一种新型便捷式气相色谱质谱仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型便携式气相色谱质谱仪，特点是：包括敞口进样单元、色谱流路及质谱分析器，敞口进样单元的出口通过色谱流路与质谱分析器的进口连接，色谱流路包括六通阀及与六通阀连接的采样泵、三通阀、热脱附装置和色谱柱，采样时通过采样泵将样品抽入热脱附装置中，采集完毕后切换六通阀并脱附，使样品进入色谱柱完成分离后直接进入质谱分析器检测，在采样泵和六通阀之间连接一个三通阀并连接载气，可在采样完成时将高纯载气反向吹出，把残余在管路中的空气清理干净；优点是：流路简单，减少因管路连接件过多而导致的漏气、多次分析交叉污染等风险，方便后期维护，缩小了整机的体积，更便于携带和使用。更便于携带和使用。更便于携带和使用。

【技术实现步骤摘要】
一种新型便捷式气相色谱质谱仪


[0001]本技术涉及气相色谱质谱联用领域，尤其涉及一种新型便携式气相色谱质谱仪。

技术介绍

[0002]气相色谱质谱联用仪用于分离多种混合样品，后通过质谱检测器进行检测，便携式气相色谱质谱联用仪则需要可以携带至现场运行一定时间。
[0003]实验室气质的直接进样设计为具有气密性和分流的直接进样口，不具备气体采样功能，要实现气体采样需要外置冷阱富集和热解析装置，同时体积大，功耗高，不利于现场便携使用。
[0004]便携式气质的色谱流路一般有两种，一种是外置了缩小版的直接进样口，这种方式和实验室气质方式一样，采用气密性针进样，并且需要载气流路，因此需要消耗大量的分析气体，导致气瓶体积大，便携性差。另一种是内置在机内流路中的直接进样口，可采样微萃取和直接进样方式，流路设计复杂，气密性要求高，对于沸点高的样品进入，整机污染的风险大，并且结构复杂，不利于维护。而使用微萃取和液体直接进样一是需要额外携带其他部件，二是这两种实验需要前处理影响实验速度，无法快速得到结果。
[0005]以上这几种方式的气质仪器在被进样污染后，只能通过做空样实验或老化实验来去除一些低沸点的污染物，对于一些高沸点的残留需要更换仪器元器件，因此既影响实验效果又增加维护成本。
[0006]综上所述，常规便携式气相色谱质谱联用仪的内部色谱流路设计是以实验室用的大型仪器缩小来布局，导致对于小型的便携式仪器而言存在以下问题亟需解决：1）需要载气辅助进样、进样污染后维护困难；2）集成流路复杂导致气密性在便携式使用中有更大的风险，也更容易被样品多次污染；3）在仪器污染后自洁净功能有限，基本需要更换元器件。

技术实现思路

[0007]为了解决上述现有技术中存在的不足，本技术提供一种色谱流路简单、体型小巧、利于携带的新型便携式气相色谱质谱仪。
[0008]本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种新型便携式气相色谱质谱仪，包括敞口进样单元、色谱流路及质谱分析器，所述的敞口进样单元的出口通过所述的色谱流路与所述的质谱分析器的进口连接，所述的色谱流路包括采样泵、六通阀、三通阀、热脱附装置和色谱柱，所述的六通阀的a口与所述的敞口进样单元的出口连接，所述的六通阀的b口与所述的热脱附装置的第一端连接，所述的六通阀的c口与所述的色谱柱的进口连接，所述的色谱柱的出口与所述的质谱分析器的进口连接，所述的六通阀的d口与外部载气连接，所述的六通阀的e口与所述的热脱附装置的第二端连接，所述的六通阀的f口与所述的三通阀的第一端连接，所述的三通阀的第二端连接所述的采样泵，所述的三通阀的第三端连接外部载气。
[0009]在一些实施方式中，所述的敞口进样单元包括惰性化进样管、加热单元、保温棉、惰性化转接头和防护套筒，所述的加热单元固定在所述的惰性化进样管的外部用于对其加热，所述的保温棉包裹在所述的加热单元的外围用于保温，所述的惰性化转接头气密性地连接所述的惰性化进样管的出口和所述的色谱流路的进口，所述的防护套筒套设在所述的惰性化进样管的进样端用于防止烫伤。敞口进样单元便于清理和维护，在进样管的出口端使用惰性化转接头将气路与仪器相连，全程使用惰性化零部件，减少污染。
[0010]在一些实施方式中，所述的敞口进样单元上设置有用于与所述的便携式气相色谱质谱仪的外壳体固定的固定夹。由此结构设置合理，操作方便快捷。
[0011]在一些实施方式中，所述的三通阀的第三端通过载气管路与外部载气连接，所述的载气管路上设置有用于降低载气流速的反吹阻尼。反吹自洁净功能能够把残余在管路中的空气清理干净，提高仪器灵敏度和减少污染，在气路上设置反吹阻尼能够降低载气流速，使流速调节至合适范围，且反吹阻尼的体积较小、成本较低，适合设置在便携式气相色谱质谱仪的管路中。
[0012]在一些实施方式中，所述的热脱附装置采用吸附管或者定量管，所述的吸附管或者所述的定量管的管径小于所述的惰性化进样管的管径。吸附管的管径小于惰性化进样管的管径，由此具有更好的富集效果，当采用定量管时，可以提高对浓度较高样品的实验速度。
[0013]在一些实施方式中，所述的热脱附装置采用吸附管时，所述的吸附管为带填料的金属管、石英管或毛细管，所述的填料采用有机吸附剂。由此进一步加强富集效果。
[0014]在一些实施方式中，所述的惰性化进样管采用带填料的金属管或石英管，所述的填料采用有机吸附剂。由此进一步加强富集效果。
[0015]在一些实施方式中，所述的色谱流路的连通方式具体包括：采样时，所述的采样泵打开，所述的三通阀的第一端和第二端连通，所述的六通阀的a口和b口、c口和d口、e口和f口连通，使空气携带样品进入所述的热脱附装置富集；反吹时，所述的采样泵关闭，切换所述的三通阀的第一端和第三端连通，所述的六通阀不变，使载气从反向对流路及所述的热脱附装置吹扫；热脱附时，切换所述的六通阀的b口和c口、d口和e口、f口和a口连通，所述的热脱附装置加热开启，利用载气将样品从所述的热脱附装置脱附后进入所述的色谱柱完成分离后进入质谱分析器。通过切换六通阀即可实现富集、热脱附、进样检测及反吹功能，管路设置简单合理，操作方便，占地小。
[0016]在一些实施方式中，所述的敞口进样单元的进样方式选自直接进样针、固相微萃取或者气体接头进样中的任意一种。
[0017]在一些实施方式中，所述的六通阀的d口与外部载气之间还连接有流量控制器，用于监测和控制载气的流速。
[0018]与现有技术相比，本技术的优点在于：（1）在敞口直接进样单元进样基础上简化了原有的色谱气路，仅通过设置六通阀、采样泵、三通阀等零部件便可完成整机流路设计，减少了因管路连接件过多而导致的漏气、多次分析交叉污染等风险，方便了后期的维护，而且色谱流路简化之后缩小了整机的体积，更加便于携带和使用；（2）改进了现有技术中内置且密封的进样口，本结构的敞口直接进样单元可以直接将液体样品打入然后汽化，通过采样泵以采集气体样品的模式将样品采集在内置热脱附装置中，便于后期维护；（3）相
比传统的气质仪器在进入大浓度或残留严重的样品后，管路中会有严重的残留污染，难以在不更换元器件的情况下去除，而本设计的流路反吹功能，在采样完成后可以通过反吹减少空气的干扰，保障质谱检测器分析过程中的氧气和水气带入，同时通过全程加热和反吹来去除分析中的交叉污染，提高定量分析的可重复性，能起到自洁净功能；（4）本结构可以支持固体、液体、气体的现场采样分析，应用性广，携带载气量较少，使用便捷。
附图说明
[0019]图1为本技术一种新型便携式气相色谱质谱仪一实施例的管路结构示意图；
[0020]图2为本技术一种新型便携式气相色谱质谱仪另一实施例的管路结构示意图；
[0021]图3为本技术一种新型便携式气相色谱质谱仪中敞口进样单元的结构示意图。
[0022]其中，敞口进样单元1，惰性化进样管11，加热单元12，保温棉13，惰性化转接头14，防护套筒15，固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型便携式气相色谱质谱仪，其特征在于，包括敞口进样单元、色谱流路及质谱分析器，所述的敞口进样单元的出口通过所述的色谱流路与所述的质谱分析器的进口连接，所述的色谱流路包括采样泵、六通阀、三通阀、热脱附装置和色谱柱，所述的六通阀的a口与所述的敞口进样单元的出口连接，所述的六通阀的b口与所述的热脱附装置的第一端连接，所述的六通阀的c口与所述的色谱柱的进口连接，所述的色谱柱的出口与所述的质谱分析器的进口连接，所述的六通阀的d口与外部载气连接，所述的六通阀的e口与所述的热脱附装置的第二端连接，所述的六通阀的f口与所述的三通阀的第一端连接，所述的三通阀的第二端连接所述的采样泵，所述的三通阀的第三端连接外部载气。2.根据权利要求1所述的一种新型便携式气相色谱质谱仪，其特征在于，所述的敞口进样单元包括惰性化进样管、加热单元、保温棉、惰性化转接头和防护套筒，所述的加热单元固定在所述的惰性化进样管的外部用于对其加热，所述的保温棉包裹在所述的加热单元的外围用于保温，所述的惰性化转接头气密性地连接所述的惰性化进样管的出口和所述的色谱流路的进口，所述的防护套筒套设在所述的惰性化进样管的进样端用于防止烫伤。3.根据权利要求2所述的一种新型便携式气相色谱质谱仪，其特征在于，所述的敞口进样单元上设置有用于与所述的便携式气相色谱质谱仪的外壳体固定的固定夹。4.根据权利要求1所述的一种新型便携式气相色谱质谱仪，其特征在于，所述的三通阀的第三端通过载气管路与外部载气连接，所述的载气管路上设置有用于降低载气流速的反吹阻尼。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：方子睿，俞建成，王林，蒋华珊，
申请(专利权)人：宁波盘福生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：