CN111521455A - 一种取样注射器的夹持单元及夹持方法 - Google Patents

一种取样注射器的夹持单元及夹持方法 Download PDF

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王肖波
王羿涵
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Abstract

本发明公开了一种取样注射器的夹持单元及其夹持方法，所述夹持单元包括用于夹持所述取样注射器的套筒的注射器夹持件、用于给所述取样注射器的按压板提供导向的活塞跟随器、以及将所述取样注射器的套筒卡合固定于所述注射器夹持件上的卡盘，所述活塞跟随器通过滑动组件滑动连接于所述注射器夹持件后部，其中：所述注射器夹持件的前端为定位板，所述定位板上形成有样品气出口和吹扫口，所述样品气出口上固定有第一连接管以连接所述取样注射器的前端口，所述吹扫口上固定有第二连接管以连接所述取样注射器的侧端口。本发明的夹持单元可对取样注射器形成有效定位。

Description

一种取样注射器的夹持单元及夹持方法
技术领域
本发明涉及气体分析技术领域，特别是涉及一种取样注射器的夹持单元其夹持方法。
背景技术
气候变暖是当前全球面临的重大挑战，IPCC第五次评估报告称，全球变暖的最主要诱因是大气中温室气体浓度的急剧增加。据报道，大气中每年有近5％－20％CO2、15％－30％CH4和 80％－90％N2O均来源于土壤，随着全球气候持续变暖，多年冻土的退化和冰川融化等对温室气体排放都产生极大影响。为了解温室气体的产生机制，量化土壤和冰川温室气体对大气排放的贡献率及影响因素，需要借助同位素技术来解决。
鉴于此，在冰冻圈科学研究中采用了“静态箱”样品采集技术，使用100ml塑料注射器式取样管取样，如图1所示，该注射器式取样管包括套筒1、活塞推动柄2和设置于所述套筒1的前端注射口上的切换连接口，所述套筒1的后端形成固定凸缘7，所述活塞推动柄2的前端固定的橡胶塞插入套筒1内，所述活塞推动柄2的后端为按压板3，所述切换连接口包括固定于所述前端注射口的气密阀4、以及分别与所述气密阀4相连通的前端口6和侧端口5，所述气密阀4 上设有三爪，旋转三爪时，前端口6选择性连通侧端口5和套筒1，前端口6连接侧端口5为一个接通位，前端口6连接套筒1为另一个接通位。
通过现有技术可方便的通过该注射器式进样管进行采样进样，但是进样工作时需要人工进行的，为了实现自动进样，需要统一规格的夹持单元对该取样注射器进行定位，该夹持单元亟待研发。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的取样注射器无统一定位机构进行定位的问题，而提供一种取样注射器的夹持单元，用于夹持固定取样注射器。
本发明的另一个目的是提供所述夹持单元的夹持固定方法。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种取样注射器的夹持单元，包括用于夹持所述取样注射器的套筒的注射器夹持件、用于给所述取样注射器的按压板提供导向的活塞跟随器、以及将所述取样注射器的套筒卡合固定于所述注射器夹持件上的卡盘，所述活塞跟随器通过滑动组件滑动连接于所述注射器夹持件后部，其中：
所述注射器夹持件的前端为定位板，所述定位板上形成有样品气出口和吹扫口，所述样品气出口上固定有第一连接管以连接所述取样注射器的前端口，所述吹扫口上固定有第二连接管以连接所述取样注射器的侧端口。
在上述技术方案中，所述注射器夹持件包括前定位部和固定连接于所述前定位部后的后定位部，所述前定位部形成有开放槽供所述取样注射器的套筒嵌入，所述活塞跟随器上形成有插槽供取样注射器的按压板插入，所述前定位部的尾端形成有定位外缘，所述卡盘上形成有卡槽供所述定位外缘和所述取样注射器的固定凸缘插入，所述卡盘卡合固定于所述注射器夹持件上。
在上述技术方案中，所述卡盘为弧形卡盘，所述弧形卡盘的两端均形成有卡合爪，所述后定位部的前端形成有卡合槽，所述卡合爪可匹配卡入所述卡合槽内。
在上述技术方案中，所述滑动组件包括形成于所述注射器夹持件后部的条形孔和固定于所述活塞跟随器上的导向件，所述导向件在所述条形孔内滑动。
在上述技术方案中，所述导向件可采用固定于所述活塞跟随器上的螺栓，所述螺栓的螺杆在所述条形孔内滑动，所述螺栓的螺帽位于后定位部外，防止导向件从条形孔内脱出。
在上述技术方案中，所述前定位部的侧壁板呈半筒结构，所述开放槽为半圆形通槽，所述后定位部的侧壁板为小于180°的弧形板，所述活塞跟随器为半圆形弧状结构，所述卡盘为半圆形弧状结构。
在上述技术方案中，所述注射器夹持件的尾部形成有圆孔供进样驱动机构的驱动端进入。
在上述技术方案中，所述注射器夹持件的尾部固定有驱动单元，所述驱动单元的驱动端与所述按压板固定连接。
在上述技术方案中，所述注射器夹持件的前端形成有限位凸环，所述限位凸环的内径小于所述套筒的外径。所述气密阀、侧端口和前端口可穿过限位凸环，而套筒无法穿过限位凸环，限位凸环和卡盘配合作用分别从首尾两端限制所述套筒的位置，使得套筒得到良好的定位。
在上述技术方案中，所述注射器夹持件的前端还固定有气密阀固定件，所述气密阀固定件的侧部形成有侧开槽供气密阀的端部从侧面嵌入。所述气密阀固定件通过固定杆固定于所述后定位部上。所述气密阀固定件位于两个连接侧壁板之间。
本发明的另一方面，所述夹持单元的夹持方法，包括以下步骤：
先将取样注射器置于注射器夹持件内，按压板插入活塞跟随器内固定，然后将前端口插入第一连接管，第二连接管端部插入所述侧端口，最后将卡盘卡合在注射器夹持件上，卡盘和注射器夹持件左右抱合，对套筒形成夹持固定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明的取样注射器的夹持单元通过抱合的方式，对取样注射器的径向方向进行稳定固定，固定稳定性强，另外夹持单元还并具有导向作用，保证取样注射器进行时，活塞推动柄不发生偏移，进样均一性强。
2.本发明将取样注射器标准化，通过取样注射器的夹持单元，使得每个取样注射器的几何接口一致、可靠。气密阀可得到有效固定，夹持紧，可防止操作过程中漏气，取样注射器的前端口和侧端口处于便于动态链接的确定位置。
附图说明
图1所示为背景技术中注射器式取样管的结构示意图。
图2所示为取样注射器的夹持单元的结构示意图(实施例2)。
图3所示为取样注射器的夹持单元的结构示意图(实施例2)。
图4是取样注射器的夹持单元的结构示意图(实施例3)。
图中：1-套筒，2-活塞推动柄，3-按压板，4-气密阀，5-侧端口，6-前端口，7-固定凸缘，8-活塞跟随器，9-卡盘，10-前定位部，11-后定位部，12-开放槽，13-插槽，14-定位外缘，15-定位板，16-样品气出口，17-吹扫口，18-第一连接管，19-第二连接管，20-条形孔， 21-导向件，22-圆孔，23-气密阀固定件，24-卡槽，25-限位凸环，26-卡合爪，27-驱动单元。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种取样注射器的夹持单元，包括用于夹持所述取样注射器的套筒1的注射器夹持件、用于给所述取样注射器的按压板3提供导向的活塞跟随器8、以及将所述取样注射器的套筒1 卡合固定于所述注射器夹持件上的卡盘9，所述活塞跟随器8通过滑动组件滑动连接于所述注射器夹持件后部，其中：
所述前定位部10的前端为定位板15，所述定位板15上形成有样品气出口16和吹扫口17，所述样品气出口16上固定有第一连接管18以连接所述取样注射器的前端口6，所述吹扫口17上固定有第二连接管19以连接所述取样注射器的侧端口5。
将取样注射器固定于夹持单元时，先将取样注射器置于注射器夹持件内，按压板3插入活塞跟随器8内固定，然后将前端口6插入第一连接管18，第二连接管19端部插入所述侧端口5，最后将卡盘9卡合在注射器夹持件上，卡盘9和注射器夹持件左右抱合，对套筒1形成夹持固定。
为了稳定的夹持固定套筒1，所述注射器夹持件包括前定位部10和固定连接于所述前定位部10后的后定位部11，所述前定位部10形成有开放槽12供所述取样注射器的套筒1嵌入，所述活塞跟随器8上形成有插槽13供取样注射器的按压板3插入，所述前定位部10的尾端形成有定位外缘14，所述卡盘9上形成有卡槽24供所述定位外缘14和所述取样注射器的固定凸缘7插入，所述卡盘9卡合固定于所述注射器夹持件上。
置入取样注射器时，将取样注射器的按压板3插入活塞跟随器8的插槽13内，卡合时，固定凸缘7和定位外缘14同时嵌入卡盘9内，如此将取样注射器固定在注射器夹持件上。所述第二连接管19为端部固定有插头的软管，以便于连接至侧开口的侧端口5上。
为了便于卡盘9卡合在注射器夹持件上，所述卡盘9为弧形卡盘9，所述弧形卡盘9的两端均形成有卡合爪26，所述后定位部11的前端形成有卡合槽，所述卡合爪可匹配卡入所述卡合槽内。推动弧形卡盘9卡合在注射器夹持件上时，弧形卡盘9发生微小弹性形变，卡合爪26卡入卡合槽内。
为了便于活塞跟随器8的移动，所述滑动组件包括形成于所述注射器夹持件后部的条形孔20和固定于所述活塞跟随器8上的导向件21，所述导向件21在所述条形孔20内滑动。
更为优选的，所述导向件21可采用固定于所述活塞跟随器8上的螺栓，所述螺栓的螺杆在所述条形孔20内滑动，所述螺栓的螺帽位于后定位部11外，防止导向件21从条形孔20 内脱出。为了保证活塞跟随器8的移动方向不发生偏移，所述滑动组件设置有三组。
为了良好的固定筒状结构的取样注射器，所述前定位部10的侧壁板呈半筒结构，所述开放槽12为半圆形通槽，所述后定位部11的侧壁板为小于180°的弧形板，所述活塞跟随器8 为半圆形弧状结构，所述卡盘9为半圆形弧状结构。
为了更稳定的固定取样注射器，所述注射器夹持件的前端形成有限位凸环25，所述限位凸环25的内径小于所述套筒1的外径。所述气密阀4、侧端口5和前端口6可穿过限位凸环 25，而套筒1无法穿过限位凸环25，限位凸环25和卡盘9配合作用分别从首尾两端限制所述套筒1的位置，使得套筒1得到良好的定位。限位凸环25和定位外缘14分别固定于所述前定位部10的侧壁板的相对两端，所述定位板15通过两个连接侧壁板固定于所述限位凸环25上。
为了稳固的固定气密阀4，所述注射器夹持件的前端还固定有气密阀固定件23，所述气密阀固定件23的侧部形成有侧开槽供气密阀4的端部从侧面嵌入。所述气密阀固定件23通过固定杆固定于所述后定位部11上。所述气密阀固定件23位于两个连接侧壁板之间。
实施例2
如图2所示，在本实施例中，进样单元对取样注射器进行夹持后，利用外部驱动机构驱动，也就是本实施例中的驱动机构不装配于进样单元中，
为了给进样驱动机构驱动活塞推动柄2提供空间，所述注射器夹持件的尾部形成有圆孔 22供进样驱动机构的驱动端进入。
实施例3
如图4所示，在本实施例中，进样单元对取样注射器进行夹持后，利用自身装配的驱动单元进行驱动。
所述注射器夹持件的尾部固定有驱动单元27，所述驱动单元27的驱动端与所述按压板固定连接。所述驱动单元可采用直线电机或电缸等直线进给单元。
为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种取样注射器的夹持单元，其特征在于，包括用于夹持所述取样注射器的套筒的注射器夹持件、用于给所述取样注射器的按压板提供导向的活塞跟随器、以及将所述取样注射器的套筒卡合固定于所述注射器夹持件上的卡盘，所述活塞跟随器通过滑动组件滑动连接于所述注射器夹持件后部，其中：
所述注射器夹持件的前端为定位板，所述定位板上形成有样品气出口和吹扫口，所述样品气出口上固定有第一连接管以连接所述取样注射器的前端口，所述吹扫口上固定有第二连接管以连接所述取样注射器的侧端口。
2.如权利要求1所述的取样注射器的夹持单元，其特征在于，所述注射器夹持件包括前定位部和固定连接于所述前定位部后的后定位部，所述前定位部形成有开放槽供所述取样注射器的套筒嵌入，所述活塞跟随器上形成有插槽供取样注射器的按压板插入，所述前定位部的尾端形成有定位外缘，所述卡盘上形成有卡槽供所述定位外缘和所述取样注射器的固定凸缘插入，所述卡盘卡合固定于所述注射器夹持件上。
3.如权利要求2所述的取样注射器的夹持单元，其特征在于，所述卡盘为弧形卡盘，所述弧形卡盘的两端均形成有卡合爪，所述后定位部的前端形成有卡合槽，所述卡合爪可匹配卡入所述卡合槽内。
4.如权利要求1所述的取样注射器的夹持单元，其特征在于，所述滑动组件包括形成于所述注射器夹持件后部的条形孔和固定于所述活塞跟随器上的导向件，所述导向件在所述条形孔内滑动。
5.如权利要求4所述的取样注射器的夹持单元，其特征在于，所述导向件可采用固定于所述活塞跟随器上的螺栓，所述螺栓的螺杆在所述条形孔内滑动，所述螺栓的螺帽位于后定位部外，防止导向件从条形孔内脱出。
6.如权利要求2所述的取样注射器的夹持单元，其特征在于，所述前定位部的侧壁板呈半筒结构，所述开放槽为半圆形通槽，所述后定位部的侧壁板为小于180°的弧形板，所述活塞跟随器为半圆形弧状结构，所述卡盘为半圆形弧状结构。
7.如权利要求1所述的取样注射器的夹持单元，其特征在于，所述注射器夹持件的尾部形成有圆孔供进样驱动机构的驱动端进入；
或者，所述注射器夹持件的尾部固定有驱动单元，所述驱动单元的驱动端与所述按压板固定连接。
8.如权利要求1所述的取样注射器的夹持单元，其特征在于，所述注射器夹持件的前端形成有限位凸环，所述限位凸环的内径小于所述套筒的外径，取样注射器的气密阀、侧端口和前端口可穿过限位凸环，而套筒无法穿过限位凸环，限位凸环和卡盘配合作用分别从首尾两端限制所述套筒的位置。
9.如权利要求2所述的取样注射器的夹持单元，其特征在于，所述注射器夹持件的前端还固定有气密阀固定件，所述气密阀固定件的侧部形成有侧开槽供气密阀的端部从侧面嵌入。
10.如权利要求1-9中任一项所述夹持单元的夹持方法，其特征在于，包括以下步骤：
先将取样注射器置于注射器夹持件内，按压板插入活塞跟随器内固定，然后将前端口插入第一连接管，第二连接管端部插入所述侧端口，最后将卡盘卡合在注射器夹持件上，卡盘和注射器夹持件左右抱合，对套筒形成夹持固定。
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