安徽思成儀器技術(shù)有限公司
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閱讀：1發(fā)布時間：2024-12-17
1.本實用新型屬于色譜儀領(lǐng)域液體紅外制樣，具體涉及一種氣體樣品自動進(jìn)樣裝置。
背景技術(shù)：
2.隨著現(xiàn)代分析儀器的快速發(fā)展，氣相色譜法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種樣品的分析，包括氣體，液體和固體。相應(yīng)的也開發(fā)出各種進(jìn)樣手段，如注射器直接進(jìn)樣法、定量管進(jìn)樣法、頂空進(jìn)樣法、熱解析進(jìn)樣法，吹掃捕集等。進(jìn)樣方法的不同對分析結(jié)果有明顯的影響。自動進(jìn)樣，自動化程度高，連續(xù)性好，標(biāo)準(zhǔn)曲線和相關(guān)系數(shù)要優(yōu)于手工進(jìn)樣。但有些樣品前處理過程比較復(fù)雜不宜實現(xiàn)全流程自動化?；蛘咦詣踊杀具^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(xiàn)樣品處理全流程自動化比較復(fù)雜，常用的是樣品經(jīng)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(jìn)行分析。在這個操作過程中，人工手動進(jìn)樣操作是一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，受操作人員熟練程度影響。在樣品的轉(zhuǎn)移過程中，存在多次進(jìn)樣定量重復(fù)性較差、進(jìn)樣過程中進(jìn)樣容器沖洗不導(dǎo)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(shù)實現(xiàn)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(jìn)樣裝置，設(shè)置有氣路系統(tǒng)便于吹掃管道并傳輸檢測樣本，設(shè)置推針機構(gòu)配合固定機構(gòu)及控制電路實現(xiàn)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(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是：
5.一種氣體樣品自動進(jìn)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(guī)的10ml玻璃注射器，所述針管設(shè)置有推針機構(gòu)、固定機構(gòu)，氣路系統(tǒng)和控制電路，所述推針機構(gòu)包括絲桿滑臺、步進(jìn)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(cè)與所述針管的針管芯桿接觸，所述氣路系統(tǒng)包括針管取氣接頭、標(biāo)氣進(jìn)口和六通切換閥，所述針管取氣接頭實現(xiàn)樣品和六通切換閥的連接，所述標(biāo)氣進(jìn)口實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)氣體和六通切換閥連接，氣路系統(tǒng)另一端連接有色譜儀，所述固定機構(gòu)用于固定針管的管壁，所述控制電路用于驅(qū)動步進(jìn)電機；
6.所述推針機構(gòu)、固定機構(gòu)，氣路系統(tǒng)和控制電路外側(cè)設(shè)置有殼體。
7.進(jìn)一步地，所述絲桿滑臺包括絲桿和滑塊，所述滑塊上端設(shè)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(shè)置有支撐板，所述支撐板與滑臺連接塊為一體化結(jié)構(gòu)，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(jìn)電機輸出軸連接。
9.進(jìn)一步地，所述固定機構(gòu)包括固定支架和限位機構(gòu)，所述固定支架呈橫置的e字形結(jié)構(gòu)，所述固定支架的三豎直段上均開設(shè)u形槽，固定支架的下部設(shè)置有滑臺連接支撐件，所述滑臺連接支撐件為方形結(jié)構(gòu)，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(jìn)一步地，所述限位機構(gòu)包括壓片、鎖緊螺栓和螺栓槽，所述壓片呈長條狀結(jié)構(gòu)，壓片一側(cè)對應(yīng)鎖緊螺栓開設(shè)有圓形通孔，對應(yīng)所述圓形通孔在殼體上設(shè)置螺栓槽，所述螺栓槽為圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，螺栓槽內(nèi)部設(shè)置螺紋，螺栓槽的外環(huán)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(cè)，鎖緊螺栓的螺桿置入螺栓槽內(nèi)，壓片未設(shè)置圓形通孔的一側(cè)與針管的管壁接觸。
11.進(jìn)一步地，所述氣路系統(tǒng)還包括載氣進(jìn)口、進(jìn)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(jìn)口連接有氣源，載氣進(jìn)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(biāo)氣進(jìn)口用于連接標(biāo)氣源，標(biāo)氣進(jìn)口另一側(cè)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(jīng)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(jīng)進(jìn)樣接頭連接色譜儀。
14.進(jìn)一步地，所述針管下方設(shè)置有接觸傳感器，所述接觸傳感器用于檢測針管放置狀態(tài)。
15.進(jìn)一步地，所述針管出口下方設(shè)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(tài)。
16.通過上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果為：
17.1.本實用新型設(shè)置有推針機構(gòu)、固定機構(gòu)，氣路系統(tǒng)和控制電路，所述推針機構(gòu)包括絲桿滑臺、步進(jìn)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(cè)與所述針管的針管芯桿接觸接觸，所述氣路系統(tǒng)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(tǒng)另一端連接有色譜儀，所述固定機構(gòu)用于固定針管的管壁，所述控制電路用于調(diào)節(jié)步進(jìn)電機；
18.所述推針機構(gòu)、固定機構(gòu)，氣路系統(tǒng)和控制電路外側(cè)設(shè)置有殼體。
19.本實用新型，采用了基于步進(jìn)電機的推針機構(gòu)，配合六通切換閥實現(xiàn)氣體樣品的自動進(jìn)樣，通過針管固定機構(gòu)便于針管更換，同時可以替代傳統(tǒng)的人工手動進(jìn)樣，從而避免人工經(jīng)驗導(dǎo)致的誤差。
20.2. 本實用新型設(shè)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(tǒng)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(biāo)準(zhǔn)氣體和樣品氣體采用同一定量管，減少了重復(fù)定量誤差，有效的提高了樣品定量精度。
22.4. 本實用新型設(shè)置控制電路實現(xiàn)自動作業(yè)，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(jìn)樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
24.圖2是本實用新型一種氣體樣品自動進(jìn)樣裝置的氣路系統(tǒng)示意圖；
25.圖3是本實用新型一種氣體樣品自動進(jìn)樣裝置的電氣原理圖。
26.附圖標(biāo)號：1為殼體，2為固定支架，3為氣路系統(tǒng)， 4為限位機構(gòu)，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(guān)，11為紅外傳感器，12為定量管，13為按鍵，301為載氣進(jìn)口，302為進(jìn)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(biāo)氣進(jìn)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(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進(jìn)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(jìn)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(guī)的10ml玻璃注射器，所述針管6設(shè)置有推針機構(gòu)、固定機構(gòu)，氣路系統(tǒng)3和控制電路，所述推針機構(gòu)包括絲桿滑臺501、步進(jìn)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(cè)與所述針管6的針管芯桿接觸，所述氣路系統(tǒng)3包括針管取氣接頭315、標(biāo)氣進(jìn)口311和六通切換閥303，所述針管取氣接頭315實現(xiàn)樣品和六通切換閥303的連接，所述標(biāo)氣進(jìn)口311實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)氣體和六通切換閥303連接，氣路系統(tǒng)3另一端連接有色譜儀，所述固定機構(gòu)用于固定針管6的管壁，所述控制電路用于驅(qū)動步進(jìn)電機；
30.所述推針機構(gòu)、固定機構(gòu)，氣路系統(tǒng)3和控制電路外側(cè)設(shè)置有殼體1。
31.實施例2
32.在本實施例中對推針機構(gòu)、固定機構(gòu)，氣路系統(tǒng)3和控制電路進(jìn)行優(yōu)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(shè)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(shè)置有支撐板504，所述支撐板504與滑臺連接塊503為一體化結(jié)構(gòu)，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(jìn)電機輸出軸連接。
35.作為一種可實施方式，所述固定機構(gòu)包括固定支架2和限位機構(gòu)4，所述固定支架2呈橫置的e字形結(jié)構(gòu)，所述固定支架2的三豎直段上均開設(shè)u形槽，固定支架2的下部設(shè)置有滑臺連接支撐件7，所述滑臺連接支撐件7為方形結(jié)構(gòu)，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(gòu)4包括壓片、鎖緊螺栓和螺栓槽，所述壓片呈長條狀結(jié)構(gòu)，壓片一側(cè)對應(yīng)鎖緊螺栓開設(shè)有圓形通孔，對應(yīng)所述圓形通孔在殼體1上設(shè)置螺栓槽，所述螺栓槽為圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，螺栓槽內(nèi)部設(shè)置螺紋，螺栓槽的外環(huán)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(cè)，鎖緊螺栓的螺桿置入螺栓槽內(nèi)，壓片未設(shè)置圓形通孔的一側(cè)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(tǒng)3還包括載氣進(jìn)口301、進(jìn)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(jìn)口301連接有氣源液體紅外制樣，載氣進(jìn)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(biāo)氣進(jìn)口311用于連接標(biāo)氣源，標(biāo)氣進(jìn)口311另一側(cè)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(jīng)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(jīng)進(jìn)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(shè)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(tài)。
41.作為一種可實施方式，所述針管6出口下方設(shè)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(tài)。
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(qū)動芯片、四路光耦隔離傳感器、步進(jìn)電機驅(qū)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(qū)動芯片連接，所述四路電磁閥驅(qū)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(jìn)電機驅(qū)動芯片，mcu芯片通過步進(jìn)電機驅(qū)動芯片模擬pwm信號控制步進(jìn)電機，所述步進(jìn)電機通過步進(jìn)電機驅(qū)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(fā)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(jié)合上述實施例對進(jìn)樣作業(yè)進(jìn)行說明：
47.當(dāng)載入樣品的針管6未放入固定支架2時接觸開關(guān)10無信號，當(dāng)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(qū)動芯片控制二通電磁閥309上電，氣路系統(tǒng)3處于吹掃狀態(tài)。
48.當(dāng)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(guān)10和紅外傳感器11處于觸發(fā)狀態(tài)，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(jìn)入等待進(jìn)樣狀態(tài)。
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(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均應(yīng)包括于本實用新型申請范圍內(nèi)。
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