.
7.1.4.1. Задание расхода с помощью регулятора давления РД
Подключение регулятора давления РД с пневмосопротивлением может быть использовано при задании поддува газа-носителя в детектор, а также при подаче в детектор воздуха для горения пламени. Данные по пневмосопротивлениям указаны в табл. 17 и рис.75, 76.
Для задания расхода на выход регулятора давления РД следует установить пневмосопротивление в соответствии с рис. 74.
Рис. 74. Регулятор давления РД. Подключение пневмосопротивления Таблица 17
Пневмосопротивления
Тип и обозначение |
Маркировка |
Расход, мл/мин |
Давление, кПа |
(азота при 20 °С), |
(азота) |
||
|
|
|
|
Пневмосопротивление 5.150.010 |
Нет |
20 |
100 |
|
|
|
|
Пневмосопротивление 5.150.010-01 |
1 точка |
200 |
100 |
|
|
|
|
174
Пневмосопротивление 5.150.010-02 |
2 точки |
20 |
400 |
|
|
|
|
Рис. 75. Зависимость расхода газа от давления для пневмосопротивления
5.150. 010: 
– азот, воздух; 
– гелий; 
– водород На рис. 75 данные по расходам газов приведены для температуры 20 оС.
Температурная зависимость в диапазоне указанных на графике значений равна 0,25 % от значения расхода на 1 °С.
Или температурная зависимость для расхода 20 мл/мин азота, воздуха, гелия равна 0,05 мл/мин на 1 °С; для расхода водорода 20 мл/мин равна 0,1 мл/мин на 1 °С.
175
Рис. 76. Зависимость расхода газа от давления для пневмосопротивления
5.150.010-01: 
– азот, 
– воздух Данные по расходам газов на рис. 76 приведены для температуры 20 С.
Температурная зависимость в диапазоне указанных на графике значений равна 0,5 % от значения расхода на 1 °С. Или температурная зависимость при расходе 200 мл/мин азота и воздуха равна 1 мл/мин на 1 °С.
176
7.1.5.Регуляторы расхода и давления (РРГ) электронные
7.1.5.1.Конструкция и принцип действия.
Регулятор расхода газа электронный РРГ10 (5.002.014) и регулятор расхода и давления газа электронный РРГ11 (5.002.014-01), предназначены для автоматического регулирования газовых потоков.
Общий вид регулятора РРГ10 (РРГ11) и подключение трубопроводов показаны на рис.77, схемы, поясняющие принцип действия регуляторов приведены на рис.78.
Регулятор РРГ10 содержит управляющий электромагнитный аналоговый клапан и преобразователь расхода газа в напряжение.
Преобразователем расхода производится измерение расхода газа по тепловому принципу. На электромагнитный клапан подается соответствующее напряжение для обеспечения заданного расхода газа.
Электромагнитный клапан работает в диапазоне напряжений от 0 до 10 В: наименьшее значение соответствует закрытому положению клапана, наибольшее – максимально открытому. Работа клапана наиболее устойчива при напряжениях от 1,5 до 6,0 В.
а
б
Рис. 76. Регулятор расхода газа РРГ 11 (РРГ 10): а – общий вид; б – подключение трубопроводов
177
а
б
а
в
Рис. 77. Принцип действия регуляторов:
а – РРГ10, режим поддержания расхода газа; б – РРГ11, режим поддержания давления газа; в – РРГ11, режим поддержания расхода газа
Регулятор РРГ10 обеспечивает постоянный массовый расход газа при давлении от 0 до 350 кПа при давлении газа на входе от 360 до 440 кПа. Для стабильной работы регулятора расхода рекомендуется, чтобы перепад давления между входом и выходом регулятора был не менее 50 кПа.
Регулятор РРГ11 может работать как в режиме поддержания постоянного давления газа, так и в режиме поддержания расхода газа.
Регулятор РРГ11 в режиме поддержания давления поддерживает на выходе давление газа и измеряет расход газа, протекающего через преобразователь расхода.
178
Регулятор РРГ11 в режиме поддержания расхода поддерживает на выходе расход газа, протекающего через преобразователь расхода. При этом управляющее воздействие на клапан подается в соответствии с автоматически подобранной характеристикой (включение параметра «Найти коэф-т»). Данная характеристика соответствует определенному значению величины пневмосопротивления, которое установлено на выходе РРГ11.
Врежиме поддержания расхода РРГ11 при давлении газа на выходе близкому к атмосферному (менее 50 кПа) на выход регулятора РРГ11 должно быть установлено пневмосопротивление. Величина пневмосопротивления должна быть такой, чтобы обеспечить необходимый расход газа при давлении газа от 100 до 300 кПа. Диапазон регулируемых расходов при работе РРГ11 в режиме поддержания расхода рекомендуется задавать от 20 до 300 мл/мин.
Вслучае работы РРГ11 с насадочной колонкой пневмосопротивление на выход РРГ11 можно не устанавливать. В этом случае в качестве пневмосопротивления будет выступать сама насадочная колонка.
Для удобства пользования при работе с капиллярной колонкой в программном обеспечении «Хроматэк Аналитик» реализован калькулятор, позволяющий пользователю оперировать теми или иными параметрами работы (давление, поток, линейная скорость газа через капиллярную колонку).
7.1.5.2. Параметры работы регуляторов расхода, задаваемые с клавиатуры панели управления хроматографа
Количество и типы (РРГ10, РРГ11) регуляторов расхода газа, установленных в хроматографе, определяются его газовой схемой.
Клавиши, используемые при задании и контроле параметров работы регуляторов, показаны на рис.79.
Рис. 79. Клавиши, используемые при задании и контроле параметров работы регуляторов расхода. Параметры настройки: «РРГ» – задание параметров
179
настройки регуляторов расхода. Параметры настройки: «МЕТОД», «РЕЖИМ», «ГАЗ
« – задание режимов в течение времени анализа. «Продувка» – задание расходов газов при продувке после анализа; «Охлажд» – задание расходов газов при охлаждении перед выключением хроматографа; «Поджиг» – задание расходов газов при автоматическом поджиге детекторов; «Контр», «Допуск» – контроль заданных расходов газов
Доступ к параметрам настройки регуляторов расхода осуществляется после нажатия клавиши «РРГ».
Доступ к параметрам работы регуляторов расхода осуществляется после нажатия соответствующих клавиш, указанных на рис.79.
Описание параметров работы регуляторов расхода приведено в разделе 4 руководства по эксплуатации 214.2.840.039РЭ1, ч. 2 «Использование по назначению».
Параметры работы регуляторов расхода можно условно разделить на обязательные и сервисные.
Обязательные параметры – газовый канал, тип газа и тип регулятора. Настройку обязательных параметров регуляторов проводят в
следующей последовательности:
Команда «Газ канал». Выбрать один из типов газового канала для настройки, переключая их при помощи клавиши «Вкл/выкл».
Газовые каналы регуляторов расхода «Гн1», «Гн2», «Гн3», «Гн4» могут программироваться (автоматически изменять значения расходов и давлений по заданной программе) в течение времени анализа и времени продувки.
Газовые каналы регуляторов расхода «Н2» и «Возд» включены в линию вспомогательных газов (для поддержания пламени в детекторе). При их программировании в режиме поджига автоматически выполняются операции, связанные с контролем горения пламени детекторов.
После нажатия клавиши «ВВОД» все последующие вводимые параметры регулятора в этом случае будут относиться к регулятору, установленному по выбранному каналу.
Порядок расположения регуляторов расхода на платформе приведен на этикетке верхней крышки хроматографа.
Встроке «Тип газа» выбрать тип газа, который подключен к данному регулятору.
Встроке «Регулятор» выбрать тип регулятора РРГ10 или РРГ11 (тип фактически установленного в хроматографе по данному каналу регулятора в соответствии с газовой схемой).
Всоответствии с типом регулятора устанавливаются параметры меню клавиши РРГ в соответствии со схемой (рис.80).
Для регулятора РРГ11 необходимо выбрать режим работы в строке «Режим».
Режим «Давление» используется для обеспечения заданного давления, режим «Расход» – для обеспечения расхода.
180