CN115684433A - 便携式模块化手提箱式气相色谱仪 - Google Patents
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Abstract
本发明属于色谱仪技术领域，尤其涉及便携式模块化手提箱式气相色谱仪，包括密封防水箱与安装在密封防水箱内的仪器本体，仪器本体包括可拆卸安装在密封防水箱内安装组件，安装组件上安装有主操作面板模块、分析操作面板模块，主操作面板模块的上面板内安装有电脑模块，上面板的下方对应可拆卸安装有总控模块、能源模块，分析操作面板模块的下方可拆卸安装有分析单元；电脑模块用于现场方法修改和出测试报告，并无线传递；总控模块用于将信号传送给电脑上的工作站进行测量数据的展示；分析单元通过插头接受来自总控模块的温度控制，事件控制，并把测得的信号传给总控模块。本申请携带方便，不易污染，各模块出现问题可以直接更换，维护方便。
Description
技术领域
本发明属于色谱仪技术领域，尤其涉及便携式模块化手提箱式气相色谱仪。
背景技术
随着经济发展，人们的生活水平在不断的提高，对与燃气的热值计量要求越来越准确，目前一般采取燃气取样到实验室或在线检测，在线检测成本很高，有些场合不适用，而取样到实验室，周期较长，而且在气体转动的过程，成分也会发生一些变化。所以需要一种可以应用于现场的便携式的色谱仪器，而市场上常规的产品都比较大，而且比较重大多大于10kg，不方便携带，而且由于产品比较复杂，维护十分不方便，所以需要设计成模块化，那部分出问题直接更换，原模块可以返厂修理，而且采取了模块化后还可以根据实际分析要求更换不同模块。本发明针对上述情况设计一种非常方便的检测燃气成分的便携式模块化手提箱式气相色谱仪,产品重量小于5kg。
发明内容
本发明的目的是提供便携式模块化手提箱式气相色谱仪，以解决上述问题，达到有效提高便携性的目的。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：便携式模块化手提箱式气相色谱仪，包括密封防水箱与安装在所述密封防水箱内的仪器本体，所述仪器本体包括可拆卸安装在所述密封防水箱内安装组件，所述安装组件上安装有主操作面板模块、分析操作面板模块，所述主操作面板模块的上面板内安装有电脑模块，所述上面板的下方对应可拆卸安装有总控模块、能源模块，所述分析操作面板模块的下方可拆卸安装有分析单元；
所述电脑模块用于现场方法修改和出测试报告，并无线传递；
所述总控模块用于将信号传送给电脑上的工作站进行测量数据的展示；
所述分析单元通过插头接受来自所述总控模块的温度控制，事件控制，并把测得的信号传给所述总控模块。
优选的，所述安装组件包括若干T型槽与铝合金安装基础，若干所述T型槽开设在所述密封防水箱的内侧壁上，所述铝合金安装基础的边部固定连接有若干T型固定块，若干所述T型固定块适配于若干所述T型槽内，所述主操作面板模块、分析操作面板模块、总控模块、能源模块与所述分析单元分别安装在所述铝合金安装基础上。
优选的，所述主操作面板模块包括安装在所述上面板上的电源开关、充电接口、电量显示与接口，所述接口为USB及HDMI接口，所述接口与所述电脑模块连接，所述电源开关、充电接口与所述电量显示通过接插件连接到所述能源模块上面的电池上。
优选的，所述密封防水箱的开合处嵌设有密封条。
优选的，所述能源模块包括载气气瓶、载气接口、压力调节器、电池及DCDC，所述载气气瓶为90ml高压气瓶，最大压力可达15Mpa，用于储存分析模块用的氮气，氢气或其它气体。
优选的，所述密封防水箱的外壳采用PP外壳。
本发明具有如下技术效果：电脑模块用于现场方法修改和出测试报告，并无线传递；总控模块用于将信号传送给电脑上的工作站进行测量数据的展示；分析单元通过插头接受来自总控模块的温度控制，事件控制，并把测得的信号传给总控模块。使用户可以轻松带到现场进行燃气组分及热值实时分析的便携式防爆气相色谱仪，可现场出报告，并且远传到实验室，且测量完成后可以方便带到另一区域进行下次分析,手提箱式密封设计，重量小于5kg，携带方便，不易污染，使用过程中各模块出现问题可以直接更换，维护方便。
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为本发明密封防水箱整体示意图；
图2为本发明密封防水箱整体打开及剖面示意图；
图3为本发明上面板下方的示意图；
图4为本发明T型固定块结构示意图；
图5为本发明铝合金安装基础示意图；
图6为本发明T型槽示意图；
图7为本发明总控模块、能源模块、第一分析模块、铝合金安装基础、第二分析模块示意图；
图8为本发明载气气瓶示意图；
图9为本发明快拧公头示意图；
图10为本发明气瓶内密封快拧母头示意图；
图11为本发明气瓶内密封快拧母头与快拧公头配合状态示意图；
图12为本发明充气接头示意图；
其中，1、密封防水箱；2、载气气瓶；3、载气接口；4、电源开关；5、充电接口；6、电量显示；7、接口；8、密封条；9、T型固定块；10、主操作面板模块；13、分析操作面板模块；14、电脑模块；15、总控模块；16、能源模块；17、第一分析模块；18、铝合金安装基础；19、第二分析模块；20、T型槽；21、气瓶内密封快拧母头；22、快拧公头；23、下壳；24、复位弹簧；25、密封件；26、密封件外套；27、气瓶内密封接头主连接件；28、密封件O型圈槽；29、防止瓶内漏气O型圈槽；30、放气接头密封O型圈槽；31、主连接件连接气瓶螺纹；32、主连接件内连接螺纹；33、焊管口；34、连接螺纹；35、限流放气接头杆；36、充气接头；37、由G5/8螺母；38、连接载气气瓶的接头；39、球头；40、放气接头固定座；41、压力调节器固定座；42、电池固定座；43、放气接头；44、瓶体。
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。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1-12所示，本发明提供了便携式模块化手提箱式气相色谱仪，包括密封防水箱1与安装在密封防水箱1内的仪器本体，仪器本体包括可拆卸安装在密封防水箱1内安装组件，安装组件上安装有主操作面板模块10、分析操作面板模块13，主操作面板模块10的上面板内安装有电脑模块14，上面板的下方对应可拆卸安装有总控模块15、能源模块16，分析操作面板模块13的下方可拆卸安装有分析单元；
电脑模块14用于现场方法修改和出测试报告，并无线传递；
总控模块15用于将信号传送给电脑上的工作站进行测量数据的展示；
分析单元通过插头接受来自总控模块15的温度控制，事件控制，并把测得的信号传给总控模块15。
使用户可以轻松带到现场进行燃气组分及热值实时分析的便携式防爆气相色谱仪，可现场出报告，并且远传到实验室，且测量完成后可以方便带到另一区域进行下次分析,手提箱式密封设计，重量小于5kg，携带方便，不易污染，使用过程中各模块出现问题可以直接更换，维护方便。
进一步优化方案，安装组件包括若干T型槽20与铝合金安装基础18，若干T型槽20开设在密封防水箱1的内侧壁上，铝合金安装基础18的边部固定连接有若干T型固定块9，若干T型固定块9适配于若干T型槽20内，主操作面板模块10、分析操作面板模块13、总控模块15、能源模块16与分析单元分别安装在铝合金安装基础18上。
密封防水箱1内带有T型槽20，用于和T型固定块9连接。T型固定块9是插入T型槽20中的，密封防水箱1上共6个T型槽20，插入6个T型固定块9，然后把铝合金安装基础18固定到T型固定块9上，每个模块之间的管路连接采用焊管快接，线路连接采用插头，保证各模块的独立性。
进一步优化方案，主操作面板模块10包括安装在上面板上的载气接口3，电源开关4、充电接口5、电量显示6与接口7，接口7为USB及HDMI接口，接口7与电脑模块14连接，电源开关4、充电接口5与电量显示6通过接插件连接到能源模块16上面的电池上。
电源开关4的作用是电池输出开关，充电接口5的作用是给电池充电，电量显示6的作用是检测并显示电池电量，电池电量也可以保证连续使用5小时。
进一步优化方案，密封防水箱1的开合处嵌设有密封条8
进一步优化方案，能源模块16包括载气气瓶2、压力调节器、电池及DCDC，载气气瓶2为90ml高压气瓶，最大压力可达15Mpa，用于储存分析模块用的氮气，氢气或其它气体。
如图7-11所示，能源模块16包括载气气瓶2，压力调节器和电池及DCDC。其中快拧公头22通过放气接头43的孔固定到放气接头固定座40的位置，其上的焊管口33焊接管子并连接到压力调节器上，载气气瓶2上带有气瓶内密封快拧母头21，可以通过主连接件内连接螺纹32与快拧公头22的连接螺纹34连接到一起。压力调节器固定在压力调节器固定座41的位置，电池及DCDC固定到电池固定座42位置。载气气瓶2的瓶体44为90ml高压气瓶，最大压力可达15Mpa，用于储存分析模块用的氮气，氢气或其它气体，载气气瓶2有两头一头通过螺纹连接压力表，可以实时显示钢瓶气压，充满气保证可以使用5小时,另一头通过密封螺纹连接气瓶内密封快拧母头21的主连接件连接气瓶螺纹31位置，采用此设计的优点是尽量减少总装之后气瓶的总长度，以利于便携，充放气。气瓶内密封快拧母头21由下壳23，复位弹簧24，密封件25，密封件外套26和气瓶内密封接头主连接件27组成。安装时先将密封件外套26的防止瓶内漏气O型圈槽29和放气接头密封O型圈槽30的位置分别装入O型圈，再装到气瓶内密封接头主连接件27中，再将密封件25上的密封件O型圈槽28的位置装O型圈并放入其上，再放入复位弹簧24，然后拧入下壳23。密封件25上的O型圈的密封作用是保证钢瓶在自然状态下，里面的高压气体不会从密封件25的位置漏出；防止瓶内漏气O型圈槽29内的O型圈作用是防止瓶体内部气体从下壳23，气瓶内密封接头主连接件27的连接螺纹处漏到左边连接口，同时也防止瓶体内的气体从下壳23和密封件外套26的连接处漏到左边的连接口；当快拧公头22通过连接螺纹34拧入气瓶内密封快拧母头21对应的主连接件内连接螺纹32中，并通过限流放气接头杆35推开密封件25时，密封件25上的O型圈密封不起作用，瓶体内的气体经过密封件25前端的排气凹槽，从限制气体流速的限流放气接头杆35进入快拧公头22中，并从与焊管口33连接的管路排出，放气接头密封O型圈槽30内的O型圈此时起密封作用，防止气体漏到气瓶内密封快拧母头21与快拧公头22的连接螺纹处；压力调节器和快拧公头22通过管路相连，当将载气气瓶2拧到快拧公头22上时，其中的高压载气通过管路流到压力调节器，压力调节器将载气气瓶2中的高压载气调节为仪器可以使用的压力，一般是0.6Mpa.能源模块将电池中的电能通过DCDC转换后分别通过插头连接到总控模块15和主操作面板模块10上的电脑。调节好的载气通过接头连接到分析模块。
进一步优化方案，密封防水箱1的外壳采用PP外壳。
进一步优化方案，分析单元包括第一分析模块17与第二分析模块19，第一分析模块17、第二分析模块19和总控模块15可以根据实际分析项目进行更换，通过插头接受来自总控模块的温度控制，事件控制，并把测得的信号传给总控模块。总控模块15再将信号传送给电脑上的工作站进行测量数据的展示。总控模块15内的参数可以通过电脑内的工作站软件内的参数设置进行设置。从而完成对第一分析模块17上的自动调节气体流量的EPC模块，负责取样分析的六通阀，及控制六通阀切换的二位五通阀，还有色谱柱，检测器的控制，以及保证六通阀，色谱柱和检测器工作在恒定温度环境中的恒温部分，管路图为简易燃气组分的原理图。第一分析模块17与第二分析模块19展示两种不同功能的分析模块的外形结构。
载气气瓶2需要从高纯氮气钢瓶上充气，充气接头36由G5/8螺母37，球头39，连接载气气瓶2的接头38组成。载气气瓶2从通过充气接头36连接到高纯氮气钢瓶上充满气后连接到快拧公头22上给系统供气。
如图8所示，电脑上安装的软件可以展示控制事件，设置的温度，被控对象的实际温度，及信号放大板的数据并把数据以谱图的形式展示出来，而且还可以把测试的结果通过485通讯口传给PLC；事件电路板一个作用是传递电脑和温控板及信号放大板的数据，另一个作用按电脑软件的设置要求进行事件的操作，通过事件继电器控制被控阀的动作，完成色谱取样的分离的要求。电脑上软件可以设置温度需求，通过事件电路板传给温控板，温控板PID调制被控对象的温度，并把被控对象的实际温度通过事件电路板传给电脑上的软件中。
被控对象可以是1个，也可以是多个，本温控板可以控制7个被控对象的温度。
被控对象位于分析模块。
信号放大板的数据返回给事件电路板，通过事件电路板把测试数据传给电脑上的软件中。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.便携式模块化手提箱式气相色谱仪，包括密封防水箱（1）与安装在所述密封防水箱（1）内的仪器本体，其特征在于：所述仪器本体包括可拆卸安装在所述密封防水箱（1）内安装组件，所述安装组件上安装有主操作面板模块（10）、分析操作面板模块（13），所述主操作面板模块（10）的上面板内安装有电脑模块（14），所述上面板的下方对应可拆卸安装有总控模块（15）、能源模块（16），所述分析操作面板模块（13）的下方可拆卸安装有分析单元；
所述电脑模块（14）用于现场方法修改和出测试报告，并无线传递；
所述总控模块（15）用于将信号传送给电脑上的工作站进行测量数据的展示；
所述分析单元通过插头接受来自所述总控模块（15）的温度控制，事件控制，并把测得的信号传给所述总控模块（15）。
2.根据权利要求1所述的便携式模块化手提箱式气相色谱仪，其特征在于：所述安装组件包括若干T型槽（20）与铝合金安装基础（18），若干所述T型槽（20）开设在所述密封防水箱（1）的内侧壁上，所述铝合金安装基础（18）的边部固定连接有若干T型固定块（9），若干所述T型固定块（9）适配于若干所述T型槽（20）内，所述主操作面板模块（10）、分析操作面板模块（13）、总控模块（15）、能源模块（16）与所述分析单元分别安装在所述铝合金安装基础（18）上。
3.根据权利要求2所述的便携式模块化手提箱式气相色谱仪，其特征在于：所述主操作面板模块（10）包括安装在所述上面板上的电源开关（4）、充电接口（5）、电量显示（6）与接口（7），所述接口（7）为USB及HDMI接口，所述接口（7）与所述电脑模块（14）连接，所述电源开关（4）、充电接口（5）与所述电量显示（6）通过接插件连接到所述能源模块（16）上面的电池上。
4.根据权利要求1所述的便携式模块化手提箱式气相色谱仪，其特征在于：所述密封防水箱（1）的开合处嵌设有密封条（8）。
5.根据权利要求3所述的便携式模块化手提箱式气相色谱仪，其特征在于：所述能源模块（16）包括载气气瓶（2）、载气接口（3）、压力调节器、电池及DCDC，所述载气气瓶（2）为90ml高压气瓶，最大压力可达15Mpa，用于储存分析模块用的氮气，氢气或其它气体。
6.根据权利要求1所述的便携式模块化手提箱式气相色谱仪，其特征在于：所述密封防水箱（1）的外壳采用PP外壳。
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