一种低压气体自动进样装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种低压气体样品自动进样装置及使用方法，本发明专利技术的装置包括一个壳体，壳体内部设置有气路系统和电路系统，其特征在于：气路系统包括样品气路系统和空气气路系统，其中空气气路系统为样品气路系统中气缸的往复运动提供动力；样品气路系统包括第一电磁阀，第二电磁阀，第三电磁阀，第一三通，第二三通，一个四通，一个真空泵，一个压力传感器，一个采样罐和一个压缩组件；空气气路系统包括第一、第二三通电磁阀和气缸；样品气路系统的压缩组件通过活塞连杆与空气气路系统的气缸相连；电路系统包括一单片机控制单元，与样品气路系统和空气气路系统电连接。本发明专利技术可以广泛用于气相色谱仪的自动进样，有效避免了环境对被测气体样本造成污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种检测器
，特别是涉及一种用于检测分析仪器进样口 前端的低压气体自动进样装置及使用方法。
技术介绍
挥发性有机物(VOCs)是形成大气复合污染的主要成分之一，由于与人类生活 密切相关，因此备受关注。通常使用采样分析法对大气中的VOCs物种进行定性和 定量分析。国内外多采用美国环保局的标准方法，即用真空采样罐在现场直接采 集空气样品，将采样后的气体送回实验室，用气相色谱仪GC及其联用技术进行定 性、定量分析。但是对于同一采样钢罐的样品而言，在分析完VOCs后，通常都无 法用GC及其联用技术直接获得甲垸(CH4)、非甲烷总烃(NMHC)和一氧化碳(CO) 的检测数据。而要想获得这三者的相关数据，就需要分别选用合适的检测方法对 它们加以测定，但是由于检测的条件发生改变，检测所获得的数据与前面的V0Cs 组分不具备直接的可比性。经过研究，CH4、 NMHC、 C0这三类气体，都可用气相色谱仪方法来进行检测。 鉴于这个共同的特点，对同一采样罐气体样品而言，用GC-MS进行常规的V0Cs分 析之后，剩余的气体可继续用来进行下一步的CH4、丽HC、 C0分析。这样做一方面， 可比较不同挥发性物种各自占气体样品总挥发性有机物(TV0Cs)的比值，从而确 定不同物种对TV0Cs的贡献率，为环保政策的制定提供重要的数据支持；另一方 面，这种分析过程还可充分利用采样罐内剩余的气体样品，提高样品的利用率， 从而节约配套费用，降低检测成本。由于采样罐内的气体一部分已经先行用在常规VOCs分析中，因此将剩余的气 体导出进行后续CH4、 NMHC、 C0的检测分析并非易事。对于同一采样罐中的待测 气体样品而言，在经过最初的常规VOCs分析之后，罐内压强降至0.3个大气压左 右。由于剩余气体样品压强远小于1个大气压，因此难以导出到气相色谱仪中加 以分析。若想将剩余气体样品顺利导出并进行后续检测分析，就必须在保证气体 样品不被污染的前提下对其进行升压操作。目前，在气相色谱仪中，普遍采用气 体进样阀或手动注射器来进样，均难以实现低压气体自动进样。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种用于气相色谱仪进样口前端，通过气路中的压强变换，使低压气体自动导出，提高了待测气体样品的利用率，并有 效避免二次污染的低压气体自动进样装置及使用方法。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案 一种低压气体样品自动进样装 置，其包括一个壳体，所述壳体内部设置有气路系统和电路系统，其特征在于 所述气路系统包括样品气路系统和空气气路系统，其中空气气路系统为样品气路 系统中气缸的往复运动提供动力。所述样品气路系统包括第一电磁阔，第二电磁阀，第三电磁阀，第一三通， 第二三通， 一个四通， 一个真空泵， 一个压力传感器， 一个采样罐和一个压縮组 件；所述空气气路系统包括第一、第二三通电磁阀和气缸。所述样品气路系统的四通其中三个接口连接所述第一、第二和第三电磁阀， 所述第一电磁阀的另一端通过串接的所述第一、第二三通与所述真空泵连接，所 述第二电磁阔的另一端口为气体样品的出口，所述第三电磁阀的另一端接所述采 样罐，所述四通剩余的一个接口连接所述压縮组件的出口，所述压力传感器连接 在所述四通与所述第三电磁阀之间。所述空气气路系统的所述第一三通电磁阀的NC端与所述第一三通连接，其C端与所述气缸连接；所述第二三通电磁阀的NC端与所述第二三通连接，其C端与 所述气缸连接；所述样品气路系统的压縮组件通过活塞连杆与所述空气气路系统 的气缸相连。所述电路系统包括一单片机控制单元，与所述样品气路系统和所述空气气路 系统电连接。所述压縮组件包括压缩套筒、活塞、垫圈、螺母、活塞连杆；所述活塞活动 设置在所述压縮套筒中，所述活塞上部镶嵌所述垫圈，所述螺母螺设在所述垫圈 上，所述活塞连杆的一端穿过所述垫圈和螺母，固定在所述活塞上，所述活塞连 杆的另一端伸设入所述气缸内，将所述气缸的气室分隔为上气室和下气室两部分。所述电路系统的单片机控制单元包括I/0开关控制单元和模/数转换器，所述 第一电磁阀、第二电磁阔、第三电磁阔、第一三通电磁阀、第二三通电磁阀和真 空泵与单片机的1/0开关控制单元电连接，所述压力传感器与所述单片机的模/数 转换器电连接。所述单片机上的I/O开关控制单元控制所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三 电磁阀、第一三通电磁阀、第二三通电磁阀和真空泵的打开和关闭。 所述气路中的压强大小由所述压力传感器测量。所述活塞、连接各部件的管路和接头均采用物化性质稳定的材料。所述压縮套筒为玻璃套筒。一种低压气体样品自动进样装置的使用方法，其包括以下步骤-1) 设置一低压气体样品自动进样装置，其包括一个壳体，在壳体内部设置的 有气路系统和电路系统；所述气路系统中的第一电磁阀，第二电磁阀，第三电磁 阀，第一三通，第二三通，四通，真空泵以及采样罐的打开和关闭受所述电路系 统中的单片机控制。2) 预清洗及抽真空所述第一电磁阀和所述第一三通电磁阀打开，所述第二电磁阀、第三电磁阀 和第二三通电磁阀关闭，启动所述真空泵；当所述气路系统中压强降低到一定程 度时，所述第一电磁阀关闭，所述第三电磁阀打开；所述气路系统中压强稳定后， 所述第三电磁阔关闭，所述第一电磁阀打开，所述真空泵继续工作，直至完成抽 真空，所述第一电磁阀关闭。3) 导出气体样品所述第一电磁阀和所述第二电磁阔关闭，所述第三电磁阀打开，所述第一三 通电磁阀打开，导出所述采样罐气体样品；所述气路系统中压强稳定后，所述第 三电磁阀关闭。4) 压縮气体样品所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀保持关闭状态，所述第一三通电 磁阀关闭，第二三通电磁阀打开。5) 进样分析所述第一电磁阀、第三电磁阀和第一三通电磁阀保持关闭，所述第二三通电 磁阀打开，气体样品压缩完成后，所述第二电磁阀打开，气体样品进入检测仪器。6) 提起活塞气体样品进样结束后，所述第三电磁阀和第二三通电磁阀关闭，第一三通电 磁阀打开；当所述气路系统中压縮组件的活塞到达压縮套筒上端后，所述第一三 通电磁阀关闭，所述真空泵关闭。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本专利技术样品气路系统的 管路均采用聚四氟乙烯管和聚四氟乙烯接头，利用聚四氟乙烯的物化稳定性来减 少有机物在气路上的吸附。2、本专利技术样品气路系统中的压縮组件，其活塞运动通 过与活塞杆相连的空气气路系统控制，利用真空泵改变气缸内两部分腔体的压力 差带动活塞杆，实现活塞的往复运动。3、本专利技术压縮组件中的活塞上加一不锈钢 垫圈，当垫圈上的螺母拧紧时，垫圈挤压活塞向压縮套筒内壁传递挤压力，极大地改善了活塞与压縮套筒内壁的密封性，有效地克服了活动件不易密封的缺陷。4、本专利技术的装置整个系统共用一个真空泵，节省了一个动力装置，压縮了空间占用 量，同时有效节约了成本。本专利技术可以广泛用于气相色谱仪的自动进样，有效避 免了环境对被测气体样本造成污染。 附图说明图1是本专利技术系统总结构示意图图2是本专利技术压縮组件结构示意图 图3是本专利技术控制电路连接示意图 具体实施例方式针对上述低压气体样品自动进样难以实现，而手动进样误差较大的问题，本 专利技术提出，以提高待测气体样品的利用率， 并且节约相关费用。下面结合附图和实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压气体样品自动进样装置，其包括一个壳体，所述壳体内部设置有气路系统和电路系统，其特征在于：所述气路系统包括样品气路系统和空气气路系统，其中空气气路系统为样品气路系统中气缸的往复运动提供动力；　所述样品气路系统包括第一电磁阀，第二电磁阀，第三电磁阀，第一三通，第二三通，一个四通，一个真空泵，一个压力传感器，一个采样罐和一个压缩组件；所述空气气路系统包括第一、第二三通电磁阀和气缸；　所述样品气路系统的四通其中三个接口连接所述第一、第二和第三电磁阀，所述第一电磁阀的另一端通过串接的所述第一、第二三通与所述真空泵连接，所述第二电磁阀的另一端口为气体样品的出口，所述第三电磁阀的另一端接所述采样罐，所述四通剩余的一个接口连接所述压缩组件的出口，所述压力传感器连接在所述四通与所述第三电磁阀之间；　所述空气气路系统的所述第一三通电磁阀的ＮＣ端与所述第一三通连接，其Ｃ端与所述气缸连接；所述第二三通电磁阀的ＮＣ端与所述第二三通连接，其Ｃ端与所述气缸连接；所述样品气路系统的压缩组件通过活塞连杆与所述空气气路系统的气缸相连；　所述电路系统包括一单片机控制单元，与所述样品气路系统和所述空气气路系统电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾立民，吴丽玲，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]