JP6035557B2 - Automatic gas injector for chromatograph - Google Patents

Description

本発明は、バイアルビンから、試料ガスをガスクロマトグラフへの注入を自動化する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for automating injection of a sample gas from a vial into a gas chromatograph.

ガスの測定は市販のガスクロマトグラフが用いられ、バイアル瓶等に採取した試料ガスを、ガスクロマトグラフの注入口より適量注入し測定に供されるが、従来は個別に個々のバイアル瓶等を、手動でクロマトグラフの注入口より注入する煩雑な作業が強いられていた。   A commercially available gas chromatograph is used for gas measurement, and a sample gas collected in a vial or the like is injected through a gas chromatograph inlet and used for measurement. Therefore, the complicated work of injecting from the inlet of the chromatograph was forced.

バイアルビンからの試料ガスをガスクロマトグラフへ注入する自動化装置としては、本体ユニットとサンプリングモジュールとからなり、本体ユニットは複数のバイアルを保持するバイアル貯蔵領域と、バイアルから流体が除去されるサンプリングステーションとからなり、サンプリングモジュールはバイアルに差し込んで流体を除去するための針組立体を有し、サンプリングステーションのすぐ近くで本体ユニットに結合されるバイアル自動サンプル装置が提案されている（特許文献１を参照。）。   An automated apparatus for injecting a sample gas from a vial into a gas chromatograph includes a main body unit and a sampling module. The main body unit includes a vial storage area for holding a plurality of vials, a sampling station for removing fluid from the vial, An automatic vial sample device has been proposed in which a sampling module has a needle assembly for removing fluid by being inserted into a vial and is coupled to a main body unit in the immediate vicinity of the sampling station (see Patent Document 1). .)

しかし前記装置は大型で、操作も複雑なうえに、高価なため、より安直なバイアルビンからの自動供給を可能とする装置が求められていた。   However, since the apparatus is large in size, complicated in operation, and expensive, there has been a demand for an apparatus that enables automatic supply from a more simple vial.

特表平１０−５０２７３３号公報Japanese National Patent Publication No. 10-502733

本発明は、バイアルビンから気密性の高いガスタイトシリンジを使用して１〜５ｍｌ程度のガス試料を抽出し、当該ガス試料をガスクロマトグラフに注入する作業を自動化する装置の提供を課題とする。   This invention makes it a subject to provide the apparatus which extracts the gas sample about 1-5 ml from a vial bottle using a gas tight syringe with high airtightness, and automates the operation | work which injects the said gas sample to a gas chromatograph.

＜１＞本発明は、任意の段数のスロープを備えたバイアルビンラックと、バイアルビンを保持可能なスリットが設けられた回転盤とを備え、バイアルビンラックに装填されたバイアルビンがスロープから落下して回転盤のスリットに横向きに保持され、その後回転盤の回転により直立に保持されて、バイアルビン内のガスがシリンジに吸引されることを特徴とするガス自動注入装置である。
＜２＞さらに本発明は、前記バイアルビンのキャップにＩＣチップが貼付され、試料ガス採取の際にＩＣチップに入力された所用の情報が、回転盤の側辺部外に取り付けられたＩＣチップリーダーによって読み取られ、試料ガスの分析結果等と併せた情報処理を可能とする前記のガス自動注入装置である。 <1> The present invention includes a vial bin rack provided with an arbitrary number of stages of slopes, and a turntable provided with a slit capable of holding the vials, and the vial bottles loaded in the vial bottle racks fall from the slope. Then, the gas automatic injection device is characterized in that it is held horizontally by the slit of the turntable and then held upright by the rotation of the turntable, and the gas in the vial is sucked into the syringe.
<2> Further, in the present invention, an IC chip is attached to the cap of the vial bottle, and the necessary information input to the IC chip at the time of sampling the sample gas is attached to the outside of the side part of the turntable. The gas automatic injection device which is read by a reader and enables information processing combined with the analysis result of the sample gas.

本発明により、特定のメーカーのガスクロマトグラフ機種に依存せずに、自然落下式のバイアルビン搬送手段を採用することから、当該部分の駆動装置が削減され、機器製作コストを大幅に下げることを可能とし、市販のガスタイトシリンジを装填することにより、シリンジ交換に伴うランニングコストが低減される。またバイアルビンにＩＣタグを内蔵することにより、試料情報の分析結果ファイルへの自動的な書き込みを可能とした。   According to the present invention, since the natural drop type vial bottle transport means is adopted without depending on the gas chromatograph model of a specific manufacturer, the drive device of the part can be reduced, and the device manufacturing cost can be greatly reduced. And the running cost accompanying syringe replacement is reduced by loading a commercially available gas tight syringe. In addition, by incorporating an IC tag in the vial bottle, it was possible to automatically write sample information to the analysis result file.

図１は本発明のガス自動注入装置の全体斜視図である。FIG. 1 is an overall perspective view of the automatic gas injection apparatus of the present invention. 図２はバイアルビンラックの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a vial bin rack. 図３はバイアルビン回転機構の回転盤のスリットが１０時位置における斜視模式図である。FIG. 3 is a schematic perspective view when the slit of the turntable of the vial bottle rotating mechanism is at 10 o'clock. 図４はバレル駆動部とプランジャ駆動部の構成説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of the configuration of the barrel drive unit and the plunger drive unit. 図５はシリンジ搬送機構の構成説明図である。FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the syringe transport mechanism.

本発明のクロマトグラフ用ガス自動注入装置は、ガスクロマトマトグラフ本体に隣接して設けられるバイアルビンラック、バイアルビン回転機構、ＩＣタグリーダー、シリンジユニットにより構成される。以下本発明の実施の態様について詳説する。   The gas chromatograph automatic injection device of the present invention is composed of a vial bottle rack, a vial bottle rotating mechanism, an IC tag reader, and a syringe unit that are provided adjacent to the gas chromatograph body. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

本発明のガス自動注入装置の全体斜視図を図１に示した。図１に示すように本発明のガス自動注入装置は、ガスクロマトグラフ１０の一側面に配置され、操作パネルケース８１上に設置されたバイアルビンラック２０、バイアルビンラック２０のバイアルビン進行方向に直交して回転盤が回転するように設けられるバイアルビン回転機構３０、バイアルビン回転機構３０に隣接して設けられるＩＣタグリーダー４０、バイアルビン回転機構３０の上方とガスクロマトグラフ注入口を移動可能に設けられるシリンジユニット５０、及び操作パネルケース８１に格納される操作パネルにより構成される。以下本発明について各構成の機構を説明する。   An overall perspective view of the automatic gas injection apparatus of the present invention is shown in FIG. As shown in FIG. 1, the automatic gas injection device of the present invention is arranged on one side of the gas chromatograph 10, and is placed on the operation panel case 81, orthogonal to the vial moving direction of the vial bin rack 20. The vial rotation mechanism 30 provided so that the turntable rotates, the IC tag reader 40 provided adjacent to the vial rotation mechanism 30, and the upper portion of the vial rotation mechanism 30 and the gas chromatograph inlet are movably provided And the operation panel stored in the operation panel case 81. Hereinafter, the mechanism of each component will be described with respect to the present invention.

＜バイアルビン＞
本発明のバイアルビン１２は、底面を有する円筒形状であり、例えば直径27ｍｍ、高さ55ｍｍ、容量１５ｍｌの市販のガスクログラフ用バイアルビンを用いることができる。該バイアルビンの上面の開口部には、中央部に穴を有するメラミン樹脂製のキャップが取り付けられ、該キャップの内部にブチルゴム製の中栓が挿入・固定される。該中栓をシリンジのニードルが通過することにより、分析対象試料ガスをバイアルビンに封入・吸出することができる。 <Vial bottle>
The vial bottle 12 of the present invention has a cylindrical shape having a bottom surface. For example, a commercially available vial bottle for gas chromatography having a diameter of 27 mm, a height of 55 mm, and a capacity of 15 ml can be used. A melamine resin cap having a hole in the center is attached to the opening on the upper surface of the vial, and a butyl rubber inner plug is inserted and fixed inside the cap. By passing the needle of the syringe through the inner plug, the sample gas to be analyzed can be enclosed and sucked into the vial.

前記バイアルビンのキャップの径は、バイアルビンを横置したときにバイアルビンが直進回転するように、バイアルビン本体の径以下であることが好ましい。   The diameter of the cap of the vial bottle is preferably equal to or smaller than the diameter of the vial bottle body so that the vial bottle rotates straight when the vial bottle is placed sideways.

前記バイアルビンのキャップの上面内部側面に後記のＩＣタグが貼付され、前記中栓により固定される。   An IC tag, which will be described later, is attached to the inner surface of the upper surface of the cap of the vial bottle, and is fixed by the inner stopper.

前記バイアルビンへの試料ガスの封入は、任意の方法で行うことができる。野外におけるガスの封入としては、先に本発明者等が提示した、「ガス採取装置（特許４８３１５８３号公報）」等が効率的に利用できる。   The sample gas can be sealed in the vial bottle by any method. As gas sealing in the outdoors, the “gas sampling device (Japanese Patent No. 4831583)” previously proposed by the present inventors can be used efficiently.

前記ＩＣタグは、恒久的に作動し、安価に生産でき、電池を内蔵する必要がないパッシブタグが好ましく、具体的にはISO15693に準拠したパッシブタグがより好ましく、例えばトッパン印刷社製の5ｍｍ×4ｍｍの角型チップが特に好ましい。   The IC tag is preferably a passive tag that operates permanently, can be produced at low cost, and does not need to contain a battery, and more specifically, a passive tag based on ISO15693 is more preferable. For example, 5 mm × Toppan Printing Co., Ltd. A 4 mm square tip is particularly preferred.

前記ＩＣタグには、試料が採取された時刻、場所、気温、湿度等の分析目的に応じた所用のデータが、試料ガス封入時に入力される。   In the IC tag, necessary data corresponding to the analysis purpose such as time, place, temperature, humidity and the like when the sample is collected is input when the sample gas is sealed.

＜バイアルビンラック＞
図２にバイアルビンラック２０の斜視図を示した。図２に示すように、バイアルビンラックは筺体で構成され、正面は開閉可能な扉となっている。該バイアルビンラック２０は、操作パネルケース８１の上面に、バイアルビン装填の際に取外し可能に固定される。 <Vial bottle rack>
FIG. 2 shows a perspective view of the vial bin rack 20. As shown in FIG. 2, the vial bin rack is configured by a housing, and the front is a door that can be opened and closed. The vial bottle rack 20 is fixed to the upper surface of the operation panel case 81 so as to be removable when the vial bottle is loaded.

前記バイアルビンラックの内部には、横向きに装填されたバイアルビン１２が自然落下するようなスロープ２１が、任意の段数、任意の傾斜をつけて設けられる。該スロープ２１の最終部には、該バイアルビンがバイアルビンラックの下部側面から後記バイアルビン回転機構の回転盤のスリット３６へ落下する開口部２３が設けられている。   In the inside of the vial bottle rack, a slope 21 is provided with an arbitrary number of steps and an arbitrary inclination so that the vial bottle 12 loaded sideways falls naturally. The final portion of the slope 21 is provided with an opening 23 through which the vial is dropped from the lower side surface of the vial rack into the slit 36 of the rotating plate of the vial bottle rotating mechanism described later.

前記バイアルビンラック、及びスロープは、外部から観察可能な透明体によることが好ましく、中でもアクリル樹脂製がより好ましい。   The vial bin rack and the slope are preferably made of a transparent body that can be observed from the outside, and more preferably made of acrylic resin.

前記バイアルビンの装填は、バイアルビンラックの正面の扉を開き、手動によりバイアルビンを横向きに前記スロープに装填する。   The vial bottle is loaded by opening the front door of the vial bottle rack and manually loading the vial bottle into the slope sideways.

＜バイアルビン回転機構＞
図１に示すように前記バイアルビンラックに接続して、バイアルビンの落下方向と直角に回転盤が回転するようにバイアルビン回転機構３０が設けられる。該バイアルビン回転機構３０の斜視模式図を図３に示す。図３に示される通り、バイアルビン回転機構は、回転盤ホルダー３３と、回転盤ホルダーにより保持される回転軸３５と、回転軸を回転する回転盤３１とにより構成される。またバイアルビン回転機構３０の側部には、後記のＩＣタグリーダー４０が設けられ、回転盤ホルダーの上部には後記の試料採取用ガイド４５が設けられる。 <Vial bottle rotation mechanism>
As shown in FIG. 1, a vial rotation mechanism 30 is provided so as to connect to the vial bin rack and rotate the rotating disk at a right angle to the falling direction of the vial. A schematic perspective view of the vial bottle rotating mechanism 30 is shown in FIG. As shown in FIG. 3, the vial bin rotating mechanism includes a rotating disk holder 33, a rotating shaft 35 held by the rotating disk holder, and a rotating disk 31 that rotates the rotating shaft. An IC tag reader 40, which will be described later, is provided on the side of the vial bottle rotating mechanism 30, and a sample collection guide 45, which will be described later, is provided on the upper part of the rotating disk holder.

前記回転盤３１は、前記回転軸３５で回転盤ホルダーに固定され、該回転軸３５はステッピングモータ３８の動力をタイミングベルト３９で連結することにより駆動し、前記回転盤を回転させる。   The rotating disk 31 is fixed to the rotating disk holder by the rotating shaft 35, and the rotating shaft 35 is driven by connecting the power of the stepping motor 38 by the timing belt 39 to rotate the rotating disk.

前記回転盤３１には、円形盤の一の面に、１個のバイアルビンを嵌込み可能な大きさのスリット３６が設けられている。前記回転盤の回転は、該スリットが４点の定位置で静止するように制御される。   The rotary plate 31 is provided with a slit 36 having a size capable of fitting one vial into one surface of the circular plate. The rotation of the rotating disk is controlled so that the slit is stationary at four fixed positions.

前記４点の定位置は、バイアルビンラックからの時計の文字盤で表示すると概ね、（ａ）９時位置（バイアルビン装填）、（ｂ）１０時位置（ＩＣタグリーダー読み取り）、（ｃ）１２時位置（試料ガス抽出）、（ｄ）５時位置（バイアルビン排出）である。   When the four fixed positions are displayed on the clock face from the vial bin rack, (a) 9 o'clock position (vial bottle loading), (b) 10 o'clock position (IC tag reader reading), (c) 12 o'clock position (sample gas extraction), (d) 5 o'clock position (vial bottle discharge).

前記回転盤３１は、前記スリット３６が９時位置において、前記バイアルビンラックの開口部２３より落下したバイアルビンを該スリット３６に、該バイアルビンを横向きの状態でバイアルビンのキャップが回転盤の周部分となるように受け入れる。その後回転盤が回転すると、バイアルビンは前記バイアルビンラックの側面と該スリットにより保持される。   When the slit 36 is at the 9 o'clock position, the rotating plate 31 is configured so that the vial bottle dropped from the opening 23 of the vial bin rack is placed in the slit 36 and the vial bottle cap is placed on the rotating plate in a state in which the vial bottle is turned sideways. Accept to be a circumferential part. Then, when the turntable rotates, the vial is held by the side surface of the vial rack and the slit.

＜ICタグリーダー＞
前記回転盤は、前記バイアルビン１２をスリット３６に保持した後に回転して、概ねスリットが１０時位置で停止する。該スリットが１０時位置の回転盤の側辺部外に、図３に示すようにＩＣチップリーダー４０が、ＩＣタグが貼付されたバイアルビンのキャップから５〜１０ｍｍ離れて取り付けられており、前記バイアルビンキャップに貼付されたＩＣタグの情報を読み取る。 <IC tag reader>
The rotating disk rotates after holding the vial 12 in the slit 36, and the slit is stopped approximately at the 10 o'clock position. As shown in FIG. 3, the IC chip reader 40 is attached 5 to 10 mm away from the vial bottle cap to which the IC tag is attached. Read the information on the IC tag attached to the vial bottle cap.

前記ＩＣタグリーダーは、分析目的のサンプル情報だけを的確に読み取ることが可能な、通信可能距離が短いＩＣタグリーダーを用いることができる。中でも電波利用の許可を必要としない13.56MHzの周波数を利用し、非接触で1ｃｍ以下の範囲のチップ情報を読み取ることができ、かつ繰り返し情報を上書きして使用ができるＩＣタグリーダーが好ましく、例えばRF-IDリーダー（タカヤ製TR3-C201）が特に好ましい。   As the IC tag reader, an IC tag reader with a short communicable distance that can accurately read only sample information for analysis can be used. Among them, an IC tag reader that uses a frequency of 13.56 MHz that does not require permission to use radio waves, can read chip information in a range of 1 cm or less in a non-contact manner, and can be used by repeatedly overwriting information is preferable. An RF-ID reader (Takaya TR3-C201) is particularly preferred.

＜試料採取用ガイド＞
前記ＩＣタグリーダーによりＩＣタグに予め入力された情報が読み取られた後に、前記回転盤は更に回転し、バイアルビン回転盤３０のスリットが１２時の位置で停止し、バイアルビンがキャップを上に直立した状態に保持される。スリットが１２時の位置の真上には、試料採取用ガイド４５が回転盤ホルダーに固設される。 <Sample collection guide>
After the information previously input to the IC tag is read by the IC tag reader, the rotating plate further rotates, the slit of the vial bin rotating plate 30 stops at the 12 o'clock position, and the vial bottle raises the cap. Holds upright. A sample collection guide 45 is fixed to the rotating disk holder right above the position where the slit is 12:00.

前記シリンジ試料採取用ガイド４５は、中央に円錐状のガイド穴を設けた構造を持ち、ガスタイトシリンジのニードルが前記バイアルビンキャップの中央に正確に挿入されることを担保する。また該ニードルがバイアルビンから引き抜かれる際に、バイアルビンのストッパーの役割も果たす。   The syringe sample collection guide 45 has a structure in which a conical guide hole is provided in the center, and ensures that the needle of the gas tight syringe is accurately inserted in the center of the vial bottle cap. When the needle is pulled out from the vial, it also serves as a stopper for the vial.

＜シリンジユニット＞
シリンジユニットは、バイアルビンの試料ガスを自動的にシリンジに吸引し、該シリンジをガスクロマトグラフ注入口へ自動搬送して、ガスクロマトグラフ注入口へ自動的に注入するもので、斯かる機能を有するものであればいかなる形態のものも用いることができる。以下本発明において用いられた一実施の形態を以下に説明する。 <Syringe unit>
The syringe unit automatically sucks the sample gas in the vial into the syringe, automatically conveys the syringe to the gas chromatograph inlet, and automatically injects it into the gas chromatograph inlet, and has such a function. Any form can be used. Hereinafter, an embodiment used in the present invention will be described.

本発明に用いられるシリンジユニットは、バレル駆動部、プランジャ駆動部、及びシリンジ搬送機構とよりなる。図４にバレル駆動部５１とプランジャ駆動部６０の構成説明図を、図５にシリンジ搬送機構７０の構成説明図を示す。   The syringe unit used in the present invention includes a barrel drive unit, a plunger drive unit, and a syringe transport mechanism. FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of the barrel drive unit 51 and the plunger drive unit 60, and FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the syringe transport mechanism 70.

本発明に用いられるシリンジは、市販のガスタイトシリンジを使用することができ、中でもVICI Pressure-Lock Precision Analytical Syringe, Series A の2mlのガスタイトシリンジが好ましい。該ガスタイトシリンジは、ニードル５７ａ、バレル５７ｂ、プランジャ５７ｃにより構成される。   As the syringe used in the present invention, a commercially available gas tight syringe can be used, and among them, a 2 ml gas tight syringe of VICI Pressure-Lock Precision Analytical Syringe, Series A is preferable. The gas tight syringe includes a needle 57a, a barrel 57b, and a plunger 57c.

前記バレル駆動部５１は、図４に示す通り、バレルホルダー５２、バレルホルダー駆動アーム５３及びバレル駆動エアシリンダー５５よりなる。バレルホルダー５２はバレルホルダー駆動アーム５３と固定され、バレルホルダー駆動アーム５３はシリンジユニット支持ポール７１とスライド可能に固定されている。バレルホルダー駆動アームの上端部にエアシリンダー５５が設けられ、図に示さないエアコンプレッサーからのエアーが配線・配管内包チューブ７９に格納されるエアーホースを経由してエアシリンダー５５を駆動することにより、バレルホルダー駆動アーム５３、及びバレルホルダー５１が垂直に上下する。   As shown in FIG. 4, the barrel driving unit 51 includes a barrel holder 52, a barrel holder driving arm 53, and a barrel driving air cylinder 55. The barrel holder 52 is fixed to the barrel holder driving arm 53, and the barrel holder driving arm 53 is slidably fixed to the syringe unit support pole 71. An air cylinder 55 is provided at the upper end of the barrel holder drive arm, and air from an air compressor (not shown) is driven via an air hose stored in a wiring / pipe inclusion tube 79, The barrel holder driving arm 53 and the barrel holder 51 are vertically moved up and down.

前記バレルホルダー５２は、その一部がシリンジのバレル５７ｂを内包、固定し、該バレルの下部にニードル５７ａがバレルホルダーから延伸している。シリンジからの試料ガス採取時においては、該バレル駆動部は、ニードルが前記シリンジ試料採取用ガイド４５のガイド穴を通過して、バイアルビンのキャップ中央部に挿入されるように、該ニードルが該ガイド穴の直上に設定される。   Part of the barrel holder 52 contains and fixes a barrel 57b of a syringe, and a needle 57a extends from the barrel holder at the bottom of the barrel. When collecting the sample gas from the syringe, the barrel drive unit moves the needle so that the needle passes through the guide hole of the syringe sample collection guide 45 and is inserted into the center of the cap of the vial bottle. Set directly above the guide hole.

前記バレルホルダー駆動アーム５３の下降に伴い、ニードルがバイアルビンのキャップ内に挿入され所定位置で停止して、後記プランジャ駆動部の作動により、シリンジのバレル内に試料ガスが吸引されると、バレルホルダー駆動スライドが上昇して、ニードルがバイアルビンから引き抜かれる。   When the barrel holder driving arm 53 is lowered, the needle is inserted into the vial bottle cap and stopped at a predetermined position. When the sample gas is sucked into the barrel of the syringe by the operation of the plunger driving section described later, The holder drive slide is raised and the needle is withdrawn from the vial.

前記プランジャ駆動部６０は、図4に示す通り、プランジャホルダー６３、プランジャホルダー駆動アーム６５及びプランジャ駆動サーボモータ６７よりなる。プランジャホルダー６３はシリンジのプランジャ５７ｃ先端部を固定し、該プランジャ５７ｃの他端は前記バレル５７ｂ内に挿入されている。   The plunger driving unit 60 includes a plunger holder 63, a plunger holder driving arm 65, and a plunger driving servomotor 67, as shown in FIG. The plunger holder 63 fixes the tip of the plunger 57c of the syringe, and the other end of the plunger 57c is inserted into the barrel 57b.

前記プランジャホルダー駆動アーム６５は前記バレルホルダー駆動アーム５３に固定され、前記プランジャホルダー６３をスライド可能に保持する。またプランジャホルダー駆動アーム６５の上部にプランジャ駆動サーボモータ６７が設けられ、プランジャ駆動サーボモータ６７の動力によりプランジャホルダー６３が垂直に上下する。   The plunger holder driving arm 65 is fixed to the barrel holder driving arm 53 and holds the plunger holder 63 so as to be slidable. A plunger drive servomotor 67 is provided on the plunger holder drive arm 65, and the plunger holder 63 moves up and down vertically by the power of the plunger drive servomotor 67.

前記プランジャ駆動部は、前記バレル駆動部の上下の動きと一体となって上下に動き、前記ニードルがバイアルビンのキャップ内に挿入されたところで、プランジャ駆動サーボモータ６７が作動してプランジャホルダー６３が所定の位置まで上昇し、それに伴いプランジャ５７ｃが垂直に上方移動して、バレル内に試料ガスを吸引する。   The plunger driving unit moves up and down integrally with the vertical movement of the barrel driving unit, and when the needle is inserted into the vial bottle cap, the plunger driving servo motor 67 is activated to move the plunger holder 63. Ascending to a predetermined position, the plunger 57c is moved vertically upward accordingly, and the sample gas is sucked into the barrel.

前記バレル内に所定量の試料ガスが吸引されると、前記バレル駆動部は前記プランジャ駆動部と一体となって上昇して、バレル内に試料ガスが吸引されたシリンジごと上方に移動して、所定の位置で停止する。   When a predetermined amount of sample gas is sucked into the barrel, the barrel drive unit moves up together with the plunger drive unit, and moves upward together with the syringe in which the sample gas is sucked into the barrel. Stop at a predetermined position.

前記バレル内に試料ガスが吸引され、前記バレル駆動部と前記プランジャ駆動部が一体となって上方に動き所定位置で停止すると、シリンジ搬送機構７０が駆動する。シリンジ搬送機構は、シリンジ搬送ガイド、シリンジ搬送サーボモータ、電動スライダー、シリンジユニット支持ポールよりなる。シリンジ搬送機構の構成説明図を図５に示す。   When the sample gas is sucked into the barrel, the barrel driving unit and the plunger driving unit move together and stop at a predetermined position, the syringe transport mechanism 70 is driven. The syringe transport mechanism includes a syringe transport guide, a syringe transport servomotor, an electric slider, and a syringe unit support pole. FIG. 5 shows a configuration explanatory diagram of the syringe transport mechanism.

図５において、７１はシリンジユニット支持ポールを、７３はシリンジ搬送ガイドを、７５はシリンジ搬送サーボモータを、７９は配線・配管内包チューブをそれぞれ示し、またシリンジユニット支持ポールの背面下部に電動スライダー７７がシリンジ搬送ガイド７３に噛み合って設けられる。   In FIG. 5, 71 indicates a syringe unit support pole, 73 indicates a syringe transfer guide, 75 indicates a syringe transfer servo motor, 79 indicates a wiring / pipe containing tube, and an electric slider 77 is provided at the lower back of the syringe unit support pole. Is engaged with the syringe conveyance guide 73.

前記シリンジ搬送機構は、シリンジ搬送サーボモータ７５の動力により電動スライダー７７が駆動すると、シリンジユニット支持ポール７１が、シリンジ搬送ガイドに沿って横移動して、前記ニードル５７ａが前記シリンジ試料採取用ガイド４５とガスクロマトグラフ試料注入口１１の間を移動し、所定位置で停止する。   In the syringe transport mechanism, when the electric slider 77 is driven by the power of the syringe transport servomotor 75, the syringe unit support pole 71 moves laterally along the syringe transport guide, and the needle 57a is moved to the syringe sample collection guide 45. And the gas chromatograph sample inlet 11 and stop at a predetermined position.

前記バレル内に試料ガスが吸引され、前記バレル駆動部と前記プランジャ駆動部が一体となって上昇し、停止すると、前記シリンジ搬送サーボモータ７５が駆動して、シリンジユニット支持ポール７１が横移動し、前記ニードル５７ａがガスクロマトグラフ試料注入口１１の真上の位置で停止する。   When the sample gas is sucked into the barrel and the barrel drive unit and the plunger drive unit rise together and stop, the syringe transport servo motor 75 is driven to move the syringe unit support pole 71 laterally. The needle 57a stops at a position directly above the gas chromatograph sample inlet 11.

前記ニードル５７ａがガスクロマトグラフ試料注入口の真上の位置で停止すると、前記バレル駆動部とプランジャ駆動部が、前記シリンジへのガスの吸引とは逆の動作を行い、ガスクロマトグラフへ試料を注入する。   When the needle 57a stops at a position directly above the gas chromatograph sample inlet, the barrel drive unit and the plunger drive unit perform operations opposite to the suction of the gas into the syringe and inject the sample into the gas chromatograph. .

即ち前記ニードル５７ａがガスクロマトグラフ試料注入口の真上の位置で停止すると、前記バレル駆動エアシリンダー５５が駆動して、バレルホルダー駆動アーム５３がプランジャホルダー駆動アーム６５と一体となって下降して、ニードルがガスクロマトグラフ試料注入口を貫通する。該ニードルがガスクロマトグラフ試料注入口を貫通すると、プランジャ駆動サーボモータ６７が駆動してプランジャを下方に押し下げ、試料ガスをガスクロマトグラフ内へ注入する。   That is, when the needle 57a stops at a position directly above the gas chromatograph sample inlet, the barrel driving air cylinder 55 is driven, and the barrel holder driving arm 53 is lowered integrally with the plunger holder driving arm 65, A needle penetrates the gas chromatograph sample inlet. When the needle penetrates the gas chromatograph sample injection port, the plunger drive servomotor 67 is driven to push the plunger downward and inject the sample gas into the gas chromatograph.

前記試料ガスをガスクロマトグラフ内へ注入すると、前記バレル駆動部と前記プランジャ駆動部が一体となって上昇し、停止する。その後前記シリンジ搬送機構が駆動して、シリンジユニット支持ポール７０が前記シリンジ試料採取用ガイド方向に横移動し、前記ニードル５７ａがシリンジ試料採取用ガイドの真上の位置で停止して、次のバイアルビンに対応する。   When the sample gas is injected into the gas chromatograph, the barrel drive unit and the plunger drive unit rise together and stop. Thereafter, the syringe transport mechanism is driven, the syringe unit support pole 70 moves laterally in the direction of the syringe sample collection guide, the needle 57a stops at a position directly above the syringe sample collection guide, and the next buy. Corresponds to Alvin.

一方、前記バレル内に試料ガスが吸引され、前記バレル駆動部と前記プランジャ駆動部が一体となって上昇し、停止すると、前記シリンジ搬送機構が駆動するとともに、前記回転盤が回転して回転盤は５時の位置で静止し、バイアルビン回収トレー２７へ排出する。その後回転盤は更に回転して、９時の位置で静止して、新たなバイアルビンを受け入れる。   On the other hand, when the sample gas is sucked into the barrel and the barrel drive unit and the plunger drive unit rise together and stop, the syringe transport mechanism is driven and the rotating plate rotates to rotate the rotating plate. Is stationary at 5 o'clock and discharged to the vial collection tray 27. The turntable then rotates further and rests at the 9 o'clock position to accept a new vial.

前記回転盤の回転及び４点の定位置での静止、並びに前記バレル駆動部、プランジャ駆動部及びシリンジ搬送機構の駆動及び停止は、操作パネルケース８１に格納される操作パネルにより制御される。   The operation of the operation panel stored in the operation panel case 81 controls the rotation of the rotating disk and the stationary at four fixed positions, and the driving and stopping of the barrel driving unit, the plunger driving unit and the syringe transport mechanism.

また分析対象ガス試料について、想定される試料濃度が大気濃度レベルと比較して著しく高い等の場合には、当該試料のシリンジからの排出後次の試料吸引前に、シリンジ内を大気により洗浄する必要が生じる。そのため、あらかじめ高濃度試料を取り扱うことがわかっている場合には、試料吸引前に、一回ないし数回のプランジャ部の上下往復動作（いわゆる空打ち動作）をプログラムに加える。   In addition, when the sample concentration to be analyzed is significantly higher than the atmospheric concentration level, the inside of the syringe is washed with air before the next sample suction after the sample is discharged from the syringe. Need arises. Therefore, if it is known in advance that a high-concentration sample will be handled, one or several plunger up-and-down reciprocating operations (so-called idle driving operation) are added to the program before sample suction.

＜試料ガスの測定＞
前記試料ガスのガスクロマトグラフ内への注入後に、前記シリンジ搬送機構の駆動とともに、注入された試料の分析スタート信号がガスクロマトグラフへ送信される。 <Measurement of sample gas>
After injecting the sample gas into the gas chromatograph, the analysis start signal of the injected sample is transmitted to the gas chromatograph as the syringe transport mechanism is driven.

ガスクロマトグラフ内に注入された試料ガスは、ガスクロマトグラフィーの所定の分析方法により分析され、分析結果はＩＣタグで読み込んだ情報とともにガスクロマトグラフ計測システム上に保存される。   The sample gas injected into the gas chromatograph is analyzed by a predetermined analysis method of gas chromatography, and the analysis result is stored on the gas chromatograph measurement system together with information read by the IC tag.

本発明により、特定のメーカーのガスクロマトグラフ機種に依存せずに、自然落下式のバイアルビン搬送により、当該駆動部分が削減され、機器製作コストを大幅に下げることを可能とし、市販のガスタイトシリンジを装填することにより、シリンジ交換に伴うランニングコストが低減され、またバイアルビンにＩＣチップを内蔵することにより、ガスクロマトグラフ計測システム上の試料情報の分析、結果ファイルへの自動的な書き込みを可能としたことから、ガスクロマトグラフを利用する部門での利用が期待される。   According to the present invention, without depending on the gas chromatograph model of a specific manufacturer, the drive part can be reduced by naturally falling vial transportation, and the manufacturing cost can be greatly reduced. , The running cost associated with syringe replacement is reduced, and the built-in IC chip in the vial bottle enables analysis of sample information on the gas chromatograph measurement system and automatic writing to the result file. Therefore, it is expected to be used in departments that use gas chromatographs.

１０ ガスクロマトグラフ本体
１１ ガスクロマトグラフ試料注入口
２０ バイアルビンラック
２１ スロープ
２３ バイアルビンラックの開口部
２７ バイアルビン回収トレー
３０ バイアルビン回転機構
３１ 回転盤
３３ 回転盤ホルダー
３５ 回転軸
３６ スリット
３８ ステッピングモータ
３９ タイミングベルト
４０ ＩＣタグリーダー
４５ シリンジ試料採取用ガイド
５０ シリンジユニット
５１ バレル駆動部
５２ バレルホルダー
５３ バレルホルダー駆動アーム
５５ バレル駆動エアシリンダー
５７ａ ニードル
５７ｂ バレル
５７ｃ プランジャ
６０ プランジャ駆動部
６３ プランジャホルダー
６５ プランジャホルダー駆動アーム
６７ プランジャ駆動サーボモータ
７０ シリンジ搬送機構
７１ シリンジユニット支持ポール
７３ シリンジ搬送ガイド
７５ シリンジ搬送サーボモータ
７７ 電動スライダー
７９ 配線・配管内包チューブ
８１ 操作パネルケース８１ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Gas chromatograph main body 11 Gas chromatograph sample inlet 20 Vial bottle rack 21 Slope 23 Vial bottle rack opening part 27 Vial bottle collection tray 30 Vial bottle rotation mechanism 31 Turntable 33 Turntable holder 35 Rotating shaft 36 Slit 38 Stepping motor 39 Timing Belt 40 IC tag reader 45 Syringe sampling guide 50 Syringe unit 51 Barrel drive unit 52 Barrel holder 53 Barrel holder drive arm 55 Barrel drive air cylinder 57a Needle 57b Barrel 57c Plunger 60 Plunger drive unit 63 Plunger holder 65 Plunger holder drive arm 67 Plunger drive servo motor 70 Syringe transfer mechanism 71 Syringe unit support pole 73 Siri Di conveying guide 75 syringe conveyance servo motor 77 electric slider 79 wires and pipes containing tube 81 Operation panel case 81

Claims (3)

試料ガスを採取したバイアルビン中のガスについてシリンジへの吸引、搬送、ガスクロマトグラフへの注入を行うガス自動注入装置において、任意の段数のスロープを備えたバイアルビンラックと、バイアルビンを保持可能なスリットが設けられた回転盤とを有し、バイアルビンラックに装填されたバイアルビンがスロープから落下して回転盤のスリットに横向きに保持され、その後回転盤の回転により直立に保持されて、バイアルビン内のガスがシリンジに吸引されることを特徴とするガス自動注入装置。   A vial bottle rack with an arbitrary number of slopes and a vial bottle can be held in an automatic gas injection device that sucks, conveys, and injects gas in a vial bottle from which a sample gas has been collected into a gas chromatograph. The vial bottle loaded in the vial bin rack falls from the slope and is held horizontally by the slit of the turntable, and then held upright by the rotation of the turntable. An automatic gas injection device, wherein the gas in the albin is sucked into a syringe. 前記バイアルビンのキャップにＩＣチップが貼付され、試料ガス採取の際にＩＣチップに入力された所用の情報が、回転盤の側辺部外に取り付けられたＩＣチップリーダーによって読み取られ、試料ガスの分析結果等と併せた情報処理を可能とする請求項１に記載のガス自動注入装置。   An IC chip is affixed to the cap of the vial bottle, and the necessary information input to the IC chip at the time of sampling the sample gas is read by an IC chip reader attached outside the side of the turntable, and the sample gas The automatic gas injection apparatus according to claim 1, which enables information processing combined with an analysis result and the like. 前記バイアルビン内のガスのシリンジへの吸引、搬送、ガスクロマトグラフへの注入が、シリンジのバレルを保持したバレル駆動部の下降によりニードルが直立に保持されたバイアルビンのキャップを通過すると、プランジャを保持したプランジャ駆動部が上昇してバレル内へガスを吸引し、その後バレル駆動部とプランジャ駆動部が一体となって上昇し、その後シリンジ輸送機構の駆動によりガスクロマトグラフの注入口へバレル駆動部とプランジャ駆動部が移動して、バレル駆動部とプランジャ駆動部が一体となって下降し、ニードルが注入口を通過するとプランジャ駆動部が下降してガスを注入口へ注入する請求項１又は請求項２に記載のガス自動注入装置。   When the suction of the gas in the vial into the syringe, transportation, and injection into the gas chromatograph pass through the vial cap where the needle is held upright by the lowering of the barrel drive unit holding the syringe barrel, the plunger is moved. The held plunger driving part ascends and sucks gas into the barrel, and then the barrel driving part and the plunger driving part rise together, and then the syringe transport mechanism drives the barrel driving part to the gas chromatograph inlet. The plunger driving unit moves, the barrel driving unit and the plunger driving unit descend integrally, and when the needle passes through the injection port, the plunger driving unit descends and injects gas into the injection port. 2. An automatic gas injection device according to 2.

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