本发明专利技术涉及一种三级制冷大气预浓缩仪，包括进气机构、液氮输入机构、PID控制器、多级冷阱和多通阀；进气机构通过第一压力控制器连通多级冷阱；液氮输入机构通过电磁阀组连通多级冷阱，液氮输入机构由PID控制器控制；多级冷阱连通多通阀，多通阀连接排气通道，排气通道设有排气电磁阀；多通阀分别连接用于输入GC载气的载气输入通道，以及，用于使VOC样品被GC载气带出至外部分析仪器的载气输出通道；多级冷阱内设有用于监测温度的测温模组，多级冷阱内设有用于快速制热的变压器组，变压器组连接多级冷阱的浓缩管路，变压器组和测温模组均由PID控制器控制。本发明专利技术用于解决传统加温方式温度误差大，不能对直接对冷阱加温的缺陷。不能对直接对冷阱加温的缺陷。不能对直接对冷阱加温的缺陷。
【技术实现步骤摘要】
一种三级制冷大气预浓缩仪及其温度控制方法
[0001]本专利技术涉及大气预浓缩仪
，更具体地说，涉及一种三级制冷大气预浓缩仪及其温度控制方法。
技术介绍
[0002]大气预浓缩仪是除去含有VOC样品气中的H20、C02、N2及隋性气体等，只保留要用于分析的VOC成分，VOC是指易挥发有机化合物的总称。大气预浓缩仪可测180余种有机挥发物，检测灵敏度可高达0.1PPb。而大气预浓缩仪中的冷阱就是实现此功能的一个关键点，在使用时气体在冷阱内被吸附去除H20、C02、N2及隋性气体等后，会快速升温进行脱附，脱附后的气体随GC载气转移至气相仪或气相色谱
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质谱联用仪中进行分析，现有冷阱的加温方式大多是在冷阱腔内设置加热丝或是加热片，在加热时通过热传递给冷阱，此加热方式容易出现温度扩散不均匀，且此加温方式只能检测加热丝或加热片的温度，并不能检测冷阱内的准确温度，因此会存在温度误差，导致冷阱内的实际温度达不到设定温度，影响最终检测结果的准确值，且由于是通过加热丝或是加热片对冷阱间接进行热传递，无法直接传导至冷阱，因此升温效率相对较低，且又与冷阱的实际温度存在误差，由此不能很好的将温度稳定在一定区间内，因此需要提出一种可以对冷阱直接加温，且可实现快速加温的大气预浓缩仪。
技术实现思路
[0003]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种三级制冷大气预浓缩仪及其温度控制方法。用于解决传统加温方式温度误差大，不能对直接对冷阱加温的缺陷。
[0004]本专利技术的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0005]一种三级制冷大气预浓缩仪，包括进气机构、液氮输入机构、PID控制器、多级冷阱和多通阀；
[0006]所述进气机构通过第一压力控制器连通多级冷阱；所述液氮输入机构通过电磁阀组连通多级冷阱，所述液氮输入机构由PID控制器控制；
[0007]所述多级冷阱连通多通阀，所述多通阀连接有用于排出残留气体的排气通道，所述排气通道设有排气电磁阀；所述多通阀还分别连接有用于输入GC载气的载气输入通道，以及，用于使VOC样品被GC载气带出至外部分析仪器的载气输出通道；
[0008]所述多级冷阱内设有用于监测温度的测温模组，所述多级冷阱内还设有用于快速制热的变压器组，所述变压器组连接多级冷阱的浓缩管路，所述变压器组和测温模组均由PID控制器控制。
[0009]在其中一个实施例中，一种三级制冷大气预浓缩仪还包括反吹装置，所述反吹装置包括第二压力控制器、反吹电磁阀和反吹通道，所述第二压力控制器设置于反吹通道，所述反吹通道的一端连接排气通道，所述反吹通道的另一端连接外部反吹气体输出装置，所述反吹电磁阀位于第二压力控制器和排气通道之间。
[0010]在其中一个实施例中，所述多级冷阱包括一级除水阱、二级富集阱和三级聚焦阱。
[0011]在其中一个实施例中，所述变压器组包括第一变压器、第二变压器和第三变压器；
[0012]所述第一变压器、第二变压器和第三变压器分别连接一级除水阱、二级富集阱和三级聚焦阱的浓缩管路。
[0013]在其中一个实施例中，所述测温模组包括第一热电偶、第二热电偶和第三热电偶；
[0014]所述第一热电偶、电二热电偶和第三热电偶分别用于测量一级除水阱、二级富集阱和三级聚焦阱的温度。
[0015]在其中一个实施例中，所述液氮输入机构包括液氮储存装置和液氮泵，所述液氮灌连通液氮泵，所述液氮泵通过电磁阀组连通一级除水阱、二级富集阱和三级聚焦阱，所述PID控制器控制液氮泵。
[0016]在其中一个实施例中，所述电磁阀组包括第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，所述液氮泵通过第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀分别连通一级除水阱、二级富集阱和三级聚焦阱。
[0017]在其中一个实施例中，所述多通阀是六通阀，所述多通阀分别设有第一接气口、第二接气口、第三接气口、第四接气口、第五接气口和第六接气口；
[0018]所述第一接气口和第四接气口分别连通三级聚焦阱，所述第六接气口连通二级富集阱；所述第二接气口连通载气输入通道，所述第三接气口连通载气输出通道，所述第五接气口连通排气通道。
[0019]一种温度控制方法，所述方法如下：
[0020]多个热电偶分别监测多个冷阱的实际温度，并分别将多个冷阱的实际温度反馈至PID控制器100；
[0021]PID控制器100将实际温度与设定温度比对；
[0022]若实际温度与设定温度相等则保持当前状态；
[0023]若其中一个或多个冷阱的实际温度低于设定温度时，PID控制器100发出加温信号至大气预浓缩仪程序；PID控制器100控制电路输出220V电压至与需加热的冷阱相对应的变压器；变压器将220V电压转换成2
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5V的安全电压，变压器直接连接冷阱的浓缩管路，短路电流通过浓缩管路时发热产生高温；
[0024]若其中一个或多个冷阱的实际温度高于设定温度时，PID控制器100发出制冷信号至大气预浓缩仪程序；大气预浓缩仪程序接收制冷信号，开启与需制冷的冷阱相对应的电磁阀；大气预浓缩仪程序反馈信号至PID控制器100；
[0025]PID控制器100启动液氮泵92，液氮由液氮泵92从液氮储存装置91抽出并通过开启的电磁阀流向冷阱。
[0026]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
[0027]本专利技术通过在多级冷阱的浓缩管路上设置变压器组，在需要加温时，由PID控制器控制输出220V电压并输送至变压器，再由变压器转换成2
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5V的安全电压输出，当安全电压通过冷阱的浓缩管路时是短路电流会发热产生高温，由此实现快速加温，且是直接对冷阱加温，有效提高了加温效率，
[0028]本专利技术在多级冷阱内设置有测温模组，可直接监测多级冷阱内的实际温度，减少温度误差，且测温模组由PID控制器控制，PID控制器可根据实际温度和设定温度的温差进
行加温或是制冷，使温度稳定在设定温度。
附图说明
[0029]图1是本专利技术的结构示意图；
[0030]图2是本专利技术多通阀的结构示意图。
[0031]图中：1
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进气机构；11
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第一压力控制器；21
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一级除水阱；22
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二级富集阱；23
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三级聚焦阱；31
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第一电磁阀；32
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第二电磁阀；33
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第三电磁阀；4
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多通阀；41
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第一接气口；42
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第二接气口；43
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第三接气口；44
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第四接气口；45
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第五接气口；46
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第六接气口；47
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载气输入通道；48
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载气输出通道；5
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排气通道；51
‑...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三级制冷大气预浓缩仪，其特征在于，包括进气机构(1)、液氮输入机构、PID控制器(100)、多级冷阱和多通阀(4)；所述进气机构(1)通过第一压力控制器(11)连通多级冷阱；所述液氮输入机构通过电磁阀组连通多级冷阱，所述液氮输入机构由PID控制器(100)控制；所述多级冷阱连通多通阀(4)，所述多通阀(4)连接有用于排出残留气体的排气通道(5)，所述排气通道(5)设有排气电磁阀(51)；所述多通阀(4)还分别连接有用于输入GC载气的载气输入通道(47)，以及，用于使VOC样品被GC载气带出至外部分析仪器的载气输出通道(48)；所述多级冷阱内设有用于监测温度的测温模组，所述多级冷阱内还设有用于快速制热的变压器组，所述变压器组连接多级冷阱的浓缩管路，所述变压器组和测温模组均由PID控制器(100)控制。2.如权利要求1所述的一种三级制冷大气预浓缩仪，其特征在于，包括反吹装置，所述反吹装置包括第二压力控制器(61)、反吹电磁阀(62)和反吹通道(6)，所述第二压力控制器(61)设置于反吹通道(6)，所述反吹通道(6)的一端连接排气通道(5)，所述反吹通道(6)的另一端连接外部反吹气体输出装置，所述反吹电磁阀(62)位于第二压力控制器(61)和排气通道(5)之间。3.如权利要求1所述的一种三级制冷大气预浓缩仪，其特征在于，所述多级冷阱包括一级除水阱(21)、二级富集阱(22)和三级聚焦阱(23)。4.如权利要求3所述的一种三级制冷大气预浓缩仪，其特征在于，所述变压器组包括第一变压器(81)、第二变压器(82)和第三变压器(83)；所述第一变压器(81)、第二变压器(82)和第三变压器(83)分别连接一级除水阱(21)、二级富集阱(22)和三级聚焦阱(23)的浓缩管路。5.如权利要求4所述的一种三级制冷大气预浓缩仪，其特征在于，所述测温模组包括第一热电偶(71)、第二热电偶(72)和第三热电偶(73)；所述第一热电偶(71)、电二热电偶和第三热电偶(73)分别用于测量一级除水阱(21)、二级富集阱(22)和三级聚焦阱(23)的温度。6.如权利要求5所述的一种三级制冷大气预浓缩仪，其特征在于，所述液氮输入机构包括液氮储存装置(91)和液氮泵(92)，所述液氮灌连通液氮泵(92...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴火平，李其淦，
申请(专利权)人：泰通科技广州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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