CN109003874B - 一种质谱仪用模块化膜进样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种质谱仪用模块化膜进样装置，包括底座，所述底座的顶部安装有驱动装置，驱动装置的顶部安装有升降机构，所述升降机构的顶部固定有凸台，凸台的端部设有进样膜，且凸台的侧边位置设有密封圈，本质谱仪用模块化膜进样装置，通过升降机构带动卡接机构靠近质谱仪本体，通过驱动装置为卡接机构提供旋转动力，通过卡接机构对进样膜与质谱仪本体进行组装，其机械化程度高，安装拆卸方便，省时省力，便于对进样膜进行更换，通过搅拌装置对样品进行搅拌，避免样品静置沉淀而影响样品的正常引入，保证了设计的合理性，通过流量调节装置对样品输送速率进行调节，其调节方便，便于满足不同的检测需求。

Description

一种质谱仪用模块化膜进样装置

技术领域

本发明涉及质谱仪技术领域，具体为一种质谱仪用模块化膜进样装置。

背景技术

现有技术中：申请公布号CN 107958831 A的专利公开了一种质谱仪用模块化膜进样装置，包括底座、进样膜和膜支撑，所述底座上内沉一凹槽，所述凹槽内部成型一通孔，所述通孔的截面面积小于所述凹槽的截面面积，所述膜支撑为一筛板，其设置于所述凹槽的底部，所述进样膜贴合于所述筛板上，所述进样膜上设置一与所述凹槽内侧面相贴合的密封圈，所述密封圈上设置一带有进样孔的压盖，所述压盖的外侧面与所述凹槽的内侧面形成过盈配合，其在拆卸时，需要人力操作，费时费力，同时样品在引入过程中，样品静置沉淀将对引入过程造成不良影响，其样品引入速率不可调节，不便于满足不同的检测需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种质谱仪用模块化膜进样装置，安装拆卸方便，机械化程度高，省时省力，样品引入速率可调节，具备样品搅拌功能，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种质谱仪用模块化膜进样装置，包括底座，所述底座的顶部驱动装置，驱动装置的顶部安装有升降机构，所述升降机构的顶部固定有凸台，凸台的端部设有进样膜，且凸台的侧边位置设有密封圈，所述凸台的底部为倒锥形结构，凸台的底部开设有废水出口，所述底座的侧面固定有支撑架，支撑架的侧面安装有开源单片机，所述支撑架的端部安装有质谱仪本体，质谱仪本体通过卡接机构与升降机构卡接，所述升降机构带动卡接机构靠近质谱仪本体，通过驱动装置为卡接机构提供旋转动力，通过卡接机构对进样膜与质谱仪本体进行组装，所述质谱仪本体的顶部固定有支撑杆，支撑杆的端部连接有样品引入装置，所述样品引入装置与质谱仪本体内部连通，样品引入装置上分别安装有搅拌装置和流量调节装置，所述质谱仪本体的内侧安装有调节机构，调节机构的端部安装有清洁装置，所述质谱仪本体上对应清洁装置的位置安装有排污装置，所述开源单片机的输入端电连接外接电源的输出端。

作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动装置包括第一环形导轨，第一环形导轨固定在底座的顶部，所述第一环形导轨上活动连接有第一直线电机，所述开源单片机的输出端电连接第一直线电机的输入端。

作为本发明的一种优选技术方案，所述升降机构包括电动升降杆，电动升降杆安装在第一直线电机的顶部，所述电动升降杆的伸缩端固定有安装座，凸台固定在安装座上，所述开源单片机的输出端电连接电动升降杆的输入端。

作为本发明的一种优选技术方案，所述卡接机构包括旋转卡槽和旋转卡扣，旋转卡扣固定在安装座的顶部，所述旋转卡槽开设在质谱仪本体上，旋转卡扣与旋转卡槽旋转卡接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述样品引入装置包括样品箱，样品箱固定在支撑杆的端部，所述样品箱通过样品输送管与质谱仪本体内部连通，样品输送管与样品箱的连接处安装有蠕动泵，且蠕动泵位于样品箱的内侧，所述开源单片机的输出端电连接蠕动泵的输入端。

作为本发明的一种优选技术方案，所述搅拌装置包括第二环形导轨，第二环形导轨固定在样品箱的内侧，所述第二环形导轨上活动连接有第二直线电机，第二直线电机的侧面固定有搅拌杆，所述开源单片机的输出端电连接第二直线电机的输入端。

作为本发明的一种优选技术方案，所述流量调节装置包括电子流量表和流量调节阀，电子流量表和流量调节阀均安装在样品输送管上，所述电子流量表的输出端电连接开源单片机的输入端，开源单片机的输出端电连接流量调节阀的输入端。

作为本发明的一种优选技术方案，所述调节机构包括伺服电机，伺服电机安装在质谱仪本体的内侧，所述伺服电机的输出轴上固定有连杆，所述开源单片机的输出端电连接伺服电机的输入端。

作为本发明的一种优选技术方案，所述清洁装置包括纯净水储放箱和喷头，喷头安装在连杆的端部，所述纯净水储放箱固定在质谱仪本体的顶部，纯净水储放箱通过螺纹伸缩管与喷头连通，所述螺纹伸缩管与纯净水储放箱的连接处安装有增压泵，增压泵位于纯净水储放箱的内侧，所述开源单片机的输出端电连接增压泵的输入端。

作为本发明的一种优选技术方案，所述排污装置包括排污管，排污管与质谱仪本体内部连通，所述排污管与质谱仪本体的连接处安装有排污泵，排污泵位于质谱仪本体的内侧，所述开源单片机的输出端电连接排污泵的输入端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本质谱仪用模块化膜进样装置，通过升降机构带动卡接机构靠近质谱仪本体，通过驱动装置为卡接机构提供旋转动力，通过卡接机构对进样膜与质谱仪本体进行组装，其机械化程度高，安装拆卸方便，省时省力，便于对进样膜进行更换，通过搅拌装置对样品进行搅拌，避免样品静置沉淀而影响样品的正常引入，保证了设计的合理性，通过流量调节装置对样品输送速率进行调节，其调节方便，便于满足不同的检测需求，通过调节机构对清洁装置的工作角度进行调节，便于扩大清洁装置的工作范围，从而提高清洁装置的工作能力。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构第一剖面图；

图3为本发明结构第二剖面图。

图中：1底座、2第一环形导轨、3第一直线电机、4电动升降杆、5安装座、6质谱仪本体、7开源单片机、8支撑架、9驱动装置、10升降机构、11密封圈、12凸台、13连杆、14伺服电机、15喷头、16螺纹伸缩管、17增压泵、18纯净水储放箱、19排污泵、20排污管、21旋转卡槽、22旋转卡扣、23废水出口、24调节机构、25清洁装置、26排污装置、27卡接机构、28搅拌杆、29第二环形导轨、30第二直线电机、31样品箱、32蠕动泵、33样品输送管、34电子流量表、35流量调节阀、36支撑杆、37搅拌装置、38样品引入装置、39流量调节装置、40进样膜。

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做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。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种质谱仪用模块化膜进样装置，包括底座1，底座1的顶部安装有驱动装置9，驱动装置9的顶部安装有升降机构10，升降机构10的顶部固定有凸台12，凸台12的端部设有进样膜40，且凸台12的侧边位置设有密封圈11，凸台12的底部为倒锥形结构，凸台12的底部开设有废水出口23，底座1的侧面固定有支撑架8，支撑架8的侧面安装有开源单片机7，支撑架8的端部安装有质谱仪本体6，凸台12设计便于与质谱仪本体6的底部嵌合，密封圈11用以增加连接位置的密封性，质谱仪本体6通过卡接机构27与升降机构10卡接，升降机构10带动卡接机构27靠近质谱仪本体6，通过驱动装置9为卡接机构27提供旋转动力，通过卡接机构27对进样膜40与质谱仪本体6进行组装，质谱仪本体6的顶部固定有支撑杆36，支撑杆36的端部连接有样品引入装置38，样品引入装置38与质谱仪本体6内部连通，样品引入装置38上分别安装有搅拌装置37和流量调节装置39，质谱仪本体6的内侧安装有调节机构24，调节机构24的端部安装有清洁装置25，质谱仪本体6上对应清洁装置25的位置安装有排污装置26，开源单片机7的输入端电连接外接电源的输出端。

驱动装置9包括第一环形导轨2，第一环形导轨2固定在底座1的顶部，第一环形导轨2上活动连接有第一直线电机3，开源单片机7的输出端电连接第一直线电机3的输入端。

升降机构10包括电动升降杆4，电动升降杆4安装在第一直线电机3的顶部，电动升降杆4的伸缩端固定有安装座5，凸台12固定在安装座5上，开源单片机7的输出端电连接电动升降杆4的输入端。

卡接机构27包括旋转卡槽21和旋转卡扣22，旋转卡扣22固定在安装座5的顶部，旋转卡槽21开设在质谱仪本体6上，旋转卡扣22与旋转卡槽21旋转卡接。

通过开源单片机7控制电动升降杆4工作，电动升降杆4的伸缩端带动安装座5进行升降运动，安装座5带动凸台12靠近质谱仪本体6，通过开源单片机7控制第一直线电机3在第一环形导轨2上做半圆运动，第一直线电机3通过电动升降杆4带动安装座5进行转动，旋转卡扣22与旋转卡槽21旋转卡接，从而对进样膜40与质谱仪本体6进行组装，其机械化程度高，安装拆卸方便，省时省力，便于对进样膜40进行更换。

样品引入装置38包括样品箱31，样品箱31固定在支撑杆36的端部，样品箱31通过样品输送管33与质谱仪本体6内部连通，样品输送管33与样品箱31的连接处安装有蠕动泵32，且蠕动泵32位于样品箱31的内侧，开源单片机7的输出端电连接蠕动泵32的输入端，通过开源单片机7控制蠕动泵32工作，蠕动泵32通过样品输送管33抽取样品箱31内的样品并输送至质谱仪本体6内。

搅拌装置37包括第二环形导轨29，第二环形导轨29固定在样品箱31的内侧，第二环形导轨29上活动连接有第二直线电机30，第二直线电机30的侧面固定有搅拌杆28，开源单片机7的输出端电连接第二直线电机30的输入端，通过开源单片机7控制第二直线电机30在第二环形导轨29上做圆周运动，第二直线电机30带动搅拌杆28转动，从而对样品箱31内的样品进行搅拌，避免样品静置沉淀而影响样品的正常引入，保证了设计的合理性。

流量调节装置39包括电子流量表34和流量调节阀35，电子流量表34和流量调节阀35均安装在样品输送管33上，电子流量表34的输出端电连接开源单片机7的输入端，开源单片机7的输出端电连接流量调节阀35的输入端，电子流量表34对样品输送管33的输送量进行监测，监测的信息传递给开源单片机7，开源单片机7对信息进行分析处理，并控制流量调节阀35对样品输送管33的输送速率进行调节，其调节方便，便于满足不同的检测需求。

调节机构24包括伺服电机14，伺服电机14安装在质谱仪本体6的内侧，伺服电机14的输出轴上固定有连杆13，开源单片机7的输出端电连接伺服电机14的输入端，在检测工作完成后，通过开源单片机7控制伺服电机14工作，伺服电机14的输出轴通过连杆13带动清洁装置25转动，从而对清洁装置25的工作角度进行调节，便于扩大清洁装置25的工作范围，从而提高清洁装置25的工作能力。

清洁装置25包括纯净水储放箱18和喷头15，喷头15安装在连杆13的端部，纯净水储放箱18固定在质谱仪本体6的顶部，纯净水储放箱18通过螺纹伸缩管16与喷头15连通，螺纹伸缩管16与纯净水储放箱18的连接处安装有增压泵17，增压泵17位于纯净水储放箱18的内侧，开源单片机7的输出端电连接增压泵17的输入端，通过开源单片机7控制增压泵17工作，增压泵17向纯净水储放箱18内供压，纯净水在压力作用下通过螺纹伸缩管16输送至喷头15内，并通过喷头15喷射在进样膜40上，从而对进样膜40进行清洁。

排污装置26包括排污管20，排污管20与质谱仪本体6内部连通，排污管20与质谱仪本体6的连接处安装有排污泵19，排污泵19位于质谱仪本体6的内侧，开源单片机7的输出端电连接排污泵19的输入端，通过开源单片机7控制排污泵19工作，排污泵19抽取清洁后的污物并通过排污管20排出，从而减少样品在进样膜40缓冲区的富集，保证了设计的合理性。

开源单片机7控制电动升降杆4、第一直线电机3、蠕动泵32、第二直线电机30、电子流量表34、流量调节阀35、伺服电机14、增压泵17和排污泵19均为现有技术中常用的方法，开源单片机7为AT90系列单片机。

在使用时：通过开源单片机7控制电动升降杆4工作，电动升降杆4的伸缩端带动安装座5进行升降运动，安装座5带动凸台12靠近质谱仪本体6，通过开源单片机7控制第一直线电机3在第一环形导轨2上做半圆运动，第一直线电机3通过电动升降杆4带动安装座5进行转动，旋转卡扣22与旋转卡槽21旋转卡接，从而对进样膜40与质谱仪本体6进行组装。

通过开源单片机7控制蠕动泵32工作，蠕动泵32通过样品输送管33抽取样品箱31内的样品并输送至质谱仪本体6内，通过开源单片机7控制第二直线电机30在第二环形导轨29上做圆周运动，第二直线电机30带动搅拌杆28转动，从而对样品箱31内的样品进行搅拌，电子流量表34对样品输送管33的输送量进行监测，监测的信息传递给开源单片机7，开源单片机7对信息进行分析处理，并控制流量调节阀35对样品输送管33的输送速率进行调节。

在检测工作完成后，通过开源单片机7控制伺服电机14工作，伺服电机14的输出轴通过连杆13带动清洁装置25转动，从而对清洁装置25的工作角度进行调节。

通过开源单片机7控制增压泵17工作，增压泵17向纯净水储放箱18内供压，纯净水在压力作用下通过螺纹伸缩管16输送至喷头15内，并通过喷头15喷射在进样膜40上，从而对进样膜40进行清洁。

通过开源单片机7控制排污泵19工作，排污泵19抽取清洁后的污物并通过排污管20排出。

本发明通过升降机构10带动卡接机构27靠近质谱仪本体6，通过驱动装置9为卡接机构27提供旋转动力，通过卡接机构27对进样膜40与质谱仪本体6进行组装，其机械化程度高，安装拆卸方便，省时省力，便于对进样膜40进行更换，通过搅拌装置37对样品进行搅拌，避免样品静置沉淀而影响样品的正常引入，保证了设计的合理性，通过流量调节装置39对样品输送速率进行调节，其调节方便，便于满足不同的检测需求，通过调节机构24对清洁装置25的工作角度进行调节，便于扩大清洁装置25的工作范围，从而提高清洁装置25的工作能力。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种质谱仪用模块化膜进样装置，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）的顶部安装有驱动装置（9），驱动装置（9）的顶部安装有升降机构（10），所述升降机构（10）的顶部固定有凸台（12），凸台（12）的端部设有进样膜（40），且凸台（12）的侧边位置设有密封圈（11），所述凸台（12）的底部为倒锥形结构，凸台（12）的底部开设有废水出口（23），所述底座（1）的侧面固定有支撑架（8），支撑架（8）的侧面安装有开源单片机（7），所述支撑架（8）的端部安装有质谱仪本体（6），质谱仪本体（6）通过卡接机构（27）与升降机构（10）卡接，所述升降机构（10）带动卡接机构（27）靠近质谱仪本体（6），通过驱动装置（9）为卡接机构（27）提供旋转动力，通过卡接机构（27）对进样膜（40）与质谱仪本体（6）进行组装，所述质谱仪本体（6）的顶部固定有支撑杆（36），支撑杆（36）的端部连接有样品引入装置（38），所述样品引入装置（38）与质谱仪本体（6）内部连通，样品引入装置（38）上分别安装有搅拌装置（37）和流量调节装置（39），所述质谱仪本体（6）的内侧安装有调节机构（24），调节机构（24）的端部安装有清洁装置（25），所述质谱仪本体（6）上对应清洁装置（25）的位置安装有排污装置（26），所述开源单片机（7）的输入端电连接外接电源的输出端。

2.根据权利要求1所述的一种质谱仪用模块化膜进样装置，其特征在于：所述驱动装置（9）包括第一环形导轨（2），第一环形导轨（2）固定在底座（1）的顶部，所述第一环形导轨（2）上活动连接有第一直线电机（3），所述开源单片机（7）的输出端电连接第一直线电机（3）的输入端。

3.根据权利要求1所述的一种质谱仪用模块化膜进样装置，其特征在于：所述升降机构（10）包括电动升降杆（4），电动升降杆（4）安装在第一直线电机（3）的顶部，所述电动升降杆（4）的伸缩端固定有安装座（5），凸台（12）固定在安装座（5）上，所述开源单片机（7）的输出端电连接电动升降杆（4）的输入端。

4.根据权利要求1所述的一种质谱仪用模块化膜进样装置，其特征在于：所述卡接机构（27）包括旋转卡槽（21）和旋转卡扣（22），旋转卡扣（22）固定在安装座（5）的顶部，所述旋转卡槽（21）开设在质谱仪本体（6）上，旋转卡扣（22）与旋转卡槽（21）旋转卡接。

5.根据权利要求1所述的一种质谱仪用模块化膜进样装置，其特征在于：所述样品引入装置（38）包括样品箱（31），样品箱（31）固定在支撑杆（36）的端部，所述样品箱（31）通过样品输送管（33）与质谱仪本体（6）内部连通，样品输送管（33）与样品箱（31）的连接处安装有蠕动泵（32），且蠕动泵（32）位于样品箱（31）的内侧，所述开源单片机（7）的输出端电连接蠕动泵（32）的输入端。

6.根据权利要求1所述的一种质谱仪用模块化膜进样装置，其特征在于：所述搅拌装置（37）包括第二环形导轨（29），第二环形导轨（29）固定在样品箱（31）的内侧，所述第二环形导轨（29）上活动连接有第二直线电机（30），第二直线电机（30）的侧面固定有搅拌杆（28），所述开源单片机（7）的输出端电连接第二直线电机（30）的输入端。

7.根据权利要求1所述的一种质谱仪用模块化膜进样装置，其特征在于：所述流量调节装置（39）包括电子流量表（34）和流量调节阀（35），电子流量表（34）和流量调节阀（35）均安装在样品输送管（33）上，所述电子流量表（34）的输出端电连接开源单片机（7）的输入端，开源单片机（7）的输出端电连接流量调节阀（35）的输入端。

8.根据权利要求1所述的一种质谱仪用模块化膜进样装置，其特征在于：所述调节机构（24）包括伺服电机（14），伺服电机（14）安装在质谱仪本体（6）的内侧，所述伺服电机（14）的输出轴上固定有连杆（13），所述开源单片机（7）的输出端电连接伺服电机（14）的输入端。

9.根据权利要求1所述的一种质谱仪用模块化膜进样装置，其特征在于：所述清洁装置（25）包括纯净水储放箱（18）和喷头（15），喷头（15）安装在连杆（13）的端部，所述纯净水储放箱（18）固定在质谱仪本体（6）的顶部，纯净水储放箱（18）通过螺纹伸缩管（16）与喷头（15）连通，所述螺纹伸缩管（16）与纯净水储放箱（18）的连接处安装有增压泵（17），增压泵（17）位于纯净水储放箱（18）的内侧，所述开源单片机（7）的输出端电连接增压泵（17）的输入端。

10.根据权利要求1所述的一种质谱仪用模块化膜进样装置，其特征在于：所述排污装置（26）包括排污管（20），排污管（20）与质谱仪本体（6）内部连通，所述排污管（20）与质谱仪本体（6）的连接处安装有排污泵（19），排污泵（19）位于质谱仪本体（6）的内侧，所述开源单片机（7）的输出端电连接排污泵（19）的输入端。

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