质谱仪实验教学模型制造技术

本实用新型专利技术公开了一种质谱仪实验教学模型，包括实验机箱、探针、计算机以及安装在计算机内的仿真质谱系统；所述的实验机箱包括进样单元、电离分析单元、真空泵单元、检测通信单元、开关，所述的检测通信单元包括单片机控制器、通信模块和样品检测开关；所述的单片机控制器通过通信模块与计算机连接。本实用新型专利技术简洁、方便、经济、直观，可与仿真系统配合，就能够实现全程模拟的仿真操作，且样品可以是任意物质，帮助学生进一步理解质谱仪工作原理，掌握仪器的操作，提高学生动手能力和教学质量。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种教学模型，具体涉及一种质谱仪实验教学模型，属于教学器具

技术介绍
质谱仪是应用于地质学，药学，生物医学及相关专业的常用仪器，价格昂贵，高校仪器拥有量较少，且不正当操作极易造成仪器损坏。因此，在教学中，许多学生得不到动手的机会，学生无法透彻理解其中结构和工作原理，更难掌握具体的使用方法和操作。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种质谱仪实验教学模型，该模型结构简单，价格便宜，与仿真操作软件配合，就能够实现全程模拟的仿真操作。为实现上述目的，本技术的一种质谱仪实验教学模型，包括实验机箱、探针、计算机以及安装在计算机内的仿真质谱系统；所述的实验机箱包括进样单元、电离分析单元、真空泵单元、检测通信单元、开关，所述进样单元包括进样孔、电动雾化器、雾化室、废液出口、废液瓶，所述雾化室的左端与所述进样孔连通，所述雾化室的右端与所述的电离分析单元连接，所述雾化室的上端与所述的电动雾化器连接，所述雾化室的下端通过废液出口与所述的废液瓶连接；所述的电离分析单元包括透明直管、透明弯管、磁石、抽气泵接口，所述的透明直管内设有灯泡、相互平行的圆板Ⅰ和圆板Ⅱ、一组蓝色发光二极管，所述的透明弯管内设有一组绿色发光二极管、一组红色发光二极管和锁存器，所述透明直管的一端与所述雾化室连接，所述透明直管的另一端与所述透明弯管的一端连通，所述透明弯管的另一端设有正方形板，所述透明弯管与抽气泵接口连通，所述磁石固定在所述透明弯管的两侧；所述的真空泵单元内置电动抽气泵，所述的电动抽气泵通过抽气泵接口与所述的电离分析单元连接；所述的检测通信单元包括单片机控制器、通信模块和样品检测开关；所述的
电动雾化器、灯泡、蓝色发光二极管、锁存器、电动抽气泵、样品检测开关分别与所述的单片机控制器连接，所述的绿色发光二极管、红色发光二极管分别与所述的锁存器连接，所述的单片机控制器通过通信模块与计算机连接。进一步地，所述圆板Ⅰ为实心的红色圆板，所述圆板Ⅱ为中间镂空的蓝色圆板。作为优选方案，所述的实验机箱上进样单元处的一个面上设有开合式透明窗，所述的开合式透明窗上还设有把手；所述的实验机箱上电离分析单元处的一个面上设有封闭式透明窗。作为优选方案，所述单片机控制器的芯片型号为STC89C52。本技术简洁、方便、经济、直观，可与仿真系统配合，就能够实现全程模拟的仿真操作，不需要价格昂贵的仪器设备，且样品可以是任意物质，帮助学生进一步理解仪器工作原理，掌握仪器的操作，提高学生动手能力和教学质量。附图说明图1是本技术的实验机箱的整体结构示意图；图2是本技术的进样单元结构示意图；图3是本技术的电离分析单元结构示意图；图4是本技术的电原理框图；图中，10实验机箱，11进样单元，111进样孔，112电动雾化器，113雾化室，114废液出口，115废液瓶，12电离分析单元，121透明直管，122透明弯管，123磁石，124抽气泵接口，125灯泡，126圆板Ⅰ，127圆板Ⅱ，128蓝色发光二极管，129绿色发光二极管，1210红色发光二极管，1211正方形板，13真空泵单元，14检测通信单元，15开关，16开合式透明窗，17把手，18封闭式透明窗。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明。如图1至图4所示，本技术的一种质谱仪实验教学模型，包括实验机箱10、探针、计算机以及安装在计算机内的仿真质谱系统；所述的实验机箱10包括进样单元11、电离分析单元12、真空泵单元13、检测通信单元14、开关15，所述进样单元11包括进样孔111、电动雾化器112、雾化室113、废液出口114、废液瓶115，所述雾化室113的左端与所述进样孔111连通，所述雾化室113的右端与所述的电离分析单元12连接，所述雾化室113的上端与所述的电动雾化器112连接，所述雾化室113的下端通过废液出口114与所述的废液瓶115连接；所述电动雾化器112对液体进行雾化，雾化水汽进入雾化室113，模拟质谱仪对样品的气化；所述的电离分析单元12包括透明直管121、透明弯管122、磁石123、抽气泵接口124，所述的透明直管121内设有灯泡125、相互平行的圆板Ⅰ126和圆板Ⅱ127、一组蓝色发光二极管128，所述的透明弯管122内设有一组绿色发光二极管129、一组红色发光二极管1210和锁存器，所述透明直管121的一端与所述雾化室113连通，所述透明直管121的另一端与所述透明弯管122的一端连通，所述透明弯管122的另一端设有正方形板1211，所述透明弯管122与抽气泵接口124连通，所述磁石123固定在所述透明弯管122的两侧；所述的真空泵单元13内置电动抽气泵，所述的电动抽气泵通过抽气泵接口124与所述的电离分析单元12连接；所述的电动抽气泵对系统进行抽气，模拟实现质谱仪工作时的真空环境；所述的检测通信单元14包括单片机控制器、通信模块和样品检测开关；所述的电动雾化器112、灯泡125、蓝色发光二极管128、锁存器、电动抽气泵、样品检测开关分别与所述的单片机控制器连接，所述的绿色发光二极管129、红色发光二极管1210分别与所述的锁存器连接，所述的单片机控制器通过通信模块与计算机连接。进一步地，所述圆板Ⅰ126为实心的红色圆板，所述圆板Ⅱ127为中间镂空的蓝色圆板。所述的实验机箱10上进样单元11处的一个面上设有开合式透明窗16，所述的开合式透明窗16上还设有把手17，通过打开开合式透明窗16，可以更换废液瓶115；所述的实验机箱10上电离分析单元12处的一个面上设有封闭式透明窗18，一方面便于抽真空，另一方面便于学生观察模型的结构及样品的流动过程，更能直观的了解实际设备的结构和原理。作为优选方案，所述单片机控制器的芯片型号为STC89C52。所述单片机控制器控制灯泡125亮灭，模拟质谱仪电离气体分子形成正离子的过程，所述单片机控制器控制一组蓝色发光二极管128亮灭，模拟质谱仪阳极板对电子的吸引，形成高速轰击电子的过程，再通过锁存器控制一组绿色发光二极管129、一组红色发光二极管1210的各自单个发光二极管的渐次点亮，模拟离子的电离、质量分析过程，一组绿色发光二极管129的渐次点亮模拟说明未被电子轰击的样品分子无法加速而被电动抽气泵吸走，一组红色发光二极管1210的渐次点亮模拟说明被电子轰击的样品分子形成正离子，被加速，磁场的质量分析后到达离子收集装置的过程。当探针进入进样孔111，触发样品检测开关闭合，使样品检测开关与单片机控制器的接口转为低电平，检测是否有样品的进入，并且单片机控制器还要控制所有红色发光二极管1210的接口电平，若所有接口电平发生改变，模拟说明离子已经到达，再通过通信模块将变化后的电平上传到计算机仿真质谱系统，然后读取数据库相应的数据，查看相应的实验报告。所述的仿真质谱系统包括实验药品单元、数据库、图像显示单元、初始化软件通信单元。上述质谱仪实验教学模型的操作方法如下：1)在计算机上打开仿真质谱系统，在实验药品单元选择待测样品的名称；2)打开实验机箱10上的开关15，为单片机控制器供电，并初始化系统通信，仿真质谱系统与单片机控制器建立通讯；3)探针进入进样孔111，通过压力直接使样品检测开关闭本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种质谱仪实验教学模型，其特征在于，包括实验机箱(10)、探针、计算机以及安装在计算机内的仿真质谱系统；所述的实验机箱(10)包括进样单元(11)、电离分析单元(12)、真空泵单元(13)、检测通信单元(14)、开关(15)，所述进样单元(11)包括进样孔(111)、电动雾化器(112)、雾化室(113)、废液出口(114)、废液瓶(115)，所述雾化室(113)的左端与所述进样孔(111)连通，所述雾化室(113)的右端与所述的电离分析单元(12)连接，所述雾化室(113)的上端与所述的电动雾化器(112)连接，所述雾化室(113)的下端通过废液出口(114)与所述的废液瓶(115)连接，所述的电离分析单元(12)包括透明直管(121)、透明弯管(122)、磁石(123)、抽气泵接口(124)，所述的透明直管(121)内设有灯泡(125)、相互平行的圆板Ⅰ(126)和圆板Ⅱ(127)、一组蓝色发光二极管(128)，所述的透明弯管(122)内设有一组绿色发光二极管(129)、一组红色发光二极管(1210)和锁存器，所述透明直管(121)的一端与所述雾化室(113)连接，所述透明直管(121)的另一端与所述透明弯管(122)的一端连通，所述透明弯管(122)的另一端设有正方形板(1211)，所述透明弯管(122)与抽气泵接口(124)连通，所述磁石(123)固定在所述透明弯管(122)的两侧，所述的真空泵单元(13)内置电动抽气泵，所述的电动抽气泵通过抽气泵接口(124)与所述的电离分析单元(12)连接；所述的检测通信单元(14)包括单片机控制器、通信模块和样品检测开关；所述的电动雾化器(112)、灯泡(125)、蓝色发光二极管(128)、锁存器、电动抽气泵、样品检测开关分别与所述的单片机控制器连接，所述的绿色发光二极管(129)、红色发光二极管(1210)分别与所述的锁存器连接，所述的单片机控制器通过通信模块与计算机连接。...

【技术特征摘要】
1.一种质谱仪实验教学模型，其特征在于，包括实验机箱(10)、探针、计算机以及安装在计算机内的仿真质谱系统；所述的实验机箱(10)包括进样单元(11)、电离分析单元(12)、真空泵单元(13)、检测通信单元(14)、开关(15)，所述进样单元(11)包括进样孔(111)、电动雾化器(112)、雾化室(113)、废液出口(114)、废液瓶(115)，所述雾化室(113)的左端与所述进样孔(111)连通，所述雾化室(113)的右端与所述的电离分析单元(12)连接，所述雾化室(113)的上端与所述的电动雾化器(112)连接，所述雾化室(113)的下端通过废液出口(114)与所述的废液瓶(115)连接，所述的电离分析单元(12)包括透明直管(121)、透明弯管(122)、磁石(123)、抽气泵接口(124)，所述的透明直管(121)内设有灯泡(125)、相互平行的圆板Ⅰ(126)和圆板Ⅱ(127)、一组蓝色发光二极管(128)，所述的透明弯管(122)内设有一组绿色发光二极管(129)、一组红色发光二极管(1210)和锁存器，所述透明直管(121)的一端与所述雾化室(113)连接，所述透明直管(121)的另一端与所述透明弯管(122)的一端连通，所述透明弯管(122)的另一端设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛广玮，许冲，胡俊峰，
申请(专利权)人：徐州医学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32