CN108680426A - 一种氮吹仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氮吹仪，包括主机、支架和吹针盘，所述吹针盘设置在所述支架上，所述主机内设置有控制器和加热装置，所述加热装置通过第一气路与气源连接，所述加热装置通过第二气路连接于所述吹针盘；所述控制器用于控制所述加热装置对流过所述加热装置的气体进行加热。本发明提供的氮吹仪，通过直接对气体均匀加热的方式取代了现有技术中直接对样品进行加热的方式，从而使得待处理的各个样品均匀受热，其吹干效率和各组分一致性保持良好。

Description

一种氮吹仪

技术领域

本发明涉及一种干燥装置，尤其涉及一种氮吹仪。

背景技术

样品浓缩是每一个化学试验室都要涉及的问题。以前，主要是采用旋转蒸发仪进行浓缩，但是，采用旋转蒸发仪进行浓缩缺点明显：浓缩速度慢，操作麻烦，尤其不适合小量样品。在此情况下，氮吹仪应运而生，它不仅解决了采用旋转蒸发仪的所有缺点，尤其适用于小量多个的样品，而对于不能加热的甚至需要冷却浓缩的样品，则更是只能适用氮吹仪进行浓缩，因此，其成为每一个化学试验室的必配仪器。目前，氮吹仪主要用于含有有机溶剂的萃取液样品的浓缩，可一次处理多个样品。

通常，氮吹仪由加热装置、样品定位装置和供气装置三部分组成。氮气或空气经过供气装置调整流量后，通过吹气管吹入固定于样品定位装置上并置于加热装置中的样品容器，使样品容器内样品中的有机溶剂迅速挥发，从而实现对样品的浓缩。

现有的氮吹仪的加热模式均为利用加热装置对样品直接进行加热，但盛放样品的样品板大多为聚乙烯材料所制备，其导热效果差，从而使得对样品加热时，各个样品加热不均匀。且有些氮吹仪存在温度控制不稳定，调节加热温度不便等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种氮吹仪，用于解决现有氮吹仪对样品的吹干效率及对各个样品处理的一致性的技术问题。

本发明的实施例提供了一种氮吹仪，所述氮吹仪包括主机、支架和吹针盘，所述吹针盘设置在所述支架上，所述主机内设置有控制器和加热装置，所述加热装置通过第一气路与气源连接，所述加热装置通过第二气路与所述吹针盘连接；所述控制控制器用于控制所述加热装置对流过所述加热装置的气体进行加热；通过第一气路进入加热装置的气体，通过加热装置加热后，经过第二气路到达吹针盘。

在本发明的一个具体实施例中，所述加热装置包括加热片和第一温度传感器，所述加热片用于加热所述气体，所述第一温度传感器用于测定所述加热装置内所述气体的温度，所述控制器用于根据所述温度控制所述加热装置对流过所述加热装置的气体进行加热。

在本发明的一个具体实施例中，所述氮吹仪还包括温度补偿系统，用于补偿所述气体在所述第二气路中的热量损失。温度补偿系统可采用零度恒温法、冷端温度补偿法、补偿导线法或补偿电桥法。优选地，温度补偿系统采用冷端温度修正法。

在本发明的一个具体实施例中，所述温度补偿系统包括第二温度传感器，所述第二温度传感器用于检测所述第二气路出口处所述气体的温度，所述控制器依据所述第二传感器所检测的温度，计算补偿值，根据所述第一传感器所检测的温度结合所述补偿值等设置，控制加热装置，使所述气体到达样品时的温度符合预设温度。

在本发明的一个具体实施例中，所述支架包括第一定位装置和第二定位装置，所述第一定位装置用于活动式放置样品盘，所述第二定位装置用于活动式放置所述吹针盘，所述第二定位装置设置于所述第一定位装置的正上方。

在本发明的一个具体实施例中，所述支架上设置有升降旋钮，用于调节第二定位装置的高度。

在本发明的一个具体实施例中，所述主机还包括气体流量计和/或调压阀，所述气体流量计、所述调压阀分别与所述控制器连接，所述气体流量计用于调节进入吹针盘的气体流量，所述调压阀用于调节进入吹针盘的气体压力。

在本发明的一个具体实施例中，所述气体流量计和所述调节阀依据所述氮吹仪需要处理的样品的粘稠度进行调节。

在本发明的一个具体实施例中，所述第二气路通过分支导流管连接两个以上的吹针盘。

在本发明的一个具体实施例中，所述第二气路设置有保温层。

在本发明的一个具体实施例中，所述主机内还包括时间控制开关，用于控制气体加热及吹扫时间。

在本发明的一个具体实施例中，所述吹针盘包括共轴线的中空腔体、第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板保持固定间隔，所述中空腔体在轴线方向的一端形成开口，所述第一基板的外径轮廓、所述第二基板的外径轮廓均与所述中空腔体的内径轮廓匹配形成光滑的紧密接触，所述第一基板端面上开设若干与所述轴线平行的固定通孔，所述固定通孔中固定朝向所述开口延伸的吹针，所述第二基板上设置至少一个通气通孔，所述通气通孔中设置气路单向阀。

示例性地，所述气路单向阀为依据压力的大小进行调控的阀门。当压力大于0.3MPa时，气路单向阀处于打开的装置；当压力小于0.3MPa时，则气路单向阀处于关闭状态。

在本发明的一个具体实施例中，所述中空腔体的内壁沿着轴线方向上设置滑道，所述第一基板和所述第二基板组成活塞，可沿着吹针盘内壁的滑道上下运动，所述第一基板与吹针盘底面的内壁之间设置弹力装置，用于将活塞恢复至初始位置。

在本发明的一个具体实施例中，所述氮吹仪的使用过程中，可在气源打开之前，先预热加热装置。

本发明提供的氮吹仪，通过直接对气体均匀加热的方式取代了现有技术中直接对样品进行加热的方式，从而使得待处理的各个样品均匀受热，其吹干效率和各组分一致性保持良好。

附图说明

图1所示为本发明一实施例中提供的氮吹仪的立体图；

图2所示为本发明一实施例中提供的氮吹仪的支架的结构示意图；

图3所示为本发明一实施例中提供的氮吹仪的主机内部俯视的结构示意图；

图4所示为本发明一实施例中提供的氮吹仪的加热装置的立体结构示意图；

图5所示为本发明一实施例中提供的氮吹仪的主视图的结构示意图；

图6所示为本发明一实施例中提供的氮吹仪的加热装置中气体通道的结构示意图；

图7所示为本发明一具体实施例中提供的连接两个吹针盘的氮吹仪的立体结构示意图。

图8所示为本发明一具体实施例中提供的吹针盘的内部结构示意图。

图9本发明一具体实施例中提供的不工作时的吹针盘的内部结构示意图。

图10本发明一具体实施例中提供的工作时的吹针盘的内部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

附图中的步骤编号仅用于作为该步骤的附图标记，不表示执行顺序。

图1所示为本实施例中提供的氮吹仪的立体图。图3所示为本实施例中提供的氮吹仪的主机内部俯视的结构示意图。如图1和图3所示，本发明实施例提供的氮吹仪包括主机101、支架102和吹针盘103，吹针盘103设置在支架102上，主机101内设置有控制器1013和加热装置1015，加热装置1015通过第一气路与气源连接，加热装置1015通过第二气路连接于吹针盘103；控制器1013用于控制加热装置1015对流过加热装置1015的气体进行加热。

例如，加热装置1015通过气路穿壁接头1016与第一气路连接；同样的，加热装置1015通过另一气路穿壁接头(图中未示出)与第二气路连接。第二气路的外侧还可以依次设置有保温层及保护层，保温层用于保温，保护层一方面用于保护第二气路，一方面用于防止工作人员不小心碰触到第二气路而烫伤。

本发明提供的氮吹仪，通过直接对气体均匀加热的方式取代了现有技术中直接对样品进行加热的方式，从而使得待处理的各个样品均匀受热，其吹干效率和各组分一致性保持良好。尤其是做平行试验时，可减小各个平行样品之间的误差，使得结果更加准确可靠。

如图2所示，本实施例中支架102包括第一定位装置1021和第二定位装置1022，第二定位装置设置于第一定位装置的正上方。第一定位装置1021与第二定位装置1022通过支撑杆1023连接，在支撑杆1023上设置有升降旋钮1024，用于调节第二定位装置1022的高度。样品盘104可活动式放置在第一定位装置1021上，便于更换样品盘104，也便于移动和观察实验的进程。吹针盘103活动式放置在第二定位装置1022上，便于更换吹针盘103。样品盘104可根据需要及待处理样品的特点选择6孔板、8孔板、12孔板、24孔板、48孔板、96孔板等，相应地，选择具有6孔、8孔、12孔、24孔、48孔、96孔等的吹针盘103，使吹针盘103的针孔与样品盘104的孔板一一对应。

图4所示为本实施例中提供的氮吹仪的加热装置的立体结构示意图；图5所示为本实施例中提供的氮吹仪的主视图的结构示意图；图6所示为本发明一实施例中提供的氮吹仪的加热装置中气体通道的结构示意图。如图4、5和6所示，本实施例中提供的氮吹仪的加热装置1015包括加热片10153、气体通道10155和第一温度传感器10154。加热片10153用于加热从电源进入加热装置1015的气体，第一温度传感器10154用于测定加热装置1015内气体的温度。

如图3及图4所示，第一温度传感器10154检测到的加热装置1015内气体的温度，通过温度变送器1014的信号转换，将其输送到控制器1013。控制器1013根据第一温度传感器10154检测的气体温度控制加热装置1015对流过其的气体进行加热。

气体通道10155为“蛇”形排列，且为正反两条回路。例如，气体从正面进气孔10151进入到正面的回路(图6左图)，依次通过通向背面的孔，通向正面的孔进入到背面的回路(图6右图)，再经背面出气孔10152流出。加热片10153设置于正反两面回路的中间，可以同时对正反两面回路中的气体进行加热，以提高加热效率。

本实施例中的氮吹仪还包括温度补偿系统，其采用冷端温度修正法补偿加热后的气体在第二气路传输过程中热量的损失。例如，温度补偿系统包括第二温度传感器(图中未示出)。第二温度传感器用于检测第二气路出口处气体的温度。温度稳定后第一传感器与第二传感器的差值，即为补偿值。控制器1013根据第一温度传感器检测的温度结合补偿值控制加热装置的工作，使得到达样品的气体的温度与预设温度相符。

本实施例中通过温度补偿系统，可以消除或削弱环境因素引起的误差，使得到达样品的气体温度更加精确一致，有利于保证不同批次样品的吹干效率的一致性，以及经处理后的各个样品中组分的一致性。

如图1所示，本实施例中氮吹仪的主机还包括气体流量计1017和调压阀1018，气体流量计1017和调压阀1018分别与控制器1013连接。气体流量计1017用于调节进入吹针盘103的气体流量，其调节范围为0-100LPM。调压阀1018用于调节进入吹针盘103的气体压力，其调节范围为0.1-0.6Mpa。通过气体流量计1017和调压阀1018的调节可吹干不同粘稠度的样品物质。

进一步地，本实施例中的氮吹仪还包括时间控制开关和彩色触摸屏(未示出)，时间控制开关、彩色触摸屏均与控制器103连接。时间控制开关用于控制当吹针盘中的气体温度达到预设温度时开始，整个氮吹仪运行的时间。彩色触摸屏中显示有软件界面，用于设定氮吹仪工作的参数，其包括工作温度，工作时间等。

本实施例中氮吹仪的工作过程：

①将氮吹仪通过第一气路与气源连接，通过第二气路与吹针盘103连接。

②将装有需要浓缩处理样品的96孔板104(样品盘)放置在第一定位模块1021上，根据需要调节升降旋钮1024，将吹针盘103固定在距离96孔板104合适的位置。

③根据需要调节调压阀1018，一般压力调至0.3-0.5Mpa。

④在彩色触摸屏界面设置所需的温度和时间。

⑤相关参数设置好后，开始运行氮吹仪。当实际温度到达设定温度时，时间控制开关开始倒计时。调节气体流量计1017的大小，一般为20-40LPM，易挥发样品建议将气体流量适当调小一些，否则会造成样品的损失。

⑥时间控制开关倒计时为0时，氮吹仪终止运行。若此时发现待处理样品仍未浓缩到所需要求，可再次设置时间，继续浓缩样品。如果样品已经达到浓缩要求，调节升降模块1024，取出样品盘104，进行下一步操作。

本实施例中的氮吹仪可以在气源打开之前，先预热加热装置1015，当加热装置1015达到预设温度后，再开启气源处理样品。这样，一方面可以节省气源，另一方面将达到一定温度的气体直接处理样品，可以提高吹干效率，减小孔板中各个孔之间的误差，使得各组分一致性保持良好，检测结果更准确可信。

本实施例中氮吹仪，其支架102固定在主机上，也可与主机101分离，因此，整个氮吹仪可根据放置的空间的大小放置主机与支架，例如将支架放置于主机上，或者根据试验台的大小，将支架放于试验台上以便观察等。吹针盘103、样品盘104均可活动式的从支架102上取下，在实验过程中，可方便观察待处理样品的处理过程。

本发明的另一具体实施例中，氮吹仪的大小可依据实际需要进行设定，例如，本实施例中氮吹仪的规格为(长×宽×高)287mm×371mm×367mm。本实施例中的氮吹仪通过在第二气路设置分支导流管可以连接两个以上的吹针盘203。如图7所示，通过在第二气路设置分支导流管(图中未示出)，主机201可以连接两个吹针盘2031和2032，其可以同时处理两组以上相同或不同的样品，以提高工作效率。

在本发明的另一具体实施例中，氮吹仪的吹针盘303内设置有气路单向阀3036，其通过压力控制其开关。具体如图8所示，吹针盘303包括共轴线的中空腔体3031、第一基板3032和第二基板3031，第一基板3031和第二基板3032保持固定间隔，中空腔体3031在轴线方向的一端形成开口3034，用于连接第二气路。第一基板3032的外径轮廓、第二基板3033的外径轮廓均与中空腔体3031的内径轮廓匹配形成光滑的紧密接触，第一基板3032端面上开设若干与轴线平行的固定通孔(图中未示出)，固定通孔中固定朝向开口延伸的吹针3035，第二基板3033上设置至少一个通气通孔3031，通气通孔3039中设置气路单向阀3036。气路单向阀3036为依据压力控制的单向阀，例如当中空腔体3031内的压力大于0.3Mpa时，该气路单向阀3036自动打开，当中空腔体3031内的压力小于或等于0.3Mpa时，该气路单向阀3036自动关闭。气路单向阀3036的设置，使得中空腔体3031内的气体达到一定压力时再通过吹针3035达到待处理样品的表面，使得，实际生产过程中，气路单向阀3036可依据需要选择现有技术中常见的压力单向阀。中空腔体3031还设置有排气阀3037，当氮吹仪进行吹干待处理样品时，排气阀3037处于关闭状态，当待处理样品处理完毕，氮吹仪停止工作后，打开排气阀3037，将中空腔体3031中的气体排出，使得气路单向阀3036关闭。

在本实施例中，如图9所示，中空腔体3031内壁上沿着轴线方向上还可以设置滑轨(图中未示出)，第一基板3032和第二基板3033组成活塞，活塞可沿着滑轨上下运动，且可带动吹针3035同时运动。第一基板3032与吹针盘303底面的内壁之间设置弹力装置30310，例如弹簧等。弹力装置30310用于将活塞恢复至初始位置，其数量可根据实际需要设置。在滑轨的上端设置挡块3038，用于限定活塞向上运动的位置。

当氮吹仪不工作时，第一基板3032和第二基板3033组成的活塞在弹力装置30310的作用下，紧靠在挡板3038的下方，此时，吹针处于吹针盘303的内部(如图9所示)。

当氮吹仪工作时，中空腔体3031内部的压力增大，第一基板3032和第二基板3033组成活塞沿着滑轨从挡块3038向下运动，使得吹针滑出达到如图10的状态，氮吹仪进行正常的处理样品。当处理完样品时，关闭气源，中空腔体3031内的压力减小，气路单向阀3036自动关闭。打开排气阀3037，使中空腔体3031内的压力进一步减小，活塞在弹力装置30310的作用下向上运动恢复到图9的状态。

本实施例中，当氮吹仪不工作时，将吹针3035设置在吹针盘303的内部，一方面可以避免吹针被污染，另一方面可方便放置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种氮吹仪，其特征在于，包括主机、支架和吹针盘，所述吹针盘设置在所述支架上，所述主机内设置有控制器和加热装置，所述加热装置通过第一气路与气源连接，所述加热装置通过第二气路连接于所述吹针盘；所述控制器用于控制所述加热装置对流过所述加热装置的气体进行加热。

2.如权利要求1所述的氮吹仪，其特征在于，所述加热装置包括加热片和第一温度传感器，所述加热片用于加热所述气体，所述第一温度传感器用于测定所述加热装置内气体的温度，所述控制器用于根据所述温度控制所述加热装置对流过所述加热装置的所述气体进行加热。

3.如权利要求2所述的氮吹仪，其特征在于，所述氮吹仪还包括温度补偿系统，用于补偿所述气体在所述第二气路中的热量损失。

4.如权利要求3所述的氮吹仪，其特征在于，所述温度补偿系统包括第二温度传感器，所述第二温度传感器用于检测所述第二气路出口处所述气体的温度，所述控制器依据所述第二传感器所检测的温度，计算补偿值，根据所述第一传感器所检测的温度结合所述补偿值，控制所述加热装置，使所述气体到达样品时的温度符合预设温度。

5.如权利要求1-4中任一项所述的氮吹仪，其特征在于，所述支架包括第一定位装置和第二定位装置，所述第一定位装置用于活动式放置样品盘，所述第二定位装置用于活动式放置所述吹针盘，所述第二定位装置设置于所述第一定位装置的正上方。

6.如权利要求5所述的氮吹仪，其特征在于，所述支架上设置有升降旋钮，用于调节第二定位装置的高度。

7.如权利要求1-4和6中任一项所述的氮吹仪，其特征在于，所述主机还包括气体流量计和/或调压阀，所述气体流量计、所述调压阀分别与所述控制器连接，所述气体流量计用于调节进入吹针盘的气体流量，所述调压阀用于调节进入吹针盘的气体压力。

8.如权利要求7所述的氮吹仪，其特征在于，所述气体流量计和所述调节阀依据所述吹氮仪需要处理的样品的粘稠度进行调节。

9.如权利要求1-4、6和8中任一项所述的氮吹仪，其特征在于，所述第二气路通过分支导流管连接两个以上的吹针盘。

10.如权利要求9所述的氮吹仪，其特征在于，所述第二气路设置有保温层。

11.如权利要求1-4、6、8和10中任一项所述的氮吹仪，其特征在于，所述吹针盘包括共轴线的中空腔体、第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板保持固定间隔，所述中空腔体在轴线方向的一端形成开口，所述第一基板的外径轮廓、所述第二基板的外径轮廓均与所述中空腔体的内径轮廓匹配形成光滑的紧密接触，所述第一基板端面上开设若干与所述轴线平行的固定通孔，所述固定通孔中固定朝向所述开口延伸的吹针，所述第二基板上设置至少一个通气通孔，所述通气通孔中设置气路单向阀。

12.如权利要求11所述的氮吹仪，其特征在于，所述中空腔体的内壁沿着所述轴线方向上设置滑道，所述第一基板和所述第二基板组成活塞，可沿着吹针盘内壁的滑道上下运动，所述第一基板与吹针盘底面的内壁之间设置弹力装置，用于将活塞恢复至初始位置。

13.权利要求1-12中任一项所述的氮吹仪使用时，在打开气源之前，先预热加热装置。