一種轉盤式頂空自動進樣器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種轉盤式頂空自動進樣器，所述取樣部分采用轉盤式結構，轉盤組件由從動輪、軸承、樣品轉盤、軸承蓋.上蓋安裝板組成；樣品轉盤上加工有圓形排列的若干個圓孔，圓孔用于嵌放樣品瓶，齒環定位組件由對射管安裝架和定位齒環組成；加熱裝置由可調支架支撐加熱塊，加熱塊與嵌裝在樣品轉盤的圓孔中的加熱桶底部接觸，加熱桶帶有隔熱套，有益效果是：通過轉盤式頂空自動進樣器，使樣品瓶能大于5ml，而具備連續自動進樣功能，自動化程度高，本大樣品瓶頂空進樣器，利于同一樣品的多次分析，能夠連接安捷倫7890、7820氣象色譜儀。
【專利說明】一種轉盤式頂空自動進樣器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種石油錄井行業，特別涉及一種轉盤式頂空自動進樣器，應用于
[0002]安捷倫氣相色譜儀，實現對鉆井液巖屑混合樣輕烴分析的制備及取樣。
【背景技術】
[0003]目前，國內多數錄井公司都采用了安捷倫氣相色譜儀進行輕烴分析，同時規范了取樣及分析標準。要求選取鉆井液和巖屑的混合樣，樣品瓶IOOml以上，取樣量占樣品瓶容積2/3。需要采取頂空氣進樣。
[0004]現有自動進樣器主要是用于液態樣品，樣品瓶通常不大于5ml。而大樣品瓶頂空進樣器都不具備連續自動進樣功能，不利于重復分析。所以需要設計自動化程度高的大樣品瓶頂空進樣器，從而彌補現有技術的缺陷。
【發明內容】
[0005]鑒于以上存在的問題，本實用新型提出一種適合使用120ml大樣品瓶的具備連續自動進樣功能的頂空氣進樣器的設計方案，采用轉盤式自動進樣結構，力求使設備具有以下特點:
[0006](I)結構簡單，安裝方便，不會出現斷針的問題，同時無需采樣泵。
[0007](2)可適用于120ml的樣品瓶，用于鉆井液和巖屑的混合樣的輕烴分析。
[0008](3)取樣量較小，不超過I毫升，利于同一樣品的多次分析。
[0009](4)能夠連接安捷倫7890、7820氣象色譜儀。
[0010]本實用新型是通過這樣的技術方案實現的:轉盤式頂空自動進樣器，包括取樣部分和進樣部分，其特征在于，所述取樣部分采用轉盤式結構，包括底板、電機組件、主軸總成、轉盤組件、取樣組件、齒環定位組件、加熱裝置、樣品瓶和加熱桶，取樣部分以電控箱體作為固定和安裝的基架；
[0011]取樣部分底板固定在電控箱體上，以底板作為支撐體，其上平面分布固定電機組件的電機架、主軸總成的主軸固定座和加熱裝置的可調支架；
[0012]電機組件以電機架為支撐，電機架安裝在主軸總成的主軸固定座外側，電機固定在電機架上平面下側，電機軸延伸出電機架上平面，電機軸的軸端固定主動輪；主動輪與轉盤組件的從動輪嚙合；
[0013]主軸總成的主軸固定座內安裝主軸，主軸的外徑尺寸由下至上依次縮減，共包括5級軸臺；
[0014]主軸的第一級軸臺上安裝轉盤組件的軸承，與軸承上沿同一平面為主軸的第二級軸臺，第二級軸臺上安裝墊圈A ;墊圈A上方為上蓋安裝板，上蓋安裝板的內徑與主軸固定，隨主軸轉動；
[0015]上蓋安裝板的上方為墊圈B ；[0016]墊圈B的上方為取樣組件的樣品瓶限位擋板；
[0017]樣品瓶限位擋板的上方為緊固螺套；
[0018]緊固螺套的上方為氣缸手臂；
[0019]氣缸手臂的上方為螺帽；
[0020]取樣組件的樣品瓶限位擋板，其內徑與主軸滑動連接，不隨主軸轉動；
[0021]氣缸手臂其內徑與主軸滑動連接，不隨主軸轉動；
[0022]轉盤組件由從動輪、軸承、樣品轉盤、軸承蓋.上蓋安裝板組成；樣品轉盤上加工有圓形排列的若干個圓孔，圓孔用于嵌放樣品瓶；
[0023]取樣組件由樣品瓶限位擋板、氣缸手臂、針夾、取樣針和氣缸A組成；
[0024]齒環定位組件由對射管安裝架和定位齒環組成；
[0025]加熱裝置由可調支架、加熱塊構成，加熱塊與嵌裝在樣品轉盤的圓孔中的加熱桶底部接觸，加熱桶帶有隔熱套，用于為樣品加熱；
[0026]所述進樣部分包括進樣組件、四通切換組件，進樣部分的組件以分析設備作為固定和安裝的基架，機箱內部包括輕烴分析儀器；
[0027]進樣組件包括樣品注入針、氣缸B、導柱和氣缸C ；
[0028]取樣部分放置在分析器左側，進樣部分置于分析設備的頂部，取樣針插入樣品瓶取樣；取樣針與進樣機構之間通過硅膠軟管連接，由進樣機構將樣品注入分析設備。
[0029]本實用新型的有益效果:通過轉盤式頂空自動進樣器，使樣品瓶能大于5ml，而具備連續自動進樣功能，利于重復分析，自動化程度高，本大樣品瓶頂空進樣器，其具有以下特點:
[0030](5)結構簡單，安裝方便，不會出現斷針的問題，同時無需采樣泵。
[0031](6)可適用于120ml的樣品瓶，用于鉆井液和巖屑的混合樣的輕烴分析。
[0032](7)取樣量較小，不超過I毫升，利于同一樣品的多次分析。
[0033](8)能夠連接安捷倫7890、7820氣象色譜儀。
[0034]從而彌補現有技術的缺陷。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035]圖1是轉盤式頂空自動進樣器剖視圖；
[0036]圖2是轉盤式頂空自動進樣器軸測圖A ；
[0037]圖3是轉盤式頂空自動進樣器軸測圖B ；
[0038]圖4是轉盤式頂空自動進樣器主視圖；
[0039]圖5是轉盤式頂空自動進樣器側視圖
[0040]圖6是轉盤式頂空自動進樣器俯視圖；
[0041]圖7四通切換組件圖；
[0042]圖8控制流程圖。
[0043]圖中:1.取樣部分,2.進樣部分，3.電控箱體，4.分析設備；11.底板，12.電機組件，13.主軸總成，14.轉盤組件，15.取樣組件，16.齒環定位組件，17.加熱裝置，18.樣品瓶，19.帶有隔熱套的加熱桶，12-1.電機架，12-2.電機，12-3.主動輪；13_1.主軸固定座，13-2.主軸，13-3.墊圈A; 13-4.墊圈B，13-5.墊圈C，13-6.緊固螺套，13-7.螺帽；14-1.從動輪，14-2.軸承，14-3.樣品轉盤，14-4.軸承蓋；14-5.上蓋安裝板；15-1.樣品瓶限位擋板，15-2.氣缸手臂，15-3.針夾，15-4.取樣針，15-5.氣缸A ;
[0044]16-1.對射管安裝架，16-2.定位齒環；17-1.可調支架；21_1.樣品注入針，21-2.氣缸B，21-3.導柱，21-4.氣缸C。樣品注入針21_1、樣品注入針21_1、氣缸B21-2和氣缸C21-4。
【具體實施方式】
[0045]為了更清楚的理解本實用新型，結合附圖和實施例詳細描述本實用新型:
[0046]如圖1至圖8所示，轉盤式頂空自動進樣器，包括取樣部分I和進樣部分2 ；
[0047]取樣部分I采用轉盤式結構，包括底板11、電機組件12、主軸總成13、轉盤組件14、取樣組件15、齒環定位組件16、加熱裝置17、樣品瓶18和加熱桶19，取樣部分I以電控箱體3作為固定和安裝的基架；
[0048]取樣部分I底板11固定在電控箱體3上，以底板11作為支撐體，其上平面分布固定電機組件12的電機架12-1、主軸總成13的主軸固定座13-1和加熱裝置17的可調支架17-1 ；
[0049]電機組件12以電機架12-1為支撐，電機架12-1安裝在主軸總成13的主軸固定座13-1外側，電機12-2固定在電機架12-1上平面下側，電機軸延伸出電機架12-1上平面，電機軸的軸端固定主動輪12-3 ;主動輪12-3與轉盤組件14的從動輪14-1嚙合；
[0050]主軸總成13的主軸固定座13-1內安裝主軸13-2，主軸13_2的外徑尺寸由下至上依次縮減，共包括5級軸臺；
[0051]主軸13-2的第一級軸臺上安裝轉盤組件14的軸承14-2，與軸承14_2上沿同一平面為主軸13-2的第二級軸臺，第二級軸臺上安裝墊圈A13-3 ;墊圈A13-3上方為上蓋安裝板14-5，上蓋安裝板14-5的內徑與主軸13-2固定，隨主軸13_2轉動；
[0052]上蓋安裝板14-5的上方為墊圈B13-4 ；
[0053]墊圈B13-4的上方為取樣組件15的樣品瓶限位擋板15_1 ；
[0054]樣品瓶限位擋板15-1的上方為緊固螺套13-6 ；
[0055]緊固螺套13-6的上方為氣缸手臂15-2 ；
[0056]氣缸手臂15-2的上方為螺帽13-7 ；
[0057]取樣組件15的樣品瓶限位擋板15-1，其內徑與主軸13-2滑動連接，不隨主軸
13-2轉動；
[0058]氣缸手臂15-2其內徑與主軸13-2滑動連接，不隨主軸13_2轉動；
[0059]轉盤組件14由從動輪14-1、軸承14-2、樣品轉盤14_3、軸承蓋14_4.和上蓋安裝板14-5組成；樣品轉盤14-3上加工有圓形排列的若干個圓孔，圓孔用于嵌放樣品瓶18 ；
[0060]取樣組件15由樣品瓶限位擋板15-1、氣缸手臂15-2、針夾15-3、取樣針15_4和氣缸A15-5組成；
[0061]齒環定位組件16由對射管安裝架16-1和定位齒環16-2組成；
[0062]加熱裝置17由可調支架17-1、加熱塊17-2構成，加熱塊17_2與嵌裝在樣品轉盤
14-3的圓孔中的加熱桶19底部接觸，加熱桶19帶有隔熱套，用于為樣品加熱；
[0063]所述進樣部分2包括進樣組件21、四通切換組件22，進樣部分2的組件以分析設備4作為固定和安裝的基架，機箱內部包括輕烴分析儀器；
[0064]進樣組件21包括樣品注入針21-1、氣缸B21-2、導柱21-3和氣缸C21-4 ；
[0065]取樣部分I放置在分析器左側，進樣部分2置于分析設備4的頂部，取樣針15-4插入樣品瓶18取樣；
[0066]取樣針15-4與進樣機構之間通過硅膠軟管連接，由進樣機構將樣品注入分析設備4。
[0067]本實用新型的電路設計有四路開關量，兩路A/D，一路控溫輸出，USB通訊。
[0068]四個開關量，分別控制采樣針，注射針，旋轉閥的動作和安捷倫氣相色譜儀的啟動信號輸出。兩路A/D分別檢測樣品盤的溫度和色譜儀檢測數據的模擬量輸出。
[0069]連續取樣部分擁有一個樣品盤，樣品盤的轉動由步進電機控制，樣品盤下的加熱裝置位于采樣針前一個樣品順位。
[0070]進樣部分由一個四通閥和樣品針組成，兩者配合完成進樣和管路吹掃工作。
[0071]為了盡可能減小柱前死體積，管路完全采用毛細不銹鋼管。
[0072]工作流程:接到啟動命令后，步進電機帶動樣品盤轉動，采樣針下方有光電對射管用來判斷樣品瓶是否就位。一旦樣品瓶就位，采樣針刺入樣品瓶，注射針抽取樣品氣，然后切換旋轉閥，注射進樣。進樣完畢，啟動信號通知色譜儀啟動。最后旋轉閥切換回初始狀態，注射針抽動吹掃。
[0073]取樣機構并行放置在分析器左側，進樣機構支立分析設備的頂部并把細針插入到分析設備的樣品注入口內，然后用一根硅膠軟管連接取樣機構和進樣機構，細針和接口用硅膠軟管連接，這樣就完成整套設備的連接工作。
[0074]運動原理說明:
[0075]取樣機構的樣品圓盤是通過電機轉動主動輪帶動從動輪從而帶動整個圓盤旋轉，讓每個樣品瓶在取樣針的位置下方輪流取樣，而每個樣品盤的定位則是由定位齒環和光電管來校準
[0076]當定位齒環的一個齒橫切過光電管的感應區間時，這時電機就會停止轉動進行下面的動作，當一系動作完成后，再發出指令讓電機轉動，轉到下一個齒時電機停止，這樣以此類推，一共完成12個瓶子的定位。
[0077]進樣機構工作原理:實現取樣針從樣品瓶進行樣品采集和樣品注入的轉換。通過氣缸的的往復動作四通閥有兩種狀態，當氣缸頂出狀態時，四通閥的接口 A與D接通，接口 B與C接通。此時當取樣機構的針刺破樣品瓶，進樣機構上的樣品注射器抽拉樣品氣，通過取樣機構的轉盤上的樣品瓶、四通閥則被吸入樣品注射器，當取樣完畢后。上位機給出指令，四通閥氣缸收回此時會使四通內部接口聯通的方向發生變化。此時接口 A與B相通，接口 C與D相通，在這個狀態下，上位機再發出指令取樣針的內的樣品氣就會被注入氣化室，這樣就形成了一套完整的取樣和進樣的動作。
【權利要求】
1.一種轉盤式頂空自動進樣器，包括取樣部分(I)和進樣部分(2)，其特征在于，所述取樣部分(I)采用轉盤式結構，包括底板(11)、電機組件(12)、主軸總成(13)、轉盤組件(14)、取樣組件(15)、齒環定位組件(16)、加熱裝置(17)、樣品瓶(18)和加熱桶(19)，取樣部分(I)以電控箱體(3)作為固定和安裝的基架； 取樣部分(I)底板(11)固定在電控箱體(3)上，以底板(11)作為支撐體，其上平面分布固定電機組件(12)的電機架(12-1)、主軸總成(13)的主軸固定座(13-1)和加熱裝置(17)的可調支架(17-1)； 電機組件(12)以電機架(12-1)為支撐，電機架(12-1)安裝在主軸總成(13)的主軸固定座(13-1)外側，電機(12-2)固定在電機架(12-1)上平面下側，電機軸延伸出電機架(12-1)上平面，電機軸的軸端固定主動輪(12-3);主動輪(12-3)與轉盤組件(14)的從動輪(14-1)嚙合； 主軸總成(13)的主軸固定座(13-1)內安裝主軸(13-2)，主軸(13-2)的外徑尺寸由下至上依次縮減,共包括5級軸臺； 主軸(13-2)的第一級軸臺上安裝轉盤組件(14)的軸承(14-2)，與軸承(14-2)上沿同一平面為主軸(13-2)的第二級軸臺，第二級軸臺上安裝墊圈A (13-3);墊圈A (13_3)上方為上蓋安裝板(14-5)，上蓋安裝板(14-5)的內徑與主軸(13-2)固定，隨主軸(13_2)轉動；上蓋安裝板(14-5)的上方為墊圈B (13-4)； 墊圈B (13-4)的上方為取樣組件(15)的樣品瓶限位擋板(15-1)； 樣品瓶限位擋板(15-1)的上方為緊固螺套(13-6)； 緊固螺套(13-6)的上方為氣缸手臂(15-2)； 氣缸手臂(15-2)的上方為螺帽(13-7)； 取樣組件(15 )的樣品瓶限位擋板(15 -1 )，其內徑與主軸(13 - 2 )滑動連接，不隨主軸(13-2)轉動； 氣缸手臂(15-2)其內徑與主軸(13-2)滑動連接，不隨主軸(13-2)轉動； 轉盤組件(14)由從動輪(14-1)、軸承(14-2)、樣品轉盤(14-3)、軸承蓋(14-4)和上蓋安裝板(14-5)組成；樣品轉盤(14-3)上加工有圓形排列的若干個圓孔，圓孔用于嵌放樣品瓶(18)； 取樣組件(15)由樣品瓶限位擋板(15-1)、氣缸手臂(15-2)、針夾(15-3)、取樣針(15-4)和氣缸A (15-5)組成； 齒環定位組件(16)由對射管安裝架(16-1)和定位齒環(16-2)組成； 加熱裝置(17)由可調支架(17-1)、加熱塊(17-2)構成，加熱塊(17-2)與嵌裝在樣品轉盤(14-3)的圓孔中的加熱桶(19)底部接觸，加熱桶(19)帶有隔熱套，用于為樣品加熱；所述進樣部分(2)包括進樣組件(21)、四通切換組件(22)，進樣部分(2)的組件以分析設備(4)作為固定和安裝的基架，機箱內部包括輕烴分析儀器； 進樣組件(21)包括樣品注入針(21-1)、氣缸B (21-2)、導柱(21-3)和氣缸C (21-4)；取樣部分(I)放置在分析器左側，進樣部分(2)置于分析設備(4)的頂部，取樣針(15-4)插入樣品瓶(18)取樣；取樣針(15-4)與進樣機構之間通過硅膠軟管連接。
【文檔編號】G01N30/24GK203772813SQ201320862552
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年12月25日 優先權日:2013年12月25日
【發明者】董靈彥, 楊濤, 元欐, 趙佩裕, 徐勇, 李棟巍, 劉青, 徐森, 李娟
申請人:天津陸海石油設備系統工程有限責任公司