CN115144516B - 一种可自动进样的气相色谱仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可自动进样的气相色谱仪，涉及气相色谱仪技术领域，包括工位转换装置，工位转换装置的周围设置有检测装置、退瓶装置和进料装置，所述工位转换装置包括转轮，转轮由电机驱动旋转，转轮上围绕旋转轴心均匀设置槽口，槽口内放置瓶子，所述进料装置将瓶子送入槽口内，转轮旋转使瓶子依次经过检测装置、退瓶装置的工作位置，本发明通过一个电机驱动，能够保证检测装置和工位转换装置、进料装置和退瓶装置互相配合，实现每一步的定位互不干扰，并且能够循环进行检测，检测装置中设置多个注射器组件，能够完成吸取、检测，清洗等多个步骤，实现循环使用并且不影响其他工序。

Description

一种可自动进样的气相色谱仪

技术领域

本发明涉及气相色谱仪技术领域，特别涉及一种可自动进样的气相色谱仪。

背景技术

在现有的临床实践中，目前，大部分用户使用毛细管柱GC，但毛细管柱GC也有其局限性。因为其内径小，所以柱容量小，且对进样技术的要求更高，常规色谱样品进样为手动进样，手动进样方式分析人员劳动强度过高，工作效率低下，现有自动进样器取样量难以控制，造成取样量不准，影响检测结果，为工作人员带来不便，且进样手法需要多次练习，在高频率测试工作环境下需要额外安排进样员，尤为麻烦，公开号为CN210775359U的中国专利中，提供了一种气相色谱仪自动进样装置，通过传动装置外壳用于安装传送带，使得传送带能够将样品皿送入气相色谱仪本体内部，通过插板用于封堵出料管，通过通孔，当插板滑动后样品能够从通孔处流出，通过驱动电机为转盘的转动提供动力，通过螺纹孔、螺栓、转动座和推杆的连接，使得转盘转动时能够带动推杆的一端发生运动，通过推杆与推板的连接，使得推杆的另一端能够带动推板发生运动，使得转盘每转动一周都能推动插板向右运动，使得通孔进入到出料管中，进行一次放料，此装置自动化程度高，进样量准确，在不影响检测结果的同时，降低工作人员的工作量，为工作人员带来便利。

但是，现有的专利技术和进样设备均难以实现高精度进样，因为色谱仪的进样口狭窄，需要额外使用注射针管进样，而针管定位需要高精度的定位，在复杂工作环境和高频率进样条件下，此类进样设备难以发挥其作用，一旦定位不准确会导致样品进样失败，在低频率进样条件下，自动进样装置则显得多余，效率不如人工进样，检测前期备样均使用玻璃瓶进行装取，而进样针头的频繁更换浪费了医疗器械资源，而卸下清洗极为麻烦，故急需一种可以批量化连续工作进样的进样装置，在此同时同样要保证进样装置的定位精度和自清洁功能，同步具备样品瓶上下料功能。

发明内容

针对上述技术问题本发明公开一种可自动进样的气相色谱仪，包括工位转换装置，工位转换装置的周围设置有检测装置、退瓶装置和进料装置，所述工位转换装置包括转轮，转轮由电机驱动旋转，转轮上围绕旋转轴心均匀设置多个槽口，槽口内放置瓶子，所述进料装置将瓶子送入槽口内，转轮旋转使瓶子依次经过检测装置、退瓶装置的工作位置。

所述退瓶装置包括延迟组件，延迟组件由所述电机驱动，延迟组件上装有升降组件，所述电机转轴旋转一圈后，升降组件升降一次，升降组件的顶端正对其中一个槽口内的瓶子，瓶子的上侧还设置有出料滑道，出料滑道上靠近瓶子的一侧设置有挡板，瓶子在上升时与挡板接触并滑入出料滑道中。

所述延迟组件包括固定盘，固定盘固定，电机的转轴与固定盘旋转连接，电机转轴顶端固定装有平面涡卷弹簧，平面涡卷弹簧的末端折弯并，所述固定盘内设置限位块，限位块与平面涡卷弹簧的折弯处接触，所述固定盘内同轴旋转装有被动轮，被动轮上设置限位槽，所述平面涡卷弹簧的折弯处滑动安装在限位槽内，所述电机旋转一周时，平面涡卷弹簧折弯处收缩的距离等于限位块与平面涡卷弹簧折弯处接触的深度，所述升降组件由被动轮带动。

进一步地，所述检测装置包括转盘Ⅰ，转盘Ⅰ上装有注射器组件，注射器组件数量不少于四个并同步进行注射动作，注射器组件围绕转盘Ⅰ旋转轴心均匀分布，所述转盘Ⅰ下侧依次正对有进样口、清洗箱、废水桶和其中一个所述槽口内的瓶子，转盘Ⅰ通过皮带Ⅰ与转轮连接并同步旋转，电机的转轴旋转一圈时，转轮上的槽口旋转到上一个槽口的位置，转盘Ⅰ上的注射器组件也旋转到上一个注射器组件的位置。

进一步地，所述注射组件包括针筒，针筒竖直滑动安装在所述转盘Ⅰ上，针筒与转盘Ⅰ之间固定装有用于保持针筒位置的弹簧Ⅰ，所述针筒内滑动装有活塞，活塞与针筒的底端之间固定装有弹簧Ⅱ，弹簧Ⅱ的劲度系数大于弹簧Ⅰ，针筒下侧设置有针头，所述转盘Ⅰ上固定装有挡块，针筒下降到预定位置时与挡块接触不再下降。

进一步地，所述升降组件由凸轮结构实现，凸轮与所述被动轮固定连接，凸轮带动一个升降杆推动所述瓶子滑入所述出料滑道。

进一步地，所述升降组件由曲柄滑块结构实现，曲柄与所述被动轮固定连接，滑块推动所述瓶子滑入所述出料滑道。

进一步地，所述电机的轴心水平设置，电机的转轴上固定装有螺旋杆，螺旋杆带动所述退瓶装置，所述转轮的轴心竖直设置，转轮下侧固定装有转盘Ⅱ，转盘Ⅱ上均匀设置多个拨杆，通过螺旋杆推动拨杆带动转轮旋转。

进一步地，所述清洗箱为第一端封堵的连通器，第二端开口处与所述注射器结构相对。

本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明通过一个电机驱动，能够保证检测装置和工位转换装置、进料装置和退瓶装置互相配合，实现每一步的定位互不干扰，并且能够循环进行检测；（2）本发明的检测装置中设置多个注射器组件，能够完成吸取、检测，清洗等多个步骤，实现循环使用并且不影响其他工序；（3）本发明的退瓶装置中设置了延迟组件，延迟组件能够在工位转换装置转换完毕后再进行退瓶的动作，提升了效率，也便于控制；（4）本发明的清洗箱中的水位能够始终保持同一个水平，这样保证了针头每一次都能在同样的位置吸取同样多的清洗液。

附图说明

图1为本发明的整体示意图。

图2为本发明的进料装置示意图。

图3为本发明的进料装置部分零件示意图。

图4为本发明的检测装置示意图。

图5为本发明的检测装置部分零件示意图。

图6为本发明的注射器组件剖视图。

图7为本发明的清洗箱的位置示意图。

图8为本发明的清洗箱剖视图。

图9为本发明的退瓶装置示意图一。

图10为本发明的退瓶装置示意图二。

图11为本发明的退瓶装置中延迟组件示意图。

图12为本发明的退瓶装置中延迟组件内部结构示意图。

图13为图12中A处的放大图。

图14为本发明的退瓶装置部分零件示意图。

图15为图14中B处的放大图。

图16为本发明的工位转换装置示意图。

图17为本发明的工位转换装置部分零件示意图。

附图标号：1-检测装置；2-工位转换装置；3-退瓶装置；4-进料装置；5-色谱仪；7-瓶子；101-支柱；102-带轮Ⅰ；103-转盘Ⅰ；104-支撑轴；105-安装轴；106-固定板；107-气缸；108-上盖；109-套筒；110-滑杆；111-弹簧Ⅰ；112-活塞；113-针筒；114-弹簧Ⅱ；115-挡块；116-针头；117-清洗箱；118-进样口；119-废水桶；201-支架；202-支撑块；203-电机；204-螺旋杆；205-转盘Ⅱ；206-转轮；207-带轮Ⅱ；208-皮带Ⅰ；209-拨杆；210-轴承；211-带轮Ⅲ；212-同步轴；213-皮带Ⅱ；301-固定杆；302-被动轮；303-连杆；304-竖杆；305-弹簧Ⅲ；306-顶块；307-固定盘；308-偏心杆；309-平面涡卷弹簧；310-限位块；311-滑块；312-连接轴；313-限位槽；314-连接架；315-出料滑道；316-挡板；401-支撑门架；402-滑道；403-安装架；404-皮带Ⅲ；405-推动板；406-小带轮；407-大带轮；408-带轮Ⅳ。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例：如图1-图17所示，一种可自动进样的气相色谱仪，包括工位转换装置2，工位转换装置2的周围设置有检测装置1、退瓶装置3和进料装置4，所述工位转换装置2包括转轮206，转轮206由电机203驱动旋转，转轮206上围绕旋转轴心均匀设置槽口，槽口内放置瓶子7，所述进料装置4将瓶子7送入槽口内，转轮206旋转使瓶子7依次经过检测装置1、退瓶装置3的工作位置，这样能够不间断的进行取样和检测。

其中进料装置4包括支撑门架401，支撑门架401上固定装有滑道402，滑道402为U形滑道，滑道402上固定装有安装架403，安装架403的第一端旋转装有小带轮406，安装架403的第二端旋转装有大带轮407，小带轮406和大带轮407之间装有皮带Ⅲ404，皮带Ⅲ404上均匀设置推动板405，推动板405与皮带Ⅲ404垂直设置，滑道402的第一端下侧设置开口，开口大于瓶子7的直径，将瓶子7逐个从滑道402的第二端放入，大带轮407的一侧固定装有带轮Ⅳ408，带轮Ⅳ408通过皮带Ⅱ213与电机203相连，通过皮带Ⅱ213带动大带轮407转动，进而带动皮带Ⅲ404移动，皮带Ⅲ404上的推动板405带动瓶子7移动到滑道402的开口处，瓶子7从开口处落到转轮206的槽口上。

所述检测装置1包括转盘Ⅰ103，转盘Ⅰ103上装有注射器组件，注射器组件数量不少于四个并同步进行注射动作，在本实施例中设置为四个，注射器组件围绕转盘Ⅰ103旋转轴心均匀分布，转盘Ⅰ103下侧同轴固定装有带轮Ⅰ102，带轮Ⅰ102旋转安装在支柱101内，带轮Ⅰ102上装有皮带Ⅰ208，固定板106下固定装有带轮Ⅱ207，带轮Ⅱ207上装有皮带Ⅰ208，所述转盘Ⅰ103下侧依次正对有进样口118、清洗箱117、废水桶119和其中一个所述槽口内的瓶子7，进样口118安装在色谱仪5上，所述清洗箱117为第一端封堵的连通器，第二端开口处与所述注射器结构相对，注射器从中抽取清洗液，废水桶119为空桶，桶内用于装废弃清洗液，转盘Ⅰ103通过皮带Ⅰ208与转轮206连接并同步旋转，电机203的转轴旋转一圈时，转轮206上的槽口旋转到上一个槽口的位置，转盘Ⅰ103上的注射器组件也旋转到上一个注射器组件的位置。

所述注射组件包括针筒113，针筒113竖直滑动安装在所述转盘Ⅰ103上，针筒113与转盘Ⅰ103之间固定装有用于保持针筒113位置的弹簧Ⅰ111，所述针筒113内滑动装有活塞112，活塞112与针筒113的底端之间固定装有弹簧Ⅱ114，弹簧Ⅱ114的劲度系数大于弹簧Ⅰ111，针筒113下侧设置有针头116，所述转盘Ⅰ103上固定装有挡块115，针筒113下降到预定位置时与挡块115接触不再下降。

转盘Ⅰ103上固定设置四个套筒109，针筒113为滑动安装在套筒109内，套筒109上端固定装有上盖108，上盖108设置两个连接耳，连接耳上固定装有滑杆110，滑杆110上套设弹簧Ⅰ111，针筒113的两侧伸出套筒109与滑杆110滑动连接，弹簧Ⅰ111的第一端与针筒113固定连接，弹簧Ⅰ111的第二端与转盘Ⅰ103固定连接，当针筒113与挡块115接触时，四个针头116刚好分别刺入进样口118、清洗箱117、废水桶119和其中一个所述槽口内的瓶子7，转盘Ⅰ103上固定装有支撑轴104，支撑轴104上固定装有安装轴105，安装轴105上固定装有固定板106，固定板106上固定装有四个气缸107，气缸107的缸臂与活塞112固定连接，四个气缸107同时伸缩控制四个注射器组件同时工作。

所述退瓶装置3包括延迟组件，延迟组件由所述电机203驱动，延迟组件上装有升降组件，所述电机203转轴旋转一圈后，升降组件升降一次，升降组件的顶端正对其中一个槽口内的瓶子7，瓶子7的上侧还设置有出料滑道315，出料滑道315上靠近瓶子7的一侧设置有挡板316，瓶子7在上升时与挡板316接触并滑入出料滑道315中。

所述延迟组件包括固定盘307，固定盘307固定在固定杆301上，固定杆301固定在外部，电机203的转轴与固定盘307旋转连接，电机203转轴顶端固定装有平面涡卷弹簧309，平面涡卷弹簧309的末端折弯并，所述固定盘307内设置限位块310，限位块310与平面涡卷弹簧309的折弯处接触，所述固定盘307内同轴旋转装有被动轮302，被动轮302上设置限位槽313，所述平面涡卷弹簧309的折弯处滑动安装在限位槽313内，所述电机203旋转一周时，平面涡卷弹簧309折弯处收缩的距离等于限位块310与平面涡卷弹簧309折弯处接触的深度，所述升降组件由被动轮302带动。

在本实施例中平面涡卷弹簧309的折弯处竖直向上，折弯处固定装有连接轴312，连接轴312上固定装有滑块311，通过滑块311滑动安装在限位槽313内，并且处于固定盘307直径位置，限位块310在平面涡卷弹簧309逆时针旋转时会阻止平面涡卷弹簧309的折弯处旋转，而电机203转轴旋转一周后，滑块311跟随平面涡卷弹簧309的折弯处向内收缩，正好脱离限位块310，所以平面涡卷弹簧309将旋转一周储存的势能释放，并带动被动轮302旋转一周，平面涡卷弹簧309的折弯处也会再次与限位块310接触，实现了电机203转轴旋转一周后，被动轮302才旋转一周的延迟效果。

所述升降组件可以由凸轮结构实现，凸轮与所述被动轮302固定连接，凸轮带动一个升降杆推动所述瓶子7滑入所述出料滑道315。

在本实施例中采用的是，升降组件由曲柄滑块结构实现，曲柄与所述被动轮302固定连接，滑块推动所述瓶子7滑入所述出料滑道315，被动轮302轴心固定装有偏心杆308，偏心杆308上铰接有连杆303，连杆303上铰接有竖杆304，竖杆304滑动安装在连接架314上，竖杆304顶端固定装有顶块306，连接架314固定安装在外部，竖杆304上套设弹簧Ⅲ305，弹簧Ⅲ305的上端与连接架314固定连接，弹簧Ⅲ305的下端与所述竖杆304固定连接。

所述被动轮302的轴心水平设置，被动轮302的转轴上固定装有螺旋杆204，螺旋杆204带动所述退瓶装置3，所述转轮206的轴心竖直设置，转轮206下侧固定装有转盘Ⅱ205，转盘Ⅱ205上均匀设置多个拨杆209，通过螺旋杆204推动拨杆209带动转轮206旋转，螺旋杆204旋转一周转轮206的槽口正好移动到上一个槽口的位置，转盘Ⅱ205通过轴承210旋转安装在支架201上，支架201底端与外部固定，电机203固定安装在支撑块202上，支撑块202与支架201固定连接，电机203的转轴上还固定装有带轮Ⅲ211，带轮Ⅲ211上装有皮带Ⅱ213。

工作原理：启动电机203，电机203旋转一圈后停顿一段时间，之后再次旋转，如此反复工作，手动或者使用其他装置将瓶子7逐个放入滑道402的U形槽内，电机203通过皮带Ⅱ213带动大带轮407旋转，大带轮407带动皮带Ⅲ404移动，皮带Ⅲ404通过推动板405将瓶子7拨入开口，瓶子7从开口处落入转轮206的槽口内，电机203继续旋转，再次旋转一圈后，落入槽口的瓶子7旋转到其中一个针头116正下方，与此同时，新的瓶子7落入其他的槽口内，此时电机203停止转动，并且所有的气缸107推动活塞112，由于弹簧Ⅱ114的劲度系数大于弹簧Ⅰ111，所以针筒113先压缩弹簧Ⅰ111，当针筒113与挡块115接触时，针头116插入瓶子7内，气缸107继续向下，活塞112向下压缩弹簧Ⅱ114，之后气缸107回缩，先弹簧Ⅱ114回弹将瓶子7内的样品吸入针筒113内，最后弹簧Ⅰ111也回弹，针筒113回到原位，此时电机203再次转动一圈，第一个瓶子7转到顶块306上侧，由于存在延迟组件，第一个瓶子7到达位置后平面涡卷弹簧309的折弯处脱离限位块310，通过滑块311带动被动轮302旋转一周，被动轮302带动竖杆304上升，通过顶块306将瓶子7顶入出料滑道315中，从出料滑道315之后进行回收，之后竖杆304下降回到原位，弹簧Ⅲ305辅助复位，此时第二个瓶子7在被第二个注射器组件抽取样品，转轮206旋转通过皮带Ⅰ208带动转盘Ⅰ103旋转，第一个注射器组件将带着样品处于进样口118之上，所有气缸107下压时，将样品注射到进样口118中，通过色谱仪5进行检测，继续旋转第一个注射器组件到清洗箱117中吸取清洗液，继续旋转第一个注射组件将清洗液倒在废水桶119中，而固定板106槽口内的瓶子7被取出后也会回到滑道402的开口下继续接下一个瓶子7，如此反复实现循环取样检测。

Claims (7)

1.一种可自动进样的气相色谱仪，其特征在于：包括工位转换装置（2），工位转换装置（2）的周围设置有检测装置（1）、退瓶装置（3）和进料装置（4），所述工位转换装置（2）包括转轮（206），转轮（206）由电机（203）驱动旋转，转轮（206）上围绕旋转轴心均匀设置多个槽口，槽口内放置瓶子（7），所述进料装置（4）将瓶子（7）送入槽口内，转轮（206）旋转使瓶子（7）依次经过检测装置（1）、退瓶装置（3）的工作位置；

所述退瓶装置（3）包括延迟组件，延迟组件由所述电机（203）驱动，延迟组件上装有升降组件，所述电机（203）转轴旋转一圈后，升降组件升降一次，升降组件的顶端正对槽口内的其中一个瓶子（7），瓶子（7）的上侧还设置有出料滑道（315），出料滑道（315）上靠近瓶子（7）的一侧设置有挡板（316），瓶子（7）在上升时与挡板（316）接触并滑入出料滑道（315）中；

所述延迟组件包括固定盘（307），固定盘（307）固定安装在固定杆（301）上，电机（203）的转轴与固定盘（307）旋转连接，电机（203）转轴顶端固定装有平面涡卷弹簧（309），平面涡卷弹簧（309）的末端折弯并，所述固定盘（307）内设置限位块（310），限位块（310）与平面涡卷弹簧（309）的折弯处接触，所述固定盘（307）内同轴旋转装有被动轮（302），被动轮（302）上设置限位槽（313），所述平面涡卷弹簧（309）的折弯处滑动安装在限位槽（313）内，所述电机（203）旋转一周时，平面涡卷弹簧（309）折弯处收缩的距离等于限位块（310）与平面涡卷弹簧（309）折弯处接触的深度，所述升降组件由被动轮（302）带动。

2.如权利要求1所述的一种可自动进样的气相色谱仪，其特征在于：所述检测装置（1）包括转盘Ⅰ（103），转盘Ⅰ（103）上装有注射器组件，注射器组件数量不少于四个并同步进行注射动作，注射器组件围绕转盘Ⅰ（103）旋转轴心均匀分布，所述转盘Ⅰ（103）下侧依次正对有进样口（118）、清洗箱（117）、废水桶（119）和所述槽口内的其中一个瓶子（7），转盘Ⅰ（103）通过皮带Ⅰ（208）与转轮（206）连接并同步旋转，电机（203）的转轴旋转一圈时，转轮（206）上的槽口旋转到上一个槽口的位置，转盘Ⅰ（103）上的注射器组件也旋转到上一个注射器组件的位置。

3.如权利要求2所述的一种可自动进样的气相色谱仪，其特征在于：所述注射器组件包括针筒（113），针筒（113）竖直滑动安装在所述转盘Ⅰ（103）上，针筒（113）与转盘Ⅰ（103）之间固定装有用于保持针筒（113）位置的弹簧Ⅰ（111），所述针筒（113）内滑动装有活塞（112），活塞（112）与针筒（113）的底端之间固定装有弹簧Ⅱ（114），弹簧Ⅱ（114）的劲度系数大于弹簧Ⅰ（111），针筒（113）下侧设置有针头（116），所述转盘Ⅰ（103）上固定装有挡块（115），针筒（113）下降到预定位置时与挡块（115）接触不再下降。

4.如权利要求3所述的一种可自动进样的气相色谱仪，其特征在于：所述升降组件由凸轮结构实现，凸轮与所述被动轮（302）固定连接，凸轮带动一个升降杆推动所述瓶子（7）滑入所述出料滑道（315）。

5.如权利要求4所述的一种可自动进样的气相色谱仪，其特征在于：所述升降组件由曲柄滑块结构实现，曲柄与所述被动轮（302）固定连接，滑块推动所述瓶子（7）滑入所述出料滑道（315）。

6.如权利要求5所述的一种可自动进样的气相色谱仪，其特征在于：所述电机（203）的轴心水平设置，电机（203）的转轴上固定装有螺旋杆（204），螺旋杆（204）带动所述退瓶装置（3），所述转轮（206）的轴心竖直设置，转轮（206）下侧固定装有转盘Ⅱ（205），转盘Ⅱ（205）上均匀设置多个拨杆（209），通过螺旋杆（204）推动拨杆（209）带动转轮（206）旋转。

7.如权利要求6所述的一种可自动进样的气相色谱仪，其特征在于：所述清洗箱（117）为第一端封堵的连通器，第二端开口处与所述注射器组件相对。