CN112858544A - 一种用于气相色谱分析的自动进样器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于气相色谱分析的自动进样器，涉及实验辅助设备技术领域，包括进样箱，进样箱上设置有人机交互模块和控制模块，进样箱内底部设置有X轴移动组件，X轴移动组件上设置有样品盘，样品盘正上方设置有取样装置，取样装置连接有设置在进样箱内部的Y轴移动组件，取样装置包括Z轴移动组件、抓取组件、取样针头和输送流路，输送流路连接有抽取组件，抽取组件包括取样流路、进样流路、定量流路和阀组；X轴移动组件、Y轴移动组件和Z轴移动组件上均设置有光电编码器；抓取组件与Z轴移动组件之间设置有弹性组件。本发明具有实现自动可靠进样、高准确度和高稳定性的优点。

Description

一种用于气相色谱分析的自动进样器

技术领域

本发明涉及实验辅助设备技术领域，具体涉及一种用于气相色谱分析的自动进样器。

背景技术

气相色谱分析(gas chromatographic analysis，以下简称GC)，在发射药安定性试验GC过程中，气体样品抽取、进样环节中使用医用针筒和人工手动进样方式，会导致试验的结果存在较大波动，较差的试验重复性严重影响结果分析的客观性目前如何将繁琐易出错、误差高的手动进样变为超高精确度的自动进样，是本领域技术人员的研究方向。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种用于气相色谱分析的自动进样器。

一种用于气相色谱分析的自动进样器，包括进样箱，所述进样箱上设置有人机交互模块和控制模块，所述进样箱内底部设置有X轴移动组件，所述X轴移动组件上设置有用于放置多个待抽取样品瓶的样品盘，所述样品盘正上方设置有取样装置，所述取样装置连接有设置在所述进样箱内部的Y轴移动组件，所述取样装置包括Z轴移动组件、抓取组件、取样针头和输送流路，所述输送流路连接有抽取组件，所述抽取组件包括取样流路、进样流路、定量流路和阀组；其中，所述控制模块用于控制所述X轴移动组件带动所述样品盘沿X轴方向移动预设位移量，还用于控制所述Y轴移动组件带动所述取样装置沿Y轴方向移动预设位移量，还用于控制所述Z轴移动组件带动所述抓取组件沿Z轴方向移动预设位移量；所述X轴移动组件、所述Y轴移动组件和所述Z轴移动组件上均设置有光电编码器，所述光电编码器用于检测所述X轴移动组件、所述Y轴移动组件和所述Z轴移动组件的实时位移量，所述控制模块还用于对比和记录实时位移量和预设位移量；所述取样流路用于抽取待抽取样品瓶中气体至所述定量流路，所述进样流路用于吹送所述定量流路中的气体至分析仪，所述控制模块还用于控制所述阀组接通所述取样流路和所述定量流路，还用于控制所述阀组接通所述进样流路和所述定量流路；所述抓取组件与所述Z轴移动组件之间设置有弹性组件，所述弹性组件用于在取样针头扎入待抽取样品瓶前，控制所述抓取组件抓取待抽取样品瓶，还用于在取样针头抽出待抽取样品瓶过程中，控制所述抓取组件持续抓取待抽取样品瓶。X轴方向、Y轴方向和Z轴方向在空间内两两相互垂直；整个自动进样器中，控制模块采用MCU单片机+PCL6000系列最高功能脉冲控制芯片的搭配组合，人机交互模块采用基于ARMCortex-A8内核的AM335X微处理器驱动5寸触摸屏，可以通过触摸屏查看数据和设备信息，还可以调整设备参数，控制设备运行。在自动进样时，先通过人机交互模块获得预设位移信号，控制模块使用直线插补原则将预设位移信号转化为预设控制信号，并控制所述X轴移动组件和所述Y轴移动组件移动预设位移量，当Z轴移动组件、抓取组件和取样针头运动到待抽取样品瓶正上方时，控制模块控制Z轴移动组件运动，使得抓取组件抓取待抽取样品瓶，由于抓取组件先接触待抽取样品瓶，通过弹性组件的作用，在取样针头插入待抽取样品瓶内部之前，能保证待抽取样品瓶的稳定性足够，从而提高取样可靠性，取样针头插入待抽取样品瓶内部后，控制模块启动后，控制所述阀组接通所述取样流路和所述定量流路，通过取样流路抽取待抽取样品瓶中气体至定量流路中，然后控制所述阀组断开所述取样流路和所述定量流路，并接通所述进样流路和定量流路，通过进样流路将定量流路中气体吹送至分析仪内，从而完成单次自动进样，完成自动进样后，控制模块控制Z轴移动组件运动，使得取样针头逐渐抽出待抽取样品瓶内部，在抽出过程中，由于弹性组件的作用，同样能够保证待抽取样品瓶的稳定性足够，防止由于取样针头和待抽取样品瓶顶部存在摩擦力而将待抽取样品瓶带起，直至取样针头全部抽出待抽取样品瓶，此时弹性组件和抓取组件跟随Z轴移动组件运动，再控制所述X轴移动组件和所述Y轴移动组件移动至下一个待抽取样品瓶正上方，或者复位。

优选地，Z轴移动组件包括安装角板、滑动轨道、上滑动组件、第一驱动电机和第一螺纹杆，所述安装角板设置在所述Y轴移动组件上，所述滑动轨道沿Z轴方向设置在所述安装角板上，所述上滑动组件卡设在所述滑动轨道上，所述第一驱动电机连接所述第一螺纹杆，所述第一螺纹杆穿通并锁合在所述上滑动组件上；所述抓取组件包括下滑动组件和抓取头，所述下滑动组件卡设在所述滑动轨道上，所述抓取头用于抵住待抽取样品瓶并限位其顶部；所述取样针头设置在所述上滑动组件上，所述取样针头延伸并穿进所述抓取头，所述下滑动组件和所述上滑动组件之间设置所述弹性组件。Z轴移动组件、抓取组件和取样针头位于待抽取样品瓶上方后，第一驱动电机正转，使得第一螺纹杆转动，第一螺纹杆带动上滑动组件沿滑动轨道向下移动，在弹性组件的作用下，使得下滑动组件被推动并沿滑动轨道朝下移动，直至抓取头抵住并抓取待抽取样品瓶顶部，继续在上滑动组件的持续下移后，取样针头会扎入待抽取样品瓶内，并进行抽取；抽取完成后，第一驱动电机反转，第一螺纹杆反转后带动上滑动组件沿滑动轨道向上运动，在一定时间段内，由于弹性组件的弹力作用，下滑动组件不会移动，抓取头始终抵住待抽取样品瓶，并让取样针头抽出待抽取样品瓶，然后在上滑动组件沿滑动轨道向上运动一定距离后，上滑动组件通过弹性组件带动下滑动组件向上运动，从而让抓取头脱离待抽取样品瓶。

优选地，弹性组件包括：设置在所述下滑动组件上并且延伸进所述上滑动组件内的导向杆；和套设在所述导向杆上的压缩弹簧；其中，所述压缩弹簧位于所述下滑动组件顶面至所述上滑动组件底面之间，所述上滑动组件能够沿所述导向杆朝所述下滑动组件移动。上滑动组件沿所述导向杆朝所述下滑动组件移动后，压缩弹簧被压缩，弹力增大，反之弹力减小。

优选地，X轴移动组件包括：设置在所述进样箱内部底面的第二驱动电机；连接所述第二驱动电机并且沿所述X轴方向延伸的第二螺纹杆；锁合在所述第二螺纹杆上的内螺纹块；沿X轴方向延伸的第一限位杆；套设在所述限位杆上的第一移动块；以及固定在所述内螺纹块和第一移动块上的限位承板；其中，所述样品盘卡设在所述限位承板上。同样的，第二驱动电机驱动第二螺纹杆正转和反转，从而使得内螺纹块沿第二螺纹杆方向移动，进而带动限位承板沿X轴方向移动。

优选地，Y轴移动组件包括：设置在所述进样箱内部的第三驱动电机；连接所述第二驱动电机并且沿所述Y轴方向延伸的同步带；啮合在所述齿带上的啮合块；沿Y轴方向延伸的第二限位杆；以及套设在所述限位杆上的第二移动块；其中，所述第二限位杆和第二移动块上固定所述安装角板。同样的，第三驱动电机带动齿带运动，齿带带动与其啮合的啮合块运动，由于齿带沿Y轴方向延伸，进一步地，进而带动安装角板沿Y轴方向移动。

优选地，阀组包括三通电磁阀、第一六通电磁阀和第二六通电磁阀，所述第一六通电磁阀和第二六通电磁阀用于接通或断开所述取样流路和所述定量流路、所述进样流路和所述定量流路。

优选地，定量流路包括第一定量环和第二定量环；所述取样流路一端接通所述输送流路并且另一端连接有吹气装置，所述取样流路上设置所述三通电磁阀，所述三通电磁阀连接有真空泵；所述第一六通电磁阀用于接通或断开所述取样流路和第一定量环，所述第二六通电磁阀用于接通或断开所述取样流路和第二定量环。

优选地，进样流路一端连接有气源并且另一端连接所述分析仪；所述第一六通电磁阀用于接通或断开所述进样流路和第一定量环，所述第二六通电磁阀用于接通或断开所述进样流路和第二定量环。进行抽取时，用户先设定预设第一吹扫时间段、预设第二吹扫时间段、预设取样时间段和预设进样时间段，每个时间段可以是起始时间点加结束时间点的组合，比如7:00至7:01,也可以是具体时间段，比如60S；再控制第一六通电磁阀、第二六通电磁阀接通取样流路和所述定量流路，开启吹扫装置和气源，气源和吹气装置不断吹扫整个进样流路和取样流路，持续预设第一吹扫时间段后，则可判定进样流路和取样流路内部被吹扫干净，此时关闭吹扫装置和气源；再控制三通电磁阀接入真空泵，开启真空泵，通过取样流路不断吸入待抽取样品瓶中气体，持续预设取样时间段后，可判定待抽取样品中气体充满第一定量环和第二定量环中，此时关闭真空泵；控制第一六通电磁阀和第二六通电磁阀接通进样流路和所述定量流路，开启气源，气源不断吹送进样流路，从而将第一定量环和第二定量环中待抽取样品气体吹送至分析仪中，持续预设进样时间段后，判定第一定量环和第二定量环中气体全部进样完成，关闭气源；最后进行复位操作，让所有部位复位。

优选地，第一六通电磁阀和所述第二六通电磁阀上均设置有磁编码器，所述磁编码器用于检测并记录所述第一六通电磁阀和第二六通电磁阀的实时转动量。通过磁编码器的检测和记录，从而提高整个自动进样器的安全性能。

优选地，取样流路和所述进样流路上均设置有压力传感器，所述压力传感器用于检测取样流路和进样流路的实时压力。同样的，通过压力传感器的检测作用，进一步提高整个自动进样器的安全性能。

本发明的有益效果体现在：

1、本发明的整个自动进样器中，光电编码器能够检测X轴移动组件、Y轴移动组件和Z轴移动组件的实时位移量，从而在运行的过程中会产生实时反馈，并将实时位移量与预设位移量对比和记录，实时判断位置的准确性，保障了仪器的运行稳定性。

2、通过上滑动组件和下滑动组件交替移动的方式，能够实现对待抽取样品瓶进行稳定抽取，一方面能够在抓取待抽取样品瓶的过程中提高准确性，防止空扎和扎错，在保证限位体与待抽取样品瓶顶部充分接触基础上，实现取样针头的可靠扎入，另一方面能够在抽取待抽取样品瓶完成后的过程中提高稳定性，在取样针头离开整个待抽取样品瓶之后才会让限位体与待抽取样品瓶顶部分离，防止当取样针头从待抽取样品瓶中拿出时，由于取样针头和待抽取样品瓶顶部存在摩擦力而将待抽取样品瓶带起，并造成故障。

3、在整个取样进样过程中，通过采用双六通阀和双定量环的设计，将现有标准内试验法的取样进样流程进行了最大优化，提高取样的可控性、稳定性和准确性，增大进样效率，提高进样准确度，更关键的是，抽取流路和吹送流路通过配合气源和吹气装置，能够实现快速地清理整个抽取流路和吹送流路，完全避免了上一次的进样过程影响到下一次的进样过程，从而大大降低持续作业成本，提高持续作业效率和效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的结构立体图；

图2为本发明图1的结构透视图；

图3为本发明的部分结构立体图；

图4为本发明X轴移动组件和Y轴移动组件的部分结构立体图；

图5为本发明取样装置的结构立体图；

图6为本发明抽取组件的部分结构正视图；

图7为本发明抽取组件在一种状态下的结构示意图；

图8为本发明抽取组件在另一种状态下的结构示意图。

附图标记：

1-进样箱，11-人机交互模块，12-样品盘，13-待抽取样品瓶，2-X轴移动组件，21-第二驱动电机，22-第二螺纹杆，23-内螺纹块，24-第一限位杆，25-第一移动块，26-限位承板，3-Y轴移动组件，31-第三驱动电机，32-齿带，33-啮合块，34-第二限位杆，35-第二移动块，4-取样装置，41-Z轴移动组件，411-安装角板，412-滑动轨道，413-上滑动组件，414-第一驱动电机，415-第一螺纹杆，42-抓取组件，421-下滑动组件，422-抓取头，43-取样针头，44-输送流路，45-弹性组件，451-导向杆，452-压缩弹簧，5-抽取组件，51-取样流路，511-吹气装置，512-真空泵，52-进样流路，521-气源，522-分析仪，53-定量流路，531-第一定量环，532-第二定量环，54-阀组，541-第一六通电磁阀，542-第二六通电磁阀，543-三通电磁阀。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和出示的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通操作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1至图8所示，一种用于气相色谱分析的自动进样器，包括进样箱1，进样箱1上设置有人机交互模块11和控制模块，进样箱1内底部设置有X轴移动组件2，X轴移动组件2上设置有用于放置多个待抽取样品瓶13的样品盘12，样品盘12正上方设置有取样装置4，取样装置4连接有设置在进样箱1内部的Y轴移动组件3，取样装置4包括Z轴移动组件41、抓取组件42、取样针头43和输送流路44，输送流路44连接有抽取组件5，抽取组件5包括取样流路51、进样流路52、定量流路53和阀组54；其中，控制模块用于控制X轴移动组件2带动样品盘12沿X轴方向移动预设位移量，还用于控制Y轴移动组件3带动取样装置4沿Y轴方向移动预设位移量，还用于控制Z轴移动组件41带动抓取组件42沿Z轴方向移动预设位移量；X轴移动组件2、Y轴移动组件3和Z轴移动组件41上均设置有光电编码器，光电编码器用于检测X轴移动组件2、Y轴移动组件3和Z轴移动组件41的实时位移量，控制模块还用于对比和记录实时位移量和预设位移量；取样流路51用于抽取待抽取样品瓶13中气体至定量流路53，进样流路52用于吹送定量流路53中的气体至分析仪522，控制模块还用于控制阀组54接通取样流路51和定量流路53，还用于控制阀组54接通进样流路52和定量流路53；抓取组件42与Z轴移动组件41之间设置有弹性组件45，弹性组件45用于在取样针头43扎入待抽取样品瓶13前，控制抓取组件42抓取待抽取样品瓶13，还用于在取样针头43抽出待抽取样品瓶13过程中，控制抓取组件42持续抓取待抽取样品瓶13。

在本实施方式中，需要说明的是，X轴方向、Y轴方向和Z轴方向在空间内两两相互垂直；整个自动进样器中，控制模块采用MCU单片机+PCL6000系列最高功能脉冲控制芯片的搭配组合，人机交互模块11采用基于ARM Cortex-A8内核的AM335X微处理器驱动5寸触摸屏，可以通过触摸屏查看数据和设备信息，还可以调整设备参数，控制设备运行。在自动进样时，先通过人机交互模块11获得预设位移信号，控制模块使用直线插补原则将预设位移信号转化为预设控制信号，并控制X轴移动组件2和Y轴移动组件3移动预设位移量，当Z轴移动组件41、抓取组件42和取样针头43运动到待抽取样品瓶13正上方时，控制模块控制Z轴移动组件41运动，使得抓取组件42抓取待抽取样品瓶13，由于抓取组件42先接触待抽取样品瓶13，通过弹性组件45的作用，在取样针头43插入待抽取样品瓶13内部之前，能保证待抽取样品瓶13的稳定性足够，从而提高取样可靠性，取样针头43插入待抽取样品瓶13内部后，控制模块启动后，控制阀组54接通取样流路51和定量流路53，通过取样流路51抽取待抽取样品瓶13中气体至定量流路53中，然后控制阀组54断开取样流路51和定量流路53，并接通进样流路52和定量流路53，通过进样流路52将定量流路53中气体吹送至分析仪522内，从而完成单次自动进样，完成自动进样后，控制模块控制Z轴移动组件41运动，使得取样针头43逐渐抽出待抽取样品瓶13内部，在抽出过程中，由于弹性组件45的作用，同样能够保证待抽取样品瓶13的稳定性足够，防止由于取样针头43和待抽取样品瓶13顶部存在摩擦力而将待抽取样品瓶13带起，直至取样针头43全部抽出待抽取样品瓶13，此时弹性组件45和抓取组件42跟随Z轴移动组件41运动，再控制X轴移动组件2和Y轴移动组件3移动至下一个待抽取样品瓶13正上方，或者复位。

综上，在整个自动进样过程中，光电编码器能够检测X轴移动组件2、Y轴移动组件3和Z轴移动组件41的实时位移量，从而在运行的过程中会产生实时反馈，并将实时位移量与预设位移量对比和记录，实时判断位置的准确性，保障了仪器的运行稳定性；能够实现对待抽取样品瓶13进行稳定抽取，一方面能够在抓取待抽取样品瓶13的过程中提高准确性，防止空扎和扎错，在保证限位体与待抽取样品瓶13顶部充分接触基础上，实现取样针头43的可靠扎入，另一方面能够在抽取待抽取样品瓶13完成后的过程中提高稳定性，在取样针头43离开整个待抽取样品瓶13之后才会让限位体与待抽取样品瓶13顶部分离，防止当取样针头43从待抽取样品瓶13中拿出时，由于取样针头43和待抽取样品瓶13顶部存在摩擦力而将待抽取样品瓶13带起，并造成故障。

具体地，Z轴移动组件41包括安装角板411、滑动轨道412、上滑动组件413、第一驱动电机414和第一螺纹杆415，安装角板411设置在Y轴移动组件3上，滑动轨道412沿Z轴方向设置在安装角板411上，上滑动组件413卡设在滑动轨道412上，第一驱动电机414连接第一螺纹杆415，第一螺纹杆415穿通并锁合在上滑动组件413上；抓取组件42包括下滑动组件421和抓取头422，下滑动组件421卡设在滑动轨道412上，抓取头422用于抵住待抽取样品瓶13并限位其顶部；取样针头43设置在上滑动组件413上，取样针头43延伸并穿进抓取头422，下滑动组件421和上滑动组件413之间设置弹性组件45。

在本实施方式中，需要说明的是，Z轴移动组件41、抓取组件42和取样针头43位于待抽取样品瓶13上方后，第一驱动电机414正转，使得第一螺纹杆415转动，第一螺纹杆415带动上滑动组件413沿滑动轨道412向下移动，在弹性组件45的作用下，使得下滑动组件421被推动并沿滑动轨道412朝下移动，直至抓取头422抵住并抓取待抽取样品瓶13顶部，继续在上滑动组件413的持续下移后，取样针头43会扎入待抽取样品瓶13内，并进行抽取；抽取完成后，第一驱动电机414反转，第一螺纹杆415反转后带动上滑动组件413沿滑动轨道412向上运动，在一定时间段内，由于弹性组件45的弹力作用，下滑动组件421不会移动，抓取头422始终抵住待抽取样品瓶13，并让取样针头43抽出待抽取样品瓶13，然后在上滑动组件413沿滑动轨道412向上运动一定距离后，上滑动组件413通过弹性组件45带动下滑动组件421向上运动，从而让抓取头422脱离待抽取样品瓶13。

具体地，弹性组件45包括：设置在下滑动组件421上并且延伸进上滑动组件413内的导向杆451；和套设在导向杆451上的压缩弹簧452；其中，压缩弹簧452位于下滑动组件421顶面至上滑动组件413底面之间，上滑动组件413能够沿导向杆451朝下滑动组件421移动。

在本实施方式中，需要说明的是，上滑动组件413沿导向杆451朝下滑动组件421移动后，压缩弹簧452被压缩，弹力增大，反之弹力减小。

具体地，X轴移动组件2包括：设置在进样箱1内部底面的第二驱动电机21；连接第二驱动电机21并且沿X轴方向延伸的第二螺纹杆22；锁合在第二螺纹杆22上的内螺纹块23；沿X轴方向延伸的第一限位杆24；套设在限位杆上的第一移动块25；以及固定在内螺纹块23和第一移动块25上的限位承板26；其中，样品盘12卡设在限位承板26上。

在本实施方式中，需要说明的是，同样的，第二驱动电机21驱动第二螺纹杆22正转和反转，从而使得内螺纹块23沿第二螺纹杆22方向移动，进而带动限位承板26沿X轴方向移动。

具体地，Y轴移动组件3包括：设置在进样箱1内部的第三驱动电机31；连接第二驱动电机21并且沿Y轴方向延伸的齿带32；啮合在齿带32上的啮合块33；沿Y轴方向延伸的第二限位杆34；以及套设在限位杆上的第二移动块35；其中，第二限位杆34和第二移动块35上固定安装角板411。

在本实施方式中，需要说明的是，同样的，第三驱动电机31带动齿带32运动，齿带32带动与其啮合的啮合块33运动，由于齿带32沿Y轴方向延伸，进一步地，进而带动安装角板411沿Y轴方向移动。

具体地，阀组54包括三通电磁阀543、第一六通电磁阀541和第二六通电磁阀542，第一六通电磁阀541和第二六通电磁阀542用于接通或断开取样流路51和定量流路53、进样流路52和定量流路53。

具体地，定量流路53包括第一定量环531和第二定量环532；取样流路51一端接通输送流路44并且另一端连接有吹气装置511，取样流路51上设置三通电磁阀543，三通电磁阀543连接有真空泵512；第一六通电磁阀541用于接通或断开取样流路51和第一定量环531，第二六通电磁阀542用于接通或断开取样流路51和第二定量环532。

具体地，进样流路52一端连接有气源521并且另一端连接分析仪522；第一六通电磁阀541用于接通或断开进样流路52和第一定量环531，第二六通电磁阀542用于接通或断开进样流路52和第二定量环532。

在本实施方式中，需要说明的是，进行抽取时，用户先设定预设第一吹扫时间段、预设第二吹扫时间段、预设取样时间段和预设进样时间段，每个时间段可以是起始时间点加结束时间点的组合，比如7:00至7:01,也可以是具体时间段，比如60S；再控制第一六通电磁阀541、第二六通电磁阀542接通取样流路51和定量流路53，开启吹扫装置和气源521，气源521和吹气装置511不断吹扫整个进样流路52和取样流路51，持续预设第一吹扫时间段后，则可判定进样流路52和取样流路51内部被吹扫干净，此时关闭吹扫装置和气源521；再控制三通电磁阀543接入真空泵512，开启真空泵512，通过取样流路51不断吸入待抽取样品瓶13中气体，持续预设取样时间段后，可判定待抽取样品中气体充满第一定量环531和第二定量环532中，此时关闭真空泵512；控制第一六通电磁阀541和第二六通电磁阀542通进样流路52和定量流路53，开启气源521，气源521不断吹送进样流路52，从而将第一定量环531和第二定量环532中待抽取样品气体吹送至分析仪522中，持续预设进样时间段后，判定第一定量环531和第二定量环532中气体全部进样完成，关闭气源521；最后进行复位操作，让所有部位复位。综上，整个取样进样过程中，通过采用双六通阀和双定量环的设计，将现有标准内试验法的取样进样流程进行了最大优化，提高取样的可控性、稳定性和准确性，增大进样效率，提高进样准确度，更关键的是，抽取流路和吹送流路通过配合气源521和吹气装置511，能够实现快速地清理整个抽取流路和吹送流路，完全避免了上一次的进样过程影响到下一次的进样过程，从而大大降低持续作业成本，提高持续作业效率和效果。

具体地，第一六通电磁阀541和第二六通电磁阀542上均设置有磁编码器，磁编码器用于检测并记录第一六通电磁阀541和第二六通电磁阀542的实时转动量。

在本实施方式中，需要说明的是，通过磁编码器的检测和记录，从而提高整个自动进样器的安全性能。

具体地，取样流路51和进样流路52上均设置有压力传感器，压力传感器用于检测取样流路51和进样流路52的实时压力。

在本实施方式中，需要说明的是，同样的，通过压力传感器的检测作用，进一步提高整个自动进样器的安全性能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通操作人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种用于气相色谱分析的自动进样器，其特征在于，包括进样箱，所述进样箱上设置有人机交互模块和控制模块，所述进样箱内底部设置有X轴移动组件，所述X轴移动组件上设置有用于放置多个待抽取样品瓶的样品盘，所述样品盘正上方设置有取样装置，所述取样装置连接有设置在所述进样箱内部的Y轴移动组件，所述取样装置包括Z轴移动组件、取样针头和输送流路，所述输送流路连接有抽取组件，所述抽取组件包括取样流路、进样流路、定量流路和阀组；其中，

所述控制模块用于控制所述X轴移动组件带动所述样品盘沿X轴方向移动预设位移量，还用于控制所述Y轴移动组件带动所述取样装置沿Y轴方向移动预设位移量，还用于控制所述Z轴移动组件带动所述抓取组件沿Z轴方向移动预设位移量；

所述X轴移动组件、所述Y轴移动组件和所述Z轴移动组件上均设置有光电编码器，所述光电编码器用于检测所述X轴移动组件、所述Y轴移动组件和所述Z轴移动组件的实时位移量，所述控制模块还用于对比和记录实时位移量和预设位移量；

所述取样流路用于抽取待抽取样品瓶中气体至所述定量流路，所述进样流路用于吹送所述定量流路中的气体至分析仪，所述控制模块还用于控制所述阀组接通所述取样流路和所述定量流路，还用于控制所述阀组接通所述进样流路和所述定量流路；

所述抓取组件与所述Z轴移动组件之间设置有弹性组件，所述弹性组件用于在取样针头扎入待抽取样品瓶前，控制所述抓取组件抓取待抽取样品瓶，还用于在取样针头抽出待抽取样品瓶过程中，控制所述抓取组件持续抓取待抽取样品瓶。

2.根据权利要求1所述的用于气相色谱分析的自动进样器，其特征在于，所述Z轴移动组件包括安装角板、滑动轨道、上滑动组件、第一驱动电机和第一螺纹杆，所述安装角板设置在所述Y轴移动组件上，所述滑动轨道沿Z轴方向设置在所述安装角板上，所述上滑动组件卡设在所述滑动轨道上，所述第一驱动电机连接所述第一螺纹杆，所述第一螺纹杆穿通并锁合在所述上滑动组件上；

所述抓取组件包括下滑动组件和抓取头，所述下滑动组件卡设在所述滑动轨道上，所述抓取头用于抵住待抽取样品瓶并限位其顶部；

所述取样针头设置在所述上滑动组件上，所述取样针头延伸并穿进所述抓取头，所述下滑动组件和所述上滑动组件之间设置所述弹性组件。

3.根据权利要求2所述的用于气相色谱分析的自动进样器，其特征在于，所述弹性组件包括：

设置在所述下滑动组件上并且延伸进所述上滑动组件内的导向杆；和

套设在所述导向杆上的压缩弹簧；其中，

所述压缩弹簧位于所述下滑动组件顶面至所述上滑动组件底面之间，所述上滑动组件能够沿所述导向杆朝所述下滑动组件移动。

4.根据权利要求3所述的用于气相色谱分析的自动进样器，其特征在于，所述X轴移动组件包括：

设置在所述进样箱内部底面的第二驱动电机；

连接所述第二驱动电机并且沿所述X轴方向延伸的第二螺纹杆；

锁合在所述第二螺纹杆上的内螺纹块；

沿X轴方向延伸的第一限位杆；

套设在所述限位杆上的第一移动块；以及

固定在所述内螺纹块和第一移动块上的限位承板；其中，

所述样品盘卡设在所述限位承板上。

5.根据权利要求4所述的用于气相色谱分析的自动进样器，其特征在于，所述Y轴移动组件包括：

设置在所述进样箱内部的第三驱动电机；

连接所述第二驱动电机并且沿所述Y轴方向延伸的齿带；

啮合在所述齿带上的啮合块；

沿Y轴方向延伸的第二限位杆；以及

套设在所述限位杆上的第二移动块；其中，

所述第二限位杆和第二移动块上固定所述安装角板。

6.根据权利要求1所述的用于气相色谱分析的自动进样器，其特征在于，所述阀组包括三通电磁阀、第一六通电磁阀和第二六通电磁阀，所述第一六通电磁阀和第二六通电磁阀用于接通或断开所述取样流路和所述定量流路、所述进样流路和所述定量流路。

7.根据权利要求6所述的用于气相色谱分析的自动进样器，其特征在于，所述定量流路包括第一定量环和第二定量环；

所述取样流路一端接通所述输送流路并且另一端连接有吹气装置，所述取样流路上设置所述三通电磁阀，所述三通电磁阀连接有真空泵；

所述第一六通电磁阀用于接通或断开所述取样流路和第一定量环，所述第二六通电磁阀用于接通或断开所述取样流路和第二定量环。

8.根据权利要求7所述的用于气相色谱分析的自动进样器，其特征在于，所述进样流路一端连接有气源并且另一端连接所述分析仪；

所述第一六通电磁阀用于接通或断开所述进样流路和第一定量环，所述第二六通电磁阀用于接通或断开所述进样流路和第二定量环。

9.根据权利要求8所述的用于气相色谱分析的自动进样器，其特征在于，所述第一六通电磁阀和所述第二六通电磁阀上均设置有磁编码器，所述磁编码器用于检测并记录所述第一六通电磁阀和第二六通电磁阀的实时转动量。

10.根据权利要求9所述的用于气相色谱分析的自动进样器，其特征在于，所述取样流路和所述进样流路上均设置有压力传感器，所述压力传感器用于检测取样流路和进样流路的实时压力。

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