专利名称：用于气体分析器的液体计量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种根据权利要求I的前序部分所述的、用于气体分析器的液体计量装置。
背景技术：
这种包括液滴发生器的液体计量装置由DE10127353A1中已知。为了加工或处理液体，例如对其进行分析，可能需要通过完全蒸发并且紧接着完 全凝结液体来事先清洁已溶解的、无法蒸发部分的试剂。特别是在过程色谱分析法中，计量过程应该是能够设计成适用于过程的，也就是说能够自动执行。最小可计量的液体量应该明显少于O. I μ 1，并且应该排除区别对待蒸发液体试剂的可能性，例如以蒸汽中不同蒸发组成部分的各处浓度区别的形式。于是例如简单地将液体滴入加热的蒸发腔会导致不均匀的蒸发效果，因为每个単独的液滴都在一段由液滴大小和外部条件确定的时间内被分开蒸发；其中，首先蒸发具有低沸点的内部材料，并且随后蒸发具有高沸点的内部材料。因此，在已知的液体计量装置中设有液滴发生器，该液滴发生器在激发时将液滴反向于气流从冷区域射入能加热的区域、例如毛细管。这种液滴发生器具有储备室；和能够通过机电变换器、例如压电变换器变换的、带有用于小液滴的出ロ的挤压室。利用这种将液体以液滴的形式高速发射出去的液滴发生器可以产生体积例如是50pl的最小的液滴，从而也能够通过需产生的液滴的数量准确计量最小的液体量。被射入可加热区域的液滴在那里迅速地并且完全地蒸发，其中，由于液滴尺寸很小，并且运行方式是非分离式的，所以不会区别对待液体试剂。无意中从液滴发生器的出口中渗漏出的液体借助气流排出，并且不会到达毛细管。
发明内容
本发明的目的是，进一歩改进已知的液体计量装置，使得该液体计量装置适用于在过程分析中自动地并且近似连续地计量液体。根据本发明，该目的通过权利要求I中给出的液体计量装置得以实现，在从属权利要求中能够获得液体计量装置的有利的改进方案。这种液体计量装置特别是具有以下特征和优点例如从过程中提取的、需计量的液体周期性地被导入蒸发腔，并且在那里被蒸发。蒸汽和已经形成的冷凝液被导入冷凝腔，使得在那里仅仅还存在能够蒸发的液体成分。在对需计量的液体进行蒸发和紧接着进行冷凝期间，不用于这个目的的空间和腔室被气体冲刷(例如气相色谱仪的运载气体)，从而去除仍存在的液体剰余部分。紧接着在气体的帮助下将冷凝液传输到需要用于产生液滴的空间和腔室中，而与此同时再次用液体填充蒸发腔。其中，各气体路径和液体路径通过阀门相互分离。气体用于冲刷、运送液体，并且在与压カ调节装置相连接的情况下，用于调节液体计量装置内的压カ状況。
为了进ー步阐述本发明，下面将參照附图进行说明，图中示出图I至4在示意图中示出了在四个前后相继的运行阶段中的根据本发明的装置的实施例。
具体实施例方式在图I至4中示出的用于气体分析器的液体计量装置(在这里仅能看到可加热的毛细管I)具有液滴发生器2，该液滴发生器具有 带有液体入口 4的储备室3 ;和与该储备室3相连接的并且能够通过机电变换器5变换的、带有出ロ 7的挤压室6。在激发变换器5时，从挤压室6中有一滴液滴8或者一系列液滴通过气流9、或者如DE10127353A1中已知的那样反向于该气流从冷区域10射入能加热的区域、在这里就是毛细管I。需计量的和紧接着需分析的液体11是从过程中被提取的，并且被引导穿过能加热的蒸发腔12。蒸发腔12为此而具有带有第一阀14的液体输入管13 ;和带有第二阀16的液体排出管15。通过蒸汽出ロ 17和第三阀18，蒸发腔12与冷凝腔20的蒸汽入口或冷凝液入口 19相连接。冷凝作用能够在两个腔室12和20之间的连接件中就已经完成，或者最晚在腔室20中完成。冷凝腔20通过冷凝液出ロ 21和第四阀22与液滴发生器2的储备室3的液体入ロ 4相连接。冷凝腔20和液滴发生器2的储备室3分别具有气体入ロ 23或24，并且储备室3具有带有第五阀26的液体出ロ 25。在气源27、例如气相色谱仪的运载气源上连接着压カ调节装置28，其在第一输出端29上通过第六阀30与冷凝腔20的气体入ロ 23相连接，并且在第二输出端31上通过第七阀32与液滴发生器2的储备室3的气体入口 24相连接。在第三输出端33上提供气流
9。在所示实施例中，压カ调节装置28由压カ调节器34组成，该压カ调节器具有三个各用于三个输出端29，31，33的流阻35，36，37。这七个阀14，16，18，22，26，30和32是通过控制装置38这样被控制的，即，让液体计量装置在前后相继的计量循环中分别经历四个运行阶段。图I示出第一阶段，其中，第一阀、第二阀、第四阀、第五阀和第六阀14，16，22，26，30被打开，并且其余的阀18，32被关闭(阻断)。其中，蒸发腔12被填充了需计量的液体11 ；冷凝腔20、储备室3和挤压室6被气体冲刷。图2示出第二阶段，其中，第三阀、第五阀和第七阀18，26，32被打开，并且其余的阀14，16，22，30被关闭。其中，液体11在蒸发腔12中被蒸发，并且形成的蒸汽或者其冷凝液被导入冷凝腔20。与此同时，储备室3和挤压室6被气体冲刷。图3示出第三阶段，其中，第一阀、第二阀、第四阀和第六个阀14，16，22，30被打开，并且其余的阀18，26，32被关闭。其中，蒸发腔12中再次流过需计量的液体11，其中，从之前的蒸发阶段留下来的残余物(如不能蒸发的和溶解的成分)从腔室12向外被运输走。与此同时，储备室3和挤压室6被填充了来自冷凝腔20的冷凝液。图4示出第四阶段，其中，第一阀、第二阀和第七阀14，16，32被打开，并且其余的阀18，22，26，30被关闭。其中，蒸发腔12中流过需计量的液体11。与此同时产生了液滴8，其中，储备室3中的压カ被压カ调节装置28保持为恒定。
权利要求
1.ー种用于气体分析器的液体计量装置，所述液体计量装置具有液滴发生器(2)，所述液滴发生器具有带有液体入口(4)的储备室(3);和与所述储备室(3)相连接的并且能够通过机电变换器(5 )变换的、带有出口( 7 )的挤压室(6 )，并且在激发所述变换器(5 )时将液滴(8)通过由气源(27)产生的气流(9)或者反向于所述气流从冷区域(10)射入能加热的区域(1)，其特征在干， 设有能加热的蒸发腔(12)，所述蒸发腔为了需计量的液体(11)而具有带有第一阀(14)的液体输入管(13);带有第二阀(16)的液体排出管(15);以及蒸汽出口(17)， 设有冷凝腔(20)，所述冷凝腔具有与所述蒸汽出口(17)通过第三阀(18)相连接的蒸汽入口或冷凝液入口(19);冷凝液出ロ(21);和气体入口(23)，其中，所述冷凝液出ロ(21)通过第四阀(22)与所述液滴发生器(2)的所述储备室(3)的所述液体入口(4)相连接， 所述液滴发生器(2)的所述储备室(3)具有带有第五阀(26)的液体出口(25);和气体入口(24)，并且 所述气源(27)连接在压カ调节装置(28)上，所述压カ调节装置在第一输出端(29)上通过第六阀(30)与所述冷凝腔(20)的所述气体入口(23)相连接，在第二输出端(31)上通过第七阀(32)与所述液滴发生器(2)的所述储备室(3)的所述气体入口(24)相连接，并且在第三输出端(33)上提供气流(7)。
2.根据权利要求I所述的液体计量装置，其特征在于，所述压カ调节装置(28)具有压力调节器(34)，所述压カ调节器通过三个流阻(35，36，37)与所述压カ调节装置(28)的所述三个输出端(2，31，33)相连接。
3.根据权利要求I或2所述的液体计量装置，其特征在干，设有控制所述阀(14，16，18，22，26，30，32)的控制装置(38)，所述控制装置设计用于以下目的 在第一阶段中打开所述第一阀、第二阀、第四阀、第五阀和第六阀(14，16，22，26，30)并且关闭其余的阀(18，32)，从而利用所述需计量的液体(11)填充所述蒸发腔(12)，并且利用气体冲刷所述冷凝腔(20 )、所述储备室(3 )和所述挤压室(6 )， 在第二阶段中打开所述第三阀、第五阀和第七阀(18，26，32)，并且关闭其余的阀(14，16，22，30)，从而将在所述液体(11)蒸发期间在所述蒸发腔(12)中形成的蒸汽或者其冷凝液导入所述冷凝腔(20)， 在第三阶段中打开所述第四阀和第六阀(22，30)并且关闭所述第三阀、第五阀和第六阀(18，26，32)，从而利用来自所述冷凝腔(20)的冷凝液填充所述储备室(3)和所述挤压室(6)，并且 在第四阶段中打开所述第七阀(32)并且关闭所述第三阀、第四阀、第五阀和第六阀(18，22，26，30)，从而在产生所述液滴(8)期间在所述储备室(3)中调节出定义的压カ。
4.根据权利要求3所述的液体计量装置，其特征在于，所述控制装置(38)设计用于，在所述第三阶段和/或第四阶段中打开所述第一阀和第二阀(14，16)，从而使所述液体(11)流过所述蒸发腔(12)。
全文摘要
本发明涉及一种液体计量装置，具有液滴发生器(2)，该液滴发生器具有储备室(3)；和与储备室相连接的并且能够通过机电变换器(5)变换的、带有出口(7)的挤压室(6)，其在激发变换器(5)时将液滴(8)通过由气源(27)产生的气流(9)或者反向于该气流从冷区域(10)射入能加热的区域(1)。为了使该装置适合于在过程分析中进行自动的并且近似连续的液体计量，设有通过阀(14，16)由需计量的液体(11)流过的、能加热的蒸发腔(12)，在蒸发腔和储备室(3)之间通过其它的阀(18，22)连接着冷凝腔(20)。冷凝腔(20)和储备室(3)通过额外的阀(30，32)和压力调节装置(28)连接在气源(27)上。
文档编号G01N30/72GK102667464SQ201080058926
公开日2012年9月12日 申请日期2010年12月21日 优先权日2009年12月22日
发明者乌多·格勒特 申请人:西门子公司