一種多氣路的氣體自動進樣儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種檢測儀器，特別涉及一種多氣路的氣體自動進樣儀。
【背景技術】
[0002]我們知道在日常的實驗室氣相色譜分析中，其中一種常見的氣體采集方式為現場氣袋采樣，進樣方式一般是手動進樣方式，必須靠人去定時操作進樣，人工操作往往給氣體進樣帶來一定的人為因素誤差，如進樣時間的不一致會造成氣體出峰譜圖重復性不好，另外現在越來越多的在線氣體分析中，是不能靠手工操作來完成的，過去手動操作的氣體進樣方式滿足不了氣體在線分析的需要。另外一種是注射器氣瓶進樣，目前國際上最多的方式還是注射器氣瓶進樣，包括很多進口儀器原配的頂空進樣器也是采用這種方式。該方式需要將氣袋樣氣人工轉移到玻璃樣瓶中，操作繁瑣，費時費力。氣袋直接進樣方式還未見推廣。
[0003]中國專利局2010年6月30日公開的CN201518013U專利，名稱為多路持續供氣的氣體進樣裝置。該裝置公開了一種多氣路的氣體進樣裝置，該裝置包括一個多通道連接模塊，在所述多通道連接模塊上設有多個多路電磁閥，每個多路電磁閥包括一個進氣口和兩個出氣口，進氣口通過所述多通道連接模塊上的通氣管道與樣品氣的進氣管道相連接，一個出氣口通過所述多通道連接模塊上的進樣通氣管道與用于向檢測儀器提供樣氣的進樣口相連接，另一個出氣口通過所述多通道連接模塊上的排空通氣管道與用于將廢氣排空的排空口相連接。該裝置每一道進氣氣路通過三通閥連接進氣管和排氣管，需要進氣時，打開進氣管通道，需要將氣路排空時，打開排氣通道。顯然，該裝置的氣路連接的是固定的樣氣容器，因此需要采用排氣通道將樣氣容器排空，因此，該裝置并不適用于氣袋采樣直接進樣，而是需要將采樣的氣體轉移到固定容器中進樣。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于解決現有的氣體進樣器不能適用氣袋采樣直接進樣、自動化程度不夠高等問題，提供一種多氣路的氣體自動進樣儀。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種多氣路的氣體自動進樣儀，包括支架，支架上設有控制箱，其特征在于，控制箱內設有氣栗，氣栗后端連接氣體檢測儀器，氣栗前端連接有若干樣氣管和至少一條氮氣管，所述各條樣氣管及氮氣管后端通過電磁閥連接氣栗，所述樣氣管通過轉接頭連接抽氣頭，抽氣頭扎入采樣氣袋，支架底部還設有與氮氣管連接的氮氣罐。每條樣氣管的前端直接扎入對應的采樣氣袋中，當樣氣管對應的電磁閥打開時，氣栗直接將采樣氣體抽入檢測儀器中。各條樣氣管的電磁閥依次打開，且同一時間只開啟一條樣氣管的電磁閥。在第一條樣氣管進氣之前、最后一條樣氣管進氣之后、相鄰兩條樣氣管進氣之間，均打開氮氣管對應的電磁閥，采用氮氣沖洗進樣管路和檢測儀器，防止各樣氣交叉污染。當氮氣管電磁閥打開時，所有樣氣管電磁閥關閉。
[0006]作為優選，轉接頭外壁上設有抽氣端指示燈，轉接頭上端連接樣氣管，下端連接抽氣頭，中部為套管，套管壁嵌設有線圈，套管內部設有環形槽、并在環形槽中嵌設球形的轉子，轉子的下端中軸線位置向上開設進氣孔，進氣孔為盲孔，轉子上表面與進氣孔頂端之間開設出氣孔，出氣孔從進氣孔頂端邊緣位置斜向上切向開設有多個，形成螺旋出風。抽氣時，出氣孔螺旋出風，對轉子反向推動，轉子轉動，使線圈中產生電流點亮抽氣端指示燈，當氣路抽氣工作時，抽氣端指示燈能指示工作狀態，當若干氣路的抽氣端指示燈一起點亮，則是系統電磁閥控制出現故障。
[0007]作為優選，套管由上下兩節拼接而成，環形槽位于上下兩節套管拼接處。
[0008]作為優選，環形槽槽底二次開槽形成定位槽，轉子環周上對應設有定位環凸。
[0009]作為另外的方案，轉接頭外壁上設有抽氣端指示燈，轉接頭上端連接樣氣管，下端連接抽氣頭，套管壁嵌設有線圈，套管內部的轉子為柱形，兩端通過軸承固定在套管內部，套管為中間小，兩端大的臺階結構，軸承卡設在臺階處，柱形轉子的下端軸線位置開設盲孔進氣孔，轉子上表面與進氣孔頂端之間開設出氣孔，出氣孔從進氣孔頂端邊緣位置斜向上切向開設有多個，形成螺旋出風，柱形轉子的外壁截面為齒形。
[0010]作為優選，支架通過水平設置的隔板分隔成多層結構，每層隔板上設有穿線孔，樣氣管在支架各層平均分布，樣氣管上下往復穿過對應隔板的穿線孔、端部下垂通過抽氣頭連接采樣氣袋，所述支架的一側還設有供樣氣管、氮氣管上下穿行的管路柱，管路柱為中空柱體，管路柱在每層隔板的上下方以及支架底面上側開設供樣氣管、氮氣管穿出的孔。
[0011]作為優選，所述控制箱的正面設有與樣氣管一一對應的樣氣管指示燈、以及與氮氣管一一對應的氮氣管指示燈。通過電磁閥信號同步控制控制箱的正面的樣氣管指示燈、氮氣管指示燈，指示工作狀態。
[0012]作為優選，所述抽氣頭包括扎入口和蓋帽，扎入口從上側面扎入采樣氣袋，蓋帽從采樣氣袋下側面扣設在扎入口上，將扎入口包夾在蓋帽內部。
[0013]作為優選，所述氮氣管設置有多條，每一條氮氣管均連接有獨立的氮氣罐。設置多條氮氣管，同時供氣，可以加大沖洗的氮氣氣流，提高沖洗效率，加強沖洗效果。
[0014]作為優選，各條氮氣管對應的電磁閥同步開閉。
[0015]作為優選，各條樣氣管對應的電磁閥同一時間只能開啟一個。
[0016]作為優選，所述氮氣管出口設有穩壓閥。
[0017]作為優選，還包括控制電路，所述控制電路包括單片機、按鍵模塊和進氣控制模塊，所述按鍵模塊與單片機電連接，所述單片機通過進氣控制模塊電連接電磁閥和氣栗，所述進氣控制模塊包括驅動單元和擴展鎖存器組，所述單片機通過驅動單元連接氣栗，單片機通過擴展鎖存器組連接電磁閥。單片機通過進氣控制模塊控制電磁閥和氣栗的工作狀態，從而實現自動進氣。電磁閥包括64個直動式常閉電磁閥。擴展鎖存器組包括8個鎖存器和NMOS管，8個鎖存器組將單片機的16個雙向1 口擴展為64個單向可控輸出口。鎖存器通過NMOS管驅動電磁閥。使用鎖存器不僅可以擴展1 口，同時也可以隔離控制模塊與單片機，減小控制模塊對單片機的影響。驅動單元包括NMOS管和光電隔離器。氣栗由NMOS管驅動，氣栗的工作電壓為24V電壓，所以需要使用光電隔離器隔離低壓與高壓，避免高壓部分對低壓部分產生干擾。NMOS管開關特性好，成本低，占用空間小。
[0018]作為優選，所述控制電路還包括掉電保護模塊，掉電保護模塊包括掉電檢測單元和數據存儲單元，掉電檢測單元連接單片機的外部中斷口，數據存儲單元與單片機連接。數據存儲單元為EEPROM芯片。掉電檢測單元通過連接到單片機的外部中斷口持續監測電源上電情況，單片機工作時外部中斷端口為高電平，斷電后，檢測端口的電壓變為低電平，將外部中斷口拉低，而單片機可以通過大電容的供電繼續工作一段時間，檢測到外部中斷口電平被拉低后，單片機立即把正在檢測中的那一路樣氣所在的位置信息存儲到EEPROM芯片中。等到下次通電時單片機從讀取EEPROM芯片中的數據開始運行，然后系統就可以從斷電處開始工作(斷電時檢測未結束的樣氣重新檢測)。
[0019]作為優選，所述控制電路還包括顯示模塊，所述顯示模塊包括若干個發光二極管，每個電磁閥并聯有一個發光二極管。發光二極管作為樣氣管指示燈、氮氣管指示燈，通過與電磁閥一一對應的發光二極管來實時顯示電磁閥的開閉狀態，操作者通過查看發光二極管的亮滅就可以清楚的分辨哪一路氣體正在送入檢測儀器中，通過顯示還可以及時發現電路中出現的一些問題。
[0020]作為優選，所述控制電路還包括通訊模塊，所述單片機通過通訊模塊連接上位機，所述通訊模塊為RS232串口模塊。通訊模塊使進樣儀與上位機之間可以通過電平轉換芯片進行數據傳輸，從而得知對方的工作狀態并且做出相應的動作。由于上位機或者檢測儀器使用的是RS232串口通信，所以要實現與它們的互聯必須也使用RS232串口通信，RS232的通信端口是正負12V的電壓，所以需要通過一個電平轉換芯片對串口進行升壓，實現與其它儀器的通信對接。
[0021]本發明采用氣栗作為抽氣動力源，實現氣袋采樣直接進氣，設置多條氣路分別連接樣氣采樣氣袋，實現連續進樣；氣路中氣流能直接驅動轉接頭轉子轉動產生電流，點亮指示燈，能實時監控工作氣路，可以及時發現多氣路進氣故障；并在不同樣氣進氣間隔采用氮氣管沖洗氣路，避免不同樣氣交叉污染；采用單片機智能控制，只需要按鍵模塊一鍵控制即可實現自動進氣，可控性高，穩定性好，操作方便。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明一種結構示意圖。
[0023]圖2是本發明支架結構示意圖。
[0024]圖3是本發明樣氣管進氣端連接結構示意圖。
[0025]圖4是本發明樣氣管在隔板上穿接結構示意圖。
[0026]圖5是本發明管路連接結構示意圖。
[0027]圖6是本發明的一種控制電路模塊圖。
[0028]圖7是本發明的一種轉接頭轉子安裝結構剖視圖。
[0029]圖8是本發明的轉接頭轉子結構俯視圖。
[0030]圖9是本發明的轉接頭轉子側視示意圖。
[0031]圖10是本發明第二種裝接頭轉子結構示意圖。
[0032]圖中:1、控制箱，2、樣氣管指示燈，3、氮氣管指示燈，4、支架，5、管路柱，6、隔板，7、樣氣管，8、采樣氣袋，9、氮氣管，10、氮氣罐，11、穿管孔，12、標簽，13、轉接頭，14、抽氣端指示燈，15、扎入口，16、蓋帽，17、單片機，18、按鍵模塊，19、進氣控制模塊，20、掉電保護模塊，21、顯示模塊，22、通訊模塊，23、氣栗，24、電磁閥，25