顶空进样装置制造方法
【专利摘要】一种顶空试样分析装置，具备：试样气体提取流路(F1)，其一端连接于针头；加压用气体导入流路(F2)和排气用流路(F3)，该加压用气体导入流路(F2)和排气用流路(F3)经由分支管(T1)并联连接于该流路(F1)的另一端；压力控制装置(61)，其以规定的压力将加压用气体送出到加压用气体导入流路(F2)；电磁阀(SV1)和(SV2)，该电磁阀(SV1)和(SV2)分别设置在加压用气体导入流路(F2)和排气用流路(F3)的中途；以及切换单元(20)，其在将计量管(30)安装于试样气体提取流路(F1)的中途的状态与从该流路(F1)切断计量管(30)的状态之间进行切换，在比排气用流路(F3)的电磁阀(SV2)更靠上游侧设置压力传感器(70)。将针头(10)刺入试样容器(11)，关闭电磁阀(SV2)并打开电磁阀(SV1)而将加压用气体导入到试样容器(11)，利用泄漏判断部(82)监视此时的压力传感器(70)的测量值，并基于其结果来判断是否发生从试样容器(11)泄漏气体。
【专利说明】顶空进样装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种顶空进样装置，该顶空进样装置用于通过顶空法提取从液体试样、固体试样挥发出的试样气体并将该试样气体导入到气相色谱装置、气相色谱质谱仪等气体分析装置中。
【背景技术】
[0002]顶空进样装置是如下一种装置:通过将收容在容器内的液体试样或者固体试样在固定温度下加热固定时间而使沸点比较低的成分挥发，从容器内的上部空间(顶空)提取固定量的含有这些成分的气体(试样气体)并导入到气相色谱装置等气体分析装置中(例如，参照专利文献I)。这种顶空进样装置优选使用于例如对食品中的香料、水中的挥发性有机化合物等进行色谱分析时等。
[0003]在图8中示出以往的顶空进样装置的结构的一例。该装置具有试样导入部100和控制部200，从安装于试样导入部100的试样容器11提取规定量的试样气体并导入到设置于色谱分析装置的柱(省略图示)。
[0004]在试样导入部100中，流路切换阀20是具有端口 a?f六个端口的旋转式的六端口二位阀，在控制部200的控制下，二选一地切换为图8中用实线表示的连接状态(以下，称为“装载状态”)或者用虚线表示的连接状态(以下，称为“注射状态”)。
[0005]流路切换阀20的端口 a与用于提取试样气体的针头10相连接(以下，将连接端口 a和针头10的流路称为“流路F1”)。用于导入用于对试样容器11内进行加压的气体(加压用气体)的气体入口 41和用于排出试样气体的气体出口 51经由分支管Tl与端口 b相连接(以下，将分支管Tl与气体入口 41之间的流路称为“流路F2”，将分支管Tl与气体出口 51之间的流路称为“流路F3”)。在流路F2上设置有电磁阀SVl，在流路F3上设置有电磁阀SV2。端口 c经由具有规定的容积的计量管30连接于端口 f。端口 d与用于导入载气的气体入口 42相连接(以下，将连接端口 d和气体入口 42的流路称为“流路F4”)。端口 e经由分支管T2与柱的入口端和分流流路F6相连接(以下，将端口 e至柱的流路称为“流路F5”)。分流流路F6用于排出试样气体的一部分而不将该试样气体的一部分送出到柱，在分流流路F6的末端设置有用于排出试样气体的气体出口 52。
[0006]此外，气体入口 41和气体出口 51连接于压力控制装置(图中的“APC”)61，利用该压力控制装置61控制流经气体入口 41和气体出口 51的气体的压力。另一方面，气体入口 42和气体出口 52被流量控制装置(AFC) 62控制，利用该流量控制装置62控制流经气体入口 42和气体出口 52的气体的流量。
[0007]下面，对利用试样导入部100将试样气体导入到柱时的过程进行说明。
[0008]⑴加压工序
[0009]首先，关闭电磁阀SV1、SV2，在使流路切换阀20成为装载状态之后，将针头10刺入试样容器11，使其前端位于试样容器11的上部空间(顶空)。然后，利用未图示的加热单元将试样容器11加热至规定的温度。之后，打开电磁阀SV1，从气体入口 41导入加压用气体。由此，加压用气体被导入到试样容器11而使试样容器11的内部被加压。
[0010](ii)平衡化工序
[0011]接着，关闭电磁阀SV1，在该状态下待机固定时间(将该固定时间称为“待机时间”)。由此，从试样容器11经由流路Fl —端口 a —端口 f —计量管30 —端口 C —端口 b直到分支管Tl的路径、流路F2中的分支管Tl与电磁阀SVl之间的区域以及流路F3中的分支管Tl与电磁阀SV2之间的区域的内部空间的压力和温度被平衡化。
[0012](iii)试样气体提取工序
[0013]接着，当打开电磁阀SV2时,含有在试样容器11内发生气化的试样成分的气体(试样气体)从针头10流入流路Fl，经由流路切换阀20流入计量管30。此时流入到计量管30的气体的一部分经由流路切换阀20、分支管Tl以及流路F3从气体出口 51排出。此夕卜，在上述工序期间，载气从气体入口 42按流路F4 —端口 d —端口 e —流路F5的顺序通过并流向柱。
[0014](iv)试样气体导入工序
[0015]之后，当将流路切换阀20切换为注射状态时，从气体入口 42供给的载气按流路F4 —端口 d —端口 c —计量管30 —端口 f —端口 e —流路F5的顺序通过并流向柱。由此，保持在计量管30中的规定量的试样气体随着载气的流动而被导入到柱。此外，此时从流路切换阀20的端口 e流出并到达分支管T2的载气和试样气体的一部分以规定的分流比流入分流流路F6并从气体出口 52排出。
[0016]专利文献1:日本特开2002-005913号公报
【发明内容】
[0017]发明要解决的问题
[0018]一般地，在如上所述的顶空进样装置中使用的试样容器11为用由硅橡胶等构成的盖(隔膜)将玻璃制的瓶密封的构造，通过将针头10刺穿该盖来进行试样气体的提取。因此，在由于盖没有盖紧等原因使试样容器11的密封度不足的情况下，有时从试样容器11泄漏气体。如果在上述加压工序至试样气体提取工序期间发生这种气体泄漏，则试样气体被稀释，或者试样气体的提取量下降，从而有可能无法进行准确的分析。但是，在以往的顶空进样装置中，不能检测这种试样容器的气体泄漏。
[0019]另外，在上述那样的顶空进样装置中针头10的内部发生堵塞的情况下，也不能进行试样气体的恰当的提取，恐怕不能得到准确的分析结果。但是，在以往的顶空进样装置中，不能检测这种针头的堵塞。
[0020]本发明是为了解决上述问题而完成的，其第一目的在于提供一种能够检测是否发生从试样容器泄漏气体的顶空进样装置。另外，第二目的在于提供一种能够到检测针头的堵塞的顶空进样装置。
[0021]用于解决问题的方案
[0022]为了解决上述问题而完成的本发明所涉及的顶空进样装置的第一方式的特征在于，具有:
[0023]a)试样气体提取流路，其一端连接于针头；
[0024]b)加压用气体导入流路和排气用流路，该加压用气体导入流路和排气用流路经由分支管并联连接于上述试样气体提取流路的另一端；
[0025]c)第一开闭阀，其设置在上述加压用气体导入流路的中途；
[0026]d)第二开闭阀，其设置在上述排气用流路的中途；
[0027]e)压力传感器，其设置在上述排气用流路的上述分支管与第二开闭阀之间、上述试样气体提取流路或者上述加压用气体导入流路的任一位置，用于测量该位置处的流路内的压力；以及
[0028]f)气体泄漏判断单元，其基于将上述针头刺入试样容器并关闭上述第二开闭阀、并且打开上述第一开闭阀将加压用气体导入到上述加压用气体导入流路时的上述压力传感器的测量值，来判断是否发生从上述试样容器泄漏气体。
[0029]在包括上述结构的顶空进样装置中，在发生了从试样容器泄漏气体的情况下，将针头刺入试样容器并在关闭第二开闭阀的状态下将加压用气体导入到加压用气体导入流路，此时的上述压力传感器的测量值小于通常时(即，没有发生泄漏的情况)的压力传感器的测量值。因此，根据上述气体泄漏判断单元，能够基于上述加压工序中的压力传感器的测量值来自动判断是否发生从该试样容器泄漏气体。
[0030]另外，为了解决上述问题而完成的本发明所涉及的顶空进样装置的第二方式的特征在于，具有:
[0031]a)试样气体提取流路，其一端连接于针头；
[0032]b)加压用气体导入流路和排气用流路，该加压用气体导入流路和排气用流路经由分支管并联连接于上述试样气体提取流路的另一端；
[0033]c)第一开闭阀，其设置在上述加压用气体导入流路的中途；
[0034]d)第二开闭阀，其设置在上述排气用流路的中途；
[0035]e)压力传感器，其设置在上述加压用气体导入流路的上述分支管与第一开闭阀之间、上述排气用流路的上述分支管与第二开闭阀之间、或者上述试样气体提取流路的任一位置，用于测量该位置处的流路内的压力；以及
[0036]f)气体泄漏判断单元，其基于从上述加压用气体导入流路向试样容器导入了加压用气体后、在整个预定的待机时间内维持上述第一开闭阀和上述第二开闭阀都关闭的状态时的该待机时间内的上述压力传感器的测量结果，来判断是否发生从上述试样容器泄漏气体。
[0037]在没有发生从试样容器泄漏气体的情况下，上述待机时间期间的压力传感器的测量值几乎不发生变化，但在发生了从试样容器泄漏气体的情况下，在上述待机时间期间压力传感器的测量值逐渐降低。因此，根据如上所述的结构，还能够对规模比较小的气体泄漏进行检测。
[0038]另外，为了解决上述问题而完成的本发明所涉及的顶空进样装置的第三方式的特征在于，具有:
[0039]a)试样气体提取流路，其一端连接于针头；
[0040]b)加压用气体导入流路和排气用流路，该加压用气体导入流路和排气用流路经由分支管并联连接于上述试样气体提取流路的另一端；
[0041]c)第一开闭阀，其设置在上述加压用气体导入流路的中途；
[0042]d)第二开闭阀，其设置在上述排气用流路的中途；
[0043]e)压力传感器，其设置在上述排气用流路的上述分支管与第二开闭阀之间、上述试样气体提取流路或者上述加压用气体导入流路的任一位置，用于测量该位置处的流路内的压力；以及
[0044]f)堵塞判断单元，其基于关闭上述第二开闭阀并且打开上述第一开闭阀而将加压用气体送出到加压用气体导入流路时的上述压力传感器的测量结果，来判断上述针头是否发生堵塞。
[0045]在包括上述结构的顶空进样装置中，在针头的内部发生堵塞的情况下，在关闭第二开闭阀的状态下打开第一开闭阀而将加压用气体导入到加压用气体导入流路，此时的上述压力传感器的测量值大于通常时(即，没有发生堵塞的情况)的压力传感器的测量值。因而，根据上述堵塞判断单元，能够基于此时的压力传感器的测量值自动判断针头是否发生堵塞。
[0046]上述本发明的第一方式和第三方式所涉及的顶空进样装置中的压力传感器，既可以利用以往的设置在加压用气体导入流路的入口处的压力控制装置中内置的压力传感器，也可以另外重新设置。
[0047]此外，当将内部具备树脂制的部件的压力传感器配设于加压用气体导入流路或者试样气体提取流路时，在加压用气体经由这些流路被导入到试样容器的过程中，由上述树脂产生的气体有可能混入加压用气体。为了防止该情况，期望使用不具有树脂制部件的压力传感器来作为上述压力传感器，或者将上述压力传感器配设在上述排气用流路的上述分支管与第二开闭阀之间。
[0048]此外，期望在本发明所涉及的顶空进样装置中还设置通知单元，该通知单元向用户通知由气体泄漏判断单元或者堵塞判断单元得到的判断结果。
[0049]另外，期望在本发明所涉及的顶空进样装置中还具备存储单元，该存储单元对由上述气体泄漏判断单元或者堵塞判断单元得到的判断结果和/或成为上述判断的依据的压力传感器的测量值进行记录。
[0050]发明的效果
[0051]如以上说明那样，根据本发明的第一方式或者第二方式所涉及的顶空进样装置，能够容易地获知试样容器是否发生了气体泄漏。另外，根据本发明的第三方式所涉及的顶空进样装置，能够容易地获知针头是否发生堵塞。
【专利附图】
【附图说明】
[0052]图1是本发明的实施例1所涉及的顶空进样装置的概要结构图。
[0053]图2是表示该实施例所涉及的顶空进样装置的动作的流程图。
[0054]图3是表示该实施例的压力曲线的例子的图。
[0055]图4是表示该实施例的压力曲线的另一例的图。
[0056]图5是本发明的实施例2所涉及的顶空进样装置的概要结构图。
[0057]图6是表示该实施例所涉及的顶空进样装置的动作的流程图。
[0058]图7是表示该实施例的压力曲线的例子的图。
[0059]图8是以往的顶空进样装置的概要结构图。
【具体实施方式】
[0060]下面，列举实施例来说明用于实施本发明的方式。
[0061]实施例1
[0062]图1是本发明的一个实施例所涉及的顶空进样装置的概要结构图。此外，在该图中试样导入部100采用了分流方式，但当然也可以是不分流(Splitless)方式。另外，对与已经说明的图8相同的构成要素附加相同的附图标记，只要不特殊要求就省略详细的说明。
[0063]本实施例的顶空进样装置具备判断试样容器11是否发生气体泄漏的功能，基本结构与已经说明的图8相同，但作为特征性的构成要素，在流路F3上的分支管Tl与电磁阀SV2之间的区域具备压力传感器70，该压力传感器70用于测量该区域的流路内的气体压力。另外，控制部200中设置有泄漏判断部82，并且控制部200连接有通知部84。
[0064]控制部200除了包括上述泄漏判断部82以外，还包括动作控制部81和存储部83。动作控制部81对试样导入部100的电磁阀SV1、SV2、流路切换阀20、压力控制装置(APC)61、流量控制装置(AFC)62以及压力传感器70等的动作进行控制。泄漏判断部82基于由上述压力传感器70得到的测量结果来判断试样容器11是否发生气体泄漏。存储部83包括硬盘装置等存储装置，对由泄漏判断部82得到的判断结果等进行存储。
[0065]此外，压力控制装置61为以下结构:内置有将包括气瓶等的加压用气体源(省略图示)与气体入口 41相连接的连接流路、设置在该连接流路中的压力计以及用于将该流路打开和关闭的开闭阀(均省略图示)，进行控制使得当该压力计的测量值低于预先设定的目标值Pl时打开上述开闭阀，当该压力计的测量值高于上述目标值Pl时关闭上述开闭阀。
[0066]控制部200例如能够由通用的个人计算机构成，通过执行安装于该计算机的专用的控制/处理软件，能够实现各种控制、数据处理的功能。此外，控制部200也可以由专用的硬件构成。
[0067]通知部84向用户通知由泄漏判断部82得到的判断结果，例如具备监视器等显示装置，能够在该监视器上显示判断结果。另外，通知部84也可以具备扬声器等声音输出单元，除了利用上述显示装置进行通知以外还利用声音进行判断结果的通知，或者将利用声音进行判断结果的通知代替利用上述显示装置进行通知。
[0068]在上述试样导入部100中，流路Fl和从流路切换阀20的端口 a到分支管Tl的区域相当于本发明中的试样气体导入流路。另外，流路F2和上述连接流路相当于加压用气体导入流路，流路F3相当于排气用流路。另外，电磁阀SV1、SV2分别相当于本发明中的第一开闭阀和第二开闭阀。
[0069]接着，参照图2的流程图对利用本实施例所涉及的顶空试样分析装置向气体分析装置导入试样气体时的动作进行说明。
[0070]首先，关闭电磁阀SV1、SV2，在使流路切换阀20成为装载状态之后，将针头10刺穿安装于试样导入部100的多个试样容器(省略图不)中的一个试样容器11的盖12,使该针头10的前端位于试样容器11内的上部空间(步骤Sll)。接着，利用未图示的加热单元将试样容器11加热至规定的温度，使试样容器11内的试样气化。之后，打开电磁阀SVl,从上述加压用气体源经由压力控制装置61向气体入口 41导入加压用气体。由此，从气体入口 41导入的加压用气体经由电磁阀SVl —分支管Tl —端口 b —端口 c —计量管30 —端口 f —端口 a —针头10被导入到试样容器11(步骤S12)。
[0071]此时，从打开电磁阀SVl的瞬间(即加压工序刚刚开始)起利用泄漏判断部82监视压力传感器70的测量值，制作如图3所示的压力曲线。另一方面，在存储部83中预先存储有根据试样导入部100的配管结构、加压用气体的送出条件预先计算出的理想的(即，假设试样容器11没有发生气体泄漏的情况下的)压力曲线。然后，在加压工序完成的时间点(或者从开始加压起经过规定时间后的时间点)，泄漏判断部82将根据压力传感器70的测量值制作出的压力曲线与上述理想的压力曲线进行比较，例如基于二者的一致度是否为预定的阈值以上来判断是否从试样容器11泄漏气体(步骤S13)。
[0072]此外，在上述步骤S12中，在刚刚将电磁阀SVl打开后，上述压力控制装置61内设置的压力计的测量值变得低于目标值P1，因此打开该压力控制装置61内的开闭阀而使加压用气体流入流路F2，之后，上述压力计的测量值逐渐变高，在该测量值超过目标值Pl的时间点关闭上述开闭阀而停止向流路F2供给加压用气体。
[0073]因而，在没有发生从试样容器11泄漏气体的情况下，加压工序中的上述压力传感器70的测量值如图3中的线A那样在加压工序刚刚开始后就急剧上升，在达到上述目标值Pl之后成为横向持平的状态。与此相对地，在从试样容器11泄漏气体的情况下，被供给到流路F2的加压用气体从试样容器11泄漏到外部，因此上述压力传感器70的测量值如图3中的线B那样以比目标值Pl低的值成为横向持平，或者如图3中的线C那样虽达到目标值Pl但从加压工序开始直到达到目标值所需的时间变长。
[0074]在此，在根据压力传感器70的测量值制作出的压力曲线与上述理想的压力曲线(图3中的线A)大致一致的情况下，本实施例的泄漏判断部82判断为没有发生从试样容器11泄漏气体，在根据压力传感器70的测量值制作出的压力曲线如图3中的线B、线C那样与理想的压力曲线A大不相同的情况下，本实施例的泄漏判断部82判断为从试样容器11泄漏气体。此外，也可以不制作上述那样的压力曲线，而通过将加压开始后的规定时刻的压力传感器70的测量值与作为该时刻的理想的压力值而预先计算出的值进行比较，来判断是否发生从试样容器11泄漏气体。
[0075]在上述步骤S13中判断为发生从试样容器11泄漏气体的情况下，利用通知部84向用户通知发生从试样容器11泄漏气体(步骤S20)，并且将从加压工序刚刚开始后到上述判断完成为止的期间内获取到的压力传感器70的测量值和/或上述步骤S13中的判断结果记录到存储部83 (步骤S21)，关闭电磁阀SV1，停止试样导入部100的动作。此外，也可以与泄漏判断部82的判断的结果无关地将测量值、判断结果记录到存储部83。
[0076]另一方面，在步骤S13中判断为没有发生从试样容器11泄漏气体的情况下，关闭电磁阀SV1，以该状态待机固定时间(步骤S14)。
[0077]此时，从关闭电磁阀SVl的瞬间(即平衡化工序刚刚开始后)起利用泄漏判断部82监视压力传感器70的测量值，制作如图4所示的压力曲线。另一方面，在存储部83中预先存储有根据试样导入部100的配管结构、加压用气体的送出条件而预先计算出的理想的(即，假设试样容器11没有发生气体泄漏的情况下的)压力曲线。然后，在平衡化工序完成的时间点(或者从开始平衡化工序起经过规定时间后的时间点)，泄漏判断部82将根据压力传感器70的测量值制作出的压力曲线与上述理想的压力曲线进行比较，例如基于二者的一致度是否为预定的阈值以上来判断是否从试样容器11泄漏气体(步骤S15)。由此，在根据压力传感器70的测量值制作出的压力曲线与理想的压力曲线(例如图4中的线D)大致一致的情况下，判断为没有发生从试样容器11泄漏气体，在根据压力传感器70的测量值制作出的压力曲线如图4中的线E那样与理想的压力曲线D大不相同的情况下，判断为从试样容器11泄漏气体。此外，在此也可以不制作上述那样的压力曲线，而通过将平衡化工序开始后的规定时刻的压力传感器70的测量值与作为该时刻的理想的压力值而预先计算出的值进行比较，来判断是否发生从试样容器11泄漏气体。
[0078]在上述步骤S15中判断为发生从试样容器11泄漏气体的情况下，利用通知部84向用户通知发生从试样容器11泄漏气体(步骤S20)，并且将从平衡化工序刚刚开始后到上述判断完成为止的期间内获取到的压力传感器70的测量值和/或上述步骤S15中的判断结果记录到存储部83 (步骤S21)，中止试样的导入。此外，也可以与泄漏判断部82的判断的结果无关地将测量值、判断结果记录到存储部83。
[0079]另一方面，在步骤S15中判断为没有发生从试样容器11泄漏气体的情况下，接着打开电磁阀SV2。于是,含有从试样容器11内的试样产生的气体成分的试样气体从针头10流入流路F1，经由流路切换阀20流入计量管30。由此，上述试样气体被提取到计量管30内(步骤S16)。此外，此时流入到计量管30的气体的一部分经由流路切换阀20、分支管Tl以及流路F3从气体出口 51排出。另一方面，在上述工序期间，载气从气体入口 42按流路F4 —端口 d —端口 e —流路F5的顺序通过并流向柱。
[0080]之后，当将流路切换阀20切换为注射状态时，从气体入口 42供给的载气按流路F4—端口 d—端口 c—计量管30—端口 f —端口 e—分支管T2的顺序通过并流向柱。由此，保持在计量管30中的规定量的试样气体随着载气的流动而被导入到柱(步骤S17)。此夕卜，此时从流路切换阀20的端口 e流出而到达分支管T2的载气和试样气体的一部分以规定的分流比流入分流流路F6并从气体出口 52排出。
[0081]如果完成向柱导入试样气体，则将流路切换阀20切换为装载状态，在将电磁阀SV1、SV2关闭的状态下从试样容器11拔出针头10(步骤S18)。然后，针对安装于试样导入部100的所有试样容器判断是否完成向柱导入试样气体(步骤S19)。在此，在完成了所有试样的导入的情况下，结束试样导入部100的动作。另一方面，在存在未导入的试样的情况下，返回到步骤S11，反复执行步骤Sll?S19的动作，直到完成所有试样的导入为止。
[0082]如上所述，根据本实施例所涉及的顶空进样装置，通过在比流路F3的电磁阀SV2更靠上游侧设置压力传感器，能够对加压工序和平衡化工序时的试样容器11内的压力进行测量，由此能够获知是否从试样容器11泄漏气体。
[0083]此外，在上述例子中设为在加压工序和平衡化工序各工序中进行气体泄漏的判断的结构，但也可以仅在上述两个工序中的某一个工序中进行气体泄漏判断。此外，在平衡化工序中进行判断的情况下，即使是小规模的气体泄漏也能够进行检测，但为了进行准确的判断，需要较长时间地监视压力传感器70的测量值。因此，在仅能检测规模比较大的气体泄漏即可的情况下，期望仅在加压工序中进行气体泄漏判断。
[0084]另外，在上述例子中设为在通知用户发生气体泄漏之后自动停止试样导入部100的动作的结构，但也可以在上述通知时让用户选择是停止还是继续试样导入部100的动作。另外，也可以由用户预先设定在判断为发生气体泄漏的情况下是停止还是继续试样导入部100的动作，并将该设定预先存储到存储部83，按照该设定来控制试样导入部100的动作。此外，即使在用户选择了继续试样导入部100的动作的情况下，由于压力传感器70的测量值和/或泄漏判断部82的判断结果被记录到存储部83，因此也能够之后参照记录仅对发生气体泄漏的试样重新进行分析。另外，也能够在由气体分析装置得到的分析结果不恰当的情况下，通过之后参照记录来阐明原因。
[0085]另外，在上述实施例中，在分支管Tl与电磁阀SV2之间设置有压力传感器70，但除此以外，在电磁阀SVl与分支管Tl之间、分支管Tl与流路切换阀20的端口 b之间、或者流路Fl上的任一位置处设置有压力传感器70的情况下，也能够实现上述相同的功能。另外，在仅在加压时进行气体泄漏判断的情况下，也能够在压力控制装置61与电磁阀SVl之间设置压力传感器70。另外，还能够设为以下结构:基于压力控制装置61内设置的压力计的测量值来进行如上所述的加压工序中的气体泄漏判断(在该情况下，该压力计相当于本发明中的压力传感器)。
[0086]实施例2
[0087]接着，对本发明所涉及的顶空进样装置的另一实施例进行说明。图5是本实施例所涉及的顶空进样装置的概要结构图。此外，在该图中试样导入部100采用了分流方式，但当然也可以是不分流方式。另外，对与已经说明的图8相同的构成要素附加相同的附图标记，只要不特殊要求就省略详细的说明。
[0088]本实施例的顶空进样装置具备判断针头10是否发生堵塞的功能，基本结构与已经说明的图8的结构相同，但作为特征性的构成要素，在流路F3上的分支管Tl与电磁阀SV2之间的区域具备压力传感器70，该压力传感器70用于测量该区域的流路内的气体压力。另外，在控制部200中设置有堵塞判断部85，并且该控制部200连接有通知部84。
[0089]控制部200除了包括上述堵塞判断部85以外，还包括动作控制部81和存储部83。动作控制部81对试样导入部100的电磁阀SV1、SV2、流路切换阀20、压力控制装置(APC)61、流量控制装置(AFC)62以及压力传感器70等的动作进行控制。堵塞判断部85基于由上述压力传感器70得到的测量结果来判断针头10是否发生堵塞。存储部83包括硬盘装置等存储装置，对由堵塞判断部85得到的判断结果等进行存储。
[0090]此外，压力控制装置61为以下结构:内置有将包括气瓶等的加压用气体源(省略图示)与气体入口 41相连接的连接流路、设置在该连接流路中的压力计以及用于将该流路打开和关闭的开闭阀(均省略图示)，进行控制使得当该压力计的测量值低于预先设定的目标值Pl时打开上述开闭阀，当该压力计的测量值高于上述目标值Pl时关闭上述开闭阀。
[0091]控制部200例如能够由通用的个人计算机构成，通过执行安装于该计算机的专用的控制/处理软件，能够实现各种控制、数据处理的功能。此外，控制部200也可以由专用的硬件构成。
[0092]通知部84向用户通知由堵塞判断部85得到的判断结果，例如具备监视器等显示装置，能够在该监视器上显示判断结果。另外，通知部84也可以具备扬声器等声音输出单元，除了利用上述显示装置进行通知以外还利用声音进行判断结果的通知，或者将利用声音进行判断结果的通知代替利用上述显示装置进行通知。
[0093]在上述试样导入部100中，流路Fl和从流路切换阀20的端口 a到分支管Tl的区域相当于本发明中的试样气体导入流路。另外，流路F2和上述连接流路相当于加压用气体导入流路，流路F3相当于排气用流路。另外，电磁阀SV1、SV2分别相当于本发明中的第一开闭阀和第二开闭阀。
[0094]接着，参照图6的流程图对利用本实施例所涉及的顶空试样分析装置向气体分析装置导入试样气体时的动作进行说明。
[0095]首先，将针头10刺穿安装于试样导入部100的多个试样容器(省略图示)中的一个试样容器11的盖12，使该针头10的前端位于试样容器11内的上部空间(步骤S31)。之后，执行上述加压工序(步骤S32)、平衡化工序(步骤S33)、试样气体提取工序(步骤S34)以及试样气体导入工序(步骤S35)。此外，这些工序是用于提取试样的基本的动作，与已经说明的图8的装置相同，因此省略详细的说明。
[0096]之后，在试样气体导入工序(步骤S35)完成的时间点，将流路切换阀20切换为装载状态。然后，在将电磁阀SV1、SV2关闭的状态下从试样容器11拔出针头10 (步骤S36)，打开SVl并将加压用气体导入到流路F1。此时，从打开电磁阀SVl的瞬间起利用堵塞判断部85监视压力传感器70的测量值，制作如图7所示的压力曲线。另一方面，在存储部83中预先存储有根据试样导入部100的配管结构、加压用气体的送出条件而预先计算出的理想的(即，假设针头10没有堵塞的情况下的)压力曲线。然后，在从打开电磁阀SVl起经过规定时间后的时间点，堵塞判断部85将根据压力传感器70的测量值制作出的压力曲线与上述理想的压力曲线进行比较，例如基于二者的一致度是否为预定的阈值以上来判断针头10是否堵塞(步骤S37)。
[0097]此外，在上述步骤S37中刚刚将电磁阀SVl打开后，上述压力控制装置61内设置的压力计的测量值变得低于目标值P1，因此该压力控制装置61内的开闭阀打开，从气体入口 41向流路F2流入加压用气体。此时，在针头10没有堵塞的情况下，上述加压用气体从针头10的前端泄漏到外部，流路F2、F1以及流路F3的从分支管Tl到电磁阀SV2之间的流路内的压力几乎不会上升。因此，此时的由压力传感器70得到的测量值例如成为图7中的线F那样。与此相对地，在针头10发生堵塞的情况下，流路F2、F1以及流路F3的从分支管Tl到电磁阀SV2之间的流路内的压力随着加压用气体的流入而上升，因此此时的由压力传感器70得到的测量值成为如图7中的线G或者线H那样。
[0098]此外，在如图7中的线G那样由压力传感器70得到的测量值达到目标值Pl的情况下，由上述压力控制装置61内的压力计得到的测量值也超过目标值P1，因此上述开闭阀被关闭，停止从气体入口 41流入加压用气体。另一方面，在如图7中的线F、线H那样由压力传感器70得到的测量值没有达到目标值Pl的情况下，由压力控制装置61内的压力计得到的测量值也没有达到目标值P1，上述开闭阀没有被关闭，因此在关闭电磁阀SVl之前，从气体入口 41持续向流路F2流入加压用气体。
[0099]例如在根据压力传感器70的测量值制作出的压力曲线与上述理想的压力曲线(图7中的线F)大致一致的情况下，本实施例的堵塞判断部85判断为针头10没有发生堵塞，在根据压力传感器70的测量值制作出的压力曲线如图7中的线G或者H那样与理想的压力曲线F大不相同的情况下，本实施例的堵塞判断部85判断为针头10发生堵塞。此外，也可以不制作上述那样的压力曲线，而通过在打开电磁阀SVl后，将规定的时刻的压力传感器70的测量值与作为该时刻的理想的压力值而预先计算出的值进行比较，来判断针头10是否发生堵塞。
[0100]在上述步骤S37中判断为针头10发生堵塞的情况下，利用通知部84向用户通知针头10发生堵塞(步骤S39)，并且关闭电磁阀SVl。然后，将从在上述步骤S36、S37中从试样容器11拔出针头10并打开SVl后到上述判断完成为止的期间内获取到的压力传感器70的测量值和/或上述步骤S37中的判断结果记录到存储部83 (步骤S40)，停止试样导入部100的动作。此外，也可以与堵塞判断部85的判断的结果无关地将测量值、判断结果记录到存储部83。
[0101]另一方面，在上述步骤S37中判断为针头10没有发生堵塞的情况下，关闭电磁阀SVl，接着，针对安装于试样导入部100的所有试样容器判断是否完成向柱导入试样气体(步骤S38)。在此，在完成了所有试样的导入的情况下，结束试样导入部100的动作。另一方面，在存在未导入的试样的情况下，返回到步骤S31，反复执行步骤S31?S38的动作直到所有试样的导入完成为止。
[0102]如上所述，根据本实施例所涉及的顶空进样装置，通过在比流路F3的电磁阀SV2更靠上游侧设置压力传感器，能够测量在关闭电磁阀SV2的状态下将加压用气体导入到流路F2时对该针头施加的压力，由此能够容易地获知针头10是否堵塞。
[0103]另外，在上述例子中，设为在向用户通知了针头10堵塞之后自动停止试样导入部100的动作的结构，但也可以在上述通知时让用户选择是停止还是继续试样导入部100的动作。另外，也可以由用户预先设定在判断为针头10堵塞的情况下是停止还是继续试样导入部100的动作，并将该设定预先存储到存储部83，基于该设定来控制试样导入部100。此夕卜，即使在用户选择了继续试样导入部100的动作的情况下，由于压力传感器70的测量值和/或泄漏判断部82的判断结果被记录到存储部83，因此也能够之后参照记录仅对针头发生了堵塞的试样重新进行分析。另外，也能够在由气体分析装置得到的分析结果不恰当的情况下，通过之后参照记录来阐明原因。
[0104]此外，在上述例子中，设为每当针对一个试样容器完成向气体分析装置导入试样气体时对针头的堵塞进行判断的结构，但进行判断的定时并不限定于上述定时，例如也可以在将针头刺入最初的试样容器之前也进行如上所述的堵塞的判断。由此，能够防止没有察觉针头发生堵塞就将针头刺入试样容器而浪费贵重的试样。另外，也可以设为每当针对预定个数的试样容器完成向柱导入试样气体时进行判断的结构，或者设为根据用户的指示在适当的定时进行判断的结构。
[0105]另外，在上述实施例中，在分支管Tl与电磁阀SV2之间设置有压力传感器70，但即使在电磁阀SVl与分支管Tl之间、分支管Tl与流路切换阀20的端口 b之间、压力控制装置61与电磁阀SVl之间、或者流路Fl上的任一位置设置有压力传感器70的情况下，也能够实现上述相同的功能。另外，还能够设为基于压力控制装置61内设置的压力计的测量值来进行如上所述的针头的堵塞判断的结构(在该情况下，该压力计相当于本发明中的压力传感器)。
[0106]以上，使用实施例对用于实施本发明的方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施例，在本发明的宗旨的范围内允许进行适当变更。例如，在上述实施例中，设为进行试样容器是否发生气体泄漏的判断或者针头是否发生堵塞的判断中的某一判断的结构，但也可以在一台装置中进行这两种判断。在该情况下，在控制部200中设置泄漏判断部82和堵塞判断部85这两个部件。
[0107]附图标记说明
[0108]100:试样导入部；200:控制部；10:针头；11:试样容器；12:盖；20:流路切换阀；30:计量管；41、42:气体入口 ；51、52:气体出口 ；61:压力控制装置；62:流量控制装置；70:压力传感器；81:动作控制部；82:泄漏判断部；83:存储部；84:通知部；85:堵塞判断部。
【权利要求】
1.一种顶空进样装置，其特征在于，具有: a)试样气体提取流路，其一端连接于针头； b)加压用气体导入流路和排气用流路，该加压用气体导入流路和排气用流路经由分支管并联连接于上述试样气体提取流路的另一端； c)第一开闭阀，其设置在上述加压用气体导入流路的中途； d)第二开闭阀，其设置在上述排气用流路的中途； e)压力传感器，其设置在上述排气用流路的上述分支管与第二开闭阀之间、上述试样气体提取流路和上述加压用气体导入流路中的任一位置，用于测量该位置处的流路内的压力；以及 f)气体泄漏判断单元，其基于将上述针头刺入试样容器并关闭上述第二开闭阀、并且打开上述第一开闭阀将加压用气体导入到上述加压用气体导入流路时的上述压力传感器的测量结果，来判断是否发生从上述试样容器泄漏气体。
2.一种顶空进样装置，其特征在于，具有: a)试样气体提取流路，其一端连接于针头； b)加压用气体导入流路和排气用流路，该加压用气体导入流路和排气用流路经由分支管并联连接于上述试样气体提取流路的另一端； c)第一开闭阀，其设置在上述加压用气体导入流路的中途； d)第二开闭阀，其设置在上述排气用流路的中途； e)压力传感器，其设置在上述加压用气体导入流路的上述分支管与第一开闭阀之间、上述排气用流路的上述分支管与第二开闭阀之间、和上述试样气体提取流路中的任一位置，用于测量该位置处的流路内的压力；以及 f)气体泄漏判断单元，其基于从上述加压用气体导入流路向试样容器导入了加压用气体后、在整个预定的待机时间内维持上述第一开闭阀和上述第二开闭阀都关闭的状态时的该待机时间内的上述压力传感器的测量结果，来判断是否发生从上述试样容器泄漏气体。
3.根据权利要求1或2所述的顶空进样装置，其特征在于， 还具有存储单元，该存储单元存储由上述气体泄漏判断单元得到的判断结果。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的顶空进样装置，其特征在于， 还具有通知单元，该通知单元在由上述气体泄漏判断单元判断为发生气体泄漏的情况下向用户通知发生气体泄漏。
5.一种顶空进样装置，其特征在于，具有: a)试样气体提取流路，其一端连接于针头； b)加压用气体导入流路和排气用流路，该加压用气体导入流路和排气用流路经由分支管并联连接于上述试样气体提取流路的另一端； c)第一开闭阀，其设置在上述加压用气体导入流路的中途； d)第二开闭阀，其设置在上述排气用流路的中途； e)压力传感器，其设置在上述排气用流路的上述分支管与第二开闭阀之间、上述试样气体提取流路和上述加压用气体导入流路中的任一位置，用于测量该位置处的流路内的压力；以及 f)堵塞判断单元，其基于关闭上述第二开闭阀并且打开上述第一开闭阀而将加压用气体送出到加压用气体导入流路时的上述压力传感器的测量结果，来判断上述针头是否发生堵塞。
6.根据权利要求5所述的顶空进样装置，其特征在于， 还具有存储单元，该存储单元存储由上述堵塞判断单元得到的判断结果。
7.根据权利要求5或6所述的顶空进样装置，其特征在于， 还具有通知单元，该通知单元在由上述堵塞判断单元判断为针头发生堵塞的情况下向用户通知针头发生堵塞。
8.根据权利要求1~7中的任一项所述的顶空进样装置，其特征在于， 上述压力传感器 设置在上述排气用流路的上述分支管与第二开闭阀之间。
【文档编号】G01N1/00GK104081179SQ201180076305
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2011年11月30日 优先权日:2011年11月30日
【发明者】青野晃, 山本善丈 申请人:株式会社岛津制作所