【技术实现步骤摘要】
本申请涉及本申请属于环境监测，具体涉及一种均匀快速的微型化色谱装置、大气有机物测量系统及测量方法。
技术介绍
1、环境大气中有机物来源广泛、成分复杂、分布范围广，不仅是pm2.5和臭氧的重要前体物，有些具有较强生物毒性，直接危害人们的身体健。大气有机物排放组成成分复杂，不同的有机物物种在大气化学反应中发挥不同的作用。为充分了解有机物质对大气和潜在的健康影响，在监测大气有机物总排放或者部分排放的变化之外，还需要准确确定成分的变化。大气中有机物浓度梯度大、随气象因素变化快，因此如何保证对有机物准确定性定量的同时实现对多物种有机物的快速监测的提出了新挑战。
2、常规用于环境空气中有机物的监测技术一般是气相色谱法或气相色谱-质谱法与预浓缩仪联用的方法，其色谱分析周期为30～60min，且炉箱加热存在体积大、升温速度慢等缺点。目前开发了较多的便携加热方法技术应用于快速色谱设备中，加热方式制作工艺比较复杂，操作起来较为麻烦，不易实施，装置不太稳定，且多次使用后很容易损坏仪器。且现有技术均采用电阻式加热方式，加热速率较低，加热极易不均匀。这不仅限制了色谱快速升温的分离能力，此外为保证一定高温需要在外表面裹上较厚的保温层，这就使得在色谱柱降温阶段需要使用较大功率或者较大体积的制冷设备来进行散热，不但增大了设备的使用功率与成本，也加大了设备的体积不便于携带。
3、目前的离子源大都为一种离子源或者两个离子源的复合，电离物质有限，且结构上无法避免不同电离源之间的干扰。无法实现对大气物质的同时快速检测和识别，一般需要多台测量设备
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，为实现大气污染物快速、准确分析的便携性要求，本申请在分析色谱升温设备方面进行优化。不同于以往的以色谱柱作为改变对象，本申请采用具有导磁性的金属圆筒作为加热介质，只需将色谱柱均匀平铺缠绕到金属圆筒表面上即可，或者使用金属毛细色谱柱，利用电磁加热使得金属圆筒或金属毛细色谱柱自身发热，从而实现色谱柱的均匀快速升温。采用的高功率电磁加热，加热速率可达30℃/s，可满足快速升温需求，且无需对色谱柱进行保温层包裹，不仅便于色谱柱的散温也可实时检验色谱柱状态。将该装置放置于中心镂空的不锈钢板上，在镂空不锈钢板后面放置散热风扇用以色谱柱散热。最终形成一个均匀受热、快速升降温，操作简单，低能耗的小型化微型色谱装置。
2、由于分析样品的多样性和分析要求的差异性，为满足多方位的分析要求，一台设备实现不同物质的测量分析，本申请设计了三位一体的多重离子源，ei源电离效率高，能量分散小，结构简单，操作方便，得到的质谱图具有一定的特征。软电离源容易获得能指明相对分子质量的准分子离子，但能提供结构信息的碎片离子较少，电离能力有限且无标准谱库。为了推展电离能力，将ei和软电离源进行集成，其中软电离源可扩展，包括h3o+、nh4+、cl-、i-等，可根据检测物种性质进行特异性选择。通过隔离电压极板将软硬电离源完全分离开，电离模式互相独立，根据物质的性质及其电离的原理选择合适的离子源进行实验。选择性强、广谱测量多种类物质。
3、本申请提供一种微型化色谱装置、大气有机物和/或无机物测量系统及测量方法。
4、本申请技术方案如下：
5、1.一种微型化色谱装置，其中，包括色谱柱和同步加热装置，
6、所述同步加热装置以非接触的方式直接或间接对所述色谱柱进行加热，所述色谱柱为金属毛细管柱或石英毛细管柱。
7、2.根据项1所述的装置，其中，
8、所述色谱柱为石英毛细管柱，所述同步加热装置间接对所述色谱柱进行加热，
9、所述微型化色谱装置还包括金属筒，所述色谱柱以接触的方式缠绕在所述金属筒外部，所述同步加热装置能够使得所述金属筒自身发热以对所述色谱柱进行加热。
10、3.根据项1所述的装置，其中，
11、所述色谱柱为金属毛细管柱，所述同步加热装置直接对所述色谱柱进行加热，所述同步加热装置能够使得所述色谱柱自身发热以对所述色谱柱进行加热。
12、4.根据项1所述的装置，其中，
13、所述同步加热装置可以使得所述色谱柱加热至30～500℃；
14、优选地，所述同步加热装置能使所述色谱柱的升温速率为2-60℃/min，所述同步加热装置能使所述色谱柱的温度控制精度为±0.1℃。
15、5.根据项1所述的装置，其中，
16、所述同步加热装置包括电磁加热控制板、感应线圈，所述电磁加热控制板与所述感应线圈连接，且所述感应线圈以非接触的方式设置在所述色谱柱的外围，以对色谱柱进行加热。
17、6.根据项1所述的装置，其中，
18、所述石英毛细管柱的内径为0.1mm～0.6mm，优选为0.53mm、0.32mm、0.25mm、0.18mm、0.1mm中的任一种；
19、所述石英毛细管柱的长度为1m～30m；优选为2.5m、5m、10m、15m中的任一种；
20、所述石英毛细管柱选自强极性柱、中等极性柱、弱极性柱、非极性柱子中的一种或两种以上。
21、7.根据项1所述的装置，其中，
22、所述金属毛细管柱的内径为0.1mm～0.6mm，优选为0.2mm、0.25mm、0.32mm和0.53mm中的任一种，
23、所述金属毛细管柱的长度为1m～30m，
24、所述金属毛细管柱选自强极性柱、中等极性柱、弱极性柱、非极性柱子中的一种或两种以上。
25、8.根据项2所述的装置，其中，
26、所述金属筒内部中空，所述金属筒的材质选自钨、钼、铁硅合金、铁镍合金、不锈钢中的一种或两种以上。
27、9.根据项2或3所述的装置，其中，
28、所述微型化色谱装置还包括温度传感器，所述温度传感器设于所述金属筒和所述色谱柱之间，用于显示所述色谱柱的温度；
29、或者，
30、所述温度传感器设于所述色谱柱外围，用于显示所述色谱柱的温度。
31、10.根据项1所述的装置，其中，
32、所述微型化色谱装置还包括镂空壳体，用于罩住所述金属筒和所述色谱柱，或者用于罩住所述色谱柱。
33、11.根据项1所述的装置，其中，
34、所述微型化色谱装置还包括散热单元；所述散热单元位于镂空壳体的底部；
35、优选地，所述散热单元为风扇。
36、12.根据项3所述的装置，其中，
37、所述微型化色谱装置的体积为5cm*5cm*5cm～20cm*20cm*10cm。
38、13.一种大气有机物和/或无机物测量系统，其包括
39、大气有机物前处理装置，分为用于ei电离的大气有机物前处理装置和用于电荷/质子电离的大气有机物前处理装置；
40、项1-12任一项所述的微型本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微型化色谱装置，其中，包括色谱柱和同步加热装置，
2.根据权利要求1所述的装置，其中，
3.根据权利要求1所述的装置，其中，
4.根据权利要求1所述的装置，其中，
5.根据权利要求1所述的装置，其中，
6.根据权利要求1所述的装置，其中，
7.根据权利要求1所述的装置，其中，
8.根据权利要求2所述的装置，其中，
9.根据权利要求2或3所述的装置，其中，
10.根据权利要求1所述的装置，其中，
11.根据权利要求1所述的装置，其中，
12.根据权利要求3所述的装置，其中，
13.一种大气有机物和/或无机物测量系统，其包括
14.根据权利要求13所述的测量系统，其中，
15.根据权利要求13所述的测量系统，其中，
16.根据权利要求13所述的测量系统，其中，
17.根据权利要求13所述的测量系统，其中，
18.利用权利要求13至17任一项所述的测量系统的测量方法，其中，包括
...【技术特征摘要】
1.一种微型化色谱装置，其中，包括色谱柱和同步加热装置，
2.根据权利要求1所述的装置，其中，
3.根据权利要求1所述的装置，其中，
4.根据权利要求1所述的装置，其中，
5.根据权利要求1所述的装置，其中，
6.根据权利要求1所述的装置，其中，
7.根据权利要求1所述的装置，其中，
8.根据权利要求2所述的装置，其中，
9.根据权利要求2或3所述的装置，其中，
10.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜玥萱，曾立民，敖小强，
申请(专利权)人：北京雪迪龙科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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