一种提高便携式质谱仪真空效率的装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种提高便携式质谱仪真空效率的装置及其方法，其装置包括：金属三通(1)、真空泵(2)、气体钢瓶(3)和质谱仪腔体(4)，所述金属三通(1)与真空泵(2)之间通过金属管路和真空管路控制阀(6)连接，所述金属三通(1)与所述气体钢瓶(3)之间通过金属管路和减压阀(7)连接，金属三通(1)与质谱仪腔体(4)之间通过金属管路和总阀(5)连接。本发明专利技术实施例采用干燥惰性气体对便携式质谱仪内腔进行正压防护，大幅减少空气中水分的侵入和凝结；通过外部接入辅助真空装置，实现真空效率的显著提升。

【技术实现步骤摘要】
一种提高便携式质谱仪真空效率的装置及其方法
本专利技术涉及电气设备现场试验
，尤其涉及一种提高便携式质谱仪真空效率的装置及其方法。
技术介绍
质谱法是利用质谱仪将样品离子化并根据质荷比分离从而获得待测物的质量数及强度信息的分析方法，是现代众多分析测试技术中同时具备了灵敏度高、特异性好、响应速度快的普适性方法。质谱以其可获得分子的质量信息的能力而成为核物理，化学，生物，医学及环境等等领域中组分分析的利器。便携式质谱技术，以其原位、实时、在线、非破坏、高通量、高灵敏度、高选择性、低耗损的技术特点，近年来逐步被推广应用到各种野外环境的现场检测、现场诊断、流程监控、排放物检测与控制、突发事件处理，尤其在临床医学、安全检查等方面。真空度是质谱仪的一项重要性能指标，它影响到质谱仪的分辨率和灵敏度。但是，一方面便携式质谱由于体积限制，采用的真空系统抽速是实验室常规质谱的十分之一，导致系统在重新启动后达到预设真空度的耗时增加；另一方面，便携式质谱在远距离运输、真空系统长时间停止运行过程中，空气、尤其是空气中的水分会不可避免的渗入到系统中，水分由于易吸附在金属腔体内壁而难以被真空系统抽走，进一步增大了质谱仪真空系统的抽真空耗时。传统真空系统的设计，影响了便携式质谱仪达到预设真空度的耗时和现场工作效率，造成了便携式质谱技术的现场适用性不足。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有便携式质谱仪的真空技术在效率上的不足，在保证质谱仪便携性的基础上，提供了一种提高便携式质谱仪真空效率的装置及方法。>本专利技术实施例提供一种提高便携式质谱仪真空效率的装置，所述装置包括：金属三通(1)、真空泵(2)、气体钢瓶(3)和质谱仪腔体(4)，其中：所述金属三通(1)为中空的管路，所述金属三通(1)实现质谱仪腔体(4)与真空泵(2)、气体钢瓶(3)的气路连接；所述真空泵(2)为无油真空泵，所述真空泵(2)基于所述金属三通(1)接入质谱仪腔体(4)；所述气体钢瓶(3)用于储存高压干燥惰性气体，所述气体钢瓶(3)设置有减压阀(7)，所述减压阀(7)用于气体钢瓶(3)中的高压干燥惰性气体的压力调减和控制输出；所述质谱仪腔体(4)为质谱仪的主体部分，用于样品的电离、离子的传输、分离和检测；所述金属三通(1)与真空泵(2)之间通过金属管路和真空管路控制阀(6)连接，所述金属三通(1)与所述气体钢瓶(3)之间通过金属管路和减压阀(7)连接，金属三通(1)与质谱仪腔体(4)之间通过金属管路和总阀(5)连接；所述总阀(5)用于控制与质谱仪腔体(4)连接的管路的开闭；真空管路控制阀(6)用于控制真空泵(2)进气管路的开闭。所述气体钢瓶(3)设置有充气阀(8)，所述充气阀(8)用于向气体钢瓶(3)中补充高压干燥惰性气体。所述金属三通(1)为中空的不锈钢管路。所述总阀(5)为球阀。真空管路控制阀(6)为球阀。相应的，本专利技术实施例还提供了一种基于提高便携式质谱仪真空效率的装置的控制方法，在质谱仪真空系统重新启动时，通过真空泵(2)对质谱仪腔体(4)抽真空，所述控制过程方法如下：关闭减压阀(7)，开启真空泵(2)后，再依次开启真空管路控制阀(6)、总阀(5)，对管路和质谱仪腔体(4)进行抽真空；质谱仪腔体(4)绝对压力降至1kPa后，关闭真空管路控制阀(6)后，关闭真空泵(2)，再缓慢开启减压阀(7)，对质谱仪腔体(4)充入干燥惰性气体至绝对压力达到150kPa后，关闭减压阀(7)。相应的，本专利技术实施例还提供了一种基于提高便携式质谱仪真空效率的装置的控制方法，其特征在于，在质谱仪真空系统重新启动时，通过真空泵(2)对质谱仪腔体(4)抽真空，所述控制过程方法如下：减压阀(7)保持关闭状态，开启真空泵(2)后，再依次开启真空管路控制阀(6)、总阀(5)，对管路和质谱仪腔体(4)进行抽真空；质谱仪腔体(4)绝对压力降至0.3kPa后，依次关闭真空管路控制阀(6)，总阀(5)，最后关闭真空泵(2)。相比于现有技术，本专利技术实施例具有的优点是：1、采用干燥惰性气体对便携式质谱仪内腔进行正压防护，大幅减少空气中水分的侵入和凝结；2、通过外部接入辅助真空装置，实现真空效率的显著提升；3、干燥惰性气体容易被真空系统抽走，显著降低便携式质谱仪达到预设真空度的耗时；4、便携式质谱仪达到预设真空度后，可将装置与质谱仪断开连接，不影响质谱仪的便携使用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例中的提高便携式质谱仪真空效率的装置结构示意图；图中，金属三通1、真空泵2、气体钢瓶3、质谱仪腔体4、总阀5、真空管路控制阀6、减压阀7、充气阀8。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一：本专利技术属于质谱
，特别涉及一种提高便携式质谱仪真空效率的装置及方法。本专利技术通过干燥惰性气体正压防护和外部接入辅助真空装置，为提高便携式质谱仪现场工作效率和适用性提供了一种可靠的技术方法。本专利技术实施例公开了一种提高便携式质谱仪真空效率的装置及方法。在质谱仪真空系统停止运行时，采用干燥惰性气体正压防护的方法，以减少空气中水分的渗入；在质谱仪真空系统重新启动时，通过外部接入真空泵，提高真空效率，从而降低系统达到预设真空度的耗时。本专利技术有效提高了便携式质谱仪在真空系统长时间停止运行后启动时的现场工作效率。请参照图1，图1示出了本专利技术实施例中的提高便携式质谱仪真空效率的装置结构示意图，本专利技术实施例中所提供的提高便携式质谱仪真空效率的装置，该提高便携式质谱仪真空效率的装置由金属三通(1)、真空泵(2)、气体钢瓶(3)和质谱仪腔体(4)构成。这里提高便携式质谱仪真空效率的装置各部件的结构和功能如下：金属三通(1)为中空的不锈钢管路，其功能是质谱仪腔体(4)与真空泵(2)、气体钢瓶(3)的气路连接；真空泵(2)为无油真空泵，最大抽速不低于20L/min，其功能是从外部接入质谱仪腔体，提高质谱仪抽真空效率；气体钢瓶(3)用于储存高压干燥惰性气体；气体钢瓶(3)设置有减压阀(7)和充气阀(8)，其中减压阀(7)用于气体钢瓶(3)中的高压干燥惰性气体的压力调减和控制输出，充气阀(8)用于向气体钢瓶(3)中补充高压干燥惰性气体；质谱仪腔体(4)是质谱仪的主体部分，用于样品的电离、离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高便携式质谱仪真空效率的装置，其特征在于，所述装置包括：金属三通(1)、真空泵(2)、气体钢瓶(3)和质谱仪腔体(4)，其中：/n所述金属三通(1)为中空的管路，所述金属三通(1)实现质谱仪腔体(4)与真空泵(2)、气体钢瓶(3)的气路连接；/n所述真空泵(2)为无油真空泵，所述真空泵(2)基于所述金属三通(1)接入质谱仪腔体(4)；/n所述气体钢瓶(3)用于储存高压干燥惰性气体，所述气体钢瓶(3)设置有减压阀(7)，所述减压阀(7)用于气体钢瓶(3)中的高压干燥惰性气体的压力调减和控制输出；/n所述质谱仪腔体(4)为质谱仪的主体部分，用于样品的电离、离子的传输、分离和检测；/n所述金属三通(1)与真空泵(2)之间通过金属管路和真空管路控制阀(6)连接，所述金属三通(1)与所述气体钢瓶(3)之间通过金属管路和减压阀(7)连接，金属三通(1)与质谱仪腔体(4)之间通过金属管路和总阀(5)连接；/n所述总阀(5)用于控制与质谱仪腔体(4)连接的管路的开闭；真空管路控制阀(6)用于控制真空泵(2)进气管路的开闭。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高便携式质谱仪真空效率的装置，其特征在于，所述装置包括：金属三通(1)、真空泵(2)、气体钢瓶(3)和质谱仪腔体(4)，其中：
所述金属三通(1)为中空的管路，所述金属三通(1)实现质谱仪腔体(4)与真空泵(2)、气体钢瓶(3)的气路连接；
所述真空泵(2)为无油真空泵，所述真空泵(2)基于所述金属三通(1)接入质谱仪腔体(4)；
所述气体钢瓶(3)用于储存高压干燥惰性气体，所述气体钢瓶(3)设置有减压阀(7)，所述减压阀(7)用于气体钢瓶(3)中的高压干燥惰性气体的压力调减和控制输出；
所述质谱仪腔体(4)为质谱仪的主体部分，用于样品的电离、离子的传输、分离和检测；
所述金属三通(1)与真空泵(2)之间通过金属管路和真空管路控制阀(6)连接，所述金属三通(1)与所述气体钢瓶(3)之间通过金属管路和减压阀(7)连接，金属三通(1)与质谱仪腔体(4)之间通过金属管路和总阀(5)连接；
所述总阀(5)用于控制与质谱仪腔体(4)连接的管路的开闭；真空管路控制阀(6)用于控制真空泵(2)进气管路的开闭。


2.如权利要求1所述的提高便携式质谱仪真空效率的装置，其特征在于，所述气体钢瓶(3)设置有充气阀(8)，所述充气阀(8)用于向气体钢瓶(3)中补充高压干燥惰性气体。


3.如权利要求1所述的提高便携式质谱仪真空效率的装置，其特征在于，所述金属三...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐彬，韩方源，罗宗昌，朱立平，梁沁沁，陈荭，胡梦竹，徐兆丹，罗传胜，王佳琳，覃剑，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广西;45