本发明专利技术提供一种多功能连续式在线气体制备和导入装置，包括样品台单元、旋转单元和若干进样单元，样品台单元包括样品盘、储水环和样品盘盖，样品盘上方设有若干盲孔，储水环位于样品盘内部，样品盘盖套设在样品盘外侧；旋转单元位于样品盘上方，且其包括电动旋转台和环形导轨，电动旋转台固定在样品盘中部，环形导轨安装在电动旋转台上方，且环形导轨上至少设有一滑块；每一进样单元均包括丝杆滑台、驱动电机和针头，丝杆滑台安装在滑块上，驱动电机连接导轨滑块，针头通过针头卡槽固定在导轨滑块外侧。本发明专利技术的有益效果：采用旋转方式进行气体制备和导入，可同时对多个样品瓶进行多种前处理操作，特别适合需要复杂前处理进样方式的实验分析。
【技术实现步骤摘要】
一种多功能连续式在线气体制备和导入装置
本专利技术涉及气体制备和导入装置
，尤其涉及一种多功能连续式在线气体制备和导入装置。
技术介绍
气体稳定同位素质谱仪是一类可以分析氢、氧、碳、氮和硫等轻元素同位素的仪器，被广泛应用在地质、环境和质监等领域。目前，气体稳定同位素质谱仪通过外接不同的前处理进样设备，可以将不同形态的样品中待测物转化为气体，并导入质谱仪主机进行在线测试。具体的外接设备主要包括通过燃烧裂解的元素分析仪，分离液相有机组分的液相色谱仪，分离气相有机组分的气相色谱仪，可进行简单前处理的气体制备导入装置GasBench。依据实验要求和设计，其中的GasBench可以进行很多不同形态样品的气体化制备和导入质谱仪分析，是功能最强大的质谱仪进样装置之一。其气体制备和导入原理是在加入样品的封闭样品瓶中，吹扫He气或平衡气替换样品瓶中的空气，待测固体或液体样品通过酸解和同位素交换等方式转换为气体，待两相同位素达到平衡后，通过抽取样品瓶中的气体输入质谱仪进行气体同位素分析。以酸解法分析固体和溶液中碳酸盐的C、O同位素为例，GasBench顶空进样设备所采用的进样方式为：加入样品，封闭样品瓶并铺放在一定温度下的方形样品盘中，由三维进样臂先带动吹扫针依次吹扫进He气排除瓶内空气，再带动酸针和进样针依次进行加磷酸和气体进样，碳酸盐被酸解产生的CO2气体导入GasBench气路控制机箱，最终引入气体同位素质谱仪测试C、O同位素。然而，当前的GasBench的气体制备和导入方式需要先后进行吹扫和测试，严重限制了分析效率，且更加复杂分析方法在这一设备上不能实现在线的连续分析。具体举例来说：1)常规碳酸盐的C、O同位素中，由进样臂载吹扫针对样品瓶进行吹扫之后，需要手动更换为酸针和进样针进行加酸和测试，该法分析效率低下；2)二元混生碳酸盐岩多成分C、O同位素分析，这一分析实验气体制备和导入过程非常复杂，需要先进行低温条件下的吹扫、加酸、进样分析、第二次吹扫，再升温进行高温条件下第二次测试，传统进样设备不能进行在线的多次吹扫、进样这种复杂前处理操作，且不能快速升降温，只能人为对每个样品进行严格控时前处理，费时费力误差大；3)水平衡法分析H2O中的H、O同位素，该法需要先将样品瓶内的空气替换为CO2混合气或H2混合气，催化达到同位素平衡后，再手动更换进样针，抽取气体导入质谱仪分析其H、O同位素，该法同样效率低下。针对以上缺陷，需要重新设计改造GasBench的样品盘和进样臂，从而实现复杂质谱同位素分析的在线连续式的气体制备和导入，提高分析效率，拓宽分析领域。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的实施例提供了一种多功能连续式在线气体制备和导入装置。本专利技术的实施例提供一种多功能连续式在线气体制备和导入装置，包括样品台单元、旋转单元和若干进样单元，所述样品台单元包括样品盘、储水环和样品盘盖，所述样品盘的横截面为圆环形，且其上方沿圆环中线均匀设有若干盲孔，每一所述盲孔内均放置有一样品瓶，所述储水环位于所述样品盘内部，所述样品盘盖为圆环形，且其套设在所述样品盘外侧并压住各所述样品瓶的边缘；所述旋转单元位于所述样品盘上方，且其包括电动旋转台和环形导轨，所述电动旋转台固定在所述样品盘中部，所述环形导轨安装在所述电动旋转台上方，且所述环形导轨上至少可活动嵌设有一滑块；每一所述进样单元均包括丝杆滑台、驱动电机和针头，所述丝杆滑台安装在所述滑块上，所述驱动电机固定在所述丝杆滑台顶部，且其动力输出轴连接所述丝杆滑台的导轨滑块，所述针头通过针头卡槽固定在所述导轨滑块外侧，且所述针头下端对准其中一所述样品瓶，所述旋转单元用于驱动所述进样单元转动，所述进样单元用于前处理进样。进一步地，所述电动旋转台与所述环形导轨之间设有导轨底座，所述环形导轨安装在所述导轨底座上。进一步地，所述导轨底座中部设有导电滑环，各所述驱动电机分别电性连接所述导电滑环。进一步地，所述样品盘的底部及其外侧和所述储水环的底部及顶部均设有保温层。进一步地，所述样品盘盖包括两个互相扣合的半环形盖，且两所述半环形盖左右对称。进一步地，包括至少一个循环恒温水浴机，所述循环恒温水浴机分别通过进水管和出水管与所述储水环连接。进一步地，所述样品盘上设有用于监测所述样品盘温度的温度传感器。进一步地，所述导电滑环、所述电动旋转台和所述样品盘的中心轴线均共线。本专利技术的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：1)采用旋转方式和多个所述进样单元进行气体制备和导入，可以同时对多个所述样品瓶进行多种不同前处理操作，特别适合需要复杂前处理进样方式的实验分析，可以显著节约需先后进行多步前处理实验所耗费的时间，且机械化节约人力；2)所述样品盘盖采用半环形卡扣设计，不覆盖样品瓶口，因此通过卡扣可以随时拆卸，补充样品，实现了连续不断测试。3)可以根据实验要求自由灵活调节各所述进样单元在所述环形导轨上的位置；4)采用所述导电滑环连接装置，解决了旋转过程中电线易缠绕问题；5)采用多个所述循环恒温水浴机进行控温，控温范围更大，且可通过切换连接不同温度的所述循环恒温水浴机，以使所述样品盘快速达到前处理进样过程所需要的温度。附图说明图1是本专利技术一种多功能连续式在线气体制备和导入装置的主视图。图2是本专利技术一种多功能连续式在线气体制备和导入装置的俯视图。图3是图1中样品台单元1的结构示意图。图中：1-样品台单元，11-样品盘，12-储水环，13-样品盘盖，14-盲孔，2-旋转单元，21-电动旋转台，22-环形导轨，23-导轨底座，24-导电滑环，3-进样单元，31-丝杆滑台，32-驱动电机，33-针头，34-针头卡槽，4-保温层，5-循环恒温水浴机，51-进水管，52-出水管，6-温度传感器。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地描述。请参考图1和图2，本专利技术的实施例提供了一种多功能连续式在线气体制备和导入装置，包括样品台单元1、旋转单元2和若干进样单元3。请参考图1和图3，所述样品台单元1包括样品盘11、储水环12和样品盘盖13，所述样品盘11的横截面为圆环形，且其上方沿圆环中线均匀设有若干盲孔14，每一所述盲孔14内均放置有一样品瓶(附图中未画出)，所述储水环12位于所述样品盘11内部，所述样品盘盖13为圆环形，且其套设在所述样品盘11外侧并压住各所述样品瓶的边缘，具体地，所述样品盘盖13包括两个互相扣合的半环形盖，且两所述半环形盖左右对称，从而在需更换所述样品瓶时，方便解开所述样品盘盖13。为提升所述样品盘11的保温效果，本实施例中在所述样品盘11的底部及其外侧和所述储水环12的底部及顶部等暴露部分均设有保温层4。请参考图1和图2，所述旋转单元2位于所述样品盘11上方，且其包括电动旋转台21和环形导轨22，所述电动旋转台21固定在所述样品盘11中部，所述环形导轨22安装在所述电动旋转台2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多功能连续式在线气体制备和导入装置，其特征在于：包括样品台单元、旋转单元和若干进样单元，所述样品台单元包括样品盘、储水环和样品盘盖，所述样品盘的横截面为圆环形，且其上方沿圆环中线均匀设有若干盲孔，每一所述盲孔内均放置有一样品瓶，所述储水环位于所述样品盘内部，所述样品盘盖为圆环形，且其套设在所述样品盘外侧并压住各所述样品瓶的边缘；所述旋转单元位于所述样品盘上方，且其包括电动旋转台和环形导轨，所述电动旋转台固定在所述样品盘中部，所述环形导轨安装在所述电动旋转台上方，且所述环形导轨上至少可活动嵌设有一滑块；每一所述进样单元均包括丝杆滑台、驱动电机和针头，所述丝杆滑台安装在所述滑块上，所述驱动电机固定在所述丝杆滑台顶部，且其动力输出轴连接所述丝杆滑台的导轨滑块，所述针头通过针头卡槽固定在所述导轨滑块外侧，且所述针头下端对准其中一所述样品瓶，所述旋转单元用于驱动所述进样单元转动，所述进样单元用于前处理进样。/n
【技术特征摘要】
1.一种多功能连续式在线气体制备和导入装置，其特征在于：包括样品台单元、旋转单元和若干进样单元，所述样品台单元包括样品盘、储水环和样品盘盖，所述样品盘的横截面为圆环形，且其上方沿圆环中线均匀设有若干盲孔，每一所述盲孔内均放置有一样品瓶，所述储水环位于所述样品盘内部，所述样品盘盖为圆环形，且其套设在所述样品盘外侧并压住各所述样品瓶的边缘；所述旋转单元位于所述样品盘上方，且其包括电动旋转台和环形导轨，所述电动旋转台固定在所述样品盘中部，所述环形导轨安装在所述电动旋转台上方，且所述环形导轨上至少可活动嵌设有一滑块；每一所述进样单元均包括丝杆滑台、驱动电机和针头，所述丝杆滑台安装在所述滑块上，所述驱动电机固定在所述丝杆滑台顶部，且其动力输出轴连接所述丝杆滑台的导轨滑块，所述针头通过针头卡槽固定在所述导轨滑块外侧，且所述针头下端对准其中一所述样品瓶，所述旋转单元用于驱动所述进样单元转动，所述进样单元用于前处理进样。
2.如权利要求1所述的一种多功能连续式在线气体制备和导入装置，其特征在于：所述电动旋转台与所述环形导轨之间设有导轨底座，所述环形导轨安装在所述导轨底...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜勇，宋虎跃，邱海鸥，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北;42
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。