CN112415120A - 一种气相色谱气体进样系统及工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种气相色谱气体进样系统，属于分析仪器技术领域。包含第一电磁阀，第二电磁阀，第三电磁阀，定量环、分流进样装置，背压阀，和色谱分析柱，以管路方式连接及控制电路板构成。所述定量环、分流进样块及色谱分析柱安装在柱温箱内。本发明还提供了气相色谱气体进样系统的工作方法，包括采样过程，进样过程和管路反吹过程。本发明减小了进样系统的体积，简化了结构并可实现模块化，并降低了功耗和成本。确保了进样过程无死体积，通过电磁阀与定量环的切换，实现样品采集的准确定量，对未来分析仪器，特别是气相色谱气体分析的前处理系统，具有借鉴参考意义。
Description
技术领域
本发明涉及分析仪器技术领域，具体指一种气相色谱气体进样系统及工作方法。
背景技术
进样器是气相色谱分析仪器的前处理系统，其主要功能是完成需分析样品的采集，而样品采集过程中的准确定量和进样对分析仪器的稳定性，重复性至关重要。目前，在气体样品的采集过程中，对于气体检测仪器，大多使用的是六通阀来实现样品的采集和进样，这种方法不仅成本高，而且在环境恶劣的情况下，容易使六通阀污染甚至堵塞。另外，样品的采集常采用进样口引入与跳过进样口的方式，采用进样口引入方式采用液体进样中使用的分流/不分流进样口，样品经由进样口的载气入口进入，该进样口结构复杂，成本高，并且该种方式进样的死体积大，这对于分析仪器的稳定性和重复性是十分不利的。采用跳过进样口方式则因没有分流功能，不适用于高浓度的样品分析。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种气相色谱气体进样系统，能够克服现有技术存在的缺陷，提升分析仪器的稳定性和重复性。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：
一种气相色谱气体进样系统，包含第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、定量环、分流进样块、背压阀和色谱分析柱，所述定量环、分流进样块及色谱分析柱安装在柱温箱内，
所述第一电磁阀和第二电磁阀均为两位五通阀，第一电磁阀的P口与载气入口连接，第一电磁阀的S口与第三电磁阀P口连接，第一电磁阀的A口与第二电磁阀的R口连接，第一电磁阀的R口用堵头堵住；
所述第三电磁阀为两位三通阀，第三电磁阀的A口与样品入口连接，第三电磁阀的B口与吹扫气入口相连；
所述定量环的一端与第一电磁阀的B口相连，另一端与第二电磁阀的P口相连，所述第二电磁阀的B口为样品出口，第二电磁阀的A口与分流进样块的D口相连，所述分流进样块的F口与色谱分析柱相连，分流进样块的E口与背压阀的入口相连。
进一步，所述的分流进样块内部的气体流路为倒置的T字形，分流进样块的F口和E口位于T字形的两端，分流进样块的D口位于T字形的顶端
进一步，所述定量环及分流进样块均由经钝化处理的不锈钢制成。
本发明还提供了上述气相色谱气体进样系统的工作方法，包括采样过程，进样过程和管路反吹过程。
所述采样过程为：第三电磁阀的A口与P口导通，第一电磁阀的P口与A口导通、S口与B口导通，第二电磁阀的P口与B口导通、R口与A口导通，样品依次经由第三电磁阀的A口、P口、第一电磁阀的S口、B口逐渐充满定量环，并经第二电磁阀的P口、B口放空，载气则经由第一电磁阀的P口、A口、第二电磁阀的R口、A口进入到分流进样块中，一部分载气进入色谱分析柱中，另一部分经由分流出口排出；
所述进样过程为：第一电磁阀的P口与B口导通、R口与A口导通，第二电磁阀的P口与A口导通、S口与B口导通，载气则经由第一电磁阀的P口、B口进入定量环中，再由第二电磁阀的P口、A口进入到分流进样块中，从而将样品带入到色谱分析柱进行分离；
所述管路反吹过程为：第三电磁阀的B口与P口导通，第一电磁阀的P口与A口导通、S口与B口导通，第二电磁阀的P口与B口导通、R口与A口导通，吹扫气经由第三电磁阀的B口、P口、第一电磁阀的S口及B口开始吹扫定量环，并从第二电磁阀的P口、B口放空，载气则经由第一电磁阀的P口、A口、第二电磁阀的R口、A口进入到分流进样块，一部分载气进入色谱分析柱，另一部分经由分流出口排出。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明通过三个电磁阀、定量环及分流进样块的连接替代现有技术中的六通阀来实现样品的采集和进样，减小了进样系统的体积，简化了结构并可实现模块化，并降低了功耗和成本。确保了进样过程无死体积，通过电磁阀与定量环的切换，实现样品采集的准确定量，对未来分析仪器，特别是气相色谱气体分析的前处理系统，具有借鉴参考意义。
附图说明
图1为本发明气相色谱气体进样系统的采样过程示意图。
图2为本发明气相色谱气体进样系统的进样过程示意图。
图3为本发明气相色谱气体进样系统的管路反吹过程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。根据下面的说明，本发明的目的、技术方案和优点将更加清楚。需要说明的是，所描述的实施例是本发明的优选实施例，而不是全部的实施例。
结合图1至图3所示，一种气相色谱气体进样系统，包含第一电磁阀11、第二电磁阀12、第三电磁阀13、定量环2、分流进样块3、背压阀4和色谱分析柱5，所述定量环2、分流进样块3及色谱分析柱5安装在柱温箱6内。所述定量环2及分流进样块3均由经钝化处理的不锈钢制成。
所述第一电磁阀11和第二电磁阀12均为两位五通阀，第一电磁阀11的P口与载气入口连接，第一电磁阀11的S口与第三电磁阀P口连接，第一电磁阀11的A口与第二电磁阀12的R口连接，第一电磁阀11的R口用堵头堵住。所述第三电磁阀13为两位三通阀，第三电磁阀13的A口与样品入口连接，第三电磁阀13的B口与吹扫气入口相连；所述定量环2的一端与第一电磁阀11的B口相连，定量环2的另一端与第二电磁阀12的P口相连，所述第二电磁阀12的B口为样品出口，第二电磁阀12的A口与分流进样块3的D口相连，所述分流进样块3的F口与色谱分析柱5相连，分流进样块3的E口与背压阀4的入口相连。上述术语中的相连是指以管路方式连接。
所述的分流进样块3内部的气体流路为倒置的T字形，分流进样块3的F口和E口位于T字形的两端，分流进样块3的D口位于T字形的顶端。
本发明还提供了上述气相色谱气体进样系统的工作方法，包括采样过程，进样过程和管路反吹过程。
如图1所示，所述采样过程为：第三电磁阀13的A口与P口导通，第一电磁阀11的P口与A口导通、S口与B口导通，第二电磁阀12的P口与B口导通、R口与A口导通，样品依次经由第三电磁阀13的A口、P口、第一电磁阀11的S口、B口逐渐充满定量环2，并经第二电磁阀12的P口、B口放空，载气则经由第一电磁阀11的P口、A口、第二电磁阀12的R口、A口进入到分流进样块3中，一部分载气进入色谱分析柱5中，另一部分经由分流出口排出；
如图2所示，所述进样过程为：第一电磁阀11的P口与B口导通、R口与A口导通，第二电磁阀12的P口与A口导通、S口与B口导通，载气则经由第一电磁阀11的P口、B口进入定量环2中，再由第二电磁阀12的P口、A口进入到分流进样块3中，从而将样品带入到色谱分析柱5进行分离；
如图3所示，所述管路反吹过程为：第三电磁阀13的B口与P口导通，第一电磁阀11的P口与A口导通、S口与B口导通，第二电磁阀12的P口与B口导通、R口与A口导通，吹扫气经由第三电磁阀13的B口、P口、第一电磁阀11的S口及B口开始吹扫定量环2，并从第二电磁阀12的P口、B口放空，载气则经由第一电磁阀11的P口、A口、第二电磁阀12的R口、A口进入到分流进样块3，一部分载气进入色谱分析柱5，另一部分经由分流出口排出。
本发明通过三个电磁阀、定量环及分流进样块的连接替代现有技术中的六通阀来实现样品的采集和进样，减小了进样系统的体积，简化了结构并可实现模块化，并降低了功耗和成本。确保了进样过程无死体积，通过电磁阀与定量环的切换，实现样品采集的准确定量，对未来分析仪器，特别是气相色谱气体分析的前处理系统，具有借鉴参考意义。
以上所述，仅是本发明优选实施例的描述说明，并非对本发明保护范围的限定，显然，任何熟悉本领域的技术人员基于上述实施例，可轻易想到替换或变化以获得其他实施例，这些均应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种气相色谱气体进样系统，其特征在于：
包含第一电磁阀(11)、第二电磁阀(12)、第三电磁阀(13)、定量环(2)、分流进样块(3)、背压阀(4)和色谱分析柱(5)，所述定量环(2)、分流进样块(3)及色谱分析柱(5)安装在柱温箱(6)内，
所述第一电磁阀(11)和第二电磁阀(12)均为两位五通阀，第一电磁阀(11)的P口与载气入口连接，第一电磁阀(11)的S口与第三电磁阀P口连接，第一电磁阀(11)的A口与第二电磁阀(12)的R口连接，第一电磁阀(11)的R口用堵头堵住；
所述第三电磁阀(13)为两位三通阀，第三电磁阀(13)的A口与样品入口连接，第三电磁阀(13)的B口与吹扫气入口相连；
所述定量环(2)的一端与第一电磁阀(11)的B口相连，另一端与第二电磁阀(12)的P口相连，所述第二电磁阀(12)的B口为样品出口，第二电磁阀(12)的A口与分流进样块(3)的D口相连，所述分流进样块(3)的F口与色谱分析柱(5)相连，分流进样块(3)的E口与背压阀(4)的入口相连。
2.根据权利要求1所述的气相色谱气体进样系统，其特征在于：
所述的分流进样块(3)内部的气体流路为倒置的T字形，分流进样块(3)的F口和E口位于T字形的两端，分流进样块(3)的D口位于T字形的顶端。
3.根据权利要求1所述的气相色谱气体进样系统，其特征在于：
所述定量环(2)及分流进样块(3)均由经钝化处理的不锈钢制成。
4.一种气相色谱气体进样系统的工作方法，其特征在于，包括采样过程，进样过程和管路反吹过程：
所述采样过程为：第三电磁阀(13)的A口与P口导通，第一电磁阀(11)的P口与A口导通、S口与B口导通，第二电磁阀(12)的P口与B口导通、R口与A口导通，样品依次经由第三电磁阀(13)的A口、P口、第一电磁阀(11)的S口、B口逐渐充满定量环(2)，并经第二电磁阀(12)的P口、B口放空，载气则经由第一电磁阀(11)的P口、A口、第二电磁阀(12)的R口、A口进入到分流进样块(3)中，一部分载气进入色谱分析柱(5)中，另一部分经由分流出口排出；
所述进样过程为：第一电磁阀(11)的P口与B口导通、R口与A口导通，第二电磁阀(12)的P口与A口导通、S口与B口导通，载气则经由第一电磁阀(11)的P口、B口进入定量环(2)中，再由第二电磁阀(12)的P口、A口进入到分流进样块(3)中，从而将样品带入到色谱分析柱(5)进行分离；
所述管路反吹过程为：第三电磁阀(13)的B口与P口导通，第一电磁阀(11)的P口与A口导通、S口与B口导通，第二电磁阀(12)的P口与B口导通、R口与A口导通，吹扫气经由第三电磁阀(13)的B口、P口、第一电磁阀(11)的S口及B口开始吹扫定量环(2)，并从第二电磁阀(12)的P口、B口放空，载气则经由第一电磁阀(11)的P口、A口、第二电磁阀(12)的R口、A口进入到分流进样块(3)，一部分载气进入色谱分析柱(5)，另一部分经由分流出口排出。
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