CN103675174A - 一种色谱分析仪 - Google Patents

Abstract

一种色谱分析仪，包括注样系统、采样系统和分析系统，其注样系统通过鲁尔锁实现油路的关闭和开通，将精确设计的T型三通阀应用在注样器上配合取样、进样，同时通过子母口实现与采样系统的精密连接，有效避免了样品的渗漏、飞溅，避免了样品与外界的大面积接触造成污染和逸散，大大提高了分析的准确性和操作的便捷。利用光声光谱原理，通过摄取气体分子特征光谱进行分析确定组分和浓度，进一步地保证了测试结果的准确性。并且所有组件集成在一个完整的设备内，免去了制样环节，有效避免了样品在多次转移中的逸散，减少了误差来源。

Description

一种色谱分析仪

技术领域

本发明属于色谱分析仪领域，具体地说是一种便携式色谱分析仪。

背景技术

电力设备的健康状况对电网的安全运行至关重要，在变压器油检测分析过程中，油中的分解物的精确分析，将会直接判断充油电气设备的健康状况。一直以来，发供电企业都是采用色谱分析仪来判断运行中的充油电力设备是否存在潜伏性的过热、放电等故障。色谱分析仪主要包括进样系统、检测系统、记录和数据分析处理系统、温控系统以及流动相控制系统等。

现有技术中的色谱分析仪中的注样系统中所采用的注样器一般是密封良好的玻璃注射器，该设备结构简单、操作便捷，较好的满足了色谱分析的生产需要。但是随着科学技术的不断发展，色谱分析仪灵敏度越来越高，被测样品的微小污染可能会导致检测结果的较大误差。而现有注样器的整个注样过程完全暴露在空气中，注样器与采样瓶的连接并未真正做到密封、隔绝，对油色谱检测结果的精确性存在较大影响。

因此急需建立一套注样过程密封性良好的可以保证测试精确、制样及时、能够提供现场色谱分析和监测功能的便携式色谱分析仪，满足日益增多的现场的检测需求以及精度要求，为应急预警和重要保电等工作提供坚固的物质基础和技术支撑，弥补电网运维检测系统正在试用尚未成熟的在线监测、大型实验室监测时效性差的不足，填补现场应急检测的空白。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有色谱分析无法保证注样过程的密封性，从而提出一种可以很好的保证注样过程的密封性、大幅提高样品测试的精确度并可以提供具有现场色谱分析功能的色谱分析仪。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种色谱分析仪，包括注样系统、采样系统和分析系统，所述注样系统包括：注样器，包括外筒和推杆；T型三通阀，其第一端口通过金属接口与所述外筒密封连接，第二端口与可旋转的鲁尔锁密封连通，第三端口通过子母口与采样系统密封连通；所述采样系统通过管路与分析系统连通。

进一步地所述采样系统包括采样瓶及设置于所述采样瓶内的磁力搅拌棒，所述采样瓶与所述第三端口连通，采集所述样品，所述磁力搅拌棒对所述样品进行电磁搅拌至所述样品中的溶解气体挥发出来。

进一步地所述分析系统包括光声分析模组；所述管路包括进气通路和出气通路，所述进气通路和所述出气通路分别连接所述采样瓶和所述光声分析模组，所述溶解气体通过进气通路进入所述光声分析模组，通过出气通路从所述光声分析模组排出。

进一步地所述分析系统还包括温度控制单元，所述温度控制单元连接所述采样瓶和所述光声分析模组。

进一步地所述温度控制单元内置含水率传感器。

进一步地所述进气通路和出气通路内置过滤器。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

（1）本发明所述的色谱分析仪，包括注样系统、采样系统和分析系统，其注样系统通过所述鲁尔锁实现油路的关闭和开通，将精确设计的T型三通阀应用在注样器上配合取样、进样，同时通过子母口实现与采样系统的精密连接，有效避免了样品的渗漏、飞溅，避免了样品与外界的大面积接触造成污染和逸散，比实验室注样技术大为改进，大大提高了分析的准确性和操作的便捷。

（2）本发明所述的色谱分析仪，利用光声光谱原理，通过摄取气体分子特征光谱进行分析确定组分和浓度，很好的保证了测试结果的准确性。同时还提供异常状况报警和国际通用的四种分析方法确认可能发生的故障。具有分析精确、快速，无污染，耗损小等优点。

（3）本发明所述的色谱分析仪可以现场对所取样品、气样进行实时进样、设定相应的功能参数、分析油中溶解气/气体组分及浓度的检测与显示结果、获得可能的故障类型及故障告警，同时还提供了打印功能，对状态检修现场检测和应急检测十分实用方便，节省了检修成本及时间，提高了机动灵活性。

（4）本发明所述的色谱分析仪，由注样系统、采样系统和分析系统组成，包括进气通路、出气通路和温度控制单元、光声分析模组、热敏打印机及操作控制面板等多种组件，所有组件可以集成在一个完整的设备内，免去了制样环节，有效避免了样品在多次转移中的逸散，减少了误差来源。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明所述的色谱分析仪中的注样系统结构图；

图2是本发明所述的色谱分析仪中的T型三通阀结构图；

图3是本发明所述的色谱分析仪中的系统结构图。

图中附图标记表示为：01-注样器，02-T型三通阀，03-鲁尔锁，04-子母口，1-热敏打印机，2-电源，3-USB接口，4-操作控制面板，5-控制装置，6-进气通路，7-温度控制单元，8-出气通路，9-油气分离装置，10-采样瓶，11-注样系统，12-光声分析模组，13-控制引线。

具体实施方式

以下将结合附图，使用以下实施例对本发明进行进一步阐述。

本实施例的色谱分析仪包括注样系统、采样系统和分析系统，其中所述注样系统如图1所示，包括：注样器01，包括外筒和推杆；T型三通阀02，其第一端口通过金属接口与所述外筒密封连接，第二端口与可旋转的鲁尔锁03密封连通，第三端口通过子母口04与采样系统密封连通；所述采样系统通过管路与分析系统连通。注样器01的金属接口和T型三通阀02的接口为内雏形外螺口，即可保证连接的可靠又可保证密封的可靠。安装方便可靠，操作灵活，取样后旋转鲁尔锁03旋塞阀，可确保样品密封。

如图2所示，所述T型三通阀02由三向通道以及中空圆柱腔连接成的一个整体和带有控制手柄及通透小孔的活塞两部分组成。三向通道为成直线方向的两个相对的出口和侧面垂直的出口，活塞放入圆柱腔内，与圆柱腔尺寸相吻合并且能通过控制手柄自由旋转。通透小孔的方向与控制手柄方向相同，通道呈T型。注样前，将注样系统末端的子母口04与色谱分析仪的采样系统连接，旋转鲁尔锁03，倒入样品，推动注样器01推杆慢慢注入样品，注样结束后，快速取下注样器01。该注样系统通过所述鲁尔锁03实现油路的关闭和开通，通过子母口04实现与采样系统的精密连接，有效避免了样品的渗漏、飞溅，避免了样品与外界的大面积接触造成污染和逸散，比实验室制样技术大为改进，大大提高了分析的准确性和操作的便捷。本领域技术人员应当知晓，图1和图2中所表示的尺寸只是一种较佳的实施方式，并非用来限制本实施例，其他显而易见的数值变换亦在本实施例的保护范围之内。

本实施例所述的色谱分析仪的整体结构如图3所示，所述采样系统包括采样瓶10及设置于所述采样瓶10内的磁力搅拌棒，所述采样瓶10与所述第三端口连通，采集所述样品，所述磁力搅拌棒对所述样品进行电磁搅拌至所述样品中的溶解气体挥发出来。所述分析系统包括光声分析模组12，所述光声分析模组12采用先进的光声光谱分析原理，对进入光声分析模组12的气体成分和浓度进行分析。所述光声光谱分析原理是利用气体分子吸收电磁辐射后气体温度上升，部分能量以释放热能方式退激，并导致气体及周围介质产生压力波动。若将气体置于密闭容器内，气体的温度变化则产生成比例压力波。光声分析模组12正是利用这一效应对气样进行分析，通过采用专制的检测调制、滤光、分光系统，对进入光声分析模组12的气体成分和浓度进行了较为精准的分析。

所述管路包括进气通路6和出气通路8，所述进气通路6和所述出气通路8分别连接所述采样瓶10和所述光声分析模组12，所述溶解气体通过进气通路6进入所述光声分析模组12，通过出气通路8从所述光声分析模组12排出。分别设置进气通路6和出气通路8可以有效的保证光声分析模组12内的气液平衡，使得光声分析模组12可以对样品中的气体成分进行有效的检测。同时为了进一步提高检测的精准度，所述进气通路6和出气通路8内置过滤器，所述过滤器主要用来过滤空气中的杂质。经过所述过滤器的有效吸附后，光声分析模组12内的气体纯度较高，检测的效率和精准度都有大幅提高。

所述分析系统还包括温度控制单元7，所述温度控制单元7连接所述采样瓶10和所述光声分析模组12。所述温度控制单元7内置含水率传感器。实时将色谱分析仪内气体中的含水量信息传递给控制装置5，由所述控制装置5完成对信息的采集整理与命令控制的操作。同时为了便于现场操作，本实施例所述的色谱分析仪还包括热敏打印机1及操作控制面板4。所述操作控制面板4优选为触摸屏操作控制面板。现场测验人员可以通过操作控制面板4看到测试的显示结果同时获得气体的浓度是否超标的判断，如有异常还有高亮告警功能，还可以通过手动设定分析故障的类型。同时提供四种分析方法确认可能发生的故障，主要包括特征气体、罗杰斯比值、杜瓦尔三角形诊断法和日本ETRA法，实验人员可以通过手动选择分析方法进行分析，辅助判断可能存在的电力设备故障。由于上述四种分析方法均为现有技术，本领域技术人员应当知晓，故此处不再赘述。

本实施例所述的色谱分析仪可以现场对所取样品、气样进行实时进样、设定相应的功能参数、分析油中溶解气/气体组分及浓度的检测与显示结果、获得可能的故障类型及故障告警，同时还提供了打印功能，对状态检修现场检测和应急检测十分实用方便，节省了检修成本及时间，提高了机动灵活性。弥补了电网运维检测系统正在试用尚未成熟的在线监测、大型实验室监测时效性差的不足，填补了现场应急检测的空白。

同时本实施例所述的色谱分析仪，由注样系统、采样系统和分析系统组成，包括进气通路、出气通路和温度控制单元、光声分析模组、热敏打印机及操作控制面板等多种组件，所有组件均可以集成在一个完整的设备内，免去了制样环节，有效避免了样品在多次转移中的逸散，减少了误差来源。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种色谱分析仪，包括注样系统、采样系统和分析系统，其特征在于，所述注样系统包括：注样器，包括外筒和推杆；T型三通阀，其第一端口通过金属接口与所述外筒密封连接，第二端口与可旋转的鲁尔锁密封连通，样品通过所述鲁尔锁进入，第三端口通过子母口与采样系统密封连通；所述采样系统通过管路与分析系统连通。

2.根据权利要求1所述的色谱分析仪，其特征在于，所述采样系统包括采样瓶及设置于所述采样瓶内的磁力搅拌棒，所述采样瓶与所述第三端口连通，采集所述样品，所述磁力搅拌棒对所述样品进行电磁搅拌至所述样品中的溶解气体挥发出来。

3.根据权利要求2所述的色谱分析仪，其特征在于，所述分析系统包括光声分析模组；所述管路包括进气通路和出气通路，所述进气通路和所述出气通路分别连接所述采样瓶和所述光声分析模组，所述溶解气体通过进气通路进入所述光声分析模组，通过出气通路从所述光声分析模组排出。

4.根据权利要求3所述的色谱分析仪，其特征在于，所述分析系统还包括温度控制单元，所述温度控制单元连接所述采样瓶和所述光声分析模组。

5.根据权利要求4所述的色谱分析仪，其特征在于，所述温度控制单元内置含水率传感器。

6.根据权利要求1-5任一所述的色谱分析仪，其特征在于，所述进气通路和出气通路内置过滤器。

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