Микродозатор

 

Использование: дозирование малых доз легколетучих жидкостей. Сущность изобретения: при подъеме стакана-экрана из магнитопроводящего материала, коаксиального дозирующей камере, магнит вызовет в поршне поперечную магнитострикцию. Поршень выполнен из материала с отрицательным коэффициентом магнитострикции и установлен в мерной камере без зазора. Уменьшение диаметра поршня приводит к образованию кольцевого зазора для засасывания жидкости. Для выдачи дозы стакан опускают. Поршень расширяется и вытесняет дозу через диаметральный канал и дозирующий канал в наконечнике.2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 01 F 11/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4788359/10 (22) 05.02.90 (46) 30.01.93. Бюл. М 4 (71) Грозненское научно-производственное объединение "Промавтоматика" (72) В.Т,Пасиченко (56) Авторское свидетельство СССР

N 551511, кл. G 01 F 13/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

N 518219, кл, А 61 М 5/16, 1979. (54) МИКРОДОЗАТОР (57) Использование: дозирование малых доз легколетучих жидкостей. Сущность изобреИзобретение относится к области хроматографии, в частности к технике микродозирования, и может быть использовано в лабораторной практике для отбора и ввода малых количеств проб в газовые хроматографы. Отрасли применения: нефтеперерабатывающая, нефтехимическая, химико-фармацевтическая.

Известно устройство для отбора и ввода жидких проб в газовой хроматографии, содержащее дозировочный поршень, размещенный внутри цилиндрического корпуса, на одном конце которого укреплена насадка с иглой, а на другом — рукоятка с каналом, соединяющим через клапан дозировочную камеру с источником сжатого воздуха, и приводной механизм, при этом поршень закреплен неподвижно на игле, установленной на подвижной насадке в виде микрометрического винта, Недостатком указанного устройства является низкая воспроизводимость дозиро„„Ы2„„1791716 А1 тения; при подъеме стакана-экрана из магнитопроводящего материала, коакСиального дозирующей камере, магнит вызовет в поршне поперечную магнитострикцию.

Поршень выполнен из материала с отрицательным коэффициентом магнитострикции и установлен в мерной камере без зазора.

Уменьшение диаметра поршня приводит к образованию кольцевого зазора для засасывания жидкости. Для выдачи дозы стакан опускают. Поршень расширяется и вытесняет дозу через диаметральный канал и дозирующий канал в наконечнике. 2 ил, вания жидких проб объемом 5 мкл и менее из-за ненадежности герметизирующих поршень элементов (колец, втулок, шайб и т.п.), выполненных из стойкого к агрессии материала - фторопласта, Однако фторопласт— хладотекучий материал. Находясь в поджатом состоянии, он "течет" в зазоры и со временем образует неплотности в системе

"поршень — цилиндр", что приводит к погрешности дозировки, Известно устройство, содержащее микропипеткус поршнем из магнитострикционного материала и герметизирующим затвором, средство для нагрева поршня, состоящее из,катушки индуктивности, подключенной к гейератору ультразвуковой частоты, Существенным недостатком этого устройства является узкоспециализированное назначение — для введения микроиньекций в биологический объект, Оно не может быть использовано для дозирования малых проб

1791716 в газовый хроматограф, т.к. при нагреве поршня за счет индукции произойдет испарение низкокипящих (легколетучих) компонентов доэируемого вещества и диффундирование их через капиллярный 5 кончик микропипетки в атмосферу.

Цель изобретения — расширение области использования эа счет обеспечения дозирований."л егкалетучих жидкостей и повышения точности дозирования. 10

Цель pockгается тем", что в известно устройство, copip>ka6jee установленную в корпусе дозйрующую"камеру, в наконечнике которой размещен дозирующий канал, неподвижно установленный в дозирующей 15 камере и выполненный из магнитострикционнога материала поршень, снабженный средством выдачи дозы, согласно изобретению введены стакан из магнитострикционного материала, стержень с фиксатором 20 полаженйя и пружина, средство выдачи дозы выполнено в виде постоянного магнита, который установлен на доэирующую камеру коаксиально поршню, выполненному из материала с отрицательным коэффициентом 25 магнитастрикции и установленному в мерной камере без зазоров, причем на торце поршня со стороны дозирующего канала выполнен диэметральный канал, сообщенный с последним, стержень прйкреплен с 30 наружной стороны к дну стакана, который установлен с возможностью осевого пере- . мещения между постоянным магнитом и дозиру ащей камерой, выполненной из немэгнитного материала, и поджат к по- 35 следней c помощью пружины, Введение в микродозатор стакана из магнитострикционного материала и стержня с фиксатором его положения, связь между ними, а также выполнение средства 40 выдачи дозы в виде постоянного магнита, уст новленнаго на дозирующей камере без зазоров коаксиально поршню, изготовленному из материала с отрицательным коэффициентом магнитострикции и имеющему 45 диаметральный канал, сообщающийся с дозирующим каналом, исключает уплотнение поршня и ега перемещения в дозирующей, камере, т.к. разрежение в мерной камере создается эа счет уменьшения диаметра 50 поршня при поперечной магнитострикции в момент его взаимодействия с полем постоянного магнита при отведенном от него стакане из магнитопроводящего материала.

Поскольку отсутствуют уплатняющие поршень эле- 55 менты и нет его перемещения, значит, отсутствуют утечки дозируемого вещества в паре "поршень-доэирующая камера", Это дает возможность применять предложенное в изобретении устройства для доэирования малых проб в газовые хроматографы и тем самым расширить функционально область применения аналогичных технических решений, исключив при этом такие побочные эффекты, как нагрев поршня и унос быстролетучих компонентов из дозы, повысив, таким образом, точность дозирования, На фиг.1 и 2 изображен микродоэатор в продольных сечениях на стадиях работы, Микродозатор состоит иэ цилиндрического корпуса 1, разделенного кольцевым выступом 2. Под выступом внутри корпуса установлен постоянный магнит 3. В центре магнита и с зазором 4 к нему расположена дозирующэя (мерная) камера 5, выполнен- ная заодно с наконечником 6 из немагнитного и коррозионностойкого материала, например, из стали 12Х18Н10Т, прижатая к магниту 3 накиднай гайкой 7, Наконечник 6 заканчивается иглой 8, сообщающейся через дозирующий канал 9 с мерной камерой

5, внутри которой. расположен поршень 10.

Поршень выполнен из .магнитострикционного материала, например, сплава

Тьх Ьут-хГе2 с поперечной магнитострикцией, т.е. с отрицательным коэффициентом магнитострикции. В зазор 4 входит стакан

11, выполненный иэ магнитопроводящего материала, например пермоллая, Дно стакана 11 одним концом связано са сте >жнем

12, а другим посредством пружины растяжения 13 — с герметизирующим затвором 14, наглухо закрывающим камеру 5. Снаружи стакана 11 имеется выступ со скосам вверх.

Под этот выступ через отверстие в корпусе

1 заведен палец 15 — фиксатор пало>кения стакана со стержнем 12, Фиксатор шарнирно связан с подпружиненным крючком 16,:

Для вытеснения жидкости из дозирующей камеры 5 вдоль горизонтальной оси поршня 10 выполнен диаметральный канал

17, сообщающийся через дозирующий канал 9 с полостью иглы 8.

Микродозатор работает следующим образом.

Для набора пробы игла 8 погружается в сосуд с дозируемой жидкостью. В этот мо- мент стакан 11 под действием пружины 13 выступом упирается в кольцевой выступ 2 . корпуса 1 и экранирует поршень 10 от магнита 3, замькая его магнитный поток на себя (см. фиг.1). Затем движением стержня

12 стакан 11 перемещается вверх и устанавливается в верхнем крайнем положении при . помощи фиксатора 15, как это показано на фиг,2. При отсутствии защитного экрана магнитный поток постоянного магнита 3 вызовет в поршне 10 поперечную магнитострикцию, уменьшив его диаметр, и тем самым создаст в дозирующей камере 5 раэ1791716 режение. В результате этого жидкость из иглы

8 по каналу 9 и через диаметральный канал 17 поступит в кольцевой зазор, образованный между стенками камеры 5 и поршнем 10, и заполнит его. После этого микродозатор подносится к газовому хроматографу, и производится ввод пробы, для чего прокладывается иглой 8эластичная заглушка хроматографа, и нажимается на спусковой крючок 16. Фиксатор 15 выходит изпод выступа стакана 11, который под действием пружины 13 переместится в нижнее положение до упора в кольцевой выступ и изолирует поршень 10 от действия магнитного поля магнита 3. Диаметр поршня увеличится (станет прежним), благодаря чему отдозированная жидкость из кольцевого зазора через диаметральный канал 17 по каналу 9 и иглу 8 вытеснится в хроматограф.

Затем процесс дозированйя повторяется в описанной последовательности.

Использование предложенного устройства в хроматографической практике по сравнению с известным техническим решением позволит снизить затраты на изготовление

- и повысить качество проводимых анализов.

Формула изобретения

Микродозатор, содержащий установленную в корпусе доэирующую камеру, в наконечнике которой размещен дозирующий канал, неподвижно установленный в дозирующей камере и выполненный из магнитострикционного материала поршень, 5 снабженный средством выдачи дозы, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения области использования за счет обеспечения дозирования легколетучих жидкостей и повышения точности дозирования, в него вве10 дены стакан из магнитопроводящего материала, стержень с фиксатором его положения и пружина,: средство выдачи дозы выполнено в виде постоянного магнита, который установлен на дозирующую камеру

15 коаксиально поршню, выполненному из ма- . териала с отрицательнЫм коэффициентом магнитострикции и установленному

" мерной камере без Зазоров, причем на торце поршня со сторбны дозирующего

20 канала выполнен диаметральный канал, сообщенный с йоследним, стержень прикреплен с наружной стороны к дну стакана, который установлен С воэможностью осевого перемещения между постоян25 ным магнитом и дозирующей камерой, выполненной из немагнитного материала, и поджат к последней с помощью пружины.

1791716 и 1

Составитель В.Пасиченко

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Êåðåöìàí

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 147 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5