152321. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gázkromatográfiás elemzéshez
3 152321 4 fáziseltolódással határozható meg a választóoszlop kimeneténél. Ha a próbakoncentrációt a választóoszlop végén ismert módon detektorral mérik, akkor változó feszültségű keveréket nyernek, amelyben az egyes komponensekhez tar- 5 tozó változófeszültség részek az amplitúdó és fázishelyzet szerint adódnak. Ha a keverék n komponensből áll, akkor ahhoz, hogy egymástól független n értéket nyerjenek, amelyekből a keresett koncentrációkat meg lehet határozni, 1° n/2 mérőhelyet kell létesíteni. Az n/2 mérőhe1 lyet el kell készíteni, akár kell az összes komponens koncentrációja, akár nem. Az egyes mérőhelyeken nyert információknak egymástól függetlennek kell lenniök, azaz a választóoszlop 15 n/2 különböző helyén kell mérőhelyeket létesíteni. Az ismertetett eljáráshoz sok berendezésre van szükség, minden mérőhelyen detektor is kell összes táplálóberendezésével és erősítőjével 20 együtt, ezenkívül még egy hátránya van. Azt a célt szolgálná, hogy a próbakomponensek koncentrációit, illetve időbeni változásait folyamatosan mérje. Azonban az eljárás éppen eközben mondja fel a szolgálatot és mérési hibákra ve- 25 zet. Minden mérőhelyen amplitúdó és fázisméréssel, vagy ami ezzel azonos, különböző fázishelyzetben két amplitúdóméréssel, két egymástól független értéket határoznak meg. A keresett 30 koncentrációkat a mérőhelyeken nyert összes értékek megfelelő kombinációjával állapítják meg. Mérési hibák abból adódnak, hogy a mérés időpillanatában egy és ugyanazon komponensből minden mérőhely más feladási időpilla- 35 natot fog fel, miután a komponensnek ahhoz, hogy egy-egy mérőhelyhez eljusson, a választóoszlopon más-más hosszúságot kell átfutnia. Ha tehát a komponenskoncentráció az idővel változik, akkor e komponens számára az egyik mérő- 40 helyen egy, a másik mérőhelytől eltérő változó feszültségrészt nyernek és hibamentes mérés céljaira ezt a két részt nem szabad kombinálni. Csak egyetlen mérőhely esetén nyerhető a komponensek mindegyikére más holtidő, amely 45 mindenkor a választóoszlopon való fajlagos átfutási idő által adott, de az időtől függő koncentrációváltozások nem vezetnek méréshibához. Egyetlen mérőhellyel több komponensből álló 50 keveréket is fel lehet fogni, ha a próba feladása lineáris kombináció formájában több frekvenciát ölel fel. Ha a keverék ismét n komponensből áll, akkor a próbát n/2 egymástól eltérő frekvenciával kell feladni. Egyidejűleg több 55 frekvenciával dolgozó próbaadó nagyon sok berendezést igényel. A találmány célja, hogy a folyamatos gázkromatografikus eljárás berendezésszükségletét és a mérési hibákat csökkentse. 60 A találmány feladata folyamatos gázkromatográfikus elemzésre alkalmas eljárás kifejlesztése, amely csak egyetlen mérőhellyel dolgozik és a próbaadót csak egyetlen frekvencia üzemelteti. 65 A találmány szerinti eljárásnál a próbakeveréket önmagában ismert módon folyamatoisan, periodikusan, pl. színuszalakban változó menynyiségben visszük be a választóoszlopon átfutó hordozógázáramba, a próbasebességet befolyásoló paramétert, pl. a mellékgáz sebességet periodikusan pl. szinusz szerint a próbakeverék frekvenciájától eltérő frekvenciával változtatjuk és a kompoinenskoncentrációkat a választóoszlop egyik végén kimutatható frekvencia spektrumból határozzuk meg. Minden próbakomponens lengése a választóoszlopon való átfutáskor fáziseltolódáson megy át, amely annál nagyobb, minél nagyobb a komponensek átfutási ideje. A detektorhelyen az egyes komponensek lengései összegeződve foghatók fel. Ha most a próba sebességét befolyásoló paraméterek egyikét, pl. a vivőgáz sebességét változtatjuk, akkor a komponenslengések fázismodülációja következik be. Így a detektornál a következő lengéskeverék mutatható ki: n G = 2 AP sin (ßt—0p —z!0 cosM) (1) p = l ahol Ap = a P próba amplitúdója O = a próba feladási frekvenciája co = 0 változásának frekvenciája (pl. a hordozógáz útján) 0P = a próba lengésének fáziseltolódása a feladási hely és a mérőhely között A&p = a fázis fázislökete n = a keverékből nyert komponensek száma. A spektrálképnek alakja a következő: n G = 2 Kp [J0 - (zf 0P) sin (ßt — 0 P) p = l —J 1(zl0p)/cos(ßt— 0 P +ö>t)+cos(ßt— 0p—«t) —J2(zJ0p)/sin(fít-0 P +2fot)-(+sin(ßt— 0p—2cot)/ . . ] J0 , Ji ... a Bessel-funkciónak megfelelő rendszert mutatják. A detektornál fekvő lengéskeveréknek tehát ß vivőfrekvenciája és ß-f-co, Q—w, Q-\-2co, ü—2a> stb. oldalfrekvenciája van. A vivő és oldalfrekvencia amplitúdói a komponensek megfelelő amplitúdóiból adódnak össze. A fázisérzékeny egyenirányítás következtében minden frekvenciánál két egymástól független érték található, amelyek meghatározott tényezőkkel kapcsolatosak és a keresett komponensamplitúdók összegét adják: Sx = JjKxpAp Az Sx összegek lineáris kombinációjából megállapíthatók az Ap komponensek. Csak legalább annyi Sx összegnek kell rendelkezésre állnia, mint ahány komponensből a keverék áll. Pl. négy komponensből álló keverék esetén fázisérzékeny egyenirányítással pl. a vivőfrek-2
