CN104176358A - 瓶塞及使用该瓶塞自动取样的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于气体自动进样器进行自动取样的瓶塞以及使用该瓶塞进行气体自动取样的方法。瓶塞包括用于密封样品瓶瓶口的弹性瓶塞体，其中自动进样器的进样针能穿刺过弹性瓶塞体；设于弹性瓶塞体内且具有内部通道的施压部件，其中，施压部件能够在进样针的作用下从初始密封位置运动到连通位置，并且在进样针取出后回复到初始密封位置，当施压部件处于连通位置时能够压缩样品瓶内的体积，从而通过内部通道而允许进样针对样品瓶中的气体样品进行取样。该瓶塞能够对气体进行自动取样，对于化探气体样品检测量大的需求，能够实现快速且准确地取样及气体样品分析。

Description

瓶塞及使用该瓶塞自动取样的方法

技术领域

本发明涉及仪器分析技术领域，特别涉及一种用于气体自动进样器进行自动取样的瓶塞，以及使用该瓶塞自动取样的方法。

背景技术

目前气相色谱仪在分析少量气体样品时一般是用微量注射器手动进样或采取定量管进行阀进样。利用现有的气相色谱仪自动进样器，往往局限于液体自动进样。

虽然目前化探气体样品分析量很大，但是由于气体自动进样存在如下问题：

（1）2毫升样品开口瓶盖内的密封件是一种圆垫片，在密封样品瓶时，同样的条件下，瓶内样品内的压力是和大气压平衡的，处于常压；当环境温度稍有变化，样品瓶内的的压力就会发生变化而影响分析的准确度。

（2）顶空进样需要对样品加热，使样品瓶中液体挥发气体膨胀产生正压进样，改变了取样时的条件。

（3）进样针扎过的盖内垫片，在垫片上留有一个针孔，垫片上的针孔不能复原，气体样品会通过针孔逸释，不能有效保存气体样品二次分析。

因此，在油气化探领域至今还没有使用自动进样器对化探气体样品自动取样，无法满足化探气体样品检测量大的需求。

发明内容

针对现有技术中所存在的化探气体样品检测量大，手动进样气体样品的精确度低，无法满足化探气体精确、快速分析的需求，本发明提供了一种瓶塞，其能够对气体进行自动取样，满足了化探气体样品检测量大的需求。

根据本发明的第一方面，提出了一种用于气体自动进样器进行自动取样的瓶塞，包括：

用于密封样品瓶瓶口的弹性瓶塞体，其中所述自动进样器的进样针能穿刺过所述弹性瓶塞体；

设于所述弹性瓶塞体内且具有内部通道的施压部件，

其中，所述施压部件能够在进样针的作用下从初始密封位置运动到连通位置，并且在所述进样针取出后回复到所述初始密封位置，当所述施压部件处于连通位置时能够压缩所述样品瓶内的体积，从而通过所述内部通道而允许进样针对样品瓶中的样品进行取样。

在一个实施例中，所述施压部件构造为柱塞件，其安装在一端朝向样品瓶敞开而另一端终止于所述瓶塞体的容纳孔内。

在一个实施例中，所述柱塞件通过设置在所述容纳孔内的弹簧而复位。

在一个实施例中，所述内部通道为L形通道，包括沿所述施压部件的纵向延伸的纵向部分以及垂直于所述纵向部分而延伸的径向部分。

在一个实施例中，所述径向部分设置成当所述施压部件处于连通位置时，其自由端与样品瓶的内腔连通。

在一个实施例中，在所述弹性瓶塞体的顶面上设有用于引导进样针的导针孔。

根据本发明的第二方面，还提供了一种用于气体自动进样器使用该瓶塞进行气体自动取样的方法，包括以下步骤：

a)通过弹性瓶塞体密封样品瓶瓶口，其中所述自动进样器的进样针能穿刺过所述弹性瓶塞体；

b)通过设于所述弹性瓶塞体内且具有内部通道的施压部件，能够在进样针的作用下从初始密封位置运动到连通位置，并且在所述进样针取出后回复到所述初始密封位置；

c)当所述施压部件处于连通位置时能够压缩所述样品瓶内的体积，从而通过所述内部通道而允许进样针对样品瓶中的样品进行取样。

在一个实施例中，所述施压部件构造为柱塞件，其安装在一端朝向样品瓶敞开而另一端终止于所述瓶塞体的容纳孔内。

在一个实施例中，所述柱塞件通过设置在所述容纳孔内的弹簧而复位。

在一个实施例中，所述内部通道为L形通道，包括沿所述施压部件的纵向延伸的纵向部分以及垂直于所述纵向部分而延伸的径向部分。

本发明的优点在于，提供了一种用于气体自动进样器进行自动取样的瓶塞，包括：用于密封样品瓶瓶口的弹性瓶塞体，其中所述自动进样器的进样针能穿刺过所述弹性瓶塞体；设于所述弹性瓶塞体内且具有内部通道的施压部件，其中，所述施压部件能够在进样针的作用下从初始密封位置运动到连通位置，并且在所述进样针取出后回复到所述初始密封位置，当所述施压部件处于连通位置时能够压缩所述样品瓶内的体积，从而通过所述内部通道而允许进样针对样品瓶中的样品进行取样；该瓶塞能够对气体进行自动取样，满足了化探气体样品检测量大的需求。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1是根据本发明的用于气体自动进样器进行自动取样的瓶塞的优选实施例的结构图。

图2是本发明的施压部件的工作示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

图1示意性地显示了根据本发明的用于气体自动进样器进行自动取样的瓶塞，图1中1为弹性瓶塞体，2为施压部件，该瓶塞包括用于密封样品瓶瓶口的弹性瓶塞体1，其中自动进样器的进样针能穿刺过弹性瓶塞体1；弹性瓶塞体1配上螺纹开口的瓶盖可以防止样品瓶与施压部件2的脱离；设于弹性瓶塞体1内且具有内部通道的施压部件2，其中，施压部件2能够在进样针的作用下从初始密封位置运动到连通位置，并且在进样针取出后回复到初始密封位置，当施压部件2处于连通位置时能够压缩样品瓶内的体积，从而通过内部通道而允许进样针对样品瓶中的样品进行取样；其中，当施压部件2进入样品瓶中，起到密封并压缩样品瓶内的体积，使气体样品在样品瓶中产生正压，自动进样针所取的气体样品真实可靠，保证分析的准确性；同时，施压部件2可以密封针孔保证气样的保存；该瓶塞能够对气体进行自动取样，满足了化探气体样品检测量大的需求。

在一个优选实施例中，施压部件2的构造可以为柱塞件，其安装在一端朝向样品瓶敞开而另一端终止于瓶塞体的容纳孔内。

在一个优选实施例中，柱塞件通过设置在容纳孔内的弹簧而复位。

在一个优选实施例中，内部通道为L形通道，包括沿施压部件2的纵向延伸的纵向部分以及垂直于纵向部分而延伸的径向部分。

在一个优选实施例中，径向部分设置成当施压部件2处于连通位置时，其自由端与样品瓶的内腔连通。

在一个优选实施例中，在弹性瓶塞体1的顶面上设有用于引导进样针的导针孔。

在一个优选实施例中，弹性瓶塞体1由硅橡胶材料所制成；施压部件2由硅橡胶材料所制成；由于采用硅橡胶制作，耐高低温、易清洗、不变形、质地柔软；在零下-40℃～230℃的范围内，仍能保持质量稳定。

在一个优选实施例中，弹性瓶塞体1与施压部件2也可以为一体成型体，从而达到对待测气样的密封保存的目的。

从图1中可以看出：施压部件2的内部通道为L形通道，包括沿施压部件2的纵向延伸的纵向部分以及垂直于纵向部分而延伸的径向部分；径向部分设置成当施压部件2处于连通位置时，其自由端与样品瓶的内腔连通；施压部件2的构造可以为柱塞件，其安装在一端朝向样品瓶敞开而另一端终止于瓶塞体的容纳孔内；柱塞件通过设置在容纳孔内的弹簧而复位。

图2示出了本发明的施压部件的工作示意图。

本发明的施压部件的工作过程如下所述：

从图2中A部分可以看出：自动进样器插入，施压部件通过弹簧的力下行，样品瓶中待测气体通过上述内部通道L型通道进入自动进样器中；

从图2中的B部分可以看出：自动进样器拔出，施压部件通过弹簧的力上行，则上述内部通道L型通道闭合，切断样品瓶中待测气体向外流动。

本发明还提供了一种用于气体自动进样器使用上述瓶塞进行气体自动取样的方法，包括以下步骤：

a)通过弹性瓶塞体密封样品瓶瓶口，其中自动进样器的进样针能穿刺过弹性瓶塞体；

b)通过设于弹性瓶塞体内且具有内部通道的施压部件，能够在进样针的作用下从初始密封位置运动到连通位置，并且在进样针取出后回复到初始密封位置；

c)当施压部件处于连通位置时能够压缩样品瓶内的体积，从而通过内部通道而允许进样针对样品瓶中的样品进行取样。

在一个实施例中，施压部件构造为柱塞件，其安装在一端朝向样品瓶敞开而另一端终止于瓶塞体的容纳孔内。

在一个实施例中，柱塞件通过设置在容纳孔内的弹簧而复位。

在一个实施例中，内部通道为L形通道，包括沿施压部件的纵向延伸的纵向部分以及垂直于纵向部分而延伸的径向部分。

在一个实施例中，径向部分设置成当施压部件处于连通位置时，其自由端与样品瓶的内腔连通。

在一个实施例中，在弹性瓶塞体的顶面上设有用于引导进样针的导针孔。

为了使本领域的普通技术人员更好地理解使用本发明的瓶塞自动取样的方法，使用一个实例进行详细地说明。

1）将样品瓶充满饱和的NaCl溶液并倒置在溶液中，用排水取气法将待测气体样品从样品瓶的瓶口注入倒置的样品瓶中；

2）在NaCl溶液中将施压部件塞入样品瓶中至弹性瓶塞体，旋上螺纹开口的样品瓶盖，这时样品瓶中的待测气体由于施压部件塞入而被压缩，样品瓶内气体呈正压状态；

3）将注入待测气体样品的样品瓶按顺序放置在色谱仪液体自动进样器的进样盘中，当自动进样针通过弹性瓶塞体中心的导针孔进入施压部件中时，施压部件通过自动进样针的力下行；由于径向部分设置成当施压部件处于连通位置时，其自由端与样品瓶的内腔连通；样品瓶中待测气体通过上述内部通道L型通道进入自动进样器的进样针中，从而通过自动进样针的进样针可以实现对气体的自动取样；

4）自动进样器的进样针完成对待测气体的取样后，自动上移，对取出的待测气体通过气相色谱仪进样分析；施压部件失去自动进样器的进样针的作用力后,通过弹簧的力上行，则恢复上述内部通道L型通道闭合，切断样品瓶中待测气体向外流动，避免样品瓶内的待测气体通过导针孔泄露。

自动进样与手动进样的检测

采用自行设计加工的自动样品瓶密封塞进行分析，标准气体(甲烷359×10^-6)在自动样品瓶保存5天后，进行10次平行检测，分析结果见表1。

表1

从分析数据和相对标准偏差结果可以看出，使用该瓶塞保存气体的检测数据分散程度较小，精密度很高。同时可以看出自动进样的相对误差也小于手动进样。利用自动进样器结合本发明进行各种待测气体样品的自动取样及分析，可大大降低了分析人员的劳动强度，提高分析效率200%，对于化探气体样品检测量大的需求，能够实现快速且准确地取样及气体样品分析。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种用于气体自动进样器进行自动取样的瓶塞，包括：

用于密封样品瓶瓶口的弹性瓶塞体，其中所述自动进样器的进样针能穿刺过所述弹性瓶塞体；

设于所述弹性瓶塞体内且具有内部通道的施压部件，

其中，所述施压部件能够在进样针的作用下从初始密封位置运动到连通位置，并且在所述进样针取出后回复到所述初始密封位置，当所述施压部件处于连通位置时能够压缩所述样品瓶内的体积，从而通过所述内部通道而允许进样针对样品瓶中的样品进行取样。

2.根据权利要求1所述的瓶塞，其特征在于，所述施压部件构造为柱塞件，其安装在一端朝向样品瓶敞开而另一端终止于所述瓶塞体的容纳孔内。

3.根据权利要求2所述的瓶塞，其特征在于，所述柱塞件通过设置在所述容纳孔内的弹簧而复位。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的瓶塞，其特征在于，所述内部通道为L形通道，包括沿所述施压部件的纵向延伸的纵向部分以及垂直于所述纵向部分而延伸的径向部分。

5.根据权利要求4所述的瓶塞，其特征在于，所述径向部分设置成当所述施压部件处于连通位置时，其自由端与样品瓶的内腔连通。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的瓶塞，其特征在于，在所述弹性瓶塞体的顶面上设有用于引导进样针的导针孔。

7.一种用于气体自动进样器使用根据权利要求1-6中任一项的瓶塞进行气体自动取样的方法，包括以下步骤：

a)通过弹性瓶塞体密封样品瓶瓶口，其中所述自动进样器的进样针能穿刺过所述弹性瓶塞体；

b)通过设于所述弹性瓶塞体内且具有内部通道的施压部件，能够在进样针的作用下从初始密封位置运动到连通位置，并且在所述进样针取出后回复到所述初始密封位置；

c)当所述施压部件处于连通位置时能够压缩所述样品瓶内的体积，从而通过所述内部通道而允许进样针对样品瓶中的样品进行取样。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述施压部件构造为柱塞件，其安装在一端朝向样品瓶敞开而另一端终止于所述瓶塞体的容纳孔内。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述柱塞件通过设置在所述容纳孔内的弹簧而复位。

10.根据权利要求7到9中任一项所述的方法，其特征在于，所述内部通道为L形通道，包括沿所述施压部件的纵向延伸的纵向部分以及垂直于所述纵向部分而延伸的径向部分。