
1.本實用新型屬于色譜儀領域液體紅外制樣,具體涉及一種氣體樣品自動進樣裝置。
背景技術:
2.隨著現代分析儀器的快速發展,氣相色譜法已經廣泛應用于各種樣品的分析,包括氣體,液體和固體。相應的也開發出各種進樣手段,如注射器直接進樣法、定量管進樣法、頂空進樣法、熱解析進樣法,吹掃捕集等。進樣方法的不同對分析結果有明顯的影響。自動進樣,自動化程度高,連續性好,標準曲線和相關系數要優于手工進樣。但有些樣品前處理過程比較復雜不宜實現全流程自動化。或者自動化成本過高。如目前在絕緣油等需要頂空萃取類的樣品的氣相色譜分析方法中,實現樣品處理全流程自動化比較復雜,常用的是樣品經過振蕩溶解平衡后,人工按一定的操作手法提取出樣品,然后用1ml注射器注入到色譜儀中進行分析。在這個操作過程中,人工手動進樣操作是一個關鍵環節,受操作人員熟練程度影響。在樣品的轉移過程中,存在多次進樣定量重復性較差、進樣過程中進樣容器沖洗不導致不同樣品間存在交叉干擾;此外,還存在大批量樣品分析時,人員操作勞動強度大等問題。
技術實現要素:
3.本實用新型為解決上述問題,提供了一種氣體樣品自動進樣裝置,設置有氣路系統便于吹掃管道并傳輸檢測樣本,設置推針機構配合固定機構及控制電路實現定量自動推針,避免操作人員手工操存有誤差,提高檢測效率。
4.為了實現上述目的,本實用新型的技術方案是:
5.一種氣體樣品自動進樣裝置,包括裝置外殼、用于放置樣品氣體的針管,所述針管包括常規的10ml玻璃注射器,所述針管設置有推針機構、固定機構,氣路系統和控制電路,所述推針機構包括絲桿滑臺、步進電機和針管推板,所述針管推板與絲桿滑臺滑動連接,針管推板另一側與所述針管的針管芯桿接觸,所述氣路系統包括針管取氣接頭、標氣進口和六通切換閥,所述針管取氣接頭實現樣品和六通切換閥的連接,所述標氣進口實現標準氣體和六通切換閥連接,氣路系統另一端連接有色譜儀,所述固定機構用于固定針管的管壁,所述控制電路用于驅動步進電機;
6.所述推針機構、固定機構,氣路系統和控制電路外側設置有殼體。
7.進一步地,所述絲桿滑臺包括絲桿和滑塊,所述滑塊上端設置有滑臺連接塊,所述滑臺連接塊與滑塊固定,滑臺連接塊的上端設置有支撐板,所述支撐板與滑臺連接塊為一體化結構,支撐板的另一端與針管推板固定,所述針管推板為方形板體;
8.所述絲桿與步進電機輸出軸連接。
9.進一步地,所述固定機構包括固定支架和限位機構,所述固定支架呈橫置的e字形結構,所述固定支架的三豎直段上均開設u形槽,固定支架的下部設置有滑臺連接支撐件,所述滑臺連接支撐件為方形結構,通過滑臺連接支撐件的連接作用使固定支架的底面與針
管推板的底面處于同一高度。
10.進一步地,所述限位機構包括壓片、鎖緊螺栓和螺栓槽,所述壓片呈長條狀結構,壓片一側對應鎖緊螺栓開設有圓形通孔,對應所述圓形通孔在殼體上設置螺栓槽,所述螺栓槽為圓環狀結構,螺栓槽內部設置螺紋,螺栓槽的外環面直徑大于圓形通孔直徑,所述鎖緊螺栓的螺帽置于壓片外側,鎖緊螺栓的螺桿置入螺栓槽內,壓片未設置圓形通孔的一側與針管的管壁接觸。
11.進一步地,所述氣路系統還包括載氣進口、進樣接頭、定量管、三通電磁閥、第二三通電磁閥、二通電磁閥、和三通接頭,所述載氣進口連接有氣源,載氣進口另一端通過三通接頭一邊連接六通切換閥的閥口1、另一邊連接二通電磁閥的a口,二通電磁閥的r口連接針管取氣接頭以及三通電磁閥的r口;
12.所述標氣進口用于連接標氣源,標氣進口另一側連接第二三通電磁閥的p口,第二三通電磁閥的r口用于排空,第二三通電磁閥的a口連接三通電磁閥的p口,所述三通電磁閥的a口連接六通切換閥的閥口5,并經六通切換閥的閥口6連接定量管,所述定量管的另一端連接六通切換閥的閥口3,所述六通切換閥的閥口4用于排空;
13.六通切換閥的閥口2經進樣接頭連接色譜儀。
14.進一步地,所述針管下方設置有接觸傳感器,所述接觸傳感器用于檢測針管放置狀態。
15.進一步地,所述針管出口下方設置有紅外傳感器,所述紅外傳感器用于檢測取氣接頭插入狀態。
16.通過上述技術方案,本實用新型的有益效果為:
17.1.本實用新型設置有推針機構、固定機構,氣路系統和控制電路,所述推針機構包括絲桿滑臺、步進電機和針管推板,所述針管推板與絲桿滑臺滑動連接,針管推板另一側與所述針管的針管芯桿接觸接觸,所述氣路系統包括針管取氣接頭,所述針管取氣接頭與所述針頭連接,氣路系統另一端連接有色譜儀,所述固定機構用于固定針管的管壁,所述控制電路用于調節步進電機;
18.所述推針機構、固定機構,氣路系統和控制電路外側設置有殼體。
19.本實用新型,采用了基于步進電機的推針機構,配合六通切換閥實現氣體樣品的自動進樣,通過針管固定機構便于針管更換,同時可以替代傳統的人工手動進樣,從而避免人工經驗導致的誤差。
20.2. 本實用新型設置了接觸傳感器和紅外傳感器,在檢測到針管未放入時,氣路系統利用載氣自動吹掃管路,清除管道中殘留的樣品,避免樣品交叉干擾。
21.3. 本實用新型的標準氣體和樣品氣體采用同一定量管,減少了重復定量誤差,有效的提高了樣品定量精度。
22.4. 本實用新型設置控制電路實現自動作業,簡化操作難度。
附圖說明
23.圖1是本實用新型一種氣體樣品自動進樣裝置的結構示意圖;
24.圖2是本實用新型一種氣體樣品自動進樣裝置的氣路系統示意圖;
25.圖3是本實用新型一種氣體樣品自動進樣裝置的電氣原理圖。
26.附圖標號:1為殼體,2為固定支架,3為氣路系統, 4為限位機構,6為針管,7為滑臺連接支撐件, 9為限位傳感器,10為接觸開關,11為紅外傳感器,12為定量管,13為按鍵,301為載氣進口,302為進樣接頭,303為六通切換閥,308為三通電磁閥,309為二通電磁閥,310為第二三通電磁閥,311為標氣進口,312為三通接頭,315為針管取氣接頭,501為絲桿滑臺,502為針管推板,503為滑臺連接塊,504為支撐板,508為滑塊。
具體實施方式
27.下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步說明:
28.實施例1
29.如圖1~3所示,一種氣體樣品自動進樣裝置,包括裝置外殼、用于放置樣品氣體的針管6,所述針管6包括常規的10ml玻璃注射器,所述針管6設置有推針機構、固定機構,氣路系統3和控制電路,所述推針機構包括絲桿滑臺501、步進電機和針管推板502,所述針管推板502與絲桿滑臺501滑動連接,針管推板502另一側與所述針管6的針管芯桿接觸,所述氣路系統3包括針管取氣接頭315、標氣進口311和六通切換閥303,所述針管取氣接頭315實現樣品和六通切換閥303的連接,所述標氣進口311實現標準氣體和六通切換閥303連接,氣路系統3另一端連接有色譜儀,所述固定機構用于固定針管6的管壁,所述控制電路用于驅動步進電機;
30.所述推針機構、固定機構,氣路系統3和控制電路外側設置有殼體1。
31.實施例2
32.在本實施例中對推針機構、固定機構,氣路系統3和控制電路進行優化,如圖1~3所示;
33.作為一種可實施方式,所述絲桿滑臺501包括絲桿和滑塊508,所述滑塊508上端設置有滑臺連接塊503,所述滑臺連接塊503與滑塊508固定,滑臺連接塊503的上端設置有支撐板504,所述支撐板504與滑臺連接塊503為一體化結構,支撐板504的另一端與針管推板502固定,所述針管推板502為方形板體;
34.所述絲桿與步進電機輸出軸連接。
35.作為一種可實施方式,所述固定機構包括固定支架2和限位機構4,所述固定支架2呈橫置的e字形結構,所述固定支架2的三豎直段上均開設u形槽,固定支架2的下部設置有滑臺連接支撐件7,所述滑臺連接支撐件7為方形結構,通過滑臺連接支撐件7的連接作用使固定支架2的底面與針管推板502的底面處于同一高度。
36.作為一種可實施方式,其特征在于,所述限位機構4包括壓片、鎖緊螺栓和螺栓槽,所述壓片呈長條狀結構,壓片一側對應鎖緊螺栓開設有圓形通孔,對應所述圓形通孔在殼體1上設置螺栓槽,所述螺栓槽為圓環狀結構,螺栓槽內部設置螺紋,螺栓槽的外環面直徑大于圓形通孔直徑,所述鎖緊螺栓的螺帽置于壓片外側,鎖緊螺栓的螺桿置入螺栓槽內,壓片未設置圓形通孔的一側與針管6的管壁接觸。
37.作為一種可實施方式,其特征在于,所述氣路系統3還包括載氣進口301、進樣接頭302、定量管12、三通電磁閥308、第二三通電磁閥310、二通電磁閥309、和三通接頭312,所述載氣進口301連接有氣源液體紅外制樣,載氣進口301另一端通過三通接頭312一邊連接六通切換閥303的閥口1、另一邊連接二通電磁閥309的a口,二通電磁閥309的r口連接針管取氣接頭315
以及三通電磁閥308的r口;
38.所述標氣進口311用于連接標氣源,標氣進口311另一側連接第二三通電磁閥310的p口,第二三通電磁閥310的r口用于排空,第二三通電磁閥310的a口連接三通電磁閥308的p口,所述三通電磁閥308的a口連接六通切換閥303的閥口5,并經六通切換閥303的閥口6連接定量管12,所述定量管12的另一端連接六通切換閥303的閥口3,所述六通切換閥303的閥口4用于排空;
39.六通切換閥303的閥口2經進樣接頭302連接色譜儀。
40.作為一種可實施方式,所述針管6下方設置有接觸傳感器10,所述接觸傳感器10用于檢測針管6放置狀態。
41.作為一種可實施方式,所述針管6出口下方設置有紅外傳感器11,所述紅外傳感器11用于檢測取氣接頭315插入狀態。
42.在本實施例中,所述控制電路還包括mcu芯片、四路電磁閥驅動芯片、四路光耦隔離傳感器、步進電機驅動芯片、四個按鍵13和一路串口通訊接口,所述mcu芯片的io口與四路電磁閥驅動芯片連接,所述四路電磁閥驅動芯片分別與六通切換閥303、三通電磁閥308、第二三通電磁閥310、二通電磁閥309的控制輸入端連接;
43.mcu芯片的io口連接步進電機驅動芯片,mcu芯片通過步進電機驅動芯片模擬pwm信號控制步進電機,所述步進電機通過步進電機驅動芯片連接電源形成回路;
44.mcu芯片的io口連接四個按鍵13,四個所述按鍵13分別用于對mcu芯片發送控制指令。
45.mcu芯片io口分別通過光耦隔離傳感器連接紅外傳感器11和接觸傳感器10的輸出端。
46.結合上述實施例對進樣作業進行說明:
47.當載入樣品的針管6未放入固定支架2時接觸開關10無信號,當針管6未連接取氣接頭315時,紅外傳感器11無信號,此時,mcu芯片通過電磁閥驅動芯片控制二通電磁閥309上電,氣路系統3處于吹掃狀態。
48.當樣品針管6放入固定支架2并連接取氣接頭315時,接觸開關10和紅外傳感器11處于觸發狀態,二通電磁閥309上電,mcu芯片控制二通電磁閥309斷電,停止氣路吹掃,進入等待進樣狀態。
49.以上所述之實施例,只是本實用新型的較佳實施例而已,并非限制本實用新型的實施范圍,故凡依本實用新型范圍所述的構造、特征及原理所做的等效變化或修飾,均應包括于本實用新型申請范圍內。