CN110429017A - 一种取样解吸装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种取样解吸装置，包括取样段和解吸段，其中，所述取样段包括第一壳体、推柄、活塞、取样针夹紧结构和取样针，所述第一壳体为柱状结构，活塞活动安装于第一壳体内部；推柄和取样针夹紧结构分别安装于活塞的两侧，取样针的一端可拆卸地固定于取样针夹紧结构内；取样针、推柄和第一壳体的轴线平行，活塞和取样针的轴向长度之和小于第一壳体的轴向长度，且推柄、活塞和取样针的轴向长度之和大于第一壳体的轴向长度；所述第一壳体的靠近取样针的一端与所述解吸段配合，解吸段提供容纳取样针，并进行加热解吸的空间。

Description

一种取样解吸装置

技术领域

本发明属于质谱取样器技术领域，具体涉及一种取样解吸装置。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

目前，农产品农药残留的检测方法有多种，其中，以下几种方法较为常用：第一种是借助液相色谱仪或气相色谱仪等仪器实现，需要检测的样品要经过复杂的前处理步骤，如，先将农产品样品粉碎，加入溶剂进行提取，把提取液注入活化后的固相萃取柱中，除去杂质，然后使用特定的洗脱液将农药残留洗脱出来，洗脱液通过过滤装置进入液相色谱仪或气相色谱仪进行多种农药的预分离，最后进入质谱仪进行检测，以提高检测的灵敏度和准确性。但是这种检测方法存在样品前处理及检测分析时间长、程序复杂、过程繁琐、工作效率低、工作强度大等问题，难以适应于农残的现场即时检测。

第二种方法是基于QuEChERs前处理的检测技术，其方法包括以下步骤：将农产品打碎、溶剂提取、加入QuEChERs粉吸附杂质、取上清液、过滤、进液相色谱或气相色谱、进质谱检测等。该种方法还是存在程序复杂、过程繁琐、效率低下、检测成本高等问题。

第三种方法是采用探针直接刮取农产品表面的农药残留，然后插入加热解吸装置中进行脱附，脱附后的农药残留经过电喷雾离子源后，形成气相离子，然后进入质谱仪进行检测。该种方法简单快捷、效率高、适用于农残的现场即时检测。但是，其检测完毕后，一般是简单烧一下，然后进行下次检测，难以避免对后续的检测造成干扰。而且没有用于盛放探针的固定容器，随便放置时，一方面容易造成探针的受力变形，另一方面容易受到污染，影响检测的准确性。此外，该种方法加热解吸时，需要通入一定流量的载气，发明人发现，由于载气的温度较低，在通入过程中，会影响探针上农药的加热解吸效果，进而影响农产品表面农残检测的准确性。

发明内容

针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种取样解吸装置及取样解吸方法。该取样解吸装置可以实现取样探针的更换，以保证检测的准确性。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种取样解吸装置，包括取样段和解吸段，其中，

所述取样段包括第一壳体、推柄、活塞、取样针夹紧结构和取样针，所述第一壳体为筒体结构，活塞活动安装于第一壳体内部；

推柄和取样针夹紧结构分别安装于活塞的两侧，取样针的一端可拆卸地固定于取样针夹紧结构内；

取样针、推柄和第一壳体的轴线平行，活塞和取样针的轴向长度之和小于第一壳体的轴向长度，且推柄、活塞和取样针的轴向长度之和大于第一壳体的轴向长度；

所述第一壳体的靠近取样针的一端与所述解吸段配合，解吸段提供容纳取样针，并进行加热解吸的空间。

取样针夹紧结构用于夹紧或释放取样针，所以可以实现取样针的更换。检测完毕后，将取样针卸下，更方便彻底清洗取样针，且更容易实现取样针的存放，一方面可以保证取样针的安全存放，另一方面，有利于提高检测的准确性。

活塞活动安装于第一壳体内部，人为操作推柄，使活塞沿第一壳体的轴向运动，可以实现将取样针收入第一壳体内部或伸出第一壳体。当取完样后，将取样针收入第一壳体内部，可以对样品进行有效保护，防止外界环境的物质对样品造成污染。检测时，将取样针推出，完全置于解吸段的加热解吸腔室内，便于实现样品的解吸。

在一些实施例中，所述第一壳体的靠近取样针的一端封口，预留第一通孔，形成所述取样针的运动通道。

第一壳体的端部封口，可以将内部的一系列结构进行位置限定，防止内部结构滑脱。

在一些实施例中，所述取样针夹紧结构包括第二壳体、第一卡板、第一弹簧和第一按钮，第二壳体固定于活塞的端部，第一弹簧的一端固定于第二壳体的内壁，另一端与第一卡板的一端连接，卡板的另一端与第一按钮的一端连接，第一按钮的另一端通过第一壳体和第二壳体延伸至外部；

第一壳体和第二壳体的对应位置均设置有导槽，第一按钮位于导槽内，导槽与活塞的运动方向平行；

第一卡板、第一弹簧和第一按钮沿第一壳体的横截面布置，第一卡板上设置有变径结构的第一卡槽，取样针的端部设置有凹槽，第一卡槽的小径端与凹槽配合，用于将取样针固定。

变径结构，是指第一卡槽各个位置的宽度是不同的。

采用该种结构，通过按动第一按钮，推动第一卡板，以调节第一卡板的第一卡槽在第一壳体横截面上的位置，当第一卡槽的大径端与取样针的位置相对时，可以将取样针安装到第一卡槽内，或将取样针从第一卡槽中卸下，然后在松开按钮，第一卡板在第一弹簧的反向作用力下，及时复位，将取样针卡死。便于实现取样针的及时更换。

进一步的，所述第二壳体上设置有第二通孔，第二通孔与所述第一通孔同轴设置，形成取样针的运动通道。

更进一步的，所述第二通孔的直径为5-10mm。

第二通孔可以起到导送的作用，取样针插入第二通孔，就可以插入第一卡板上的卡槽。第二通孔的直径过小，不容易对准，即不容易将取样针通过第二通孔插入第二壳体内部，第二通孔的直径过大，就难以起到导送的作用。

进一步的，所述第一卡槽为缩径结构，其大径端与第一按钮连接，小径端与第一弹簧连接，按下第一按钮时，第一卡槽的大径端与所述第二通孔相对。

需要更换取样针时，按下第一按钮，第一卡槽的大径端与第二通孔相对，取样针就可以通过第一通孔和第二通孔直接插入到卡板中，松开第一按钮，第一按钮和第一卡板在第一弹簧的作用下位置回复，使取样针上的凹槽卡合在卡板上，实现取样针的固定。

进一步的，所述第二壳体的内壁上设置有限位结构，限位结构与所述第二通孔、第一通孔共线设置，限位结构与第一卡槽之间的距离为a，取样针的凹槽至其末端之间的长度为b，a＝b。

取样针安装时，限位结构起到限位作用，以保证取样针的精准安装。

更进一步的，所述取样针的端部为膨大结构。

在一些实施例中，所述取样解吸装置还包括推柄定位结构，所述推柄定位结构包括：第二卡板、第二弹簧和第二按钮，第二弹簧的一端固定于第一壳体的内壁，另一端与第二卡板的一端连接，第二卡板的另一端与第二按钮的一端连接，第二按钮的另一端通过第一壳体的侧壁延伸至外侧；

所述第二卡板上设置有第二卡槽，第二卡槽为变径卡槽；推柄从所述第二卡槽中穿过；

所述推柄的侧壁上设置有环状凹槽，当环状凹槽自外向内运动至第二卡槽时，第二卡槽在第二弹簧的作用下卡合在环状凹槽内，实现对推柄的固定。

该推柄定位结构的工作原理与上面的取样针夹紧结构的工作原理相同，推柄定位结构可以实现对推柄的定距固定，以保证推柄将取样针推出的距离为设定值，进而保证取样针在解吸结构内的位置固定。

进一步的，所述第二卡槽为缩径结构，其大径端与第二按钮连接，小径端与第二弹簧连接。

在一些实施例中，所述取样解吸装置还包括复位弹簧，复位弹簧设置于第二壳体与第一壳体的端部之间，且与第一壳体同轴设置，复位弹簧围成取样针运动的通道。

当需要将取样针收入第一壳体内部时，按下第二按钮，使第二卡槽离开推柄的环状凹槽，复位弹簧推动第二壳体、活塞和推柄向外运动，当活塞运动至第二卡板位置时，停止运动，实现推柄的复位，同时将取样针收入第一壳体内部。在该运动过程中，第一按钮会沿着第一壳体和第二壳体上的导槽运动。

在一些实施例中，所述解吸段包括第三壳体、加热芯和石英管，加热芯为电加热芯，筒状结构，其套合于第三壳体的内部，石英管套合于加热芯的内部，且与加热芯抵接，石英管形成取样针的解吸腔室。

所述的加热芯为陶瓷电加热芯，是采用印刷方式将加热功率电路印刷在陶瓷片上，通过高温烧制定型制成加热管，通过导线与设置在第三壳体上的电线接口连接，电线接口用于与外界电源连接，通电后进行电加热。

进一步的，所述第三壳体内设置有载气预热通道，载气预热通道环绕所述加热芯设置，其起始端与外界载气源连接，其末端与所述石英管的进样端连通。

载气首先进入载气预热通道预热，预热后进入石英管内，将解吸的农残携带至设定的位置。由于载气经过预热后温度升高，不会对取样针产生降温作用，进而保证了取样针加热解吸的完全程度。

进一步的，所述第三壳体和第一壳体之间可拆卸连接。

本发明的有益效果为：

本发明中通过设置取样针夹紧结构，可以实现对取样针的夹紧和释放，进而可以完成取样针的及时更换，更便于将取样针进行彻底清洗和保存。

通过设置推柄定位结构，可以实现对推柄的定距推出，进而实现将取样针定量推出，保证检测的准确性。

在解吸段设置载气预热通道，通过对载气进行预热，以减少对加热解吸的影响，有利于提高检测的准确性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的取样段的结构示意图；

图3为本发明实施例的解吸段的结构示意图；

图4为本发明实施例的推柄复位结构的侧视图结构示意图；

图5为本发明实施例的推柄复位结构的主视图结构示意图；

图6为本发明实施例的取样针夹紧结构的侧视图结构示意图；

图7为本发明实施例的取样针夹紧结构的主视图结构示意图。

其中，1、推柄，2、第一壳体，3、第二按钮，4、取样器弹簧卡环，5、第一按钮，6、取样针弹簧卡环，7、取样针按钮固定挡板，8、复位弹簧腔，9、取样针，10、螺纹，11、气管接口，12、固定销，13、电线，14、载气预热通道，15、石英管更换螺丝，16、挡板，17、石英管，18、加热芯，19、气管，20、固定卡槽，21、环状凹槽，22、复位弹簧，23、气体出口，24、气体入口，25、第二卡板，26、第二弹簧，27、第一弹簧，28、第一卡板。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1所示，一种取样解吸装置，包括取样段和解吸段，其中，

所述取样段包括第一壳体2、推柄1、活塞、取样针夹紧结构和取样针9，所述第一壳体2为筒体结构，其截面可以为圆环形，也可以为方环形，最好为圆环形，便于抓握。活塞活动安装于第一壳体2的内部，活塞外壁与第一壳体2的内壁抵接；

推柄1和取样针夹紧结构分别安装于活塞的两侧，取样针9的一端可拆卸地固定于取样针夹紧结构内；作为一种具体的实施例，如图6和图7所示，取样针夹紧结构包括第二壳体、第一卡板28、第一弹簧27和第一按钮5，第二壳体固定于活塞的端部，第一弹簧27的一端固定于第二壳体的内壁，另一端与第一卡板28的一端连接，第一卡板28的另一端与第一按钮5的一端连接，第一按钮5的另一端通过第一壳体2和第二壳体延伸至外部；

第一壳体2和第二壳体的对应位置均设置有导槽，第一按钮5位于导槽内，导槽与活塞的运动方向平行；

第一卡板28、第一弹簧27和第一按钮5沿第一壳体2的横截面布置，第一卡板28上设置有变径结构的第一卡槽，取样针9的端部设置有凹槽，第一卡槽的小径端与凹槽配合，用于将取样针9固定。如，第一卡槽为缩径结构，其大径端与第一按钮5连接，小径端与第一弹簧27连接，需要更换取样针9时，按下第一按钮5，第一卡槽的大径端与第二通孔相对，取样针就可以通过第一通孔和第二通孔直接插入第一卡板，并穿过，松开第一按钮5，第一按钮5和第一卡板28在第一弹簧27的作用下位置回复，使取样针9上的凹槽卡合在卡板上，实现取样针9的固定。

还可以在第二壳体的内壁上设置限位结构，限位结构与所述第二通孔、第一通孔共线设置，限位结构与第一卡槽之间的距离为a，取样针的凹槽至其末端之间的长度为b，a＝b。该限位结构的具体结构不做限定，如可以为各种形状的挡板，只要起到阻挡取样针运动的作用即可。取样针安装时，限位结构起到限位作用，以保证取样针的精准安装。

取样针9、推柄1和第一壳体2的轴线平行，活塞和取样针9的轴向长度之和小于第一壳体2的轴向长度，且推柄1、活塞和取样针9的轴向长度之和大于第一壳体2的轴向长度，以保证将取样针9完全收入第一壳体2内部。

所述第一壳体2的靠近取样针9的一端与所述解吸段配合，解吸段提供容纳取样针9，并进行加热解吸的空间。第一壳体2的靠近取样针9的一端封口，预留第一通孔，第二壳体2上设置有第二通孔，第二通孔与所述第一通孔同轴设置，两者形成所述取样针9的运动通道。第一壳体2的端部封口，可以将内部的一系列结构进行位置限定，防止内部结构滑脱。第二通孔的直径为5-10mm，如可以为5mm、6mm、7mm、8mm、9mm和10mm。

如图1、图4和图5所示，所述取样解吸装置还包括推柄定位结构，所述推柄定位结构包括：第二卡板25、第二弹簧26和第二按钮3，第二弹簧26的一端固定于第一壳体2的内壁，另一端与第二卡板的25一端连接，第二卡板25的另一端与第二按钮3的一端连接，第二按钮3的另一端通过第一壳体2的侧壁延伸至外侧；

所述第二卡板25上设置有第二卡槽，第二卡槽为变径卡槽；推柄1从所述第二卡槽中穿过；

所述推柄的侧壁上设置有环状凹槽21，当环状凹槽21自外向内运动至第二卡槽时，第二卡槽在第二弹簧26的作用下卡合在环状凹槽21内，实现对推柄1的固定。具体的，第二卡槽为缩径结构，其大径端与第二按钮3连接，小径端与第二弹簧26连接。

该推柄定位结构的工作原理与上面的取样针夹紧结构的工作原理相同，推柄定位结构可以实现对推柄的定距固定，以保证推柄将取样针推出的距离为设定值，进而保证取样针在解吸结构内的位置固定。

第一卡板和第二卡板的形状没有特殊限制，如可以为方形、圆形或其他不规则形状，为了保证第一卡板和第二卡板的定向稳定移动，可以在第一壳体和第二壳体中设置类导轨结构，对第一卡板和第二卡板起到限位作用。

如图2所示，所述取样解吸装置还包括复位弹簧22，复位弹簧22设置于第二壳体与第一壳体2的端部之间，且与第一壳体2同轴设置，复位弹簧22围成取样针9运动的通道。

当需要将取样针收入第一壳体内部时，按下第二按钮，使第二卡槽离开推柄的环状凹槽，复位弹簧推动第二壳体、活塞和推柄向外运动，当活塞运动至第二卡板位置时，停止运动，实现推柄的复位，同时将取样针收入第一壳体内部。在该运动过程中，第一按钮会沿着第一壳体和第二壳体上的导槽运动。

如图1和图3所示，所述解吸段包括第三壳体、加热芯18和石英管17，加热芯18为筒状结构，其套合于第三壳体的内部，石英管17套合于加热芯18的内部，且与加热芯18抵接，石英管17形成取样针9的解吸腔室。所述第三壳体内设置有载气预热通道，载气预热通道环绕所述加热芯设置，其起始端(气体入口24)与外界载气源连接，其末端(气体出口23)与所述石英管17的进样端连通。

所述的加热芯为陶瓷电加热芯，是采用印刷方式将加热功率电路印刷在陶瓷片上，通过高温烧制定型制成加热管，通过导线与设置在第三壳体上的电线接口连接，电线接口用于与外界电源连接，通电后进行电加热。

载气首先进入载气预热通道14预热，预热后进入石英管17内，将解吸的农残携带至设定的位置。由于载气经过预热后温度升高，不会对取样针产生降温作用，进而保证了取样针加热解吸的完全程度。

第三壳体和第一壳体之间可拆卸连接。

所述取样针9的端部为膨大结构，如勺状，便于更好地取样。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种取样解吸装置，其特征在于：包括取样段和解吸段，其中，

所述取样段包括第一壳体、推柄、活塞、取样针夹紧结构和取样针，所述第一壳体为筒体结构，活塞活动安装于第一壳体内部；

推柄和取样针夹紧结构分别安装于活塞的两侧，取样针的一端可拆卸地固定于取样针夹紧结构内；

取样针、推柄和第一壳体的轴线平行，活塞和取样针的轴向长度之和小于第一壳体的轴向长度，且推柄、活塞和取样针的轴向长度之和大于第一壳体的轴向长度；

所述第一壳体的靠近取样针的一端与所述解吸段配合，解吸段提供容纳取样针，并进行加热解吸的空间。

2.根据权利要求1所述的取样解吸装置，其特征在于：所述第一壳体的靠近取样针的一端封口，预留第一通孔，形成所述取样针的运动通道。

3.根据权利要求2所述的取样解吸装置，其特征在于：所述取样针夹紧结构包括第二壳体、第一卡板、第一弹簧和第一按钮，第二壳体固定于活塞的端部，第一弹簧的一端固定于第二壳体的内壁，另一端与第一卡板的一端连接，卡板的另一端与第一按钮的一端连接，第一按钮的另一端通过第一壳体和第二壳体延伸至外部；

第一壳体和第二壳体的对应位置均设置有导槽，第一按钮位于导槽内，导槽与活塞的运动方向平行；

第一卡板、第一弹簧和第一按钮沿第一壳体的横截面布置，第一卡板上设置有变径结构的第一卡槽，取样针的端部设置有凹槽，第一卡槽的小径端与凹槽配合，用于将取样针固定。

4.根据权利要求3所述的取样解吸装置，其特征在于：所述第二壳体上设置有第二通孔，第二通孔与所述第一通孔同轴设置，形成取样针的运动通道；

进一步的，所述第二通孔的直径为5-10mm；

进一步的，所述第一卡槽为缩径结构，其大径端与第一按钮连接，小径端与第一弹簧连接，按下第一按钮时，第一卡槽的大径端与所述第二通孔相对；

进一步的，所述第二壳体的内壁上设置有限位结构，限位结构与所述第二通孔、第一通孔共线设置，限位结构与第一卡槽之间的距离为a，取样针的凹槽至其末端之间的长度为b，a＝b；

更进一步的，所述取样针的端部为膨大结构。

5.根据权利要求1所述的取样解吸装置，其特征在于：还包括推柄定位结构，所述推柄定位结构包括：第二卡板、第二弹簧和第二按钮，第二弹簧的一端固定于第一壳体的内壁，另一端与第二卡板的一端连接，第二卡板的另一端与第二按钮的一端连接，第二按钮的另一端通过第一壳体的侧壁延伸至外侧；

所述第二卡板上设置有第二卡槽，第二卡槽为变径卡槽；推柄从所述第二卡槽中穿过；

所述推柄的侧壁上设置有环状凹槽，当环状凹槽自外向内运动至第二卡槽时，第二卡槽在第二弹簧的作用下卡合在环状凹槽内，实现对推柄的固定。

6.根据权利要求5所述的取样解吸装置，其特征在于：所述第二卡槽为缩径结构，其大径端与第二按钮连接，小径端与第二弹簧连接。

7.根据权利要求1所述的取样解吸装置，其特征在于：还包括复位弹簧，复位弹簧设置于第二壳体与第一壳体的端部之间，且与第一壳体同轴设置，复位弹簧围成取样针运动的通道。

8.根据权利要求1所述的取样解吸装置，其特征在于：所述解吸段包括第三壳体、加热芯和石英管，加热芯为筒状结构，其套合于第三壳体的内部，石英管套合于加热芯的内部，且与加热芯抵接，石英管形成取样针的解吸腔室。

9.根据权利要求8所述的取样解吸装置，其特征在于：所述第三壳体内设置有载气预热通道，载气预热通道环绕所述加热芯设置，其起始端与外界载气源连接，其末端与所述石英管的进样端连通。

10.根据权利要求8所述的取样解吸装置，其特征在于：所述第三壳体和第一壳体之间可拆卸连接。