CN101169453A - 多路气体自动进样器 - Google Patents

Abstract

多路气体自动进样器属于用自动切换阀门、气路控制系统、电子控制系统等组合来实现容器装气体样品的连续自动分析测定，容器装气体样品与16通阀门的多路接口相连接，16通阀门由PC自动控制电路控制并与面板控制器通讯，通过PC信号传输线与分析仪器工作站进行通讯，气路控制的三通阀一端与压力计连接，一端与16通阀门出口相连接，一端与质量流量计相连接，质量流量计与分析仪器的进气口相连接，压力计与二通阀相连，二通阀分别与浮子流量计和排空口相连，浮子流量计还与分析仪器出气口相连；该多路气体自动进样器与分析仪器的连用，大大提高了容器装气体样品分析测定的稳定性、重复性、准确性和安全性，节省人的劳动时间，提高工作效率和测量精度。

Description

多路气体自动进样器

技术领域

本发明涉及一种16通多路气体自动进样器，属于用自动切换阀门、气路控制系统、电子控制系统等组合来实现容器注入气体样品的连续自动分析测定。

背景技术

容器注入气体样品分析测定在国民经济各领域都有着广泛应用，尤其是在石油化工、环境空气监测、气体计量、能源以及国防高科技等领域更是日常必须的一个分析测定内容，而且分析测定的样品量越来越大；目前，液体、固体样品的自动进样技术研究的很多，而且已实现与分析仪器如色谱、质谱等工作站的联用，大大提高了分析效率和准确度，节省了大量的人力物力，液体、固体自动进样器在世界各大仪器生产厂家均有产品；而在气体自动进样技术研究方面，国内外还未见报道，这主要是由于气体样品的特殊物理化学性质，使得自动进样难度很大；特种气体压力和气密性要求高，使得应用范围受到限制；要实现气体样品的自动进样分析，需解决下面几个方面的技术难题：(1)样品气体压力能够稳定；(2)样品气体流量能够稳定控制；(3)进样系统气密性和排气安全性能够保证；(4)气路系统能够自动清洗和稳定；(5)实现阀门切换与分析仪器工作站的通讯同步。

发明内容

本发明的目的是采用16通多路气体自动进样器与分析仪器联用来实现自动分析测定容器装气体样品，以弥补目前国内外还没有气体自动进样器的空白。

本发明所采用的技术方案是：多路气体自动进样器，包括多路样品气体接入口、16通阀门、面板控制器、PC自动控制电路、压力计、三通阀、PC信号传输线、质量流量计、二通阀、浮子流量计等组成，容器装气体样品接入多路样品气体接入口，多路样品气体接入口与16通阀门相接，16通阀门由PC控制电路控制并与面板控制器相连通，同时通过PC信号传输线与分析仪器工作站进行通讯，三通阀一端与压力计连接，一端与16通阀门出口相连接，一端与质量流量计相连接，质量流量计与分析仪器进气口相连接，压力计与二通阀相连，二通阀分别与排空口和浮子流量计相连，浮子流量计与分析仪器出气口相连。

本发明的特点是：使待测容器装气体样品，按照一定的顺序、以稳定的压力和流量进入分析仪器，在序列的运行过程中，无需人为操作，自动进样器会按照编排好的程序自动运行，通过多路气体切换阀门实现自动进样和清洗，自动进样器还可以稳定控制气体样品的出口压力和进样时的气体流量，每进完一次样品后，自动清洗管路，实验完成后，自动切断气路系统，所以该气体自动进样器较现行的手动进样方式具有更好的稳定性、重复性、准确性和安全性，并且可以不需要分析人员现场看守，节省人的劳动时间，提高工作效率和测量精度。

附图说明

图1是多路气体自动进样器结构示意图。

图中，1、容器装气体样品，2、多路样品气体接入口，3、十六通阀，4、面板控制器，5、PC控制电路，6、压力计，7、三通阀，8、PC信号传输线，9、质量流量计，10、二通阀，11、排空口，12、浮子流量计，13、分析仪器。

具体实施方式

多路气体自动进样器，包括多路样品气体接入口、16通阀门、面板控制器、PC自动控制电路、压力计、三通阀、PC信号传输线、质量流量计、二通阀、浮子流量计等组成，容器装气体样品1接入多路样品气体接入口2，多路样品气体接入口2与16通阀门3相接，16通阀门3由PC控制电路5控制并与面板控制器4相连通，同时通过PC信号传输线8与分析仪器13工作站进行通讯，  16通阀可以根据预先设定的时间自动切换通路，每进完一次样品后，16通阀自动回到清洗通路，按照设定的时间由高纯气体清洗整个气路系统，三通阀7一端与压力计6连接，压力计主要用来调节容器装气体样品的压力在连入多路气体自动进样器时保持一致，三通阀7的另一端与16通阀门3出口相连接，三通阀7的第三端与质量流量计9相连接，质量流量计主要用于保持整个气路系统流量稳定并控制样品气流量大小，质量流量计9与分析仪器13进气口相连接，压力计6与二通阀10相连，二通阀10分别与排空口11和浮子流量计12相连，浮子流量计12与分析仪器13出气口相连，浮子流量计用于指示出气口流量大小，观察整个出气系统的稳定性和安全性。

在图1所示多路气体自动进样器中，容器装气体样品从多路样品气体接入口2中进入16通阀3，16通阀3通过PC信号传输线8与分析仪器工作站实现通讯，PC控制电路5自动控制十六通阀3的自动定时切换，面板控制器4为手动设定16通阀3的位置，将三通阀7接通A端，关闭二通阀10，通过压力计6调节各容器气体样品出口压力一致，再将三通阀7接通B端，经16通阀3切换过来的气体样品由质量流量计9稳流并计量流量大小后进入分析仪器13，气体样品分析后由浮子流量计12控制排出。

具体操作如下：

使用一个8位的数据线将分析仪器背板上的BCD接口与16通阀的面板控制器相连接，当自动进样器与分析仪器相连时，可以使用自动进样器连续进样，通过分析仪器工作站的Sequence功能设计进样序列。

将所要分析的容器装气体样品依次连接到自动进样器的多路气体接入口上，建议将1#位置留给高纯氮气，因为自动进样器每次运行都要从1#位置开始，将氮气接到该位置对整个气路都具有一定的吹扫功能。

将阀门10打开，打开样品容器上的减压阀，让一定流量的样品气体吹扫管路数秒种，排出管路内的空气，关闭减压阀门，关闭阀门10，再缓慢打开样品容器上的减压阀门，调节减压阀出口的压力，使自动进样器中的压力表显示为(0.2～0.3)kg/cm3之间，记录该压力值，与自动进样器相连的其它容器装气体样品的出口压力都要调到该数值。

最后按照上述的方法调节氮气进入自动进样器的压力，将压力值也调整到与容器装气体样品相同的值，调节质量流量计到最小，然后将16通阀门1切换到B位置，让氮气流过质量流量计9，调节气体流量至100ml/min左右，或者根据需要调节其它不同的流量数值；如果实验当中不需要用氮气吹扫管路，也可以将1#位置连接到样品气钢瓶上，或者将1#位置用死堵连接，用其它位置上的样品气调节质量流量计9的流量。

利用16位自动进样器，多瓶容器装气体样品连续进样，在分析仪器工作站中可以通过两种设置方式实现。

第一种，不使用Sequence命令，只利用Runtime命令，实现连续进样；在一个其它参数都已经设定好的分析方法中，打开Runtime窗口，在设置点中选择自动进样器上接样品气的接口的位置，如1，5，16等等，共16个位置(1～16)，在Time(min)中设置16通阀门的切换时间。

这种方法简单，快速，但是它最多只能运行25个时间表，所以，如果在时间表中再加入其它一些运行命令的话，就会限制钢瓶气分析的数量。

第二种方法是使用Sequence命令，实现自动连续进样，例如有4瓶容器装气体样品分别接到了自动进样器的1，2，3，4号位置上；然后需要编辑4个分析方法，这4个方法中的参数都是相同的，只有在Runtime的设置略有不同，将4个方法编辑保存好以后，在Sequence菜单中选择Load调出一个已经保存好的序列程序，在窗口中输入样品名、方法文件和数据储存地址等参数。

由于16通自动气体进样器与分析仪器标配的液体固体进样器不同，所以在Via1(瓶号)处只能选择1，没有其它别的选择。

点击“OK”键，关闭编辑窗口，在Sequence菜单中选择Save命令，保存已经编辑好的序列程序；在弹出的窗口中输入序列程序的保存名称。

保存完序列程序后，在Sequence菜单中选择Load and Run Sequence命令，在弹出的窗口中选择已经编辑好的序列程序。

最后点击Run Sequence按钮，开始运行序列程序，出现一个新的序列运行窗口，显示序列的运行状态，只有当序列全部运行结束后，该窗口才能自动关闭，恢复到方法参数编辑窗口。

本发明的多路气体自动进样器与分析仪器工作站联用，用于容器装气体样品组分的定性、定量分析，通过该自动进样器，可以将多个(15个)容器装气体样品同时连接到分析仪器的气体进样口处，根据仪器工作站中通讯参数的设置来选择气体样品的进样顺序、进样次数和进样时间；在序列的运行过程中，无需人为操作，自动进样器会按照编排好的程序自动运行；自动进样器还可以控制气体样品的出口压力和进样时的气体流量，每进完一次样品后，自动清洗管路，实验完成后，自动切断气路系统，能够保证进样系统气密性和排气安全性，；所以该气体自动进样器较现行的手动进样方式具有更好的稳定性、重复性、准确性和安全性，并且可以不需要分析人员现场看守，节省人的劳动时间，提高工作效率和测量精度。

Claims (1)

1.多路气体自动进样器，包括多路样品气体接入口、16通阀门、面板控制器、PC自动控制电路、压力计、三通阀、PC信号传输线、质量流量计、二通阀、浮子流量计等，其特征在于：

容器装气体样品(1)接入多路样品气体接入口(2)，多路样品气体接入口(2)与16通阀门(3)相接，16通阀门(3)由PC控制电路(5)控制并与面板控制器(4)相连通，同时通过PC信号传输线(8)与分析仪器(13)工作站进行通讯，三通阀(7)一端与压力计(6)连接，一端与16通阀门(3)出口相连接，一端与质量流量计(9)相连接，质量流量计(9)与分析仪器(13)进气口相连接，压力计(6)与二通阀(10)相连，二通阀(10)分别与排空口(11)和浮子流量计(12)相连，浮子流量计(12)与分析仪器(13)出气口相连。

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