一種質譜儀氣體定量自動進樣裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種質譜儀氣體定量自動進樣裝置,包括箱體以及設置在箱體中的進樣閥門、推注裝置、氣體壓力表、出樣閥門、采樣閥門;所述推注裝置包括推注腔體、推注活塞、推注動力桿、推注電機、出樣接口、進樣接口、采樣接口、動力桿緊固件。本實用新型結構簡單、使用方便、測量精確,解決了傳統進樣方式成本較高、樣品適應性較差、且必須針對不同的樣品采用不同配件、難以達到定量進樣的缺陷。
【專利說明】一種質譜儀氣體定量自動進樣裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種質譜儀氣體定量自動進樣裝置,屬于質譜儀氣體進樣控制【技術領域】。
【背景技術】
[0002]質譜儀是對被測對象進行質譜分析的儀器。在質譜儀工作過程中,通過對被測帶電粒子施加電磁場使其在運動過程中發生偏轉,并按照其偏轉的程度對物質進行區分。質譜儀檢測范圍大,檢測精度高,應用范圍廣,是很多領域的重要檢測手段和分析依據。
[0003]質譜儀主要由進樣裝置、離子源、質量分析器、檢測傳感器、系統控制器以及數據處理器等多個部分組成。進樣裝置是質譜儀分析的起始端,也是質譜分析結果準確性的關鍵關節之一。
[0004]質譜儀采用的進樣方式主要有:直接引入法、分壓法、溢流法等。檢測對象通過進樣裝置引入質譜儀后,受到真空腔內真空梯度的影響進入到離子源中并被離子化。由于離子在質譜儀中產生的信號大小與進入質譜儀中的樣品量成正比關系。因此,為了提高質譜儀檢測精度,達到從定性檢測到定量檢測的轉變,需要定量引入被測氣體。
[0005]傳統的進樣方式多采用穩壓及流量計的方式達到進樣流量控制的目的,但是這種方法成本較高,樣品適應性較差,且必須針對不同的樣品采用不同配件,難以達到定量進樣的目的。
實用新型內容
[0006]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種質譜儀氣體定量自動進樣裝置,結構簡單、使用方便、測量精確,解決了傳統進樣方式成本較高、樣品適應性較差、且必須針對不同的樣品采用不同配件、難以達到定量進樣的缺陷。
[0007]本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案:
[0008]本實用新型提供一種質譜儀氣體定量自動進樣裝置,包括箱體以及設置在箱體中的進樣閥門、推注裝置、氣體壓力表、出樣閥門、采樣閥門;所述推注裝置包括推注腔體、推注活塞、推注動力桿、推注電機、出樣接口、進樣接口、采樣接口、動力桿緊固件;所述推注腔體一端開放,另一端封閉且封頭中心位置開有通孔,該通孔與采樣接口相連;推注腔體的內壁開有兩個通孔,其中,靠近推注腔體開放端的通孔與出樣接口相連,靠近推注腔體封閉端的通孔與進樣接口相連;所述推注活塞從推注腔體開放端進入,且其外壁與推注腔體的內壁緊密接觸;所述推注動力桿與推注活塞固定相連,用于帶動推注活塞在推注腔體內滑動;同時,推注動力桿通過動力桿緊固件與箱體相連;所述推注電機與推注動力桿相連,用于帶動推注動力桿運動;所述進樣接口與進樣閥門的一端相連,進樣閥門的另一端作為氣體的輸入口 ;所述出樣接口分別與氣體壓力表、出樣閥門的一端相連,出樣閥門的另一端與質譜儀的采樣動力真空泵相連;所述采樣接口與采樣閥門的一端相連,采樣閥門的另一端與質譜儀離子腔相連。
[0009]作為本實用新型的進一步優化方案,所述推注腔體為圓柱形或方形。
[0010]作為本實用新型的進一步優化方案,所述推注活塞的形狀與推注腔體相適應。
[0011]作為本實用新型的進一步優化方案,所述推注電機與推注動力桿通過齒輪結構相互嗤合。
[0012]作為本實用新型的進一步優化方案,所述出樣接口通過一個三通接頭分別與氣體壓力表、出樣閥門的一端相連。
[0013]進樣閥門和出樣閥門在采樣過程初始階段開啟,采樣閥門關閉,同時氣體壓力表實時測量管路中的采樣氣體壓力。采樣過程推注階段時,進樣閥門和出樣閥門同時關閉,采樣閥門打開,推注電機工作,推動推注動力桿連帶推注活塞運動,將推注腔體內的采樣氣體注入到質譜儀離子腔中。
[0014]本實用新型采用以上技術方案與現有技術相比,能夠更為精確的測量采樣氣體體積,控制采樣氣體進入質譜儀離子腔的進樣速度、進樣流量和氣體總量。另一方面,本實用新型還能夠更快速的對進樣系統進行清洗,并防止采樣氣體附著在進樣裝置內表面。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的氣體定量進樣裝置系統原理圖。
[0016]圖2為本實用新型的氣體定量推注裝置結構圖。
[0017]圖中:1-進樣閥門,2-推注裝置,3-氣體壓力表,4-出樣閥門,5-采樣閥門,6_箱體,7-采樣動力真空泵,8-質譜儀離子腔,9-推注腔體,10-推注活塞,11-推注動力桿,12-推注電機,13-出樣接口,14-進樣接口,15-采樣接口,16-動力桿緊固件。
【具體實施方式】
[0018]下面詳細描述本實用新型的實施方式,所述實施方式的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的,僅用于解釋本實用新型,而不能解釋為對本實用新型的限制。
[0019]本【技術領域】技術人員可以理解的是,本實用新型中涉及到的相關模塊及其實現的功能是在改進后的硬件及其構成的裝置、器件或系統上搭載現有技術中常規的計算機軟件程序或有關協議就可實現,并非是對現有技術中的計算機軟件程序或有關協議進行改進。例如,改進后的計算機硬件系統依然可以通過裝載現有的軟件操作系統來實現該硬件系統的特定功能。因此,可以理解的是,本實用新型的創新之處在于對現有技術中硬件模塊的改進及其連接組合關系,而非僅僅是對硬件模塊中為實現有關功能而搭載的軟件或協議的改進。
[0020]本【技術領域】技術人員可以理解的是,本實用新型中提到的相關模塊是用于執行本申請中所述操作、方法、流程中的步驟、措施、方案中的一項或多項的硬件設備。所述硬件設備可以為所需的目的而專門設計和制造,或者也可以采用通用計算機中的已知設備或已知的其他硬件設備。所述通用計算機有存儲在其內的程序選擇性地激活或重構。
[0021]本【技術領域】技術人員可以理解,除非特意聲明,這里使用的單數形式“一”、“一個”、“所述”和“該”也可包括復數形式。應該進一步理解的是,本實用新型的說明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數、步驟、操作、元件和/或組件,但是并不排除存在或添加一個或多個其他特征、整數、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應該理解,當我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時,它可以直接連接或耦接到其他元件,或者也可以存在中間元件。此外,這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無線連接或耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個或更多個相關聯的列出項的任一單元和全部組合。
[0022]本【技術領域】技術人員可以理解,除非另外定義,這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本實用新型所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是,諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現有技術的上下文中的意義一致的意義,并且除非像這里一樣定義,不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0023]下面結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步的詳細說明:
[0024]本實用新型涉及一種質譜儀氣體定量自動進樣裝置,如圖1所示,包括箱體以及設置在箱體中的進樣閥門、推注裝置、氣體壓力表、出樣閥門、采樣閥門。如圖2所示,所述推注裝置包括推注腔體、推注活塞、推注動力桿、推注電機、出樣接口、進樣接口、采樣接口、動力桿緊固件。所述推注腔體的一端開放,另一端封閉且封頭中心位置開有通孔,該通孔與采樣接口相連;推注腔體的內壁開有兩個通孔,其中,靠近推注腔體開放端的通孔與出樣接口相連,靠近推注腔體封閉端的通孔與進樣接口相連。
[0025]工作時,所述進樣接口與進樣閥門的一端相連,進樣閥門的另一端與采樣氣體連通。所述出樣接口通過一個三通接頭分別與氣體壓力表、出樣閥門的一端相連,出樣閥門的另一端與采樣動力真空泵相連。所述采樣接口與采樣閥門的一端相連,采樣閥門的另一端與質譜儀離子腔相連。所述推注活塞從推注腔體開放端進入,且其外壁與推注腔體的內壁緊密接觸,以使不泄露氣體。所述推注動力桿與推注活塞固定相連,同時,通過動力桿緊固件與箱體相連。所述推注電機與推注動力桿相連通過齒輪結構相互嚙合,推注電機推動推注動力桿帶動推注活塞在推注腔體內部運動。
[0026]采樣工作開始后,進樣閥門和出樣閥門打開,采樣閥門關閉,采樣動力真空泵開始工作,被測氣體依次流經采樣閥門、氣體定量推注裝置、氣體壓力表和出樣閥門以及采樣動力真空泵。推注活塞根據定量采樣的需要,在推注腔體內相應位置處,且推注活塞停留的位置,不會阻擋進樣接口和出樣接口的氣體運行。根據不同進樣量的要求,設定氣體壓力表的監控數據,在達到規定數值后,進樣閥門和出樣閥門關閉,采樣閥門打開,推注電機開始運行,推動推注動力桿運動;推注動力桿帶動推注活塞將推注腔體內的被測氣體通過采樣接口以一定的流量注入質譜儀離子腔中,進行分析。
[0027]采樣過程中,進樣閥門與出樣閥門打開,采樣閥門關閉,可以讓被測氣體在裝置內達到均勻穩定的狀態,并按照定量采樣的要求,根據氣體壓力表的數值,調整采樣動力真空泵的工作狀態,達到控制氣體壓力,并進而定量采集氣體的目的。
[0028]在系統內的氣體壓力達到規定數值時,進樣閥門和出樣閥門關閉,即在推注腔體中隔離出了一段分布均勻、總量已知的被測氣體。打開采樣閥門和推注電機,在推注電機的帶動下,推注活塞將推注腔體內的被測氣體以一定的流量推入質譜儀離子腔中,從而達到定量進樣的目的。
[0029]在清洗狀態時,進樣閥門、出樣閥門、采樣閥門以及采樣動力真空泵均打開,通過抽取純凈的清洗氣體,達到清理管路中殘余被測氣體的目的。
[0030]采樣過程中,各個閥門的開啟與關閉、氣體壓力表的數值檢測、采樣動力真空泵的工作狀態以及推注電機的工作狀態均由控制系統根據事先設定好的程序進行自動化運行。這樣能夠實現較高的自動化程度,及精確地氣體定量自動進樣功能。
[0031]以上所述,僅為本實用新型中的【具體實施方式】,但本實用新型的保護范圍并不局限于此,任何熟悉該技術的人在本實用新型所揭露的技術范圍內,可理解想到的變換或替換,都應涵蓋在本實用新型的包含范圍之內,因此,本實用新型的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種質譜儀氣體定量自動進樣裝置,其特征在于,包括箱體以及設置在箱體中的進樣閥門、推注裝置、氣體壓力表、出樣閥門、采樣閥門; 所述推注裝置包括推注腔體、推注活塞、推注動力桿、推注電機、出樣接口、進樣接口、采樣接口、動力桿緊固件; 所述推注腔體一端開放,另一端封閉且封頭中心位置開有通孔,該通孔與采樣接口相連;推注腔體的內壁開有兩個通孔,其中,靠近推注腔體開放端的通孔與出樣接口相連,靠近推注腔體封閉端的通孔與進樣接口相連; 所述推注活塞從推注腔體開放端進入,且其外壁與推注腔體的內壁緊密接觸; 所述推注動力桿與推注活塞固定相連,用于帶動推注活塞在推注腔體內滑動;同時,推注動力桿通過動力桿緊固件與箱體相連; 所述推注電機與推注動力桿相連,用于帶動推注動力桿運動; 所述進樣接口與進樣閥門的一端相連,進樣閥門的另一端作為氣體的輸入口 ; 所述出樣接口分別與氣體壓力表、出樣閥門的一端相連,出樣閥門的另一端與質譜儀的采樣動力真空泵相連; 所述采樣接口與采樣閥門的一端相連,采樣閥門的另一端與質譜儀離子腔相連。
2.根據權利要求1所述的一種質譜儀氣體定量自動進樣裝置,其特征在于,所述推注腔體為圓柱形或方形。
3.根據權利要求1所述的一種質譜儀氣體定量自動進樣裝置,其特征在于,所述推注活塞的形狀與推注腔體相適應。
4.根據權利要求1所述的一種質譜儀氣體定量自動進樣裝置,其特征在于,所述推注電機與推注動力桿通過齒輪結構相互嚙合。
5.根據權利要求1所述的一種質譜儀氣體定量自動進樣裝置,其特征在于,所述出樣接口通過一個三通接頭分別與氣體壓力表、出樣閥門的一端相連。
【文檔編號】G01N30/24GK204203177SQ201420684648
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月14日 優先權日:2014年11月14日
【發明者】王海燕, 宋明, 劉軍, 張正勇, 武秀秀 申請人:江蘇省質量安全工程研究院