RU2247367C1 - Сенсорная ячейка детектирования - Google Patents
Сенсорная ячейка детектирования Download PDFInfo
- Publication number
- RU2247367C1 RU2247367C1 RU2004103231/28A RU2004103231A RU2247367C1 RU 2247367 C1 RU2247367 C1 RU 2247367C1 RU 2004103231/28 A RU2004103231/28 A RU 2004103231/28A RU 2004103231 A RU2004103231 A RU 2004103231A RU 2247367 C1 RU2247367 C1 RU 2247367C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cell
- sensor
- volume
- detection
- substances
- Prior art date
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 11
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 5
- 240000007154 Coffea arabica Species 0.000 description 4
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 description 4
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 4
- 244000269722 Thea sinensis Species 0.000 description 4
- 235000016213 coffee Nutrition 0.000 description 4
- 235000013353 coffee beverage Nutrition 0.000 description 4
- 235000013616 tea Nutrition 0.000 description 4
- 235000019505 tobacco product Nutrition 0.000 description 4
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 229920000344 molecularly imprinted polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002113 octoxynol Polymers 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике проведения анализа газовой фазы и может быть использовано при анализе качества порошкообразных, твердых веществ (например, чая, кофе, табака, табачных изделий). Технический результат изобретения: анализ порошкообразных, твердых проб, содержащих летучие компоненты, повышение точности измерений, обеспечение возможности проведения измерений при температурах выше комнатной, предотвращение потери определяемого вещества. Сущность: в сенсорной ячейке детектирования, состоящей из реакционной емкости, выполненной из нержавеющей стали и снабженной рубашкой для термостатирования, крышки с вмонтированным держателем для пьезокварцевого сенсора, выполненной из того же материала, пьезокварцевого сенсора, патрубков ввода, вывода воздуха, реакционная емкость детектирования выполнена объемом 100 см3. Внутри упомянутой емкости расположены перфорированная с обеих сторон кассета для проб порошкообразных, твердых веществ и воздушный вентилятор для выравнивания концентрации летучих веществ по всему объему ячейки. Пьезосенсор снабжен подвижным чехлом, позволяющим приводить в действие сенсор при установившемся фазовом равновесии. 1 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к технике проведения анализа газовой фазы и может быть использовано при анализе качества порошкообразных, твердых веществ (например, чая, кофе, табака, табачных изделий).
Известна термостатируемая ячейка детектирования объемом 200 см3 с инжекторным вводом пробы определяемого вещества объемом 10 мкл микрошприцем непосредственно в ячейку [Selective piezoelectric odor sensor using molecularly imprinted polymers. Ji H-S., McNiven S., Ikebukuro K., Karube I. // Anal. Chim. Acta. 1999. V. 300. P.93-100]. Сенсор перед проведением измерений выдерживают в потоке азота при расходе 0,2 дм3/мин до стабилизации аналитического сигнала. Затем подачу азота прекращают, в ячейку вводят 10 мкл раствора определяемого вещества и испаряют. Измерения аналитического сигнала прекращают, когда изменение частоты колебаний сенсора не превышает 1 Гц/мин.
Недостатком ячейки является ввод в ячейку малого объема пробы, при котором сигнал сенсора будет на уровне “шумов” либо настолько большой, что приведет к увеличению погрешности при введении пробы микрошприцем. И не позволяет анализировать твердые и порошкообразные продукты.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является ячейка ячейка детектирования объемом 500 см3, выполненная из нержавеющей стали, снабженная термостатирующей рубашкой, внешняя сторона которой покрыта теплоизолирующим материалом, состоящая из реакционной емкости, патрубков ввода, вывода воздуха и пробы, пьезокварцевого сенсора, причем крышка с вмонтированным держателем для пьезокварцевого сенсора выполнена из того же материала, а патрубок для непосредственного ввода пробы в реакционную емкость ячейки снабжен силиконовой прокладкой (Патент 2207539, G 01 N 5/02, 27/12. Заявлено от 20.06.2002. Опубл. 27.06.2003, Бюл. №18).
Недостатками этой ячейки являются непригодность для точной количественной характеристики взаимодействия определяемого вещества с сорбентом, нанесенным на электроды пьезокварцевого сенсора, поскольку измеряются кратковременные сенсорные отклики по отношению к веществам с неизвестной концентрацией, долгое время установления равновесия из-за наличия градиента концентраций, невозможность анализа твердых и порошкообразных веществ.
Задачей изобретения является создание сенсорной ячейки детектирования, позволяющей идентифицировать порошкообразные, твердые вещества (например, чай, кофе, табак, табачные изделия), содержащие летучие компоненты, по точной количественной оценке взаимодействия определяемого вещества (целевого компонента) с модификатором - сорбентом, нанесенным на электроды пьезокварцевого сенсора, устранение мешающего влияния температуры окружающей среды на сигналы пьезосенсора, повышение прочности ячейки.
Поставленная задача достигается тем, что в сенсорной ячейке детектирования, состоящей из реакционной емкости, выполненной из нержавеющей стали и снабженной рубашкой для термостатирования, внешняя сторона которой покрыта теплоизолирующим материалом, крышки с вмонтированным держателем для пьезокварцевого сенсора, выполненной из того же материала, пьезокварцевого сенсора, патрубков ввода, вывода воздуха, новым является то, что реакционная емкость детектирования объемом 100 см3, внутри которой расположены перфорированная с обеих сторон кассета для проб порошкообразных, твердых веществ и воздушный вентилятор для выравнивания концентрации летучих веществ по всему объему ячейки, при этом пьезосенсор снабжен подвижным чехлом, позволяющим приводить в действие сенсор при установившемся фазовом равновесии.
Технический результат заключается в проведении измерений при различных температурах, выводе сенсорной ячейки на заданный режим работы за короткий период за счет выравнивания концентрации летучих веществ по всему объему ячейки вентилятором, упрощении аппаратурного оформления сенсорной ячейки и минимизации потерь вещества за счет применения перфорированной с обеих сторон кассеты для проб и подвижного чехла для пьезосенсора, позволяющего приводить в действие сенсор при установлении фазового равновесия.
Схема сенсорной ячейки детектирования представлена на чертеже.
Сенсорная ячейка детектирования представляет собой цилиндр 1, выполненный из нержавеющей стали, объемом 100 см3 с крышкой 2, снабженный рубашкой для термостатирования 3 с патрубками 4, 5 ввода, вывода воздуха (газа-носителя, например, азота), регенерации сенсора, воздушного вентилятора 6, позволяющего ускорить выход сенсорной ячейки на рабочий режим и повысить точность измерений, перфорированной с обеих сторон кассеты для пробы 7. Пьезосенсор 8 с подвижным чехлом 9, позволяющим приводить в действие сенсор при установившемся фазовом равновесии, что расширяет возможности использования ячейки, расположены в верхней части ячейки.
Сенсорная ячейка детектирования работает по следующей схеме. В реакционную емкость ячейки помещают подготовленный пьезокварцевый сенсор (предварительно пьезокварцевый сенсор выдерживают в потоке осушенного лабораторного воздуха несколько минут до получения стабильного аналитического сигнала и измеряют показания сенсора) с закрытым чехлом. В перфорированную с обеих сторон кассету для пробы помещается порошкообразное, твердое вещество (например, чай, кофе, табак, табачные изделия), содержащее летучие компоненты, включается воздушный вентилятор и температура ячейки выводится на заданный уровень. При достижении фазового равновесия чехол снимают и пьезосенсор приводится в действие. Секундомером отсчитывают время, по истечении которого сигнал пьезокварцевого сенсора не изменяется. Разность между сигналами пьезосенсора до и после контакта с газом-носителем, обогащенным летучими компонентами пробы порошкообразного, твердого вещества (например, чай, кофе, табак, табачные изделия), служит характеристикой количественных определений. Для удаления летучих соединений из реакционной емкости и регенерации пьезокварцевого сенсора открывают патрубок, убирают отделение для пробы и подают осушенный лабораторный воздух (газ-носитель) до выхода сигнала сенсора на начальный уровень. После этого в ячейке можно проводить следующее измерение.
Результаты сравнения характеристик предлагаемой сенсорной ячейки с прототипом представлены в таблице.
| Таблица | ||
| Сравнение характеристик предлагаемой ячейки и прототипа | ||
| Параметры | Предлагаемая ячейка | Прототип |
| Возможность анализа твердых и порошкообразных веществ | Возможно | Невозможно |
| Постоянное перемешивание воздушной фазы | Возможно | Невозможно |
| Ввод пробы | Предварительно взвешенная проба находится внутри реакционной емкости | Вносится шприцем извне |
| Точность анализа (предел обнаружения моль/м3 по Тритону Х - 100)** | 3,00×10-6 | 3,55×10-6 |
Таким образом, предлагаемая сенсорная ячейка детектирования позволяет:
- проводить анализ порошкообразных, твердых проб, содержащих летучие компоненты;
- повысить точность измерений за счет непрерывного перемешивания газовой фазы вентилятором в ячейке (“реактор идеального смешения”);
- проводить измерения при температурах выше комнатной и минимизировать негативное влияние флуктуации температуры окружающей среды на сигнал пьезосенсора, т.к. сенсорная ячейка снабжена термостатирующей рубашкой;
- предотвратить потери определяемого вещества, поскольку предварительно взвешенная проба порошкообразного, твердого вещества располагается непосредственно в ячейке детектирования.
Claims (1)
- Сенсорная ячейка детектирования, состоящая из реакционной емкости, выполненной из нержавеющей стали и снабженной рубашкой для термостатирования, крышки с вмонтированным держателем для пьезокварцевого сенсора, выполненной из того же материала, пьезокварцевого сенсора, патрубков ввода, вывода воздуха, отличающаяся тем, что реакционная емкость детектирования объемом 100 см3, внутри которой расположены перфорированная с обеих сторон кассета для проб порошкообразных, твердых веществ и воздушный вентилятор для выравнивания концентрации летучих веществ по всему объему ячейки, при этом пьезосенсор снабжен подвижным чехлом, позволяющим приводить в действие сенсор при установившемся фазовом равновесии.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004103231/28A RU2247367C1 (ru) | 2004-02-04 | 2004-02-04 | Сенсорная ячейка детектирования |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004103231/28A RU2247367C1 (ru) | 2004-02-04 | 2004-02-04 | Сенсорная ячейка детектирования |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2247367C1 true RU2247367C1 (ru) | 2005-02-27 |
Family
ID=35286378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004103231/28A RU2247367C1 (ru) | 2004-02-04 | 2004-02-04 | Сенсорная ячейка детектирования |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2247367C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2288468C1 (ru) * | 2005-07-11 | 2006-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Универсальная пьезосорбционная ячейка детектирования |
| RU2408012C1 (ru) * | 2009-05-21 | 2010-12-27 | Людмила Михайловна Никитская | Способ определения аминокислоты фенилаланин в водных растворах пьезосенсором, модифицированным полимером с молекулярным отпечатком |
| RU2408007C2 (ru) * | 2008-09-11 | 2010-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Сенсорные Технологии" | Портативный газоанализатор |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0141089A2 (de) * | 1983-08-30 | 1985-05-15 | Cerberus Ag | Vorrichtung zur selektiven Bestimmung der Bestandteile von Gasgemischen |
| RU2205393C1 (ru) * | 2002-06-28 | 2003-05-27 | Государственное образовательное учреждение Воронежская государственная технологическая академия | Ячейка детектирования для анализа газовых фаз |
-
2004
- 2004-02-04 RU RU2004103231/28A patent/RU2247367C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0141089A2 (de) * | 1983-08-30 | 1985-05-15 | Cerberus Ag | Vorrichtung zur selektiven Bestimmung der Bestandteile von Gasgemischen |
| RU2205393C1 (ru) * | 2002-06-28 | 2003-05-27 | Государственное образовательное учреждение Воронежская государственная технологическая академия | Ячейка детектирования для анализа газовых фаз |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2288468C1 (ru) * | 2005-07-11 | 2006-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Универсальная пьезосорбционная ячейка детектирования |
| RU2408007C2 (ru) * | 2008-09-11 | 2010-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Сенсорные Технологии" | Портативный газоанализатор |
| RU2408012C1 (ru) * | 2009-05-21 | 2010-12-27 | Людмила Михайловна Никитская | Способ определения аминокислоты фенилаланин в водных растворах пьезосенсором, модифицированным полимером с молекулярным отпечатком |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2511062B2 (ja) | ガス検定方法及び装置 | |
| JPS59157557A (ja) | 少なくとも１つのセンサ−を有する測定装置 | |
| EP1595117A2 (en) | Acoustic array analytical system | |
| US3920396A (en) | Method and device for determination of gases dissolved in a liquid especially in blood | |
| US5712421A (en) | Moisture analyzer | |
| RU2247367C1 (ru) | Сенсорная ячейка детектирования | |
| CN104374614A (zh) | 用于元素测定的裂解—化学蒸汽发生进样装置及分析方法 | |
| RU2207539C1 (ru) | Сенсорная ячейка детектирования | |
| US11397141B2 (en) | Method for diluting a sample liquid and dilution unit for a subsequent analysis | |
| US11747240B2 (en) | Method and system for preparing a solution | |
| RU2020115634A (ru) | Инкубатор, пробоприемник, набор и способ исследования материала пробы | |
| CN111551477A (zh) | 阻隔性能测试系统及方法 | |
| RU2253106C1 (ru) | Универсальная мультисенсорная ячейка детектирования | |
| RU2266532C1 (ru) | Мультисенсорное устройство для определения качественных и количественных показателей табачных изделий | |
| Samiyan et al. | Characterization of sensing chamber design for E-nose applications | |
| US4212194A (en) | Measurement of equilibrium relative humidity | |
| CN114207413A (zh) | 用于在水中定量可溶气体污染物的微流体分析方法和设备 | |
| US5081863A (en) | Apparatus for measuring transmission of volatile substances through films | |
| US4149949A (en) | Electrochemical analysis apparatus employing single ion measuring sensor | |
| RU2302627C1 (ru) | Газоанализатор с открытым входом на основе пьезосенсоров | |
| KR101897373B1 (ko) | ｐＨ 자동 조정 장치 | |
| JP2019095382A (ja) | 光学分析装置、物質の製造システム、及び物質の製造方法 | |
| RU38945U1 (ru) | Анализатор селективного определения объемной концентрации водорода в газах | |
| JPS6111642A (ja) | 化学分析装置 | |
| CN117907266A (zh) | 一种用于界面水的检测装置及检测方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060205 |