CN113358803A - 一种气相色谱仪高温进样装置和具有其的气相色谱仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气相色谱仪高温进样装置及封闭装置，所述封闭装置包括封板和限位块，所述封板的上端面设有导流槽，所述导流槽的端部贯穿设有引流孔，所述引流孔远离所述导流槽的一侧设有第一磁块，所述限位块能和所述封板配合；第一磁块通过与第二磁块的磁性配合能够嵌入传动腔室的下端开口处，此时传动腔室的下半部分形成密闭封腔，第一活塞条带动齿条向下运动时，第二活塞条向下移动，由于气压的作用可将第一磁块顶出传动腔室，从而使封板旋转开启，使得试剂通过导流槽流向引流孔进入反应腔，在完成试剂注入后，通过第一磁块和第二磁块的磁性作用，使得封板闭合，能够有效阻隔热量向输样筒的传递。
Description
技术领域
本发明涉及气相色谱仪技术领域，特别涉及一种气相色谱仪高温进样装置及封闭装置。
背景技术
气相色谱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。
现有技术中，在更换进样垫时，需要通过肉眼观察或经验判断来调节进样垫固定的松紧，螺帽不能拧得过松，也不能拧得过紧，过松时会导致进样垫上的穿针孔孔径过大，使得进样装置的气密性不好，过紧时会导致进样垫上的穿针孔孔壁压力过大，使得采样针的针头难以插入穿针孔内，且插入时容易破坏进样垫，而通过肉眼观察或经验判断准确度均不高。
而在现有技术中的色谱分离技术和检测技术中，往往伴随着高温的反应，需要一种封闭装置有机抵挡反应时的热量向输样筒的传递。
因此，有必要提供一种气相色谱仪高温进样装置和具有其的气相色谱仪解决上述技术问题。
发明内容
为解决现有技术中气相色谱仪高温进样装置不便于更换进样垫和色谱分离技术和检测技术中往往伴随着高温的反应的问题，本发明提供如下技术方案：
一种封闭装置，包括封板和限位块，所述封板的上端面设有导流槽，所述导流槽的端部贯穿设有引流孔，所述引流孔远离所述导流槽的一侧设有第一磁块，所述限位块能和所述封板配合，通过限位块和封板的配合，能使得封板在顶开后，第一磁块和第二磁块依旧具有磁性连接。
优选地，所述导流槽由圆槽和直槽组成，所述圆槽设置在所述封板上端面的中间位置。圆槽能够承接从输样筒进入的试剂，直槽能够输送试剂进入引流孔。
一种气相色谱仪高温进样装置，包括所述的封闭装置、输样筒、螺纹安装于输样筒顶端的螺帽、固定安装于螺帽顶端的导针筒和挤压固定于螺帽与输样筒之间的进样垫，所述进样垫贯穿上下壁开设有穿针孔，所述导针筒通过穿针孔与输样筒相连通，所述进样垫的底壁开设有环形槽，所述输样筒的顶端固定安装有环形气囊，所述环形气囊位于环形槽内，所述环形气囊通过连接管连接有显示元件，显示元件通过压强差显示环形气囊内腔的压强的变化，所述封闭装置设置在所述输样筒的下端面，在对进样垫进行更换时，首先拧下螺帽并将导针筒取下，然后取下废弃的进样垫，然后将进样垫放置在输样筒的顶端，再将导针筒放置在进样垫上，最后将螺帽拧上即可，在拧紧螺帽的过程中，进样垫受螺帽的压力逐渐增大，使得进样垫受压形变，同时，进样垫压在环形气囊上，使环形气囊受压形变，环形气囊的体积减小，使得环形气囊内腔的压强增大，而环形气囊通过连接管与显示元件相连通，通过显示元件可显示环形气囊内的压强，从而通过显示元件判断进样垫的受压程度，相对于通过肉眼观察和经验判断，更换进样垫更加的方便、更加的准确。
优选地，所述显示元件包括安装座、透明固定管和有色液滴，所述安装座的顶端固定安装有透明固定管，所述透明固定管的内腔固定安装有毛细管，所述毛细管的内腔设置有有色液滴，所述毛细管的底端通过连接管与环形气囊相连通。当环形气囊受压后内腔的压强增大时，由于有色液滴下方的压强增大，而有色液滴上方的压强不变，因此有色液滴底部所受的压力大于有色液滴顶部所受的压力，使得有色液滴向上移动，从而使有色液滴上方的压强增大，直到有色液滴上方的压强与有色液滴下方的压强相等为止，从而实现通过观察有色液滴的位置来判断环形气囊内腔的压强，从而间接判断进样垫的压缩程度，第一次使用时记录进样垫处于最佳状态时有色液滴的位置，后续更换同类型进样垫时，只需在拧紧螺帽的同时观察有色液滴的位置，当有色液滴移动至记录位置时停止拧动螺帽即可。
优选地，所述输样筒的内腔转动安装有隔热球，所述隔热球的外壁对称固定安装有两个转轴，所述隔热球通过两个转轴转动安装于输样筒内，所述隔热球上开设有连通孔，所述连通孔的孔径与输样筒的内径相同。隔热球能在输样筒内纵向旋转，进样时，隔热球旋转至连通孔的轴心线位于竖直状态，从而通过连通孔将输样筒与导针筒连通，使得取样针针头能够穿过连通孔将样液注入气相色谱仪的样品进气气路内，进样完成后，隔热球旋转至连通孔的轴心线位于水平状态，使得隔热球的球壁将连通孔封闭，此时隔热球起到隔热和密封的作用，防止气象色谱仪内的高温气流直接与进样垫接触。
优选地，所述输样筒的筒壁内开设有传动腔室，所述传动腔室的内腔固定安装有传动机构，所述传动机构包括内气囊、输气管、活塞筒、第一活塞、第一活塞杆、齿条和齿轮，所述齿轮和齿条均位于传动腔室内，所述齿轮固定安装于所述转轴远离隔热球的一端，所述内气囊固定安装于所述环形气囊的内腔中，所述活塞筒固定安装于输样筒的筒壁内，所述活塞筒的顶端与所述输气管的底端相连通，所述活塞筒通过输气管与内气囊相连通，所述活塞筒的内腔滑动安装有第一活塞，所述第一活塞的底端固定安装有第一活塞杆，所述第一活塞杆的底端固定安装有齿条，所述齿条与齿轮啮合连接，通过传动机构能控制隔热球进行旋转，当取样针针头穿过进样垫时，由于取样针针头的直径大于穿针孔的孔径，使得穿针孔的孔径膨胀变大，穿针孔膨胀时，进样垫底部的环形槽受压收缩，环形槽槽壁压在环形气囊上压缩环形气囊，同时，环形气囊内腔的内气囊受环形气囊的压力收缩，内气囊内的气体通过输气管进入活塞筒内，从而通过气体推动第一活塞向下移动，第一活塞向下移动时通过第一活塞杆带动齿条向下移动，齿条向下移动时带动齿轮旋转，齿轮通过转轴带动隔热球旋转，当取样针针头从进样垫内拔出时，进样垫上的穿针孔内径收缩，环形槽膨胀，使得环形气囊内的内气囊膨胀，活塞筒内的气体进入内气囊内，第一活塞向上移动，第一活塞向上移动时通过第一活塞杆带动齿条向上移动，齿条向上移动时带动齿轮旋转，齿轮通过转轴带动隔热球旋转，从而实现插入进样针时隔热球自动旋转至将输样筒与导针筒连通，拔出进样针时隔热球自动旋转至将输样筒与导针筒隔断。
优选地，所述传动腔室贯穿所述输样筒，所述齿条的底端固定安装有第二活塞杆98，所述第二活塞杆的底端固定安装有第二活塞，所述第二活塞的底端固定安装有第二磁块。第一磁块通过与第二磁块的磁性配合能够嵌入传动腔室的下端开口处，此时传动腔室的下半部分形成密闭封腔，在第一活塞条带动齿条向下运动时，第二活塞条向下移动，由于气压的作用可将第一磁块顶出传动腔室，从而使封板旋转开启，使得试剂通过导流槽流向引流孔进入反应腔，在完成试剂注入后，通过第一磁块和第二磁块的磁性作用，使得封板闭合，能够有效阻隔热量向输样筒的传递。
优选地，所述封板覆盖所述输样筒的通孔的底部，所述封板和所述输样筒旋转连接。封板能够根据活塞的作用或磁性的作用实现旋转的开启或闭合。
优选地，所述第一磁块可以和所述传动腔室配合。第一磁块通过与第二磁块的磁性配合能够嵌入传动腔室的下端开口处。
优选地，所述封闭板采用隔热的材质制成，有效阻隔热量向输样筒的传递。本发明所述的一种气相色谱仪高温进样装置和具有其的气相色谱仪，本发明第一磁块通过与第二磁块的磁性配合能够嵌入传动腔室的下端开口处，此时传动腔室的下半部分形成密闭封腔，齿条的移动与第二活塞杆有机配合，第一活塞条带动齿条向下运动时，第二活塞条向下移动，由于气压的作用可将第一磁块顶出传动腔室，从而使封板旋转开启，使得试剂通过导流槽流向引流孔进入反应腔，在完成试剂注入后，通过第一磁块和第二磁块的磁性作用，使得封板闭合，能够有效阻隔热量向输样筒的传递。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的三维结构示意图；
图2是本发明的主视剖面结构示意图；
图3是本发明图2的A处放大结构示意图；
图4是本发明图2的B处放大结构示意图；
图5是本发明图2的C处放大结构示意图；
图6是本发明隔热球的三维结构示意图；
图7是本发明隔热球另一视角的三维结构示意图；
图8是本发明隔热球的剖面结构示意图；
图9是本发明隔热球在热膨胀气囊膨胀时的剖面结构示意图；
图10是本发明隔热球在热膨胀气囊未膨胀时的剖面结构示意图；
图11是本发明图2的D处放大结构示意图；
图12是本发明封板的俯视示意图。
图中：1、输样筒；101、传动腔室；2、进样垫；201、穿针孔；202、环形槽；3、螺帽；4、导针筒；401、固定凸缘；5、环形气囊；6、连接管；7、显示元件；71、安装座；72、透明固定管；721、毛细管；73、有色液滴；8、隔热球；801、转轴；802、连通孔；9、传动机构；91、内气囊；92、输气管；93、活塞筒；94、第一活塞；95、第一活塞杆；96、齿条；97、齿轮；98、第二活塞杆；99、第二活塞；910、第二磁块10、弹性膜；11、隔热颗粒；12、热膨胀气囊；13、导热板；14、封闭装置；1401、封板；1402、导流槽；1403、引流孔；1404、第一磁块；1405、限位块。
具体实施方式
一种封闭装置，包括封板1401和限位块1405，所述封板1401的上端面设有导流槽1402，所述导流槽1402的端部贯穿设有引流孔1403，所述引流孔1403远离所述导流槽1402的一侧设有第一磁块1404，所述限位块1405能和所述封板1401配合。通过限位块和封板的配合，能使得封板在顶开后，第一磁块和第二磁块依旧具有磁性连接。
具体地，所述导流槽1402由圆槽和直槽组成，所述圆槽设置在所述封板1401上端面的中间位置。圆槽能够承接从输样筒1进入的试剂，直槽能够输送试剂进入引流孔。
一种气相色谱仪高温进样装置，包括所述的封闭装置14、输样筒1、螺纹安装于输样筒1顶端的螺帽3、固定安装于螺帽3顶端的导针筒4和挤压固定于螺帽3与输样筒1之间的进样垫2，所述进样垫2贯穿上下壁开设有穿针孔201，所述导针筒4通过穿针孔201与输样筒1相连通，所述进样垫2的底壁开设有环形槽202，所述输样筒1的顶端固定安装有环形气囊5，所述环形气囊5位于环形槽202内，所述环形气囊5通过连接管6连接有显示元件7，显示元件7通过压强差显示环形气囊5内腔的压强的变化，所述封闭装置7设置在所述输样筒1的下端面，在对进样垫2进行更换时，首先拧下螺帽3并将导针筒4取下，然后取下废弃的进样垫2，然后将进样垫2放置在输样筒1的顶端，再将导针筒4放置在进样垫2上，最后将螺帽3拧上即可，在拧紧螺帽3的过程中，进样垫2受螺帽3的压力逐渐增大，使得进样垫2受压形变，同时，进样垫2压在环形气囊5上，使环形气囊5受压形变，环形气囊5的体积减小，使得环形气囊5内腔的压强增大，而环形气囊5通过连接管6与显示元件7相连通，通过显示元件7可显示环形气囊5内的压强，从而通过显示元件7判断进样垫2的受压程度，相对于通过肉眼观察和经验判断，更换进样垫2更加的方便、更加的准确。
具体地，所述显示元件7包括安装座71、透明固定管72和有色液滴73，所述安装座71的顶端固定安装有透明固定管72，所述透明固定管72的内腔固定安装有毛细管721，所述毛细管721的内腔设置有有色液滴73，所述毛细管721的底端通过连接管6与环形气囊5相连通。当环形气囊5受压后内腔的压强增大时，由于有色液滴73下方的压强增大，而有色液滴73上方的压强不变，因此有色液滴73底部所受的压力大于有色液滴73顶部所受的压力，使得有色液滴73向上移动，从而使有色液滴73上方的压强增大，直到有色液滴73上方的压强与有色液滴73下方的压强相等为止，从而实现通过观察有色液滴73的位置来判断环形气囊5内腔的压强，从而间接判断进样垫2的压缩程度，第一次使用时记录进样垫2处于最佳状态时有色液滴73的位置，后续更换同类型进样垫2时，只需在拧紧螺帽3的同时观察有色液滴73的位置，当有色液滴73移动至记录位置时停止拧动螺帽3即可。
具体地，所述输样筒1的内腔转动安装有隔热球8，所述隔热球8的外壁对称固定安装有两个转轴801，所述隔热球8通过两个转轴801转动安装于输样筒1内，所述隔热球8上开设有连通孔802，所述连通孔802的孔径与输样筒1的内径相同。隔热球8能在输样筒1内纵向旋转，进样时，隔热球8旋转至连通孔802的轴心线位于竖直状态，从而通过连通孔802将输样筒1与导针筒4连通，使得取样针针头能够穿过连通孔802将样液注入气相色谱仪的样品进气气路内，进样完成后，隔热球8旋转至连通孔802的轴心线位于水平状态，使得隔热球8的球壁将连通孔802封闭，此时隔热球8起到隔热和密封的作用，防止气象色谱仪内的高温气流直接与进样垫2接触。
具体地，所述输样筒1的筒壁内开设有传动腔室101，所述传动腔室101的内腔固定安装有传动机构9，所述传动机构9包括内气囊91、输气管92、活塞筒93、第一活塞9494、第一活塞杆95、齿条96和齿条97，所述齿条97和齿条96均位于传动腔室101内，所述齿条97固定安装于所述转轴801远离隔热球8的一端，所述内气囊91固定安装于所述环形气囊5的内腔中，所述活塞筒93固定安装于输样筒1的筒壁内，所述活塞筒93的顶端与所述输气管92的底端相连通，所述活塞筒93通过输气管92与内气囊91相连通，所述活塞筒93的内腔滑动安装有第一活塞94，所述第一活塞94的底端固定安装有第一活塞杆95，所述第一活塞杆95的底端固定安装有齿条96，所述齿条96与齿条97啮合连接，通过传动机构9能控制隔热球8进行旋转，当取样针针头穿过进样垫2时，由于取样针针头的直径大于穿针孔201的孔径，使得穿针孔201的孔径膨胀变大，穿针孔201膨胀时，进样垫2底部的环形槽202受压收缩，环形槽202槽壁压在环形气囊5上压缩环形气囊5，同时，环形气囊5内腔的内气囊91受环形气囊5的压力收缩，内气囊91内的气体通过输气管92进入活塞筒93内，从而通过气体推动第一活塞94向下移动，第一活塞94向下移动时通过第一活塞杆95带动齿条96向下移动，齿条96向下移动时带动齿条97旋转，齿条97通过转轴801带动隔热球8旋转，当取样针针头从进样垫2内拔出时，进样垫2上的穿针孔201内径收缩，环形槽202膨胀，使得环形气囊5内的内气囊91膨胀，活塞筒93内的气体进入内气囊91内，第一活塞94向上移动，第一活塞94向上移动时通过第一活塞杆95带动齿条96向上移动，齿条96向上移动时带动齿条97旋转，齿条97通过转轴801带动隔热球8旋转，从而实现插入进样针时隔热球8自动旋转至将输样筒1与导针筒4连通，拔出进样针时隔热球8自动旋转至将输样筒1与导针筒4隔断。
具体地，所述传动腔室101贯穿所述输样筒1，所述齿条9696的底端固定安装有第二活塞杆98，所述第二活塞杆98的底端固定安装有第二活塞99，所述第二活塞99的底端固定安装有第二磁块910。第一磁块通过与第二磁块的磁性配合能够嵌入传动腔室101的下端开口处，此时传动腔室101的下半部分形成密闭封腔，在第一活塞94条带动齿条96向下运动时，第二活塞条向下移动，由于气压的作用可将第一磁块顶出传动腔室101，从而使封板旋转开启，使得试剂通过导流槽流向引流孔进入反应腔，在完成试剂注入后，通过第一磁块和第二磁块的磁性作用，使得封板闭合，能够有效阻隔热量向输样筒1的传递。
具体地，所述封板1401覆盖所述输样筒1的通孔的底部，所述封板1401和所述输样筒1旋转连接。封板能够根据活塞的作用或磁性的作用实现旋转的开启或闭合。
具体地，所述第一磁块1404可以和所述传动腔室101配合。第一磁块通过与第二磁块的磁性配合能够嵌入传动腔室101的下端开口处。
具体地，所述封闭板1401采用隔热的材质制成，有效阻隔热量向输样筒1的传递。
具体地，所述隔热球8内开设有空腔，所述空腔与所述连通孔802通过弹性膜10分隔开，所述弹性膜10位于所述连通孔802的开口处，所述空腔内设置有热膨胀气囊12，连通孔802旋转至水平状态时热膨胀气囊12位于隔热球8内腔的底部，热膨胀气囊12内腔填充有热膨胀系数较高的气体，热膨胀气囊12受热后膨胀，不受热后收缩，所述空腔内填充有隔热颗粒11，隔热颗粒11为隔热材料制成，如碳化物和/或氮化物和/或硼化物的颗粒，能够起到隔热的作用，当气象色谱仪对样品进行分析时，样品进气气路的热量作用在隔热球8的底部，使得热膨胀气囊12受热膨胀，热膨胀气囊12膨胀后，隔热球8内腔的压强增大，使得弹性膜10朝向连通孔802内膨胀，隔热颗粒11进入弹性膜10膨胀后形成的腔室内，使得连通孔802开口处的隔热颗粒11数量增加，起到了减缓热量从隔热球8边部向上传递的作用。
具体地，所述弹性膜10设置有两个，且两个所述弹性膜10分别位于所述连通孔802的两个开口处，通过设置两个弹性膜10，可以将隔热颗粒11转移一部分至两个弹性膜10形变后形成的腔室内。
具体地，所述导针筒4的底端设置有固定凸缘401，所述螺帽3的顶部内壁压在固定凸缘401上，所述固定凸缘401的底壁压在进样垫2的顶壁上，通过导针筒4底部的固定凸缘401使得螺帽3能够将导针筒4固定在进样垫2的上方，且通过固定凸缘401能够增大导针筒4底壁的面积，使得导针筒4放置在进样垫2上更稳定，且能够增大对进样垫2的压力，更好地对进样垫2进行固定。
具体地，连通孔802轴心线位于水平状态时的所述隔热球8的底端固定安装有导热板13，导热板13的导热系数较高，且形状与隔热球8相适配，通过导热板13可以更好地将热量传递到热膨胀气囊12上，使得热膨胀气囊12受热更快，膨胀速度更快，从而使得弹性膜10能够更快地形变，减少了弹性膜10形变前通过连通孔802开口处向上传递的热量值。
第一磁块通过与第二磁块的磁性配合能够嵌入传动腔室101的下端开口处，此时传动腔室101的下半部分形成密闭封腔，齿条96的移动与第二活塞杆有机配合，第一活塞94条带动齿条96向下运动时，第二活塞条向下移动，由于气压的作用可将第一磁块顶出传动腔室101，从而使封板旋转开启，使得试剂通过导流槽流向引流孔进入反应腔，在完成试剂注入后，通过第一磁块和第二磁块的磁性作用，使得封板闭合，能够有效阻隔热量向输样筒1的传递。
Claims (10)
1.一种封闭装置，其特征在于：包括封板和限位块，所述封板的上端面设有导流槽，所述导流槽的端部贯穿设有引流孔，所述引流孔远离所述导流槽的一侧设有第一磁块，所述限位块能和所述封板配合。
2.根据权利要求1所述的一种封闭装置，其特征在于：所述导流槽由圆槽和直槽组成，所述圆槽设置在所述封板上端面的中间位置。
3.一种气相色谱仪高温进样装置，其特征在于：包括权利要求1或2所述的封闭装置、输样筒、螺纹安装于输样筒顶端的螺帽、固定安装于螺帽顶端的导针筒和挤压固定于螺帽与输样筒之间的进样垫，所述进样垫贯穿上下壁开设有穿针孔，所述导针筒通过穿针孔与输样筒相连通，所述进样垫的底壁开设有环形槽，所述输样筒的顶端固定安装有环形气囊，所述环形气囊位于环形槽内，所述环形气囊通过连接管连接有显示元件，显示元件通过压强差显示环形气囊内腔的压强的变化，所述封闭装置设置在所述输样筒的下端面。
4.根据权利要求3所述的一种气相色谱仪高温进样装置，其特征在于：所述显示元件包括安装座、透明固定管和有色液滴，所述安装座的顶端固定安装有透明固定管，所述透明固定管的内腔固定安装有毛细管，所述毛细管的内腔设置有有色液滴，所述毛细管的底端通过连接管与环形气囊相连通。
5.根据权利要求3所述的一种气相色谱仪高温进样装置，其特征在于：所述输样筒的内腔转动安装有隔热球，所述隔热球的外壁对称固定安装有两个转轴，所述隔热球通过两个转轴转动安装于输样筒内，所述隔热球上开设有连通孔，所述连通孔的孔径与输样筒的内径相同。
6.根据权利要求5所述的一种气相色谱仪高温进样装置，其特征在于：所述输样筒的筒壁内开设有传动腔室，所述传动腔室的内腔固定安装有传动机构，所述传动机构包括内气囊、输气管、活塞筒、第一活塞、第一活塞杆、齿条和齿轮，所述齿轮和齿条均位于传动腔室内，所述齿轮固定安装于所述转轴远离隔热球的一端，所述内气囊固定安装于所述环形气囊的内腔中，所述活塞筒固定安装于输样筒的筒壁内，所述活塞筒的顶端与所述输气管的底端相连通，所述活塞筒通过输气管与内气囊相连通，所述活塞筒的内腔滑动安装有第一活塞，所述第一活塞的底端固定安装有第一活塞杆，所述第一活塞杆的底端固定安装有齿条，所述齿条与齿轮啮合连接。
7.根据权利要求6所述的一种气相色谱仪高温进样装置，其特征在于：所述传动腔室贯穿所述输样筒，所述齿条的底端固定安装有第二活塞杆，所述第二活塞杆98的底端固定安装有第二活塞，所述第二活塞的底端固定安装有第二磁块。
8.根据权利要求3所述的一种气相色谱仪高温进样装置，其特征在于：所述封板覆盖所述输样筒的通孔的底部，所述封板和所述输样筒旋转连接。
9.根据权利要求7所述的一种气相色谱仪高温进样装置，其特征在于：所述第一磁块可以和所述传动腔室配合。
10.根据权利要求3所述的一种气相色谱仪高温进样装置，其特征在于：所述封闭板采用隔热的材质制成。
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