【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气相色谱质谱联用仪，具体是一种便携式气相色谱质谱联用仪。
技术介绍
1、便携式气相色谱质谱仪需求体积小、重量轻，分析简便快速，适应现场分析的特点。其中，发展低热熔毛细色谱柱是实现目标的主要方法。
2、现有的低热熔色谱柱大都通过将色谱柱与加热丝缠绕在一起；进一步地盘旋在一起，再通过铝箔包裹，此种方式易形成内部色谱柱局部过热，内外存在一定的温差，影响保留时间的稳定性，另一方面，膜进样技术也经常用于现在质谱的快速分析模式，但易造成残留污染的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种便携式气相色谱质谱联用仪，以解决现有技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种便携式气相色谱质谱联用仪技术方案，气相色谱质谱联用仪包括气相色谱模块、膜进样模块和质谱模块，气相色谱模块和膜进样模块连接，膜进样模块和质谱模块连接，气相色谱模块和质谱模块连接。
4、气相色谱模块作为主要的气体采样装置，用于对检测气体的采样的输送，将检测气体送入质谱模块的方式有两种，第一种方式精准检测模式，通过将气相色谱模块将采样后的气体分离后直接输送至质谱模块中，再通过质谱模块进行分析，通过第一种方式进行采样气体的分离可以定性地选择所需要分离的气体成分，分离效果好，但分离时间较第二种方式较长，适合精准检测，第二种方式快速检测模式，通过气相色谱模块将采样后的气体输送至膜进样模块，样品气体通过膜进样模块分离后再送入质谱模块进行分析
5、进一步的，气相色谱模块包括第一过滤器、进样器、进气泵、第一阀门、内置载气和色谱组件，第一过滤器和进样器管道连通，进样器和进气泵进气端管道连通，进样器和第一阀门管道连通，进样器和色谱组件管道连通，进气泵进气端和膜进样模块连接，第一阀门和内置载气管道连通，色谱组件和膜进样模块管道连通，色谱组件和质谱模块连接。
6、进样器有两个工作状态，两个工作状态通过控制进样器所连接管道的开闭进行工作状态的切换，当样品气体采用精准检测模式进入质谱模块中时，进样器先经过状态一样品气体进行处理，再经过状态二将样品气体直接送入质谱模块中进行分析检测，当样品气体采用快速检测模式进入质谱模块中时，进样器通过状态一对样品气体进行处理后输送至膜进样模块进行分离，再通过质谱模块对膜进样模块分离好的气体进行分析检测。
7、状态一：样品采集时，进样器与色谱组件连通的管道关闭，进样器与第一阀门连通的管道关闭，进样器与第一过滤器连通的管道开启，进样器与进气泵连通的管道开启，通过进气泵提供动力将样品气体送入第一过滤器，样品气体通过第一过滤器除去环境中的灰尘和气溶胶颗粒，然后进入进样器，采集的多余气体通过进气泵送出。
8、状态二：采集完成后进入进样状态时，进样器与第一过滤器连通的管道关闭，进样器与进气泵连通的管道关闭，进样器与第一阀门连通的管道开启，进样器与色谱组件连通的管道开启，内置载气开启，第一阀门开启，内置载气输送存储气体通过第一阀门进入进样器，内置载气输送的气体带着进样器上的样品气体一同进入到色谱组件内。
9、进一步的，色谱组件包括色谱柱、气管、散热气泵、圆环铜管和第四阀门，圆环铜管外表面设有加热薄膜，色谱柱沿着圆环铜管轴向分布在加热薄膜外侧，气管有两个，两个气管和圆环铜管连通，散热气泵输出端与一个气管管道连通，第四阀门与远离散热气泵的气管管道连通，色谱柱和进样器管道连通，色谱柱远离进样器一端与膜进样模块连接，色谱柱和质谱模块连接。
10、圆环铜管和色谱柱一起用铝箔包裹，增加导热性，当处于精准检测模式时，通过加热圆环铜管外表面的加热薄膜，让加热薄膜均匀受热，通过加热薄膜传递热量至色谱柱，提高色谱柱受热面积，加大传热效率，让色谱柱温度升高的更迅速，温度控制更加稳定，同时色谱柱对进样器输送的样品气体进行分离，将分离好的样品气体完全送入质谱模块后，停止对加热薄膜的加热，打开第四阀门，打开散热气泵，通过散热气泵将外界气体通过与散热气泵连接的气管送入圆环铜管内，通过外界气体在圆环铜管内流通快速带走圆环铜管上热量，再通过远离散热气泵的气管将外界气体送出，通过降低圆环铜管的温度，将加热薄膜温度降低，最终降低了色谱柱的温度。
11、进一步的，膜进样模块包括膜接口组件、第二阀门、第三阀门、吹扫泵和第二过滤器，膜接口组件与色谱柱连接，膜接口组件与第二阀门管道连通，膜接口组件与第三阀门管道连通，膜接口组件与质谱模块连接，第二阀门和进气泵进气端管道连通，第三阀门和吹扫泵出气端管道连通，吹扫泵进气端和第二过滤器管道联通。
12、当样品气体通过快速检测模式送入质谱模块时，进样器工作状态处于状态一，同时第二阀门打开、质谱模块打开、进气泵打开，样品气体在质谱模块的真空作用下有部分气体通向第二阀门，其余气体通过进气泵排出，通向第二阀门的部分气体通过膜接口组件进入质谱模块中，收集好足够多的样品气体后质谱模块对样品气体进行分析，分析完成后，吹扫泵、进气泵、第二过滤器、第二阀门和第三阀门同时打开，通过吹扫泵外界气体从第二过滤器吸入，通过第二过滤器将外界气体中的灰尘和气溶胶颗粒清除，将清除好的气体通过第三阀门送入膜接口组件上，对膜接口组件进行吹洗，将膜接口组件上残留物质吹洗干净，同时进气泵打开将膜接口组件上的气体通过第二阀门带出。
13、进一步的，膜接口组件包括pdms膜、后支架、前支架和加热元件，前支架上设有第一通气接口和第二通气接口，第二通气接口和第二阀门管道连通，第一通气接口和第三阀门管道连通，前支架中间设有圆环，前支架还设有凹槽，pdms膜置于凹槽上，pdms膜和凹槽贴合形成膜进样区域，色谱柱远离进样器一端穿过圆环进入质谱模块内，加热元件和后支架连接，后支架与pdms膜紧固连接，后支架和质谱模块连通。
14、色谱柱与圆环之间有密封圈，通过密封圈对色谱柱和圆环连接间隙进行密封防止膜进样区域气体通过间隙进入质谱模块中，前支架与pdms膜接触的一面为膜进样区域，当样品气体通过第二阀门从第二通气接口进入膜进样区域时，通过质谱模块产生负压将处于膜进样区域的样品气体经过pdms膜分离后吸入到质谱模块内，吸入足够的样品气体后，质谱模块开始对样品气体分析检测，当质谱模块完全分析好样品气体后，开始对残留物质进行吹洗，吹洗气体从第一通气接口流入，从第二通气接口流出，同时加热元件对后支架进行加热，后支架将热量传递给pdms膜，pdms膜温度升高，将pdms膜上的残留物质同时进行吹洗和烘烤清洁。
15、进一步的，质谱模块包括电离室、电透镜、质量分析器、检测器、信号采集模块、数据处理与分析系统和真空装置，电离室置于真空装置内，电离室和真空装置紧固连接，电离室和后支架连通，色谱柱远离进样器的一端穿过前通孔进入电离室内，电透镜和电离室远离膜接口组件一端连通，电透镜远离电离室一端和质量分析器连通，质量分析器置于真空装置内本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种便携式气相色谱质谱联用仪，其特征在于：所述气相色谱质谱联用仪包括气相色谱模块(1)、膜进样模块(2)和质谱模块(3)，所述气相色谱模块(1)和膜进样模块(2)连接，所述膜进样模块(2)和质谱模块(3)连接，所述气相色谱模块(1)和质谱模块(3)连接。
2.根据权利要求1所述的一种便携式气相色谱质谱联用仪，其特征在于：所述气相色谱模块(1)包括第一过滤器(10)、进样器(11)、进气泵(12)、第一阀门(13)、内置载气(14)和色谱组件(15)，所述第一过滤器(10)和进样器(11)管道连通，所述进样器(11)和进气泵(12)进气端管道连通，所述进样器(11)和第一阀门(13)管道连通，所述进样器(11)和色谱组件(15)管道连通，所述进气泵(12)进气端和膜进样模块(2)连接，所述第一阀门(13)和内置载气(14)管道连通，所述色谱组件(15)和膜进样模块(2)管道连通，所述色谱组件(15)和质谱模块(3)连接。
3.根据权利要求2所述的一种便携式气相色谱质谱联用仪，其特征在于：所述色谱组件(15)包括色谱柱(150)、气管(151)、散热气泵(
4.根据权利要求1所述的一种便携式气相色谱质谱联用仪，其特征在于：所述膜进样模块(2)包括膜接口组件(20)、第二阀门(21)、第三阀门(22)、吹扫泵(23)和第二过滤器(24)，所述膜接口组件(20)与色谱柱(150)连接，所述膜接口组件(20)与第二阀门(21)管道连通，所述膜接口组件(20)与第三阀门(22)管道连通，所述膜接口组件(20)与质谱模块(3)连接，所述第二阀门(21)和进气泵(12)进气端管道连通，所述第三阀门(22)和吹扫泵(23)出气端管道连通，所述吹扫泵(23)进气端和第二过滤器(24)管道联通。
5.根据权利要求4所述的一种便携式气相色谱质谱联用仪，其特征在于：所述膜接口组件(20)包括PDMS膜(201)、后支架(202)、前支架(203)和加热元件(204)，所述前支架(203)上设有第一通气接口(2031)和第二通气接口(2032)，所述第二通气接口(2032)和第二阀门(21)管道连通，所述第一通气接口(2031)和第三阀门(22)管道连通，所述前支架(203)中间设有圆环，所述前支架(203)还设有凹槽，所述PDMS膜(201)置于凹槽上，所述PDMS膜(201)和凹槽贴合形成膜进样区域，所述色谱柱(150)远离进样器(11)一端穿过圆环进入质谱模块(3)内，所述加热元件(204)和后支架(202)连接，所述后支架(202)与PDMS膜(201)紧固连接，所述后支架(202)和质谱模块(3)连通。
6.根据权利要求3所述的一种便携式气相色谱质谱联用仪，其特征在于：所述质谱模块(3)包括电离室(30)、电透镜(31)、质量分析器(32)、检测器(33)、信号采集模块(34)、数据处理与分析系统(35)和真空装置(36)，所述电离室(30)置于真空装置(36)内，所述电离室(30)和真空装置(36)紧固连接，所述电离室(30)和后支架(202)连通，所述色谱柱(150)远离进样器(11)的一端穿过前通孔进入电离室(30)内，所述电透镜(31)和电离室(30)远离膜接口组件(20)一端连通，所述电透镜(31)远离电离室(30)一端和质量分析器(32)连通，所述质量分析器(32)置于真空装置(36)内，所述质量分析器(32)和真空装置(36)紧固连接，所述质量分析器(32)和检测器(33)磁场连接，所述检测器(33)置于真空装置(36)内，所述检测器(33)和真空装置(36)紧固连接，所述检测器(33)和信号采集模块(34)电连接，所述信号采集模块(34)置于真空装置(36)内，所述信号采集模块(34)和真空装置(36)紧固连接，所述信号采集模块(34)和数据处理与分析系统(35)电连接。
...【技术特征摘要】
1.一种便携式气相色谱质谱联用仪，其特征在于：所述气相色谱质谱联用仪包括气相色谱模块(1)、膜进样模块(2)和质谱模块(3)，所述气相色谱模块(1)和膜进样模块(2)连接，所述膜进样模块(2)和质谱模块(3)连接，所述气相色谱模块(1)和质谱模块(3)连接。
2.根据权利要求1所述的一种便携式气相色谱质谱联用仪，其特征在于：所述气相色谱模块(1)包括第一过滤器(10)、进样器(11)、进气泵(12)、第一阀门(13)、内置载气(14)和色谱组件(15)，所述第一过滤器(10)和进样器(11)管道连通，所述进样器(11)和进气泵(12)进气端管道连通，所述进样器(11)和第一阀门(13)管道连通，所述进样器(11)和色谱组件(15)管道连通，所述进气泵(12)进气端和膜进样模块(2)连接，所述第一阀门(13)和内置载气(14)管道连通，所述色谱组件(15)和膜进样模块(2)管道连通，所述色谱组件(15)和质谱模块(3)连接。
3.根据权利要求2所述的一种便携式气相色谱质谱联用仪，其特征在于：所述色谱组件(15)包括色谱柱(150)、气管(151)、散热气泵(152)、圆环铜管(153)和第四阀门(154)，所述圆环铜管(153)外表面设有加热薄膜，所述色谱柱(150)沿着圆环铜管(153)轴向分布在加热薄膜外侧，所述气管(151)有两个，两个所述气管(151)和圆环铜管(153)连通，所述散热气泵(152)与一个气管(151)管道连通，所述第四阀门(154)进气端与远离散热气泵(152)的气管(151)管道连通，所述色谱柱(150)和进样器(11)管道连通，所述色谱柱(150)远离进样器(11)一端与膜进样模块(2)连通，所述色谱柱(150)和质谱模块(3)连接。
4.根据权利要求1所述的一种便携式气相色谱质谱联用仪，其特征在于：所述膜进样模块(2)包括膜接口组件(20)、第二阀门(21)、第三阀门(22)、吹扫泵(23)和第二过滤器(24)，所述膜接口组件(20)与色谱柱(150)连接，所述膜接口组件(20)与第二阀门(21)管道连通，所述膜接口组件(20)与第三阀门(22)管道连通，所述膜接口组件(20)与质谱模块(3)连接，所述第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：李娟秀，武重阳，陈瑞，程琳，
申请(专利权)人：常州磐诺仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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