CN112461951A - 一种色谱分析仪 - Google Patents

Abstract

本发明的一种色谱分析仪，包括：箱体，箱体侧壁上设置有气压表和压力调节按钮，箱体的左端设置有把手，箱体的外壁上设置有控制面板，箱体底端对称设置有四个万向轮，箱体的右端设置有盖板，盖板上端与箱体外壁铰链连接，盖板下端与箱体外壁通过螺钉连接，箱体内壁上分别设置有柱箱、加热阀箱、氢火焰离子化检测器、流量电磁阀，柱箱下方设置有加热阀箱，柱箱上方设置有氢火焰离子化检测器，柱箱与载气钢瓶连通，柱箱与加热阀箱通过气管连通，加热阀箱与氢火焰离子化检测器通过气管连通，气管上设置有流量电磁阀。本发明的目的在于提供一种携带搬运方便、散热效率高的色谱分析仪。

Description

一种色谱分析仪

技术领域

本发明属于分析设备技术领域，具体涉及一种色谱分析仪。

背景技术

色谱分析仪是利用色谱分离技术和检测技术，对多组分的复杂混合物进行定性和定量分析的仪器。通常可用于分析土壤中热稳定且沸点不超过500℃的有机物，如挥发性有机物、有机氯、有机磷、多环芳烃、酞酸酯等。色谱分析仪是以气体作为流动相(载气)。当样品由微量注射器“注射”进入进样器后，被载气携带进入填充柱或毛细管色谱柱。由于样品中各组分在色谱柱中的流动相(气相)和固定相(液相或固相)间分配或吸附系数的差异，在载气的冲洗下，各组分在两相间作反复多次分配使各组分在柱中得到分离，然后用接在柱后的检测器根据组分的物理化学特性将各组分按顺序检测出来。检测器对每个组分所给出的信号，在记录仪上表现为一个个的峰，称为色谱峰。色谱峰上的极大值是定性分析的依据，而色谱峰所包罗的面积则取决于对应组分的含量，故峰面积是定量分析的依据。一个混合物样品注入后，由记录仪记录得到的曲线，称为色谱图。分析色谱图就可以得到定性分析和定量分析结果。现有的气相色谱仪由于携带搬运不方便，对于样品的分析只能局限于实验室，不方便对样品进行检测分析。

发明内容

因此，本发明要解决现有技术中携带搬运不方便的问题。

为此，采用的技术方案是，本发明的一种色谱分析仪，包括：箱体，所述箱体侧壁上设置有气压表和压力调节按钮，所述箱体的左端设置有把手，所述箱体的外壁上设置有控制面板，所述箱体底端对称设置有四个万向轮，所述箱体的右端设置有盖板，所述盖板上端与所述箱体外壁铰链连接，所述盖板下端与所述箱体外壁通过螺钉连接。

优选的，所述箱体内壁上分别设置有柱箱、加热阀箱、氢火焰离子化检测器、流量电磁阀，所述柱箱下方设置有加热阀箱，所述柱箱上方设置有氢火焰离子化检测器，柱箱与载气钢瓶连通，柱箱与加热阀箱通过气管连通，加热阀箱与氢火焰离子化检测器通过气管连通，气管上设置有流量电磁阀。

优选的，所述箱体外壁上设置有电源插孔。

优选的，所述箱体内设置有散热装置，所述散热装置包括：滑块、过滤网、齿板、扇叶；

所述箱体内设置有竖直方向的支撑板，所述支撑板的上下两端分别与所述箱体内壁固定连接，所述支撑板内设置有竖直方向的滑槽，所述滑槽的左右两侧分别设置有第一导向口和第二导向口，所述第一导向口和第二导向口均竖直方向设置，且与滑槽连通，所述滑槽内设置有滑块，所述滑块能沿着所述滑槽上下往复运动；

所述箱体的右侧壁上设置有若干散热孔，所述散热孔靠近所述箱体内的一端上设置有过滤网，连接杆一端与所述滑块连接，连接杆另一端穿过第二导向口与扫刷连接，扫刷能与过滤网接触；

所述支撑板上设置有通孔，所述通孔位于所述滑槽的下方，所述支撑板的右侧面上设置有第一电机，所述第一电机的输出轴穿过通孔与第一转轴一端连接，第一转轴另一端与齿轮连接；

所述齿轮的上方设置有齿板，所述齿板为矩形，所述齿板的两端为第一弧形部，所述齿板的外圆周壁上设置有齿牙，所述齿板与所述齿轮啮合，第二转轴一端与齿板上端连接，第二转轴另一端穿过第一导向口与滑块转动连接；

所述齿板左侧设置有转板，所述转板与所述齿板相平行，所述转板的两端设置有第二弧形部，所述转板与所述齿板之间通过连接块连接，所述转板上端远离所述连接块的一侧设置有第二电机，所述第二电机的输出轴上设置有扇叶。

优选的，所述把手上套设有橡胶套。

优选的，所述橡胶套外壁上设置有防滑纹。

优选的，所述箱体顶端设置有吊环。

优选的，所述盖板上设置有观察窗。

优选的，所述散热装置还包括控制器，所述控制器与所述第一电机和第二电机电连接；其中，

所述控制器由温度传感器和、恒温器和MCU处理器组成；其中，

所述恒温器根据所述温度传感器检测的实时温度，向所述MCU处理器输出恒温调控信号；

所述MCU处理器根据所述恒温调控信号控制所述风扇的转速。

优选的，所述控制器控制所述风扇的风速包括以下步骤：

步骤1：所述控制器根据所述温度传感器检测的实时温度，确定控制器向所述第二电机的输出信号X；

其中，所述T_s表示实时温度；所述D_t表示t时刻的控制动作参数；所述x_t表示t时刻调控前的第二电机参数，所述y_t表示t时刻调控后的第二电机参数；所述k恒温特征权重，

所述f_t表示t时刻的所述第二电机的电压频率；所述u_t表示t时刻的所述第二电机的实时电压；所述C表示时间常数；所述Q恒温期望值；所述F表示控制偏差量；所述H(u)表示恒温器的传递函数；所述p表示箱体内温度负荷的实时变化量；

步骤2：根据所述第二电机的输出信号X，确定所述风扇的风速v；

所述T_q表示期望的恒温温度；所述C表示箱体内空气的比热容；所述ρ表示箱体内的空气密度；所述I_t表示t时刻的所述第二电机的实时电流；所述

表示所述第二电机的实时电压的相位。

本发明技术方案具有以下优点：

1.本发明的一种色谱分析仪，包括：柱箱、加热阀箱、氢火焰离子化检测器，将需要分析的试样经柱箱的入口通过微量注射器注入，载气钢瓶中的载气进入到柱箱内，样品被载气携带进入填充柱或毛细管色谱柱，又于样品中各组分在色谱柱中的流动相和固定相间分配或吸附系数的差异，在载气的冲洗下，各组分在两相间作反复多次分配使各组分在柱中得到分离，然后在加热阀箱内进行加热，再进入氢火焰离子化检测器内根据组分的物理化学特性将各组分按顺序检测出来。

2.本发明的一种色谱分析仪，包括：箱体，箱体侧壁上设置有气压表和压力调节按钮，箱体的左端设置有把手，箱体的外壁上设置有控制面板，箱体底端对称设置有四个万向轮，箱体的右端设置有盖板，盖板上端与箱体外壁铰链连接，盖板下端与箱体外壁通过螺钉连接。当需要搬运色谱分析仪时，用手推动把手，通过四个万向轮就能方便的将箱体搬运到所需的地方进行样品的成分进行分析，通过在控制面板上进行分析参数的设置，最终色谱图会在控制面板上的显示屏显示出来。当色谱分析仪出现故障时，打开盖板就能进行零件的更换维修，拆卸安装方便。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中箱体内部结构示意图；

图3是本发明中散热装置的结构示意图；

图4为本发明中齿轮和齿板的啮合结构示意图；

图5为本发明中转板及扇叶的结构示意图；

图6为本发明中橡胶套及吊环的结构示意图。

其中，1-箱体，2-气压表，3-压力调节按钮，4-把手，5-控制面板，6-万向轮，7-盖板，8-柱箱，9-加热阀箱，10-氢火焰离子化检测器，11-流量电磁阀，12-电源插孔，13-支撑板，14-滑槽，15-第一导向口，16-第二导向口，17-滑块，18-散热孔，19-过滤网，20-连接杆，21-扫刷，22-通孔，23-第一电机，24-第一转轴，25-齿轮，26-齿板，27-第一弧形部，28-第二转轴，29-转板，30-第二弧形部，31-连接块，32-第二电机，33-扇叶，34-橡胶套，35-吊环。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种色谱分析仪，如图1所示，包括：箱体1，所述箱体1侧壁上设置有气压表2和压力调节按钮3，所述箱体1的左端设置有把手4，所述箱体1的外壁上设置有控制面板5，所述箱体1底端对称设置有四个万向轮6，所述箱体1的右端设置有盖板7，所述盖板7上端与所述箱体1外壁铰链连接，所述盖板7下端与所述箱体1外壁通过螺钉连接。

上述技术方案的工作原理及有益技术效果：当需要搬运色谱分析仪时，用手推动把手4，通过四个万向轮6就能方便的将箱体1搬运到所需的地方进行样品的成分进行分析，通过在控制面板5上进行分析参数的设置，最终色谱图会在控制面板5上的显示屏显示出来。当色谱分析仪出现故障时，打开盖板7就能进行零件的更换维修，拆卸安装方便。

在一个实施例中，如图2所示，所述箱体1内壁上分别设置有柱箱8、加热阀箱9、氢火焰离子化检测器10、流量电磁阀11，所述柱箱8下方设置有加热阀箱9，所述柱箱8上方设置有氢火焰离子化检测器10，柱箱8与载气钢瓶连通，柱箱8与加热阀箱9通过气管连通，加热阀箱9与氢火焰离子化检测器10通过气管连通，气管上设置有流量电磁阀11。箱体1内设置有控制芯片，能与用户终端无线通讯，实现远程操控分析仪进行样品的分析，并将分析数据传输到用户终端。另外，色部分析仪分为检测模块，控制模块，通讯模块，实现在箱体内的模块化分布，减小了空间的占用，也便于维修保养。

上述技术方案的工作原理及有益技术效果：将需要分析的试样经柱箱8的入口通过微量注射器注入，载气钢瓶中的载气进入到柱箱8内，样品被载气携带进入填充柱或毛细管色谱柱，又于样品中各组分在色谱柱中的流动相和固定相间分配或吸附系数的差异，在载气的冲洗下，各组分在两相间作反复多次分配使各组分在柱中得到分离，然后在加热阀箱9内进行加热，再进入氢火焰离子化检测器10内根据组分的物理化学特性将各组分按顺序检测出来，检测器对每个组分所给出的信号，在记录仪上表现为一个个的色谱峰，色谱峰上的极大值是定性分析的依据，而色谱峰所包罗的面积则取决于对应组分的含量，从而实现对试样的组分进行定量分析。

在一个实施例中，如图2所示，所述箱体1外壁上设置有电源插孔12，方便插接外部电源，提供电能。

在一个实施例中，如图3-5所示，所述箱体1内设置有散热装置，所述散热装置包括：滑块17、过滤网19、齿板26、扇叶33，

所述箱体1内设置有竖直方向的支撑板13，所述支撑板13的上下两端分别与所述箱体1内壁固定连接，所述支撑板13内设置有竖直方向的滑槽14，所述滑槽14的左右两侧分别设置有第一导向口15和第二导向口16，所述第一导向口15和第二导向口16均竖直方向设置，且与滑槽14连通，所述滑槽14内设置有滑块17，所述滑块17能沿着所述滑槽14上下往复运动；

所述箱体1的右侧壁上设置有若干散热孔18，所述散热孔18靠近所述箱体1内的一端上设置有过滤网19，连接杆20一端与所述滑块17连接，连接杆20另一端穿过第二导向口16与扫刷21连接，扫刷21能与过滤网19接触；

所述支撑板13上设置有通孔22，所述通孔22位于所述滑槽14的下方，所述支撑板13的右侧面上设置有第一电机23，所述第一电机23的输出轴穿过通孔22与第一转轴24一端连接，第一转轴24另一端与齿轮25连接；

所述齿轮25的上方设置有齿板26，所述齿板26为矩形，所述齿板26的两端为第一弧形部27，所述齿板26的外圆周壁上设置有齿牙，所述齿板26与所述齿轮25啮合，第二转轴28一端与齿板26上端连接，第二转轴28另一端穿过第一导向口15与滑块17转动连接；

所述齿板26左侧设置有转板29，所述转板29与所述齿板26相平行，所述转板29的两端设置有第二弧形部30，所述转板29与所述齿板26之间通过连接块31连接，所述转板29上端远离所述连接块31的一侧设置有第二电机32，所述第二电机32的输出轴上设置有扇叶33。

上述技术方案的工作原理及有益技术效果：当箱体1内热量过高时，启动第一电机23和第二电机32，第一电机23带动第一转轴24、齿轮25旋转，通过齿轮25与齿板26的啮合，带动齿板26旋转，由于齿板26的外圆周是不规则的环状，齿板26就带动连接块31、转板29旋转，转板29就带动第二电机32沿着转板29的外圆周做周向旋转，同时，第二电机32带动扇叶33自转进行吹风，对箱体1内壁上安装的柱箱8、加热阀箱9、氢火焰离子化检测器10进行扫描吹风散热。由于扇叶33能进行周向旋转的同时，又能自转，提高了对箱体1内电子器件的覆盖范围，再提高散热能力的同时，减小了风扇和电机的尺寸，增大了箱体1的空间，节省了散热装置的空间占用，使用更小的风扇和电机也节省了电能；另外，散热孔18能增加箱体1内的空气与外部空气的流动，提高散热效率；齿板26带动第二转轴28、滑块17沿着滑槽14上下往复运动，带动连接杆20、扫刷21上下往复运动，对过滤网19表面进行刷扫除尘，防止过滤网19表面堵塞。

在一个实施例中，如图6所示，所述把手4上套设有橡胶套34，橡胶套34能在手抓把手4时起到保护作用。

在一个实施例中，所述橡胶套34外壁上设置有防滑纹，防滑纹能增加摩擦力，防止打滑。

在一个实施例中，所述箱体1顶端设置有吊环35，吊环35能方便箱体1的吊挂进行搬运。

在一个实施例中，所述盖板7上设置有观察窗，方便工作人员观察1内的情况，以便出现故障时，及时采取措施。

优选的，所述散热装置还包括控制器，所述控制器与所述第一电机和第二电机电连接；其中，

所述控制器由温度传感器和、恒温器和MCU处理器组成；其中，

所述恒温器根据所述温度传感器检测的实时温度，向所述MCU处理器输出恒温调控信号；

所述MCU处理器根据所述恒温调控信号控制所述风扇的转速。

在本发明中与第一电机和第二电机连接的是MCU处理器，控制器相当于一个恒温反馈调节的控制器，基于调节风扇的风速，使得箱体内始终处于一个恒温的状态，恒温器为主动设置恒温温度值的自反馈恒温器，具体的恒温器型号和温度传感器型号，根据箱体的大小和恒温场景进行筛选。

优选的，所述控制器控制所述风扇的风速包括以下步骤：

步骤1：所述控制器根据所述温度传感器检测的实时温度，确定控制器向所述第二电机32的输出信号X；

其中，所述T_s表示实时温度；所述D_t表示t时刻的控制动作参数；所述x_t表示t时刻调控前的第二电机32参数，所述y_t表示t时刻调控后的第二电机32参数；所述k恒温特征权重，

所述f_t表示t时刻的所述第二电机32的电压频率；所述u_t表示t时刻的所述第二电机32的实时电压；所述C表示时间常数；所述Q恒温期望值；所述F表示控制偏差量；所述H(u)表示恒温器的传递函数；所述p表示箱体内温度负荷的实时变化量；

步骤2：根据所述第二电机32的输出信号X，确定所述风扇的风速v符合下式：；

其中，

所述T_q表示期望的恒温温度；所述C表示箱体内空气的比热容；所述ρ表示箱体内的空气密度；所述I_t表示t时刻的所述第二电机32的实时电流；所述

表示所述第二电机32的实时电压的相位。

上述技术方案额原理和有益效果在于：本发明基于在保持箱体内部的恒温状态时，基于控制器对第二电机32的控制，进而通过第二电带动风扇转动，因为第二电机32在具体实施时，型号是确定的、风扇的规格是确定的，因此，本发明基于恒温期望值、实时的第二电机32的参数(电压、电力等参数)，恒温器的传递函数和箱内的温度负荷实时变化量(温度负荷实时变化量与散热孔的散热效率相关)，得到控制器在控制第二电机32时的输出信号。其中，电机的参数包括型号、规格、功率等参数组成，输出信号属于电控信号，用于对第二电机32的转速进行控制，进而通过第二电机32控风扇进行吹风散热，在计算风扇的风速时，还需要考虑空气对风速的影响，因此本发明最后对于风扇的风速进行限定，实现对箱体的内的恒温状态，也使得箱体内的恒温状态时一种动态恒温。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种色谱分析仪，其特征在于，包括：箱体(1)，所述箱体(1)侧壁上设置有气压表(2)和压力调节按钮(3)，所述箱体(1)的左端设置有把手(4)，所述箱体(1)的外壁上设置有控制面板(5)，所述箱体(1)底端对称设置有四个万向轮(6)，所述箱体(1)的右端设置有盖板(7)，所述盖板(7)上端与所述箱体(1)外壁铰链连接，所述盖板(7)下端与所述箱体(1)外壁通过螺钉连接。

2.根据权利要求1所述的一种色谱分析仪，其特征在于，所述箱体(1)内壁上分别设置有柱箱(8)、加热阀箱(9)、氢火焰离子化检测器(10)、流量电磁阀(11)，所述柱箱(8)下方设置有加热阀箱(9)，所述柱箱(8)上方设置有氢火焰离子化检测器(10)，柱箱(8)与载气钢瓶连通，柱箱(8)与加热阀箱(9)通过气管连通，加热阀箱(9)与氢火焰离子化检测器(10)通过气管连通，气管上设置有流量电磁阀(11)。

3.根据权利要求1所述的一种色谱分析仪，其特征在于，所述箱体(1)外壁上设置有电源插孔(12)。

4.根据权利要求1所述的一种色谱分析仪，其特征在于，所述箱体(1)内设置有散热装置，所述散热装置包括：滑块(17)、过滤网(19)、齿板(26)、扇叶(33)，

所述箱体(1)内设置有竖直方向的支撑板(13)，所述支撑板(13)的上下两端分别与所述箱体(1)内壁固定连接，所述支撑板(13)内设置有竖直方向的滑槽(14)，所述滑槽(14)的左右两侧分别设置有第一导向口(15)和第二导向口(16)，所述第一导向口(15)和第二导向口(16)均竖直方向设置，且与滑槽(14)连通，所述滑槽(14)内设置有滑块(17)，所述滑块(17)能沿着所述滑槽(14)上下往复运动；

所述箱体(1)的右侧壁上设置有若干散热孔(18)，所述散热孔(18)靠近所述箱体(1)内的一端上设置有过滤网(19)，连接杆(20)一端与所述滑块(17)连接，连接杆(20)另一端穿过第二导向口(16)与扫刷(21)连接，扫刷(21)能与过滤网(19)接触；

所述支撑板(13)上设置有通孔(22)，所述通孔(22)位于所述滑槽(14)的下方，所述支撑板(13)的右侧面上设置有第一电机(23)，所述第一电机(23)的输出轴穿过通孔(22)与第一转轴(24)一端连接，第一转轴(24)另一端与齿轮(25)连接；

所述齿轮(25)的上方设置有齿板(26)，所述齿板(26)为矩形，所述齿板(26)的两端为第一弧形部(27)，所述齿板(26)的外圆周壁上设置有齿牙，所述齿板(26)与所述齿轮(25)啮合，第二转轴(28)一端与齿板(26)上端连接，第二转轴(28)另一端穿过第一导向口(15)与滑块(17)转动连接；

所述齿板(26)左侧设置有转板(29)，所述转板(29)与所述齿板(26)相平行，所述转板(29)的两端设置有第二弧形部(30)，所述转板(29)与所述齿板(26)之间通过连接块(31)连接，所述转板(29)上端远离所述连接块(31)的一侧设置有第二电机(32)，所述第二电机(32)的输出轴上设置有扇叶(33)。

5.根据权利要求1所述的一种色谱分析仪，其特征在于，所述把手(4)上套设有橡胶套(34)。

6.根据权利要求5所述的一种色谱分析仪，其特征在于，所述橡胶套(34)外壁上设置有防滑纹。

7.根据权利要求1所述的一种色谱分析仪，其特征在于，所述箱体(1)顶端设置有吊环(35)。

8.根据权利要求1所述的一种色谱分析仪，其特征在于，所述盖板(7)上设置有观察窗。

9.根据权利要求1所述的一种色谱分析仪，其特征在于，所述散热装置还包括控制器，所述控制器与所述第一电机和第二电机电连接；其中，

所述控制器由温度传感器和、恒温器和MCU处理器组成；其中，

所述恒温器根据所述温度传感器检测的实时温度，向所述MCU处理器输出恒温调控信号；

所述MCU处理器根据所述恒温调控信号控制所述风扇的转速。

10.根据权利要求9所述的一种色谱分析仪，其特征在于，所述控制器控制所述风扇的风速包括以下步骤：

步骤1：所述控制器根据所述温度传感器检测的实时温度，确定控制器向所述第二电机(32)的输出信号X；

其中，所述T_s表示实时温度；所述D_t表示t时刻的控制动作参数；所述x_t表示t时刻调控前的第二电机(32)参数，所述y_t表示t时刻调控后的第二电机(32)参数；所述k恒温特征权重，

所述f_t表示t时刻的所述第二电机(32)的电压频率；所述u_t表示t时刻的所述第二电机(32)的实时电压；所述C表示时间常数；所述Q恒温期望值；所述F表示控制偏差量；所述H(u)表示恒温器的传递函数；所述p表示箱体内温度负荷的实时变化量；

步骤2：根据所述第一电机的输出信号X，确定所述风扇的风速v；

其中，

所述T_q表示期望的恒温温度；所述C表示箱体内空气的比热容；所述ρ表示箱体内的空气密度；所述I_t表示t时刻的所述第二电机(32)的实时电流；所述

表示所述第二电机(32)的实时电压的相位。

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