177679. lajstromszámú szabadalom • Gázbeeresztő szelep folyamatos mintavételezésre
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGALATI TALÁLMÁNY 177679 Nemzetközi osztályozás: Bejelentés napja; 1979. X. 15. (MA—3222) G 01 N 1/22 F 16 K 21/00 Közzététel napja; 1981. III. 28. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI Megjelent: 1983. IV. 30. HIVATAL Feltalálók: Szabadalmas: dr. Be re ez István tud. munkatárs, 20%; MTA Atommag Kutató Intézet dr. Bohátka Sándor tud. munkatárs, 50%; Debrecen Gál István gépészmérnök, 10%: dr. Langer Gábor tud. munkatárs, 20%; Debrecen Gázbeeresztő szelep folyamatos mintavételezésre 1 A találmány tárgya elrendezés folyamatos mintavételezés céljára alkalmas gázbeeresztő szelepre. A találmány szerinti elrendezés segítségével a gázból vett mintában az összetétel változása igen kis válaszidővel követi az eredeti gáz összetételének változásait, ezzel lehetővé teszi a gázok összetételének folyamatos, gyors analízisét, pl. egy tömegspektrométeres gázelemzőben. Gyakran van szükség atmoszferikus nyomású gázelegyek összetételének és az összetétel gyors változásának folyamatos mérésére (pl. ipari gáztermékek, respirációs gázok analízise stb.). Ilyen esetekben a gázból mintát vesznek és annak egy kis részét juttatják a gázelemzőbe. Gázelemzés céljára az utóbbi időben igen elterjedten használnak tömegspektrométert, amelynek analizátora csak nagyvákuumban üzemeltethető. A tömegspektrométeres rendszerekben a vizsgált gázból durvavákuum-szivattyúval egy vékony mintavevő csövön keresztül állandóan mintát vesznek, és a lecsökkent nyomású gázmintából egy további nyomáscsökkenté; sei (amit rendszerint ún. molekulárszűrővel érnek el) juttatnak be igen kis anyagmennyiséget a tömegspektrométerbe. A mintavevő rendszer a tömegspektrométerhez szükségszerűen egy szeleppel csatlakozik, hogy a tömegspektrométerbe vezetett gázáramot bármikor el lehessen zárni. A vizsgálandó gázban bekövetkező koncentrációváltozások a mintavevő rendszer közbeiktatása miatt jelentős késéssel jelennek meg az analizátorban (késleltetési idő); s a változások egymásba mosódnak, az eredetileg hirtelen változást az analizátor csak egy hosszabb ideig beálló változásként érzékeli (válaszidő). A válaszidő 2 szabja meg, hogy milyen gyors változásokat lehet a gázelemzővel kimutatni. A válaszidő kialakításában lényeges tényező a mintavevőben alkalmazott szelep. A mintavevő szelepre vannak megoldások, pl. a ME- 5 DICOR Művek által gyártott QGA—11 típusú respirációs tömegspektrométer mintavevő szelepe, amely csak 100 msec-os válaszideje mérést tesz lehetővé. A találmány szerinti elrendezés a szelep tényleges holtterének csökkentésével mintegy kétszeres válaszidő- 10 csökkenést eredményez. A szelep feladata tulajdonképpen a mintavevőből a tömegspektrométerbe vezető nyílás elzárása. A szelep zárására szolgáló mozgató szerkezet olyan holttérfogatot foglal el a szelepben, amelyet a beáramló gázok csak lassan mosnak át és ennek a tér- 1$ fogatnak a kiiktatása csökkenti le a válaszidőt. A rajz a mintavevő szelep találmány szerinti kiviteli alakját mutatja. A folyamatosan vett gázminta átáramoltatására a kis keresztmetszetű 1 gázcsatorna szolgál, amely a 2 gázbevezető nyílással van kapcsolatban. A 2 20 gázbevezető nyílást egyik oldalról a 3 tömítés zárja, másik oldalán a 4 nagy áramlási ellenállású gázátvezető (alkalmasan egy molekulárszűrőnek nevezett porózus anyag vagy 0,1 mm-nél kisebb átmérőjű lyukakkal ellátott fólia) helyezkedik el. A 4 gázátvezetőt alkalmasan 25 5 fólia (fém vagy műanyag) tömíti és a 6 alátét és 7 csavar rögzíti. A 4 gázátvezetőn áteresztett gázmintát 8 cső vezeti az analizátorba (tömegspektrométeres analízisnél a tömegspektrométer ionforrásába). A 3 tömítés a 9 dugattyún van elhelyezve, amely a 13 szeleptest 10 hü- 30 velyében fekszik. A 9 dugattyú és a 10 hüvely jól illesz-177679
