CN107589007B - 自动吹氮仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动吹氮仪，其包括：充气装置、吹氮管、配气板、托盘、样品器皿、液箱、浮力阀总成、视液管和液位开关；所述视液管与所述液箱液体连通；所述液位开关设置于所述视液管上，当所述视液管中的液位低于某一阈值时，所述液位开关发出停止所述充气装置工作的指令。该自动吹氮仪能够自动停止吹气，避免靠人工与观察，节省了人力成本，也能够有效地防止器皿中的液体被吹干。

Description

自动吹氮仪

技术领域

本发明涉及样品清洁的技术领域，更具体地，涉及一种自动吹氮仪。

背景技术

氮气吹干仪(Termovap Sample Concentrator)又称为：氮气浓缩装置、气吹扫仪，氮吹浓缩仪，简称：氮吹仪、吹氮仪，用于液相、气相及质谱分析中的样品制备。由于氮气是一种不活泼的气体，能起到隔绝氧气的作用，防止氧化。氮吹仪将氮气快速、连续、可控地吹到加热样品表面，实现大量样品的快速浓缩，具有省时、操作方便、容易控制的特点，能够很快的得到预期结果，因此，氮吹仪被广泛应用于农残分析、商检、食品、环境、制药、生物制品等行业。

发明内容

现有技术中的吹氮仪基本是靠人工去观察，非常耗费人力成本。一不留心，就有可能导致器皿中的液体被吹干。

为解决上述技术问题，提供一种自动吹氮仪，本发明采用的技术方案是如下。

一种自动吹氮仪，其包括：充气装置、吹氮管、配气板、托盘、样品器皿、液箱、浮力阀总成、视液管和液位开关；

所述充气装置与所述配气板连接，充气至所述配气板中；

所述配气板为所述吹氮管配气；

所述样品器皿设置于所述托盘上，所述吹氮管向所述样品器皿吹气；

所述托盘包括托盘本体和设置在托盘本体底部的下端圆管；

所述浮力阀总成通过螺纹连接的方式连接在所述托盘的下端圆管处，形成一个整体；

所述液箱设置有用于放置所述托盘的下端圆管的圆管槽，所述圆管槽可以与所述液箱的其他部位液体连通；

所述浮力阀总成用于控制所述圆管槽与所述液箱的其他部位液体连通；

所述视液管与所述液箱液体连通；

所述液位开关设置于所述视液管上，当所述视液管中的液位低于某一阈值时，所述液位开关发出停止所述充气装置工作的指令。

进一步，所述托盘侧面还设有充气口，通过所述充气口可以对浮所述力阀总成内部充压缩氮气。这样在样品重量较大时，能够对浮力阀总成产生更大的匹配的浮力，以与对应的样品重力相平衡。

进一步，所述充气装置与配气板连接的管路上设置有一分路用于向所述充气口充气，所述分路上设置有换向阀和压力表。

进一步，所述配气板还包括：转阀、转动旋钮和气管阀；转动旋钮可以控制转阀上的孔与气管阀的进气孔的连通，从而控制吹氮管出口是否对所述样品器皿吹氮。这样可以手动独立关闭某根吹氮管。

进一步，所述配气板上加工有配气道和吹氮管插孔，所述配气道与所述吹氮管插孔连接；在所述配气板上有若干个为所述吹氮管配气的吹氮管插孔。

进一步，所述浮力阀总成的内部设有若干个浮力阀芯和与阀芯数量相同的弹簧，所述弹簧与所述阀芯配合工作；克服弹簧弹力能够推动阀芯伸出阀体，改变所述浮力阀总成的开度。

进一步，所述浮力阀总成的底部开有斜槽。这样，托盘上下运动时，液体进出之间的封闭腔时将产生节流的阻尼效果，从而保持托盘的平稳运动。

进一步，所述充气装置还包括常闭式继电器；

所述液位开关发出的停止所述充气装置工作的指令为信号电压；

所述信号电压将导通所述继电器线圈，所述常闭式继电器得电，触点断开，压缩机停止工作；同时，信号电压直接驱动电磁阀及报警器工作，将气路切断，并产生提示报警音。

进一步，所述充气装置还包括电磁阀和报警器；

所述电磁阀控制所述充气装置与所述配气板之间的开闭；

所述信号电压直接驱动所述电磁阀切断气路，并控制所述报警器报警。

与现有技术相比，有益效果是：该自动吹氮仪自动停止吹气，避免靠人工与观察，节省了人力成本，也能够有效地防止器皿中的液体被吹干。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

图2是配气板俯视图。

图3是吹氮管的剖视图。

图4是托盘与浮力阀的配合扩大图。

图5是浮力阀芯具体装配图

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

如图1所示，本自动吹氮仪包括：充气装置、比例阀、手动阀、换向阀1、支架2、吹氮管3、配气板4、气管阀5、托盘6、液箱7、浮力阀总成8、视液管9、液位开关10、充气管11和压力表12。

如图1所示，充气装置与配气板4连接，向配气板4供气。充气装置包括：压缩机、电源和继电器。继电器控制压缩机与电源之间的通电。充气装置与配气板4连接的管路上设置有手动阀和比例阀，以控制充入氮气量的多少。

吹氮管3插入配气板4上；配气板4由上、下两块气板合成。支架2用于支撑配气板4。如图2所示，配气板4上加工有配气道41和吹氮管插孔42，配气道41与吹氮管插孔42连接。吹氮管3插入到吹氮管插孔中，配气板4可以为吹氮管3配气。可根据实际需求，在配气板4上安装若干个为吹氮管3配气的吹氮管插孔42，并相应地设置配气道41。D口43为检修口，使用时封闭。

如图3所示，吹氮管3内安装有转阀3b，当转动旋钮3a，使转阀3b上的孔与气管阀5的进气孔重合时，吹氮管出口即可开始对样品吹氮。同时可以调整气流大小。反之，可以手动独立关闭某根吹氮管。

另外，如图1所示，托盘6包括托盘本体和设置在托盘本体底部的下端圆管。浮力阀总成8通过螺纹连接在托盘6的下端圆管处，形成一个整体。同时，浮力阀总成8完全浸入液箱7内的液体内。液箱7具有上盖与圆管槽，该圆管槽连接该上盖与液箱7的底部，托盘6的下端圆管与浮力阀总成8形成的整体插入到液箱7的槽中。液箱7的圆管槽通过浮力阀总成8与液箱7中的其他位置连通。液箱7的外侧面的底部与视液管9连通。

托盘6侧面有充气口，通过该充气口对浮力阀总成8内部充压缩氮气。充气装置与配气板4连接的管路上设置有一分路用于向该充气口充气。该分路上设置有换向阀1和压力表12。

本装置的工作原理及动态工作过程。结合本技术方案的连接结构及连接方式进行描述：

开始工作时，合上手动开关，220V电源通过常闭式继电器触点起动压缩机工作，压缩气通过常通型的电磁阀(或比例阀)与手动阀进入配气板4中，如果此时气管阀5的位置为接通，则压缩气可以吹向样品器皿。

同时AC220V通过变压整流为DC24V或所需更低直流电压为液位开关10供电，液位开关为三线或两线制。S端为信号电压输出。

浮力阀总成8通过螺纹连接在托盘6的下端圆管处，形成一个整体。同时浮力阀总成8完成浸入液箱7内的液体内(此液体可以是密度高的液体，这样可以产生较大浮力)。当样品器皿数量较少时，样品与托盘6的重力G能依靠浮力阀总成8的浮力F保持在图1中的某个中间平衡位置。

当氮气持续吹器皿内液体样品时，样品挥发将不断减少，显然，样品重力将不断下降，即G不断下降，而浮力阀总成8的浮力F保持不变，即F>G，浮力将驱动托盘6向上运动，即浮力阀总成8和托盘6连接处的一部分体积从液体中抽出，即排水体积减少，视液管内液体将下降，这部分减少的体积V数值上较小，但由于与液箱底部连接的视液管很细，即截面积A很小，根据h＝V/A，所以视液管能产生较大的液面下降高度，即实现了液位高度的变化放大，安装在侧面的液位开关能及时感知这一液面高度的变化，如果达到了设定的液面高度值，液位开关的S端产生高电平的信号电压。

该信号电压将导通继电器线圈，常闭式继电器得电，触点断开，压缩机停止工作，自动停止吹氮气，同时，信号电压直接驱动电磁阀及报警器工作，将气路切断，并产生提示报警音。上述过程达到了防止吹干的自动过程。

为了使托盘6上下运动过程保持缓慢平稳，避免视液管中产生液体波动影响液位开关动作，本发明在浮力阀总成8的底部开有斜槽，如图4中圆圈内所示，托盘6上下运动时，液体进出之间的封闭腔时将产生节流的阻尼效果，从而保持托盘6的平稳运动。

当样品重量较大时，必然需要浮力阀总成8产生更大的匹配的浮力以达到平衡位置，此时，在仪器工作前，压缩氮气通过换向阀1的左位，再通过托盘侧面的充气嘴对浮力阀总成8内部进行充压缩氮气，压缩气通过托盘6内部中空管路进入到浮力阀总成8内，注意到，浮力阀总成8的内部设有若干个浮力阀芯8a(图5中为4个)，压缩气克服弹簧推动阀芯伸出阀体8b，伸出的阀体能增加整体的排液体积。从而增大浮力阀总成8的浮力，与对应的样品重力相平衡，充气压力越高，阀芯伸出量越大，以至全部伸出，全部伸出时为可以达到的最大浮力，此时达到样品重量的最大值。

充气压力可以由压力表12读出，充气压力与浮力的对应关系可以通过实验或计算方法标定出来，即可以得出充气压力与样品重力之间的关系。在操作前可以很快的根据样品重量得出对应的充气压力。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。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。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动吹氮仪，其特征在于，所述自动吹氮仪包括：充气装置、吹氮管、配气板、托盘、样品器皿、液箱、浮力阀总成、视液管和液位开关；

所述充气装置与所述配气板连接，充气至所述配气板中；

所述配气板为所述吹氮管配气；

所述样品器皿设置于所述托盘上，所述吹氮管向所述样品器皿吹气；

所述托盘包括托盘本体和设置在托盘本体底部的下端圆管；

所述浮力阀总成通过螺纹连接的方式连接在所述托盘的下端圆管处，形成一个整体；

所述液箱设置有用于放置所述托盘的下端圆管的圆管槽，所述圆管槽与所述液箱的其他部位液体连通；

所述浮力阀总成用于控制所述圆管槽与所述液箱的其他部位液体连通；

所述视液管与所述液箱液体连通；

所述液位开关设置于所述视液管上，当所述视液管中的液位低于某一阈值时，所述液位开关发出停止所述充气装置工作的指令。

2.根据权利要求1所述的自动吹氮仪，其特征在于，所述托盘侧面还设有充气口，通过所述充气口能够对所述浮力阀总成内部充压缩氮气。

3.根据权利要求2所述的自动吹氮仪，其特征在于，所述充气装置与配气板连接的管路上设置有一分路用于向所述充气口充气，所述分路上设置有换向阀和压力表。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的自动吹氮仪，其特征在于，所述配气板还包括：转阀、转动旋钮和气管阀；转动旋钮用于控制转阀上的孔与气管阀的进气孔的连通，从而控制吹氮管出口是否对所述样品器皿吹氮。

5.根据权利要求4所述的自动吹氮仪，其特征在于，所述配气板上加工有配气道和吹氮管插孔，所述配气道与所述吹氮管插孔连接；在所述配气板上有若干个为所述吹氮管配气的吹氮管插孔。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的自动吹氮仪，其特征在于，所述浮力阀总成的内部设有若干个浮力阀芯和与阀芯数量相同的弹簧，所述弹簧与所述阀芯配合工作；克服弹簧弹力能够推动阀芯伸出阀体，改变所述浮力阀总成的开度。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的自动吹氮仪，其特征在于，所述浮力阀总成的底部开有斜槽。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的自动吹氮仪，其特征在于，所述充气装置还包括常闭式继电器；

所述液位开关发出的停止所述充气装置工作的指令为信号电压；

所述信号电压将导通所述常闭式继电器的线圈，所述常闭式继电器得电，触点断开，压缩机停止工作；同时，信号电压直接驱动电磁阀及报警器工作，将气路切断，并产生提示报警音。

9.根据权利要求8所述的自动吹氮仪，其特征在于，所述充气装置还包括电磁阀和报警器；

所述电磁阀控制所述充气装置与所述配气板之间的开闭；

所述信号电压直接驱动所述电磁阀切断气路，并控制所述报警器报警。