CN113391000A - 一种液体溶剂取样和组分分析系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液体溶剂取样和组分分析系统，包括液体存储子系统、液体黏度检测子系统、液体取样子系统、液体前处理子系统、色谱检测子系统和控制子系统，液体存储子系统、液体黏度检测子系统、液体取样子系统、液体前处理子系统以及色谱检测子系统分别与控制子系统信号连接。能够对待检测的液体溶剂进行初步的识别，然后结合对液体溶剂的黏度的检测结果，能够快速的完成对液体溶剂的取样、输送和预处理，能够克服人工取样带来的取样错误、取样劳动强度大等缺陷，从而提高取样效率和取样精度，提高对液体溶剂组分的检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及了溶液检测技术领域，特别涉及一种液体溶剂取样和组分分析系统。
背景技术
气相色谱仪是指用气体作为流动相的色谱分析仪器。其原理主要是利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异实现混合物的分离。待分析样品在气化室气化后被惰性气体(即载气，亦称流动相)带入色谱柱内，柱内含有液体或固体固定相，样品中各组分都倾向于在流动相和固定相之间形成分配或吸附平衡。随着载气的流动，样品组分在运动中进行反复多次的分配或吸附/解吸，在载气中分配浓度大的组分先流出色谱柱，而在固定相中分配浓度大的组分后流出。现有技术中对液体溶剂进行取样一般都是采用人工进行一一取样，然后将取样液体溶剂导入气相色谱仪中进行检测，取样的波动性大，而且不方便根据液体溶剂的黏度来调整输送压力，无法保证液体溶剂的正常导入。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种液体溶剂取样和组分分析系统，它结构简单，使用方便，对待检测的液体溶剂进行初步的识别，快速的完成对液体溶剂的取样、输送和预处理。
本申请实施例公开了：一种液体溶剂取样和组分分析系统，包括液体存储子系统、液体黏度检测子系统、液体取样子系统、液体前处理子系统、色谱检测子系统和控制子系统，所述液体存储子系统、液体黏度检测子系统、液体取样子系统、液体前处理子系统以及色谱检测子系统分别与所述控制子系统信号连接；
所述液体存储子系统，用于对需要检测的液体溶剂进行临时存储，并根据液体溶剂的类型进行编号，并设置用于记载液体类型的识别标签，在需要对待测液体溶剂进行检测时，根据液体溶剂的对应识别标签来提取待测液体；
所述液体黏度检测子系统，用于对待测液体的黏度进行检测，并将检测结果发送至液体取样子系统中；
所述液体取样子系统，用于根据液体的类型和液体的黏度来切换取样管道和调整取样泵的压力，对待测液体进行定量取样，并将取样的液体输送至液体前处理子系统；
所述液体前处理子系统，用于对待测液体进行预处理，并将预处理后的液体导入色谱检测子系统中；
所述所述控制子系统，用于对所述液体存储子系统、所述液体黏度检测子系统、所述液体取样子系统、所述液体前处理子系统以及所述色谱检测子系统进行综合控制；
所述液体存储子系统包括液体溶剂存储模块、液体溶剂定位模块、液体溶剂转移模块和保温装置，所述液体溶剂存储模块设置在保温装置内，所述保温装置的上表面具有由透明隔热材料制成的盖体，盖体上连接有控制所述盖体开启或关闭的驱动装置，所述液体溶剂定位模块设置在所述保温装置的上方，所述液体溶剂转移模块设置在所述保温装置与所述液体溶剂定位模块之间，当需要对液体溶剂进行取样时，通过液体溶剂定位模块对液体溶剂存储模块上的识别标签进行扫描，然后将扫描结果传递给所述液体溶剂转移模块和所述驱动装置，驱动装置控制盖体打开，然后液体溶剂转移模块取出液体溶剂存储模块。
进一步地，所述液体前处理子系统包括预处理箱体、预处理管路、聚结器、安全管路、减压调节阀、三通切换阀和温度调节模块，所述预处理管路设置在预处理箱体内，所述预处理管路的一端与液体取样子系统，所述聚结器、所述减压调节阀和所述三通切换阀依次设置在所述预处理管路上，进入所述预处理管路的液体溶剂经过所述聚结器滤除杂质后进入所述减压调节阀进行减压，经过减压后的液体溶剂进入所述三通调节阀，所述预处理管路的另一端与所述色谱检测子系统的样品进样管路相连接。
进一步地，所述液体溶剂存储模块为按压式存储容器，所述液体黏度检测子系统包括带单向阀的测量管、气压泵和黏度传感器，所述测量管与按压式存储容器连通，以将液体溶剂导入到测量管中，由黏度传感器对测量管中的液体溶剂进行测量，所述气压泵用于将测量管中的液体溶剂导入到液体取样子系统。
进一步地，所述控制子系统包括数据库，所述数据库内存储有液体存储子系统中所有液体溶剂分析过程中需要控制的温度和压力数据。
进一步地，所述温度调节模块包括温度检测单元、升温单元、降温单元和温度控制单元，所述温度检测单元、升温单元和降温单元分别与所述温度控制单元信号连接，所述控制子系统在获取需要取样的液体溶剂的类型后，将液体溶剂的类型信息发送至所述温度控制单元，由温度控制单元根据温度检测单元检测的液体溶液的温度来控制升温单元和降温单元对液体溶液的温度进行调节。
进一步地，所述色谱检测子系统包括色谱仪和连接在色谱仪上的分析控制单元，所述色谱仪具有多个色谱柱，多个所述色谱柱对应不同的待测液体溶剂，所述分析控制单元用于控制色谱仪切换色谱柱和输出色谱仪的检测机构。
进一步地，所述控制子系统包括控制模块、采集模块以及显示模块，其中：
所述控制模块，用于对所述液体存储子系统、液体黏度检测子系统、液体取样子系统、液体前处理子系统和色谱检测子系统进行控制；
所述采集模块，用于对所述液体存储子系统、液体黏度检测子系统、液体取样子系统、液体前处理子系统和色谱检测子系统进行采集；
所述显示模块，用于显示采集模块采集到的信息。
进一步地，所述识别标签包括一维条码、二维条码、射频识别码、OCR识别码中的一种或多种。
进一步地，所述安全管路连接在预处理管路上聚结器的上游与返回管路上止回阀的下游之间，安全管路上设置有安全阀，用以当聚结器之前的预处理管路中的压力超过设定值时，将预处理管路中的压力通过安全管路传送至返回管路中；三通切换阀的第一端和第二端连接在预处理管路上，三通切换阀的第三端与标准气体管路相连接，标准气体管路连接有标气罐，标气罐设置有双压力指示计和阀门，此外，标准气体管路上还可设置有开关阀门。
进一步地，所述数据库设置在云端处理器中。
本发明的有益之处在于：
1.能够对待检测的液体溶剂进行初步的识别，快速的完成对液体溶剂的取样、输送和预处理，能够克服人工取样带来的取样错误、取样劳动强度大等缺陷，从而提高取样效率和取样精度，提高对液体溶剂组分的检测效率；
2.能够在液体溶剂取样之前对液体溶剂的黏度进行检测，然后根据液体溶剂的黏度对液体溶剂的输送压力进行调整，从而使得取样过程更流畅，降低液体溶剂黏附在检测管内的几率，提高取样效率。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用液体溶剂取样和组分分析系统的系统结构示意图。
图2是液体前处理子系统的结构示意图。
图3是温度调节模块的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术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。
参照图1、图2和图3，在本发明一较佳实施例中的一种液体溶剂取样和组分分析系统，包括液体存储子系统、液体黏度检测子系统、液体取样子系统、液体前处理子系统、色谱检测子系统和控制子系统，所述液体存储子系统、液体黏度检测子系统、液体取样子系统、液体前处理子系统以及色谱检测子系统分别与所述控制子系统信号连接；
所述液体存储子系统，用于对需要检测的液体溶剂进行临时存储，并根据液体溶剂的类型进行编号，并设置用于记载液体类型的识别标签，在需要对待测液体溶剂进行检测时，根据液体溶剂的对应识别标签来提取待测液体；
所述液体黏度检测子系统，用于对待测液体的黏度进行检测，并将检测结果发送至液体取样子系统中；
所述液体取样子系统，用于根据液体的类型和液体的黏度来切换取样管道和调整取样泵的压力，对待测液体进行定量取样，并将取样的液体输送至液体前处理子系统；
所述液体前处理子系统，用于对待测液体进行预处理，并将预处理后的液体导入色谱检测子系统中；
所述所述控制子系统，用于对所述液体存储子系统、所述液体黏度检测子系统、所述液体取样子系统、所述液体前处理子系统以及所述色谱检测子系统进行综合控制；
所述液体存储子系统包括液体溶剂存储模块、液体溶剂定位模块、液体溶剂转移模块和保温装置，所述液体溶剂存储模块设置在保温装置内，所述保温装置的上表面具有由透明隔热材料制成的盖体，盖体上连接有控制所述盖体开启或关闭的驱动装置，所述液体溶剂定位模块设置在所述保温装置的上方，所述液体溶剂转移模块设置在所述保温装置与所述液体溶剂定位模块之间，当需要对液体溶剂进行取样时，通过液体溶剂定位模块对液体溶剂存储模块上的识别标签进行扫描，然后将扫描结果传递给所述液体溶剂转移模块和所述驱动装置，驱动装置控制盖体打开，然后液体溶剂转移模块取出液体溶剂存储模块。在实际实施过程中，所述识别标签包括一维条码、二维条码、射频识别码、OCR识别码中的一种或多种。
在上述实施例中，所述液体前处理子系统包括预处理箱体、预处理管路、聚结器、安全管路、减压调节阀、三通切换阀和温度调节模块，所述预处理管路设置在预处理箱体内，所述预处理管路的一端与液体取样子系统，所述聚结器、所述减压调节阀和所述三通切换阀依次设置在所述预处理管路上，进入所述预处理管路的液体溶剂经过所述聚结器滤除杂质后进入所述减压调节阀进行减压，经过减压后的液体溶剂进入所述三通调节阀，所述预处理管路的另一端与所述色谱检测子系统的样品进样管路相连接。
在上述实施例中，所述液体溶剂存储模块为按压式存储容器，所述液体黏度检测子系统包括带单向阀的测量管、气压泵和黏度传感器，所述测量管与按压式存储容器连通，以将液体溶剂导入到测量管中，由黏度传感器对测量管中的液体溶剂进行测量，所述气压泵用于将测量管中的液体溶剂导入到液体取样子系统。通过检测液体溶剂的黏度，能够方便根据液体溶剂的黏度来调整气压泵的转速，从而将液体溶剂快速的导入液体取样子系统中。
在上述实施例中，所述控制子系统包括数据库，所述数据库内存储有液体存储子系统中所有液体溶剂分析过程中需要控制的温度和压力数据。通过在数据库中存储的数据，能够快速对液体溶剂分析所需的温度和压力数据进行匹配，从而提高对液体溶剂的预处理效率，进而提高检测分析效率。
在上述实施例中，所述温度调节模块包括温度检测单元、升温单元、降温单元和温度控制单元，所述温度检测单元、升温单元和降温单元分别与所述温度控制单元信号连接，所述控制子系统在获取需要取样的液体溶剂的类型后，将液体溶剂的类型信息发送至所述温度控制单元，由温度控制单元根据温度检测单元检测的液体溶液的温度来控制升温单元和降温单元对液体溶液的温度进行调节。
在上述实施例中，所述色谱检测子系统包括色谱仪和连接在色谱仪上的分析控制单元，所述色谱仪具有多个色谱柱，多个所述色谱柱对应不同的待测液体溶剂，所述分析控制单元用于控制色谱仪切换色谱柱和输出色谱仪的检测机构。
在上述实施例中，所述控制子系统包括控制模块、采集模块以及显示模块，其中：所述控制模块，用于对所述液体存储子系统、液体黏度检测子系统、液体取样子系统、液体前处理子系统和色谱检测子系统进行控制；所述采集模块，用于对所述液体存储子系统、液体黏度检测子系统、液体取样子系统、液体前处理子系统和色谱检测子系统进行采集；所述显示模块，用于显示采集模块采集到的信息。
在上述实施例中，所述安全管路连接在预处理管路上聚结器的上游与返回管路上止回阀的下游之间，安全管路上设置有安全阀，用以当聚结器之前的预处理管路中的压力超过设定值时，将预处理管路中的压力通过安全管路传送至返回管路中；三通切换阀的第一端和第二端连接在预处理管路上，三通切换阀的第三端与标准气体管路相连接，标准气体管路连接有标气罐，标气罐设置有双压力指示计和阀门，此外，标准气体管路上还可设置有开关阀门。
在上述实施例中，所述数据库设置在云端处理器中。通过云端服务器能够匹配不同区域的控制子系统，实现数据的互通，方便动态匹配计算资源，提高分析效率。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种液体溶剂取样和组分分析系统，其特征在于：包括液体存储子系统、液体黏度检测子系统、液体取样子系统、液体前处理子系统、色谱检测子系统和控制子系统，所述液体存储子系统、液体黏度检测子系统、液体取样子系统、液体前处理子系统以及色谱检测子系统分别与所述控制子系统信号连接；
所述液体存储子系统，用于对需要检测的液体溶剂进行临时存储，并根据液体溶剂的类型进行编号，并设置用于记载液体类型的识别标签，在需要对待测液体溶剂进行检测时，根据液体溶剂的对应识别标签来提取待测液体；
所述液体黏度检测子系统，用于对待测液体的黏度进行检测，并将检测结果发送至液体取样子系统中；
所述液体取样子系统，用于根据液体的类型和液体的黏度来切换取样管道和调整取样泵的压力，对待测液体进行定量取样，并将取样的液体输送至液体前处理子系统；
所述液体前处理子系统，用于对待测液体进行预处理，并将预处理后的液体导入色谱检测子系统中；
所述所述控制子系统，用于对所述液体存储子系统、所述液体黏度检测子系统、所述液体取样子系统、所述液体前处理子系统以及所述色谱检测子系统进行综合控制；
所述液体存储子系统包括液体溶剂存储模块、液体溶剂定位模块、液体溶剂转移模块和保温装置，所述液体溶剂存储模块设置在保温装置内，所述保温装置的上表面具有由透明隔热材料制成的盖体，盖体上连接有控制所述盖体开启或关闭的驱动装置，所述液体溶剂定位模块设置在所述保温装置的上方，所述液体溶剂转移模块设置在所述保温装置与所述液体溶剂定位模块之间，当需要对液体溶剂进行取样时，通过液体溶剂定位模块对液体溶剂存储模块上的识别标签进行扫描，然后将扫描结果传递给所述液体溶剂转移模块和所述驱动装置，驱动装置控制盖体打开，然后液体溶剂转移模块取出液体溶剂存储模块。
2.根据权利要求1所述的液体溶剂取样和组分分析系统，其特征在于：所述液体前处理子系统包括预处理箱体、预处理管路、聚结器、安全管路、减压调节阀、三通切换阀和温度调节模块，所述预处理管路设置在预处理箱体内，所述预处理管路的一端与液体取样子系统，所述聚结器、所述减压调节阀和所述三通切换阀依次设置在所述预处理管路上，进入所述预处理管路的液体溶剂经过所述聚结器滤除杂质后进入所述减压调节阀进行减压，经过减压后的液体溶剂进入所述三通调节阀，所述预处理管路的另一端与所述色谱检测子系统的样品进样管路相连接。
3.根据权利要求2所述的液体溶剂取样和组分分析系统，其特征在于：所述液体溶剂存储模块为按压式存储容器，所述液体黏度检测子系统包括带单向阀的测量管、气压泵和黏度传感器，所述测量管与按压式存储容器连通，以将液体溶剂导入到测量管中，由黏度传感器对测量管中的液体溶剂进行测量，所述气压泵用于将测量管中的液体溶剂导入到液体取样子系统。
4.根据权利要求1所述的液体溶剂取样和组分分析系统，其特征在于：所述控制子系统包括数据库，所述数据库内存储有液体存储子系统中所有液体溶剂分析过程中需要控制的温度和压力数据。
5.根据权利要求4所述的液体溶剂取样和组分分析系统，其特征在于：所述温度调节模块包括温度检测单元、升温单元、降温单元和温度控制单元，所述温度检测单元、升温单元和降温单元分别与所述温度控制单元信号连接，所述控制子系统在获取需要取样的液体溶剂的类型后，将液体溶剂的类型信息发送至所述温度控制单元，由温度控制单元根据温度检测单元检测的液体溶液的温度来控制升温单元和降温单元对液体溶液的温度进行调节。
6.根据权利要求1所述的液体溶剂取样和组分分析系统，其特征在于：所述色谱检测子系统包括色谱仪和连接在色谱仪上的分析控制单元，所述色谱仪具有多个色谱柱，多个所述色谱柱对应不同的待测液体溶剂，所述分析控制单元用于控制色谱仪切换色谱柱和输出色谱仪的检测机构。
7.根据权利要求1所述的液体溶剂取样和组分分析系统，其特征在于：所述控制子系统包括控制模块、采集模块以及显示模块，其中：
所述控制模块，用于对所述液体存储子系统、液体黏度检测子系统、液体取样子系统、液体前处理子系统和色谱检测子系统进行控制；
所述采集模块，用于对所述液体存储子系统、液体黏度检测子系统、液体取样子系统、液体前处理子系统和色谱检测子系统进行采集；
所述显示模块，用于显示采集模块采集到的信息。
8.根据权利要求1所述的液体溶剂取样和组分分析系统，其特征在于：所述识别标签包括一维条码、二维条码、射频识别码、OCR识别码中的一种或多种。
9.根据权利要求2所述的液体溶剂取样和组分分析系统，其特征在于：所述安全管路连接在预处理管路上聚结器的上游与返回管路上止回阀的下游之间，安全管路上设置有安全阀，用以当聚结器之前的预处理管路中的压力超过设定值时，将预处理管路中的压力通过安全管路传送至返回管路中；三通切换阀的第一端和第二端连接在预处理管路上，三通切换阀的第三端与标准气体管路相连接，标准气体管路连接有标气罐，标气罐设置有双压力指示计和阀门，此外，标准气体管路上还可设置有开关阀门。
10.根据权利要求4所述的液体溶剂取样和组分分析系统，其特征在于：所述数据库设置在云端处理器中。
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