CN115407011B - 一体化的气相色谱分析装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种一体化的气相色谱分析装置，其特征在于，包括：加热座、加热棒、温控开关、FID检测器和多通阀，加热座中间设置有加热孔，加热棒安装于加热孔内，加热座位于加热孔的两侧分别设置有安装孔和安装槽，FID检测器安装于安装孔内，多通阀安装于安装槽内，温控开关固定连接于加热座并电连接于加热棒，加热座的外周分别缠绕有填充柱和定量环；该一体化的气相色谱分析装置具有受热均匀、节能、空间小、易安装的优点。

Description

一体化的气相色谱分析装置

技术领域

本发明涉及色谱分析技术领域，具体涉及一种一体化的气相色谱分析装置。

背景技术

色谱法是一种物理分离分析方法，它是根据混合物各组分在互不相溶的两相中吸附能力、分配系数或其他亲和作用性能的差异作为分离依据的。当混合物中各组分随流动相移动时，在流动相和固定相之间进行反复多次的分布，这样就使吸附能力（或分配系数）不同的各组分，在移动速度上产生了差别，从而得到分离。目前气相色谱分析装置的结构形态多为分模块化，气相色谱分析装置的气路系统、进样系统、分离系统、检测器、控温系统分模块化，从结构上，安装繁琐且占空间；从性能上，分模块各自控温，各加热区之间都用隔热材料相对隔开，减少各加热区之间的热传递。每个模块受热不均匀，整机设备性能降低，且需要多个加热区，整机设备功耗大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一体化的气相色谱分析装置，具有受热均匀、节能、空间小、易安装的优点。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种一体化的气相色谱分析装置，其特征在于，包括：加热座、加热棒、温控开关、FID检测器和多通阀，所述加热座中间设置有加热孔，所述加热棒安装于所述加热孔内，所述加热座位于所述加热孔的两侧分别设置有安装孔和安装槽，所述FID检测器安装于所述安装孔内，所述多通阀安装于所述安装槽内，所述温控开关固定连接于所述加热座并电连接于所述加热棒，所述加热座的外周分别缠绕有填充柱和定量环。

作为一体化的气相色谱分析装置的一种优选方案，所述FID检测器包括：包括外罩、极化极、收集极、点火丝和助燃气体管，所述外罩的内部为空腔结构，所述收集极为管道结构，所述极化极固定于所述外罩内的下方，所述极化极的上表面为球形凹面，所述收集极的下端从所述外罩的上方穿进所述外罩内，且所述收集极的下端位于所述球形凹面的球心处，所述助燃气体管连通所述外罩的内部，所述点火丝设置于所述外罩内。

作为一体化的气相色谱分析装置的一种优选方案，所述外罩为圆筒状结构，且所述外罩的外径与所述安装孔的内径相匹配，所述外罩固定于所述安装孔内。

作为一体化的气相色谱分析装置的一种优选方案，所述外罩包括上壳体和下壳体，所述上壳体为底部设置有开口的壳体结构，所述下壳体为顶部设置有开口的壳体结构，所述上壳体的开口与所述下壳体的开口相对连接且两者的开口之间设置有密封圈，所述安装孔内壁靠近上方的位置设置有环形卡板，所述下壳体的底部外周设置有法兰盘结构，所述上壳体和所述下壳体依次位于所述环形卡板的下方，所述下壳体的法兰盘结构通过螺钉固定于所述安装孔的下方。

作为一体化的气相色谱分析装置的一种优选方案，所述极化极的底部中间设置有连接柱，所述连接柱的底部设置有螺纹孔，所述外罩内的底部设置有与所述连接柱相匹配的凹槽，所述极化极通过所述连接柱安装于所述凹槽上，螺钉从所述外罩的底部穿过并固定连接于所述连接柱的螺纹孔。

作为一体化的气相色谱分析装置的一种优选方案，所述外罩底部分布有多个出气孔。

作为一体化的气相色谱分析装置的一种优选方案，所述外罩内设置有热电偶。

作为一体化的气相色谱分析装置的一种优选方案，所述外罩为陶瓷材质。

作为一体化的气相色谱分析装置的一种优选方案，所述填充柱包括总烃填充柱和甲烷填充柱，所述定量环包括总烃定量环和甲烷定量环。

作为一体化的气相色谱分析装置的一种优选方案，所述多通阀的头部与所述安装槽相匹配，所述多通阀的头部固定于所述安装槽内，且所述多通阀的连接口位于所述安装槽外。

本发明的有益效果：本发明结构紧凑占用空间小，整机设备轻巧便携。通过加热座集中加热，整机设备功耗更小；多通阀、填充柱、定量环受热均匀，单位体积内经过的气体流量变动更小，设备检测性能更稳定； FID检测器受热均匀，流量变动更小， FID检测器的灵敏度和稳定性更好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述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是本发明一实施例所述的一体化的气相色谱分析装置的正面结构示意图。

图2是本发明一实施例所述的一体化的气相色谱分析装置的底面结构示意图。

图3是本发明一实施例所述FID检测器的结构示意图。

图4是本发明一实施例所述FID检测器的侧面剖视图。

图5是本发明一实施例所述上壳体的底部结构示意图。

图中：

1、加热座；2、加热棒；3、温控开关；4、FID检测器；401、外罩；4011、上壳体；4012、下壳体；402、极化极；4021、连接柱；403、收集极；404、点火丝；405、助燃气体管；406、出气孔；407、热电偶；408、密封圈；5、多通阀；6、安装孔；601、环形卡板。

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。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1-2，本发明一实施例提供了一种一体化的气相色谱分析装置，包括：加热座1、加热棒2、温控开关3、FID检测器4和多通阀5，加热座1中间设置有加热孔，加热棒2安装于加热孔内，加热座1位于加热孔的两侧分别设置有安装孔6和安装槽，FID检测器4安装于安装孔6内，多通阀5安装于安装槽内，温控开关3固定连接于加热座1并电连接于加热棒2，加热座1的外周分别缠绕有填充柱和定量环。

上述技术方案中，整体结构紧凑占用空间小，整机设备轻巧便携。通过加热座1集中加热，整机设备功耗更小；多通阀5、填充柱、定量环受热均匀，单位体积内经过的气体流量变动更小，设备检测性能更稳定； FID检测器4受热均匀，流量变动更小， FID检测器4的灵敏度和稳定性更好。

参照图3-5，在一些实施例中，FID检测器4包括：包括外罩401、极化极402、收集极403、点火丝404和助燃气体管405，外罩401的内部为空腔结构，收集极403为管道结构，极化极402固定于外罩401内的下方，极化极402的上表面为球形凹面，收集极403的下端从外罩401的上方穿进外罩401内，且收集极403的下端位于球形凹面的球心处，助燃气体管405连通外罩401的内部，点火丝404设置于外罩401内。在本实施例中，工作时，将助燃气体通过助燃气体管405通入到外罩401内，将氢气和待测有机物一起从收集极403通入到外罩401内，点火丝404点燃氢气，氢气和待测有机物在收集极403的下端处混合并燃烧，待测有机物的样品分子在火焰中燃烧时化学键断裂，产生出一定量的正离子和负离子。极化极402供电后，电势始终垂直于极化极402的球形凹面射出，离子会通过固定电势走向，最大化的汇集到收集极403这个点，收集极403收集离子效率大大提高，提高了信号收集效率。

在一些实施例中，外罩401为圆筒状结构，且外罩401的外径与安装孔6的内径相匹配，外罩401固定于安装孔6内。此结构方案设计使得外罩401受热更加均匀，且安装稳固。

在一些实施例中，外罩401包括上壳体4011和下壳体4012，上壳体4011为底部设置有开口的壳体结构，下壳体4012为顶部设置有开口的壳体结构，上壳体4011的开口与下壳体4012的开口相对连接且两者的开口之间设置有密封圈408，安装孔6内壁靠近上方的位置设置有环形卡板601，下壳体4012的底部外周设置有法兰盘结构，上壳体4011和下壳体4012依次位于环形卡板601的下方，下壳体4012的法兰盘结构通过螺钉固定于安装孔6的下方。此结构方案设计使得外罩401的安装拆卸更加方便，固定稳固；且便于对外罩401内部的元件进行检查维护。

在一些实施例中，极化极402的底部中间设置有连接柱4021，连接柱4021的底部设置有螺纹孔，外罩401内的底部设置有与连接柱4021相匹配的凹槽，极化极402通过连接柱4021安装于凹槽上，螺钉从外罩401的底部穿过并固定连接于连接柱4021的螺纹孔。此结构方案设计使得极化极402的固定稳固，且安装方便简单。

在一些实施例中，外罩401底部分布有多个出气孔406。出气孔406用于燃烧后的尾气排出。

在一些实施例中，外罩401内设置有热电偶407。热电偶407用于检测外罩401内部的温度。

在一些实施例中，外罩401为陶瓷材质。外罩401采用陶瓷材质，以免干扰离子的电势走向，影响收集效率。

在一些实施例中，填充柱包括总烃填充柱和甲烷填充柱，定量环包括总烃定量环和甲烷定量环。

在一些实施例中，多通阀5的头部与安装槽相匹配，多通阀5的头部固定于安装槽内，且多通阀5的连接口位于安装槽外。此结构方案设计使得多通阀5受热均匀，安装稳固，同时方便多通阀5的连接口与各气管连接。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (9)

1.一种一体化的气相色谱分析装置，其特征在于，包括：加热座(1)、加热棒(2)、温控开关(3)、FID检测器(4)和多通阀(5)，所述加热座(1)中间设置有加热孔，所述加热棒(2)安装于所述加热孔内，所述加热座(1)位于所述加热孔的两侧分别设置有安装孔(6)和安装槽，所述FID检测器(4)安装于所述安装孔(6)内，所述多通阀(5)安装于所述安装槽内，所述温控开关(3)固定连接于所述加热座(1)并电连接于所述加热棒(2)，所述加热座(1)的外周分别缠绕有填充柱和定量环；

所述FID检测器(4)包括：外罩(401)、极化极(402)、收集极(403)、点火丝(404)和助燃气体管(405)，所述外罩(401)的内部为空腔结构，所述收集极(403)为管道结构，所述极化极(402)固定于所述外罩(401)内的下方，所述极化极(402)的上表面为球形凹面，所述收集极(403)的下端从所述外罩(401)的上方穿进所述外罩(401)内，且所述收集极(403)的下端位于所述球形凹面的球心处，所述助燃气体管(405)连通所述外罩(401)的内部，所述点火丝(404)设置于所述外罩(401)内；

所述点火丝(404)设置在所述外罩(401)顶壁；将氢气和待测有机物一起从收集极通入到外罩内，所述助燃气体管(405)的出口与所述外罩(401)顶壁平齐。

2.根据权利要求1所述的一体化的气相色谱分析装置，其特征在于，所述外罩(401)为圆筒状结构，且所述外罩(401)的外径与所述安装孔(6)的内径相匹配，所述外罩(401)固定于所述安装孔(6)内。

3.根据权利要求2所述的一体化的气相色谱分析装置，其特征在于，所述外罩(401)包括上壳体(4011)和下壳体(4012)，所述上壳体(4011)为底部设置有开口的壳体结构，所述下壳体(4012)为顶部设置有开口的壳体结构，所述上壳体(4011)的开口与所述下壳体(4012)的开口相对连接且两者的开口之间设置有密封圈(408)，所述安装孔(6)内壁靠近上方的位置设置有环形卡板(601)，所述下壳体(4012)的底部外周设置有法兰盘结构，所述上壳体(4011)和所述下壳体(4012)依次位于所述环形卡板(601)的下方，所述下壳体(4012)的法兰盘结构通过螺钉固定于所述安装孔(6)的下方。

4.根据权利要求1所述的一体化的气相色谱分析装置，其特征在于，所述极化极(402)的底部中间设置有连接柱(4021)，所述连接柱(4021)的底部设置有螺纹孔，所述外罩(401)内的底部设置有与所述连接柱(4021)相匹配的凹槽，所述极化极(402)通过所述连接柱(4021)安装于所述凹槽上，螺钉从所述外罩(401)的底部穿过并固定连接于所述连接柱(4021)的螺纹孔。

5.根据权利要求1所述的一体化的气相色谱分析装置，其特征在于，所述外罩(401)底部分布有多个出气孔(406)。

6.根据权利要求1所述的一体化的气相色谱分析装置，其特征在于，所述外罩(401)内设置有热电偶(407)。

7.根据权利要求1所述的一体化的气相色谱分析装置，其特征在于，所述外罩(401)为陶瓷材质。

8.根据权利要求1所述的一体化的气相色谱分析装置，其特征在于，所述填充柱包括总烃填充柱和甲烷填充柱，所述定量环包括总烃定量环和甲烷定量环。

9.根据权利要求1所述的一体化的气相色谱分析装置，其特征在于，所述多通阀(5)的头部与所述安装槽相匹配，所述多通阀(5)的头部固定于所述安装槽内，且所述多通阀(5)的连接口位于所述安装槽外。