一种基于脉冲采样的离子迁移谱仪及嗅探装置制造方法及图纸

技术编号:21034096 阅读:46 留言:0更新日期:2019-05-04 05:22
提供一种离子迁移谱仪以及嗅探装置,离子迁移谱仪包括:离子迁移谱仪,其包括离子迁移管以及设在其上的气体入口、气体出口和迁移气体入口;采样气路,其上设有采样装置,采样装置包括采样头和采样管,并构造成将采样头采集的样品气体暂存在采样管内;进样气路,其两端分别与离子迁移管的气体入口与气体出口连通,采样管并联在进样气路上,并构造成将离子迁移管内的载气导入采样管内,并将暂存在采样管内的样品气体载入离子迁移管内;和阀组件,其构造成在采样状态下仅允许气体从采样装置流向采样管,在进样状态下仅允许气体从离子迁移管经采样管流回离子迁移管。可以通过阀组件实现脉冲吸气取样,以提高离子迁移的检测灵敏度。

An Ion Migration Spectrometer and Sniffing Device Based on Pulse Sampling

【技术实现步骤摘要】
一种基于脉冲采样的离子迁移谱仪及嗅探装置
本公开涉及探测
,特别是涉及一种基于脉冲采样的离子迁移谱仪,以及包括上述离子迁移谱仪的嗅探装置。
技术介绍
离子迁移谱仪具有体积小、功耗低、便携性强、检测速度快、灵敏度高及可产业化等诸多优点而被广泛应用于军事、国防、工业、环境和临床诊断等领域。外界环境本底进入离子迁移谱仪会对信号形成干扰,为了隔离外界环境本底进入离子迁移谱仪,常规离子迁移谱仪均采用膜进样方式。其中膜进样方式又主要分为擦拭取样膜进样、吸气取样膜进样以及直接取物热解析膜进样三种模式。诚然,半透膜可以在进样时将环境本底中的水,粉尘等阻挡在半透膜外以提高离子迁移谱仪对环境的适应性,但与此同时也会将大部分样品阻挡在半透膜外,从而影响离子迁移谱仪的检测灵敏度。半透膜在阻挡环境本底进入离子迁移管并对离子迁移谱仪产生影响及污染的同时也会将大部分的被检样品阻挡在半透膜之外,使得离子迁移的检测灵敏度降低。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种基于脉冲采样的离子迁移谱仪以及嗅探装置,以提高离子迁移的检测灵敏度。根据本公开一个方面的实施例,提供一种基于脉冲采样的离子迁移谱仪,其包括:离子迁移管,所述离子迁移管上设置有供样品气体和载气流入的气体入口、供气体流出的气体出口和供迁移气体流入的迁移气体入口;采样气路,所述采样气路上设置有采样装置,所述采样装置包括采样头和采样管,所述采样头的出口与所述采样管的入口连通,所述采样气路构造成将所述采样头所采集的样品气体暂存在所述采样管内;进样气路,所述进样气路的两端分别与所述离子迁移管的气体入口与气体出口连通,所述采样管并联在所述进样气路上,所述进样气路构造成将所述离子迁移管内的载气导入所述采样管内,并将暂存在所述采样管内的样品气体载入所述离子迁移管内;和阀组件,所述阀组件构造成在采样状态下仅允许气体从所述采样装置流向所述采样管,在进样状态下仅允许气体从所述离子迁移管经所述采样管流回所述离子迁移管。根据本公开的一种实施例的离子迁移谱仪,所述阀组件包括第一三通阀,所述第一三通阀的第一端口与所述采样装置的出口连通,第二端口与所述离子迁移管的气体出口连通,第三端口与所述采样管的入口连通。根据本公开的一种实施例的离子迁移谱仪,还包括循环气路,所述循环气路包括迁移气循环气路和进样载气循环气路,所述迁移气循环气路的两端分别与所述离子迁移管的气体出口和迁移气体入口连通,用于从后端向所述离子迁移管内导入迁移气体;所述进样载气循环气路的两端分别与所述离子迁移管的气体出口和气体入口连通,用于从后端向所述离子迁移管内导入载气。根据本公开的一种实施例的离子迁移谱仪,所述离子迁移管采用一体式双模式全陶瓷迁移管,所述迁移气循环气路的数量为两条,两条所述迁移气循环气路的出口端与所述一体式双模式全陶瓷迁移管的两个离子迁移管上的迁移气体入口一一对应连通。根据本公开的一种实施例的离子迁移谱仪,所述迁移气循环气路上设置有第一流量控制阀,用于控制所述迁移气循环气路上的气体流量。根据本公开的一种实施例的离子迁移谱仪,还包括第一泵,所述第一泵设置在气体流动方向上所述离子迁移管的下游,用于驱动气体流动。根据本公开的一种实施例的离子迁移谱仪,还包括串联在所述进样气路上且位于所述离子迁移管和所述第一泵之间的第一缓冲腔。根据本公开的一种实施例的离子迁移谱仪,还包括串联在所述进样气路上且位于所述离子迁移管和所述第一缓冲腔之间的第二流量控制阀。根据本公开的一种实施例的离子迁移谱仪,还包括串联在所述进样气路上且位于所述第一泵和所述第一三通阀之间的第二缓冲腔。根据本公开的一种实施例的离子迁移谱仪,所述迁移气循环气路的入口端和所述进样载气循环气路的入口端均与所述第二缓冲腔的排气口连通,所述第一三通阀的第二端口与所述第二缓冲腔的排气口连通。根据本公开的一种实施例的离子迁移谱仪,所述阀组件还包括第二三通阀,所述进样载气循环气路的入口端通过所述第二三通阀与所述进样气路连通,且连接处位于所述第二缓冲腔和所述述第一三通阀之间,所述第二三通阀构造成在进样状态下仅允许气体从所述第二缓冲腔经所述进样气路的一部分流向所述采样管,在内循环状态下仅允许气体从所述第二缓冲腔经所述进样载气循环气路流向所述离子迁移管。根据本公开的一种实施例的离子迁移谱仪,还包括第一净化过滤器,所述第一净化过滤器设置在所述进样气路上,且位于所述第一泵和所述第二缓冲腔之间,用于过滤通过所述进样气路的气体。根据本公开的一种实施例的离子迁移谱仪,还包括用于向离子迁移管内补气或将离子迁移谱仪泄气的补气/泄气气路,所述补气/泄气气路的第一端与所述离子迁移管的气体出口连通,所述补气/泄气气路的第二端与外界环境连通。根据本公开的一种实施例的离子迁移谱仪,在所述补气/泄气气路上设置有第二净化过滤器。根据本公开的一种实施例的离子迁移谱仪,所述阀组件还包括三通阀,所述补气/泄气气路的第一端通过所述三通阀与所述进样气路连通,且连接处位于所述第一泵和所述第一净化过滤器之间,所述三通阀构造成在进样状态下仅允许气体从所述第一泵流向所述第一净化过滤器;在泄气状态下仅允许气体从所述第一泵流向所述第二净化过滤器;以及在补气状态下仅允许气体从所述第二净化过滤器流向所述第一泵。根据本公开的一种实施例的离子迁移谱仪,所述补气/泄气气路上还设置有水阱过滤器,所述水阱过滤器位于所述第二净化过滤器和所述外界环境之间。根据本公开的一种实施例的离子迁移谱仪,在所述采样气路上还设置有第二泵,用于驱动气体流动。根据本公开的一种实施例的离子迁移谱仪,还包括吸气清洁气路,所述吸气清洁气路的两端分别与所述第二泵的出口和外界环境连通,所述第二泵设置在所述采样气路在气体流动方向上的下游;所述阀组件还包括设置在所述吸气清洁气路上位于所述第二泵和所述采样管之间的第三三通阀,所述第三三通阀构造成在吸气清洁状态下仅允许气体从所述采样管流向所述第二泵,在进样状态下仅允许气体从所述采样管流向所述离子迁移管;所述吸气清洁气路上设置有第三净化过滤器,所述吸气清洁气路构造成在吸气清洁状态下清洁空气流经采样气路并经第三净化过滤器过滤后排出。根据本公开的一种实施例的离子迁移谱仪,还包括吹气清洁气路,所述吹气清洁气路的两端分别与所述第二泵的入口和外界环境连通,所述吹气清洁气路上设置有第四净化过滤器,所述吹气清洁气路构造成在吹气清洁状态下通过第四净化过滤器过滤后的气体流向采样气路以对采样气路进行清洁。根据本公开的一种实施例的离子迁移谱仪,所述阀组件还包括在所述采样气路上位于所述第二泵和所述第三三通阀之间的第四三通阀,所述第四三通阀构造成在吸气清洁状态下仅允许气体从所述采样管流向所述第二泵;在吹气清洁状态下仅允许气体从所述第二泵流向所述采样管。根据本公开的一种实施例的离子迁移谱仪,所述采样装置采用金属管制成。根据本公开的一种实施例的离子迁移谱仪,所述采样装置上设置有加热器,用于确保所述采样装置的内部温度不低于预设温度。根据本公开的一种实施例的离子迁移谱仪,所述采样装置的入口设置有微孔过滤装置,用于过滤样品气体中的杂质。根据本公开另一方面的实施例,提供了一种嗅探装置,其包括如上所述的离子迁移谱仪。根据本公开上述各种实施例所述的基于脉冲采样的离子迁移谱仪以及嗅探本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于脉冲采样的离子迁移谱仪,其特征在于,包括:离子迁移管,所述离子迁移管上设置有供样品气体和载气流入的气体入口、供气体流出的气体出口和供迁移气体流入的迁移气体入口;采样气路,所述采样气路上设置有采样装置,所述采样装置包括采样头和采样管,所述采样头的出口与所述采样管的入口连通,所述采样气路构造成将所述采样头所采集的样品气体暂存在所述采样管内;进样气路,所述进样气路的两端分别与所述离子迁移管的气体入口与气体出口连通,所述采样管并联在所述进样气路上,所述进样气路构造成将所述离子迁移管内的载气导入所述采样管内,并将暂存在所述采样管内的样品气体载入所述离子迁移管内;和阀组件,所述阀组件构造成在采样状态下仅允许气体从所述采样装置流向所述采样管,在进样状态下仅允许气体从所述离子迁移管经所述采样管流回所述离子迁移管。

【技术特征摘要】
1.一种基于脉冲采样的离子迁移谱仪,其特征在于,包括:离子迁移管,所述离子迁移管上设置有供样品气体和载气流入的气体入口、供气体流出的气体出口和供迁移气体流入的迁移气体入口;采样气路,所述采样气路上设置有采样装置,所述采样装置包括采样头和采样管,所述采样头的出口与所述采样管的入口连通,所述采样气路构造成将所述采样头所采集的样品气体暂存在所述采样管内;进样气路,所述进样气路的两端分别与所述离子迁移管的气体入口与气体出口连通,所述采样管并联在所述进样气路上,所述进样气路构造成将所述离子迁移管内的载气导入所述采样管内,并将暂存在所述采样管内的样品气体载入所述离子迁移管内;和阀组件,所述阀组件构造成在采样状态下仅允许气体从所述采样装置流向所述采样管,在进样状态下仅允许气体从所述离子迁移管经所述采样管流回所述离子迁移管。2.根据权利要求1所述的离子迁移谱仪,其特征在于,所述阀组件包括第一三通阀,所述第一三通阀的第一端口与所述采样装置的出口连通,第二端口与所述离子迁移管的气体出口连通,第三端口与所述采样管的入口连通。3.根据权利要求2所述的离子迁移谱仪,其特征在于,还包括循环气路,所述循环气路包括迁移气循环气路和进样载气循环气路,所述迁移气循环气路的两端分别与所述离子迁移管的气体出口和迁移气体入口连通,用于从后端向所述离子迁移管内导入迁移气体;所述进样载气循环气路的两端分别与所述离子迁移管的气体出口和气体入口连通,用于从后端向所述离子迁移管内导入载气。4.根据权利要求3所述的离子迁移谱仪,其特征在于,所述离子迁移管采用一体式双模式全陶瓷迁移管,所述迁移气循环气路的数量为两条,两条所述迁移气循环气路的出口端与所述一体式双模式全陶瓷迁移管的两个离子迁移管上的迁移气体入口一一对应连通。5.根据权利要求3所述的离子迁移谱仪,其特征在于,所述迁移气循环气路上设置有第一流量控制阀,用于控制所述迁移气循环气路上的气体流量。6.根据权利要求3所述的离子迁移谱仪,其特征在于,还包括第一泵,所述第一泵设置在气体流动方向上所述离子迁移管的下游,用于驱动气体流动。7.根据权利要求6所述的离子迁移谱仪,其特征在于,还包括串联在所述进样气路上且位于所述离子迁移管和所述第一泵之间的第一缓冲腔。8.根据权利要求7所述的离子迁移谱仪,其特征在于,还包括串联在所述进样气路上且位于所述离子迁移管和所述第一缓冲腔之间的第二流量控制阀。9.根据权利要求8所述的离子迁移谱仪,其特征在于,还包括串联在所述进样气路上且位于所述第一泵和所述第一三通阀之间的第二缓冲腔。10.根据权利要求9所述的离子迁移谱仪,其特征在于,所述迁移气循环气路的入口端和所述进样载气循环气路的入口端均与所述第二缓冲腔的排气口连通,所述第一三通阀的第二端口与所述第二缓冲腔的排气口连通。11.根据权利要求10所述的离子迁移谱仪,其特征在于,所述阀组件还包括第二三通阀,所述进样载气循环气路的入口端通过所述第二三通阀与所述进样气路连通,且连接处位于所述第二缓冲腔和所述述第一三通阀之间,所述第二三通阀构造成在进样状态下仅允许气体从所述第二缓冲腔经所述进样气路的一部分流向所述采样管,在内循环状态下仅允许气体从所述第二缓冲腔经所述进样载气...

【专利技术属性】
技术研发人员:张清军李元景陈志强李荐民刘以农刘耀红严李李曹彪朱伟平李鸽马秋峰毛祺白楠
申请(专利权)人:同方威视技术股份有限公司
类型:新型
国别省市:北京,11

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