DE4222603C2

DE4222603C2 - Vorrichtung zur Aufgabe von Gasproben

Info

Publication number: DE4222603C2
Application number: DE19924222603
Authority: DE
Inventors: Guenter Schlutow
Original assignee: Individual
Current assignee: SCHLUTOW, GUENTER, 40723 HILDEN, DE
Priority date: 1992-07-10
Filing date: 1992-07-10
Publication date: 1995-03-09
Anticipated expiration: 2012-07-11
Also published as: DE4222603A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufgabe von Gasproben mit einer Probennahmestation, einer Probenaufgabestation und mit mehreren Sammelrohren, die der Reihe nach von einem Träger gehalten werden, wobei die Sammelrohre jeweils in einer Hülse einliegen, die an beiden Enden von Hohlnadeln durchstechbare Verschlüsse aufweist, wobei die Sammelrohre Absorbtionsrohre sind, der Träger ein Endlosband ist, auf dem die Hülsen quer zur Bandlängsrichtung nebeneinander befestigt sind, und die Probennahme- und die Probenaufgabestation so ausgebildet sind, daß zur Probennahme bzw. -aufgabe beide Verschlüsse des Absorbtionsrohres von einem Paar von Hohlnadeln durchstochen sind, von denen durch eine Hohlnadel das Gas zugeführt und durch die andere Hohlnadel das Gas abgezogen wird.

Eine solche Vorrichtung ist aus dem europäischen Patent 0 292 844 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung kann immer nur ein Sammelrohr nach dem anderen beladen werden, so daß eine mehrfache Probennahme gleichzeitig nicht möglich ist.

Aus dem US-Patent 4 759 210 ist es bekannt, mehrere Sammelrohre gleichzeitig aus einer einzigen Zuleitung zu beladen, wobei jedes Sammelrohr ein anderes Absorbenz aufweist. Die Vorrichtung läßt es nicht zu, mehreren Meßstellen gleichzeitig unterschiedliche Proben zu entnehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß bei einfacher Konstruktion und sicheren Meßwerten eine mehrfache Probenahme gleichzeitig oder kurz nacheinander möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Probennahme zwei oder mehr angeschlossene Hohlnadel paare aufweist und alle Hohlnadelpaare gleichzeitig die Sammelrohrverschlüsse durchstechen, um alle angestochenen Sammelrohre mit Proben zu beladen.

Mit einer solchen Vorrichtung können mehrere Sammelrohre gleichzeitig wechselnd und/oder kurz nacheinander mit unterschiedlichen Proben beladen werden. So können mehreren Meßstellen gleichzeitig Proben entnommen werden und damit Meßverläufe ermittelt werden. Beispielsweise sind mehrere Punkte einer Bodensanierung oder eines Abluftkanals meßbar.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, daß die Probennahme zwei bis acht, vorzugsweise fünf angeschlossene Hohlnadel paare aufweist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn in Laufrichtung des Endlosbandes hinter der Probennahmestation die Probenaufgabestation befestigt ist, in der nur ein Hohlnadelpaar angeordnet ist. Eine einfache Konstruktion und sichere Arbeitsweise wird dann erreicht, wenn auf dem Endlosband Gruppen von nebeneinanderliegenden Sammelrohren befestigt sind, deren Anzahl der Anzahl der Hohlnadelpaare in der Probennahmestation entspricht und daß zwischen jeder Gruppe soviele Sammelrohrplätze auf dem Endlosband frei sind, wie jede Gruppe Sammelrohre aufweist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch die Vorrichtung mit Endlosband;

Fig. 2 ein Schaltschema einer an fünf Entnahmestellen eines Abluftkanals gleichzeitig angeschlossenen Vorrichtung;

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Endlosband mit Probenahme- und Probenaufgabestation.

Auf einem Endlosband (Trägergurt) 1 sind quer zur Längsrichtung parallel nebeneinander Hülsen 2 in regelmäßigen engen Abständen befestigt.

Jede Hülse 2 besteht aus einem Metallrohr, insbesondere aus rostfreiem Stahl, auf dessen Enden Muttern geschraubt sind. Diese Muttern stehen zu beiden Enden über, so daß in sie Endkappen mit Außengewinden eingeschraubt werden können. Diese Endkappen sind kopfseitig mit mittleren Bohrungen versehen und tragen in sich Verschlüsse (Verschlußsepten) aus Gummi- oder Silikonscheiben. Innerhalb der Hülse 2 liegt ein Sammelrohr aus Glas, das mit einem Adsorbtionsmaterial gefüllt ist.

Das Endlosband 1 wird durch einen pneumatischen Antrieb schrittweise immer um den Mittenabstand zweier Hülsen 2 bewegt und an der Probennahmestation 3 und an der Probenaufgabestation 3a dringen zu beiden Seiten durch die Verschlüsse Hohlnadeln 5 in das Sammelrohr hinein. In der Probeaufgabestation werden im Ausführungsbeispiel fünf Hülsen gleichzeitig beidseitig angestochen. Hierzu sind fünf Paare von Hohlnadeln angeordnet, von denen die Zuführungsnadeln über Magnet ventile mit fünf Entnahmestellen insbesondere eines Abluftkanals oder anderen Meßstellen verbunden sind. Fünf Leerstellen des Bandes weiter ist die Aufgabestation 3a angeordnet, an der jeweils ein Sammelrohr mit einem Gas durchströmt wird, das dann zu einem Gas-Chromatographen geführt wird.

Zur Bewegung des Endlosbandes 1 ist dieses über zwei Rollen 6, 7 geführt, von denen mindestens eine schrittweise pneumatisch angetrieben ist. Um die im Sammelrohr gefangenen Materialien besser entnehmen zu können, wird die Metallhülse durch eine Niederspannungs-Widerstandsheizung erhitzt, wobei an beiden Enden der Hülse je ein Pol angelegt wird, so daß die Hülse stromdurchflossen ist und damit sich erwärmt. Hierzu besteht das Endlosband 1 aus elektrisch isolierendem und hitzefestem Material.

Eine zentrale Pumpe saugt an der Probennahmestation 3 Probenluft (Gas-Abgas) durch alle fünf Absorptionsrohre 2, die von auseinander liegenden Stellen herangeführt wird. Jedem Rohr 2 ist ein thermischer Durchflußsensor zugeordnet, mit dem das Probenvolumen in Normal-ml gemessen wird. Nach Erreichen des vorgewählten Volumens werden die Ansaugleitungen durch Magnetventile 8 verschlossen. Sobald der letzte Kanal abgeschaltet hat, werden die Nadeln aus den Septen gezogen und die absorbierte Probe ist im Rohr eingesperrt. Um bei geringen Schadstoffkonzentrationen das Retentionsvolumen zu erhöhen, kann man die fünf Rohre bei der Probennahme mit einer speziellen Druckluftkühleinrichtung auf eine Anreicherungstemperatur von ca. +5-8 Grad kühlen (Option).

Nach beendeter Probennahme wird das Band schrittweise soweit vorgeschoben, daß das erste Rohr der Gruppe die Desorptionsposition erreicht hat. Gleichzeitig hat die zweite Gruppe von fünf Rohren die Probennahmeposition erreicht. In dieser Position können zwei Vorgänge gleichzeitig ausgelöst werden: Beim ersten Rohr von der ersten Gruppe kann mit der thermischen Desorption begonnen werden und für die fünf Rohre der Gruppe zwei beginnt die Probennahme.

Vor dem Beginn der thermischen Desorption wurde die Aufgabekapillare (Trap) der KA-Stufe eingekühlt, um die desorbierten Komponenten vor der Trennkapillare des Gas-Chromatographen zu fokussieren. Nach beendeter Desorption wird die KA-Stufe sehr schnell aufgeheizt (ca. 20-25 Grad/sec) und die gesammelten Proben auf die direkt angeschlossene Trennkapillare des GC gegeben. Mit diesem Moment wird eine Integrations- und Datenverarbeitungseinrichtung zur Signalverarbeitung des Detektors gestartet. Bei der zweiten Gruppe von fünf Probenrohren wird zur gleichen Zeit die Probenansaugung vorgenommen. Da die Ansaugleitungen bei vielen Anwendungen eine große Länge und somit ein entsprechend großes Volumen haben, kann durch Umschalten der an jedem Ende der Probenleitung angeordneten Magnetventile und Einschalten der Pumpe eine Absaugung der Probenleitung vorgenommen werden, damit beim Beginn der eigentlichen Probennahme aktuelle Probenluft (Gas) am Gerät vorhanden ist. Für die Zeit der analytischen Abarbeitung der absorbierten Proben können alle in Warteposition befindlichen Rohre gekühlt werden. Der vorgeschriebene Ablauf wird automatisch ständig weitergeführt, so daß eine diskontinuierliche Langzeit überwachung bei veränderlichen Prozessen und großen räumlichen Abständen möglich ist.

Claims

1. Vorrichtung zur Nahme und Aufgabe von Gasproben mit einer Probennahmestation (3), einer Probenaufgabestation (3a) und mit mehreren Sammelrohren (2), die der Reihe nach von einem Träger (1) gehalten werden, wobei die Sammelrohre (2) jeweils in einer Hülse einliegen, die an beiden Enden von Hohlnadeln durchstechbare Verschlüsse aufweist, wobei die Sammelrohre (2) Absorbtionsrohre sind, der Träger ein Endlosband (1) ist, auf dem die Hülsen quer zur Bandlängsrichtung nebeneinander befestigt sind, und die Probennahme (3) und die Probenaufgabestation (3a) so ausgebildet ist, daß zur Probennahme bzw. -aufgabe beide Verschlüsse des Absorbtionsrohres von einem Paar von Hohlnadeln (5) durchstochen sind, wobei durch eine Hohlnadel das Gas zugeführt und durch die andere Hohlnadel das Gas abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Probennahmestation (3) zwei oder mehr angeschlossene Hohlnadelpaare (5) aufweist und alle Hohlnadelpaare gleichzeitig die Sammelrohrverschlüsse durchstechen, um alle angestochenen Sammelrohre (2) mit Proben zu beladen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Probennahmestation (3) zwei bis acht, vorzugsweise fünf angeschlossene Hohlnadelpaare (5) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Laufrichtung des Endlosbandes (1) hinter der Probennahmestation (3) die Probenaufgabestation (3a) befestigt ist, in der nur ein Hohlnadelpaar (5) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Endlosband (1) Gruppen von nebeneinanderliegenden Sammelrohren (2) befestigt sind, deren Anzahl der Anzahl der Hohlnadelpaare (5) in der Probennahmestation (3) entspricht und daß zwischen jeder Gruppe soviele Sammelrohrplätze auf dem Endlosband (1) frei sind, wie jede Gruppe Sammelrohre aufweist.