CN109060930A - 一种基于新型八通阀设计的双样品环进样系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于新型八通阀设计的双样品环进样系统，包括由一个阀体和一个与之匹配的阀芯构成的八通阀，阀体圆周方向上设有八个进出液口，相间隔的四个进出液口上连接两根容积相等的储样环路，其余四个进出液口作为两种溶液（样品、载液）的两个进口与两个出口。所述新型八通阀内部阀芯通路为对孔相连，丰富了八通阀种类，改善现有阀芯孔位连接方式，也使得使用过程中的连接方式更加简便。

Description

一种基于新型八通阀设计的双样品环进样系统

技术领域

本发明涉及阀进样系统领域，具体涉及一种新型八通阀及基于其设计的可用于电感耦合等离子体质谱仪的双样品环进样系统。

技术背景

电感耦合等离子体质谱仪测试速度快，是现今微量及痕量元素分析测试领域常用的仪器。

在目前分析测试的进样系统主要有连续进样和定量进样两种，由于连续进样样品的消耗量比较大，因此普遍采用定量进样的方式，常用的定量进样方式通常为一路串联方式，检测仪器需要在样品环采样与清洗过程中处于闲置状态，这些等待的时间不仅影响了样品的分析速度，同样也降低了仪器的使用效率。

为解决这类问题，有人提出采用普通孔位左右相连的八通阀，其阀体为在圆周方向的侧壁上设有八个进出液口，阀芯为设有四条圆心角的角度为45°的弧形流道。通过流路的连接与阀的转换，完成双路并联，同时完成测样与采样工作。

两个定量管的存在，极大的提高了仪器的使用效率，同时也加快了仪器的分析效率。但连接方式较为繁琐，使用过程容错性较差，一旦操作有误极易污染样品，甚至损坏检测仪器，造成无法挽回的结果。

故而本发明提出一种新型的八通阀孔位连接方式。

发明内容

发明目的：提供一种新型的八通阀阀芯连接方式，改变原有的四条圆心角为45°的弧形通道，为以任意相邻两孔连线的中垂线为直径的对孔连接方式，经过简单的连接便可以达到采样与输送样品进入仪器同时进行的双路并联的测样需求，提高仪器的使用工作效率。

技术方案：本发明提供的一种基于新型八通阀设计的双样品环进样系统。

所述发明包括一个八通阀，其包括一个阀体和一个与之匹配的阀芯，阀体在圆周方向的侧壁上均布设有八个进出液口，阀芯内部通道为以某相邻两个阀芯孔位连线的中垂线为直径的对孔连接方式，构成(a)-(h)、(b)-(g)、(c)-(f)、(d)-(e)四条通路(模式一)，每个进出液口与在所述阀芯构成四个通道。

还包括两根容积相等的样品环，该两根样品环的两端分别连接在所述阀体上的八个进出液口中相间隔的四个进出液口(B)、(D)、(H)、(F)上，阀体上的另外四个进出液口作为两种液体的两个进口(G)(C)和两个出口(A)、(E)。

所述阀芯相对于所述阀体可转动的固定在所述阀体上，所述阀体上的所述各进出液口和阀芯上的所述通道以及阀体上的进出液口上设有的所述样品环的位置关系为：通过转动阀芯，使得所述阀体上的所述进出液口与所述阀芯上的所述四个通道位置交换，使得所述两个进口(G)(C)和两个出口(A)、(E)在交换前后分别连接不同的样品环，形成两个不同的通液状态(模式一与模式二)。

在所述八通阀的两个进口(G)(C)和两个出口(A)、(E)上连接输液管。

本新型八通阀双样品环进样系统还可以包括蠕动泵，其中的与新型八通阀的一个进口连接的输液管和一个出口连接的出液管置于该蠕动泵内。

在所述新型八通阀的阀芯外侧的芯轴上设有使得阀芯端面与阀体的端面形成紧密的密封结构的端面压紧装置。

在电感耦合等离子体质谱仪的进样系统中使用新型八通阀装置，两个通道同时工作，一个通道进样测试的同时，另一个通道清洗并采下一个测试样品，在连续分析的过程中仪器没有等待时间，始终在分析测试样品。

在所述阀体的一侧上设有一个新型八通阀的状态转换装置，其包括在所述阀体上设有的一个135°弧形槽，槽中设有一个阀芯转位销的一端，该阀芯转位销的另一端固定在一个阀芯转动柄上，所述阀芯转动柄固定在所述芯轴上；135°弧形槽与所述八个进出液口以及所述四个通道的相对位置为：当阀芯转位销位于弧形槽的一端时，阀芯上的每一个通道与阀体上相邻的两个端面液口对正，使得本新型八通阀处于一种通液状态，当阀芯转过135°，阀芯转位销运动到弧形槽的另一端时，阀芯上通道连通阀体端面上的液口，形成另一种通液状态。

在流动注射的进样系统中使用新型八通阀设计的双样品环进样系统，两个通道同时工作，一个通道进样测试的同时，另一个通道清洗并采下一个测试样品，同时满足采样与测样工作的进行，在连续分析的过程中仪器没有等待时间，有效的提高了样品的测试效率。

本发明的设计中提供了一种新型的八通阀阀芯通路的连接方式，改原有阀芯连接方式，为以任一两孔连线的中垂线为直径的对孔连接方式，使得外部流路的连接更为简便，保留了两通路同时进行采样与测样过程的快速检测优点；同时在使用过程中，在保证流路干净的情况下，两个流路只需任选其一作为载液或样品，不需特定流路进行测样过程，使操作过程中的容错性增强；在流路的连接方面更加简便，使阀流路的连接方式更加易于操作，使用更加方便。

附图说明

图1为本发明所述的一种基于新型八通阀设计的双样品环进样系统模式一结构示意图。

图2为本发明所述的一种基于新型八通阀设计的双样品环进样系统模式二结构示意图。

1-进液管、2-进液管、3-雾化室管(废液管)、4-废液管(雾化室管)、5-样品环路、6-样品环路、P1-蠕动泵、P2-蠕动泵、A,B,C,D,E,F,G,H-阀体孔位、a,b,c,d,e,f,g, h-阀芯孔位。

具体实施方式

方式一：

如图1所示，本发明提供的一种基于新型八通阀设计的双样品环进样系统模式一结构示意图，选择进样管(1)作为采样的进入管路，即测试样品溶液通过进样管(1)先进入储样管路(5)，充满管路后，再通过废液管(4)将多余的溶液排入废液桶，完成装样工作；选择进样管(2)作为载液的进入管路，即载流由进样管(2)经过蠕动泵(P2)输送通过八通阀进入测试仪器中进行流路清洗和样品的辅助测试工作。待样品环(5)被样品装满后，切换阀路，使阀处于模式二状态，由蠕动泵(P2)将载液通过进液管(2)推动样品环(5)中的样品进入仪器中，完成测试工作，同时由蠕动泵(P1)将样品溶液送入样品环(6)，多余的溶液由废液管(4)排入废液桶，同时完成采样工作。再次切换阀路，完成样品的测试与采样工作。

方式二：

如图1所示，本发明提供的一种基于新型八通阀设计的双样品环进样系统模式一结构示意图，选择进样管(2)作为采样的进入管路，即测试样品溶液通过进样管(2)先进入储样管路(6)，充满管路后，再通过废液管(3)将多余的溶液排入废液桶，完成装样工作；选择进样管(1)作为载液的进入管路，即载流由进样管(1)经过蠕动泵(P1)输送通过八通阀进入测试仪器中进行流路清洗和样品的辅助测试工作。待样品环(6)被样品装满后，切换阀路，使阀处于模式二状态，由蠕动泵(P1)将载液通过进液管(1)推动样品环(6)中的样品进入仪器中，完成测试工作，同时由蠕动泵(P2)将样品溶液送入样品环(5)，多余的溶液由废液管(3)排入废液桶，同时完成采样工作。再次切换阀路，完成样品的测试与采样工作。

Claims (6)

1.一种基于新型八通阀设计的双样品环进样系统，其特征在于：包括：八通阀阀体（孔位A、B、C、D、E、F）、新型八通阀阀芯（孔位a , b , c , d , e , f , g , h）蠕动泵（P1）、蠕动泵（P2）、进液管（1）、进液管（2）、废液管（4）或（3）、雾化室管（3）或（4）、储样环路（5）、储样环路（6），其中，蠕动泵（P1）、（P2）分别固定在进样管（1）、（2）上，进样管（1）接入孔位（G），进样管（2）接入孔位（C）；废液管（4）分别连接孔位（E）与废液桶；雾化室管（3）分别连接孔位（A）与测试仪器的雾化室；装样环路（5）分别连接孔位（B）与孔位（D）；装样环路（6）分别连接孔位（E）与孔位（H）。

2.根据权利要求1所述的一种基于新型八通阀设计的双样品环进样系统，其特征在于：系统主体使用的八通阀改变原有阀孔内部左右相连方式，改为以任意相邻两孔连线的中垂线为直径的对孔连接方式（a）-（h），（b）-（g），（c）-（f），（d）-（e），属于一种新颖的阀芯通路的连接方式，以扩展阀的使用范围与领域。

3.根据权利要求1所述的一种基于新型八通阀设计的双样品环进样系统，其特征在于：蠕动泵（P1）与蠕动泵（P2）由仪器分别控制，两个蠕动泵的转速均可调节，进入样品时采用仪器固定速度进样，进行管路清洗时速度较快，以完成管路清洗以及采样工作。

4.根据权利要求1所述的一种基于新型八通阀设计的双样品环进样系统，其特征在于：储样环路（5）与储样环路（6）为相同容积，且可根据不同的元素测试数量对其长度进行调整。

5.根据权利要求1所述的一种基于新型八通阀设计的双样品环进样系统，其特征在于：所有阀芯与溶液接触部分均采用聚醚醚酮(PEEK)树脂材质制成，不易因测样过程而腐蚀阀芯内部，且在使用过程中减少了因磨损带来的阀芯寿命的损耗。

6.根据权利要求1所述的一种基于新型八通阀设计的双样品环进样系统，其特征在于：具体操作步骤如下；

1）进液管（1）放入待测溶液中，而进液管（2）放入仪器的清洗液中，由蠕动泵（P1）将溶液载进流路；

2）当通过进液管（1）流入的待测溶液装满储样环路（5）后，切换八通阀孔位，由载液推动储样环路（5）中的样品进入仪器进行检测工作，同时通过进样管（1）清洗两秒后，装载下一个样品，多余的样品溶液通过废液管（4）进入废液桶；

3）再次转换阀路，再次进行下一个样品的检测工作。