一种双膜进样装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种双膜进样装置，包括样品入口、载气入口、管状膜、螺旋管、加热丝、片状膜、支撑网、质谱进样口、样品出口、控制阀、富集腔和进样腔。其中管状膜套在螺旋管的外侧，螺旋管中放置有加热丝，样品由入口进入管状膜富集，富集完毕后利用温度控制装置对螺旋管中的加热丝进行加热，从而将管状膜中的样品解析出来。此时从载气口通入一定量的载气作为吹扫气，载气将管状膜表面解析出来的样品携带到质谱进样口的片状膜表面，样品经片状模扩散到质谱仪中进行分析。

Double film sampling device

The invention discloses a double membrane sampling device, including sample entrance, carrier gas entrance, tubular membrane, spiral pipe, heating wire, sheet film, supporting network, Ms inlet, a sample outlet, control valve, enriching cavity and sample chamber. The tubular membrane is arranged on the spiral tube outer spiral pipe is arranged in the heating wire, samples from the entrance into the tubular membrane after enrichment, enrichment by the temperature control device to heat the heating wire in the spiral pipe, which will parse out the sample in the tubular membrane. At this time from the loading port through the carrier gas into a certain amount of purge gas as the carrier gas, the tubular membrane surface to carry out the analytical sample sheet membrane inlet mass spectrometry surface samples by diffusion sheet molding to the mass spectrometer analysis.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要应用于质谱分析领域中，为质谱分析提供了一种分析挥发性有机物的双膜进样装置，对于常见的挥发性有机物的检测限可达到ppb量级，线性范围宽，检测灵敏度高。
技术介绍
随着当今社会的快速发展，人们生活水平不断提高的同时，环境污染问题也变的越来越严重。其中挥发性有机化合物是室内外空气中普遍存在且对环境影响最为严重的有机污染物，主要来源于石油化工生产和垃圾焚烧、汽车尾气。Vocs的组成复杂，含量甚微，其中许多物质有致癌致畸致突变，具有遗传毒性及引起雌性化，对环境安全和人类健康构成严重威胁，在众多的分析仪器中，质谱具有灵敏度高、定性准确和分析速度快等优点，为环境污染物、化工原料和化学战剂等有害物质的检测提供了理想的解决方案。采用膜进样能够快速的检测到环境中痕量的挥发性有机物，因此被广泛的应用于痕量挥发性有机物的快速在线检测中。膜进样方法简单，富集倍数高达10-100倍，首先是样品吸附在膜的表面，之后在膜中进行扩散，解析至膜的另一侧之后进入质谱进行分析，不需要繁琐的样品前处理，有效的消除了干扰。但是传统的膜富集装置一般采用贴近电离区的方式，由此会导致膜两侧的气压差过大破坏质谱的真空系统，因此只能减小膜的使用面积，从而导致样品的富集效率降低，进而抑制了仪器的灵敏度。本设计采用双膜进样的进样方式，样品首先在管状膜表面富集，然后加热解析，接着解析后的样品经载气传输至片状膜处，最后进入>质谱仪中进行分析。采用的管状膜套在螺旋管表面，这种结构与直线管相比增加了膜面积，进一步提高了质谱的灵敏度。
技术实现思路
本专利技术采用双膜进样富集解析的进样方式，采用的技术方案如下：一种双膜进样装置，主要包括样品入口、载气入口、管状膜、螺旋管、加热丝、片状膜、支撑网、质谱进样口、样品出口、控制阀、富集腔和进样腔。所述富集腔为筒状的密闭腔室，一螺旋管从上至下穿过富集腔，螺旋管的二开口端均位于富集腔外部，螺旋管的外壁与富集腔的上端壁面和下端壁面密闭连接；于富集腔内的螺旋管的外壁面上套有管状膜，于螺旋管内穿套有加热丝；于富集腔的上部壁面上设有作为样品入口的管路，样品入口的管路出口端与富集腔内部相连通，于样品入口的管路上设有作为载气入口的分支管路；所述进样腔为一密闭容器，进样腔与富集腔的下部相连通；于密闭容器的侧壁上设有样品出口，于密闭容器的底部设有作为质谱进样口的通孔，于密闭容器内的进样口处设置有支撑网，于密闭容器内的支撑网上方设置有片状膜。所述样品入口处设置有控制阀。载气入口与样品入口呈“T”型连接，同时在载气入口处也设置有控制阀。管状膜置于螺旋管的外侧，螺旋管为中空管状结构，其内部放置有加热丝和温度传感器。所述螺旋管为中空管状结构，其内部放置有加热丝和温度传感器；所述加热丝为电加热丝，通过导线经温度控制板或温度控制器与电源相连，温度传感器与温度控制板或温度控制器信号连接，加热丝由温度控制板或温度控制器控制其加热的温度，温度传感器将当前的温度再反馈显示至温度控制板或温度控制器中。所述装置中的管状膜、螺旋管、加热丝构成膜进样富集装置，片状膜和支撑网构成进样装置，富集装置与进样装置直接连通。管状膜穿套于螺旋管的外壁面上，螺旋管呈螺旋形结构，与直线式结构增加了膜的表面积，使样品与膜之间的接触面积增大，利于样品的有效富集。于进样腔内、质谱进样口的四周设有带外螺纹的圆环形凸起；支撑网置于圆环形凸起内，片状膜置于圆环形凸起上方；支撑网的下端与质谱相连接，支撑网能够使片状膜呈受的压强差增大，避免片状膜的损坏；片状膜上面设置有密封O型圈，密封O型圈上方扣合有中部具有通孔的带内螺纹的圆形压环，圆形压环与圆环形凸起螺合，通过圆形压环挤压O型圈进而实现密封。进样腔和质谱进样口通过片状膜相隔离，进而保证质谱进样口的真空度；分析气体样品时，打开样品入口的控制阀和样品出口的控制阀)，关闭载气入口的控制阀。气体样品从样品入口导入，依次经过富集腔、进样腔和样品出口。气体样品分子在富集腔中的管状膜上富集。加热解析进样时，关闭进样口的电磁阀，打开载气入口的控制阀。开动加热设备进行加热，将管状膜中的样品解析出来。接着载气入口进入的载气将样品气体携带至片状模表面。最后样品经片状膜扩散到质谱进样口进入质谱进行分析，多余的样品通过样品出口排出。分析样品为液体样品时，打开样品入口的控制阀和样品出口的控制阀，关闭载气入口(的控制阀。气体样品从样品入口导入，依次经过富集腔、进样腔和样品出口。样品分子在富集腔中的管状膜上富集。加热解析进样时，将腔体内的液体通过样品出口排空。然后关闭进样口的电磁阀，打开载气入口的控制阀。开动加热设备进行加热，将管状膜中的样品解析出来。接着载气入口进入的载气将样品携带至片状模表面。最后样品经片状膜扩散到质谱进样口进入质谱进行分析，多余的样品通过样品出口排出。附图说明图1为一种双膜进样装置示意图；1—样品入口、2—载气口、3—管状膜、4—螺旋管、5—加热丝、6—片状模、7—支撑网、8—质谱进样口、9—样品出口、10—控制阀、11—富集腔和11—进样腔。具体实施方式一种双膜进样装置，主要包括样品入口1、载气入口2、管状膜3、螺旋管4、加热丝5、片状膜6、支撑网7、质谱8、样品出口9、控制阀10、富集腔11和进样腔12，样品入口1、载气入口2和样品出口9处设置有控制阀10。管状膜3置于螺旋管4的外侧，螺旋管4为中空管状结构，内部放置有加热丝5和温度传感器。加热丝5一端连接温度控制装置。于进样腔12内、质谱进样口8的四周设有带外螺纹的圆环形凸起；支撑网7置于圆环形凸起内，片状膜6置于圆环形凸起上方；支撑网7与片状膜6的下端面相连接。支撑网7位于质谱进样口8内。进样腔12和质谱进样口8通过片状膜6相隔离，进而保证质谱进样口的真空度；富集腔11中的管状膜3、螺旋管4、加热丝5构成膜进样富集装置；进样腔12中片状膜6和支撑网7构成进样装置，富集腔11与进样腔12相连通。分析样品为液体样品时，打开样品入口1的控制阀10和样品出口9的控制阀10，关闭载气入口2的控制阀10。气体样品从样品入口1导入，依次经过富集腔11、进样腔12和样品出口9。样品分子在富集腔11中的管状膜3上富集。加热解析进样时，将腔体内的液体通过样品出口9排空。然后关闭进样口1的电磁阀10，打开载气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双膜进样装置，其特征在于：包括富集腔(11)，富集腔(11)为筒状的密闭腔室，一螺旋管(4)从上至下穿过富集腔(11)，螺旋管(4)的二开口端均位于富集腔(11)外部，螺旋管(4)的外壁与富集腔(11)的上端壁面和下端壁面密闭连接；于富集腔(11)内的螺旋管(4)的外壁面上套有管状膜(3)，于螺旋管(4)内穿套有加热丝(5)；于富集腔(11)的上部壁面上设有作为样品入口(1)的管路，样品入口(1)的管路出口端与富集腔(11)内部相连通，于样品入口(1)的管路上设有作为载气入口(2)的分支管路；进样腔(12)为一密闭容器，进样腔(12)与富集腔(11)的下部相连通；于密闭容器的侧壁上设有样品出口(9)，于密闭容器的底部设有作为质谱进样口(8)的通孔，于密闭容器内的进样口处设置有支撑网(7)，于密闭容器内的支撑网(7)上方设置有片状膜(6)。

【技术特征摘要】
1.一种双膜进样装置，其特征在于：
包括富集腔(11)，富集腔(11)为筒状的密闭腔室，一螺旋管(4)
从上至下穿过富集腔(11)，螺旋管(4)的二开口端均位于富集腔(11)
外部，螺旋管(4)的外壁与富集腔(11)的上端壁面和下端壁面密
闭连接；于富集腔(11)内的螺旋管(4)的外壁面上套有管状膜(3)，
于螺旋管(4)内穿套有加热丝(5)；
于富集腔(11)的上部壁面上设有作为样品入口(1)的管路，样
品入口(1)的管路出口端与富集腔(11)内部相连通，于样品入口
(1)的管路上设有作为载气入口(2)的分支管路；
进样腔(12)为一密闭容器，进样腔(12)与富集腔(11)的下
部相连通；于密闭容器的侧壁上设有样品出口(9)，于密闭容器的底
部设有作为质谱进样口(8)的通孔，于密闭容器内的进样口处设置
有支撑网(7)，于密闭容器内的支撑网(7)上方设置有片状膜(6)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：
于样品入口(1)的管路入口端和分支管路之间、以及分支管路上
设有控制阀(10)；样品入口(1)的管路与分支管路连接处为“T”
字型。所述样品出口(9)处设置有有控制阀(10)。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：
所述螺旋管(4)为中空管状结构，其内部放置有加热丝(5)和
温度传感器；
所述加热丝(5)为电加热丝，通过导线经温度控制板或温度控制
器与电源相连，温度传感器与温度控制板或温度控制器信号连接，加
热丝(5)由温度控制板或温度控制器控制其加热的温度，温度传感
器将当前的温度再反馈显示至温度控制板或温度控制器中。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：
所述装置中的管状膜(3)、螺旋管(4)、加热丝(5)构成膜进样
富集装置，片状膜(6)和支撑网(7)构成进样装置，富集装置与进
样装置直接连通。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：
管状膜(3)穿套于螺旋管(4)的外壁面上，螺旋管(4)呈螺旋
形结构，与直线式结构增加了膜的表面积，使样品与膜之间的接触面
积增大，利于样品的有效富集。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：
于进样腔(12)内、质谱进样口(8)的四周设有带外螺纹的圆环<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海洋，赵无垛，李金旭，齐雅晨，李庆运，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21