CN108169318A - 一种连续可调的标气配气装置 - Google Patents

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张逸寒
孙世豪
赵无垛
吴雷
吴丽洒
王丁众
卢斌斌
刘珊
王荣浩
张启东
宗永立
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Abstract

一种连续可调的标气配气装置，其特征在于：包括气源、混合配气室、样品室和气体分析仪，其中混合配气室和样品室均设置在同一加热室中，混合配气室分别通过管路与气源、样品室、气体分析仪相连通，样品室位于混合配气室下方，样品室顶部通过连接管路与混合配气室相连通，样品室底端设置有开口且该开口通过一螺纹塞封闭，放有标样的样品瓶由该开口放入样品室中并通过螺纹塞将样品瓶瓶口顶压在样品室顶部的管口处。本发明为了保证标气浓度连续恒定，采用顶空配气。对于半挥发性样品，采用高温加热，提高样品的饱和蒸汽压。本标气配气装置具有体积小、结构简单、连续可调的优点。

Description

一种连续可调的标气配气装置
技术领域：
本发明涉及不同气体的同时检测，具体是一种连续可调的标气配气装置，可用于挥发和半挥发液体样品的连续配气及检测。
背景技术
大气中的挥发性有机物和半挥发性有机物作为一种污染物被人们广泛关注。在对于标准样品进样后，需要对不同种类的混合气体进行分析，这时需要使用配气仪配制不同气体的混合气体。
目前现有技术中已出现了多种气液混合配气仪，例如公开号为CN106237877的中国专利文献公开了一种动态气液混合配气仪，包括气体配齐部分、液体气化部分、配气仪系统主板和Wince工控屏，气体配气部分包括多条气路，一条气路上串联三通电磁阀，其余气路上串联二通电磁阀，每条气路上电磁阀后均串联质量流速控制器，三通电磁阀分别通过两通电磁阀与其他气路上的二通电磁阀连接；液体气化部分包括恒温加热装置和注射泵，未与混气室的进气口连接的质量流量控制器与恒温加热装置的第一进口连接，注射泵与恒温加热装置的第二进口连接，恒温加热装置的出口与混气室的进气口连接；Wince工控屏与配气仪系统主板连接，配气仪系统主板分别与所有的二通电磁阀、三通电磁阀、质量流量控制器、恒温加热装置和注射泵连接。然而操作过程相对繁琐。
公开号为CN107051242A的中国专利文献公开了一种动态配气仪及其配气方法，包括标准气体通路、稀释气体通路及混合气体通路，能实现标准气体和稀释气体的流量控制，操作简单，但无法实现液体样品的分析。
发明内容：
本发明的目的正是基于上述现有技术状况，为了实现挥发和半挥发有机物液体样品的配制和检测，而设计了一种能使液体样品气化的连续可调的标气配气装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种连续可调的标气配气装置，包括气源、混合配气室、样品室和气体分析仪，其中混合配气室和样品室均设置在同一加热室中，混合配气室分别通过管路与气源、样品室、气体分析仪相连通，样品室位于混合配气室下方，样品室顶部通过连接管路与混合配气室相连通，样品室底端设置有开口且该开口通过一螺纹塞封闭，放有标样的样品瓶由该开口放入样品室中并通过螺纹塞将样品瓶瓶口顶压在样品室顶部的管口处且样品瓶与样品室之间通过设在管口外周的密封圈挤压密封。
样品室的底端设置的开口即样品门，方便样品瓶在样品室的添加与更换。样品门上设置有螺纹塞，通过螺纹旋塞挤压样品瓶与样品室间的密封圈进行密封。
在本发明中，样品室的数量为两个或两个以上，并排设置在加热室中。
加热室通过设置在加热室中的加热棒或加热片进行加热。加热棒可为两个，对称设置在加热室两侧，并可与外部控温系统相连接，使加热室温度连续可调。
样品室与混合配气室之间的连接管路上设有阀门，用于控制样品室内进入混合配气室中的蒸汽量。
在气源与混合配气室之间的管路上设有流量计，载气经流量计控制通过混合室，与样品室内挥发的样品蒸气在混合配气室混合，标样蒸气被携带进入气体分析仪进行分析，标样蒸气浓度通过混合配气室温度、阀门、载气流量控制，实现流速可调。
为了防止样品在混合室的残留，混合室内壁应经钝化处理或采用石英衬管。
本发明在进行样品气化时，在样品室中放入不同标准样品，将加热室加热至设定温度，控制阀门调节样品进入混合配气室速度。待样品扩散平衡后，打开质量流速控制器，气体混合样品通过管路进入气体分析仪中进行分析。
本发明为了保证标气浓度连续恒定，采用顶空配气。对于半挥发性样品，采用高温加热，提高了样品的饱和蒸汽压。本标气配气装置还具有体积小、结构简单、连续可调的优点。
附图说明
图1为本发明气化装置的结构示意图，图1中：1-气源，2-流量计，3-加热室，4-混合配气室， 5-连接管路，6-阀门，7-密封圈，8-样品瓶，9-样品室，10-螺纹，11-螺纹塞，12-气体分析仪，13-加热棒，14-废气管路 。
具体实施方式：
本发明以下结合附图做进一步描述：
如图1所示：一种连续可调的标气配气装置，包括气源1、混合配气室4、样品室9和气体分析仪12，其中混合配气室4和样品室9均设置在同一加热室3中，混合配气室4分别通过管路与气源1、样品室9、气体分析仪12相连通，样品室9位于混合配气室4下方，样品室9顶部通过连接管路5与混合配气室4相连通，样品室9底端设置有开口且该开口通过一螺纹塞11封闭，放有标样的样品瓶8由该开口放入样品室9中并通过螺纹塞11将样品瓶瓶口顶压在样品室顶部的管口处且样品瓶与样品室之间通过设在管口外周的密封圈7挤压密封。
在本发明中，样品室9的数量为两个或两个以上，并排设置在加热室3中。
加热室3通过设置在加热室中的加热棒13或加热片进行加热。加热棒可为两个，对称设置在加热室两侧，并可与外部控温系统相连接，使加热室温度连续可调。
样品室9与混合配气室4之间的连接管路5上设有阀门6，用于控制样品室内进入混合配气室中的蒸汽量。
在气源1与混合配气室4之间的管路上设有流量计2，载气经流量计控制通过混合室，与样品室内挥发的样品蒸气在混合配气室混合，标样蒸气被携带进入气体分析仪进行分析，标样蒸气浓度通过混合配气室温度、阀门、载气流量控制，实现流速可调。
实验时，气体分析仪为一台Waters的质谱仪，离子源为大气压化学电离源。由于进样量小，将毛细管插入到气路中，连接混合配气室和质谱仪进样口，大部分载气从废气管路中排出。将1mL己醛样品放入1.5mL的样品瓶中，将样品瓶放入样品室中，拧紧螺纹塞进行密封，将设备加热到150℃。打开载气并稳定10分钟，通过气室温度、阀门、载气流量控制，实现己醛浓度连续可调，从而获得稳定己醛标气。

Claims (6)

1.一种连续可调的标气配气装置，其特征在于：包括气源、混合配气室、样品室和气体分析仪，其中混合配气室和样品室均设置在同一加热室中，混合配气室分别通过管路与气源、样品室、气体分析仪相连通，样品室位于混合配气室下方，样品室顶部通过连接管路与混合配气室相连通，样品室底端设置有开口且该开口通过一螺纹塞封闭，放有标样的样品瓶由该开口放入样品室中并通过螺纹塞将样品瓶瓶口顶压在样品室顶部的管口处且样品瓶与样品室之间通过设在管口外周的密封圈挤压密封。
2.根据权利要求1所述的连续可调的标气配气装置，其特征在于：样品室的数量为两个或两个以上，并排设置在加热室中。
3.根据权利要求1所述的连续可调的标气配气装置，其特征在于：加热室通过设置在加热室中的加热棒或加热片进行加热。
4.根据权利要求1所述的连续可调的标气配气装置，其特征在于：样品室与混合配气室之间的连接管路上设有阀门，用于控制样品室内进入混合配气室中的蒸汽量。
5.根据权利要求1所述的连续可调的标气配气装置，其特征在于：在气源与混合配气室之间的管路上设有流量计，载气经流量计控制通过混合室，与样品室内挥发的样品蒸气在混合配气室混合，标样蒸气被携带进入气体分析仪进行分析，标样蒸气浓度通过混合配气室温度、阀门、载气流量控制，实现流速可调。
6.根据权利要求1所述的连续可调的标气配气装置，其特征在于：混合配气室内壁经钝化处理或采用石英衬管，以防止样品在混合配气室残留。
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