CN117347541B - 含有冷热温度场发生装置的气相色谱仪及检测方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种含有冷热温度场发生装置的气相色谱仪及检测方法和应用，涉及检测仪器技术领域，所述冷热温度场发生装置中，通过增加额外的加热器，使需要加热时通过加热器而不是制冷器，加热效率更高，制冷器使用寿命也更长；同时还增加了自动的隔热器，设计了一套自动热阻阀，既能在高温加热时自动开启热阻阀，隔断传热从而起到保护制冷器的作用，增加仪器检测的准确性，提高检测效率，又能在低温制冷时自动关闭热阻阀，导通传热；该装置结构简单，成本低廉，更好地实现了更大温度范围的冷热温度控制，同时也为检测分析仪器（气相色谱仪）实现更大温度范围的冷热温度控制提供了技术支撑与新的思路，具有良好的应用前景。

Description

含有冷热温度场发生装置的气相色谱仪及检测方法和应用

技术领域

本发明属于检测仪器技术领域，具体而言，涉及一种含有冷热温度场发生装置的气相色谱仪及检测方法和应用。

背景技术

很多科学仪器的应用都离不开冷热温度场的发生及控制，比如化工材料行业热分析领域、生命科学行业医疗器械及医药领域等，各行各业的各种检测分析仪器几乎都与温度场的发生与控制息息相关。

根据需求的不同现有领域内产品有通过加热棒或加热套等实现单一高温加热的，有通过外循环制冷器实现单一深度制冷的，也有通过半导体制冷片实现相对较窄温度段制冷和加热的。半导体制冷片是利用PeltieJ效应，通过改变直流电流的极性来决定在同一制冷片上实现制冷或加热，受制于半导体制冷片的原理及生产工艺，决定了其不能在较高温度下工作，限制了其使用的温度范围。

现有较窄温度段的制冷加热技术主要是通过半导体制冷片来实现，要想实现更高温度的升温，必须增加额外发热单元，但半导体制冷片又不能在更高温度段使用，容易烧坏。另一方面，额外增加发热单元，又要增加不必要的负载，对于绝热保温以及控温提出了更高的要求。

在现有的气相色谱仪中，分析标准品时，通过加热柱箱内部空气来实现色谱柱的温度控制，根据不同的分析方法，在一段时间内，从较低的初始温度，加热到较高的目标温度，并保持一段时间。完成一个标准品的分析后，为了加快启动下一个标准品的分析，需要将柱箱内部的空气温度再次快速降低至初始温度，并稳定下来。但是，柱箱箱体散热很慢，导致柱箱内部空气降温时间增加，且存在反复、无规律跳动，需要较长一段时间才能维持稳定，在连续升温降温且温度不可控的过程中，检测结果产生偏差的概率也会显著升高，降低检测的准确性。

因此，急需找到一种含有冷热温度场发生装置的气相色谱仪，其中的冷热温度场发生装置可在紧凑空间中实现既能快速制冷又能较高温度范围加热，同时在较高温度加热时还能实现对制冷元器件的保护，显著提高检测效率与检测结果的准确性。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种含有冷热温度场发生装置的气相色谱仪及检测方法和应用。所述气相色谱仪的冷热温度场发生装置中，通过增加额外的加热器，使需要加热时通过加热器而不是制冷器，加热效率更高，制冷器使用寿命也更长；同时还增加了自动的隔热器，设计了一套自动热阻阀，既能在高温加热时自动开启热阻阀隔断传热从而起到保护制冷器的作用，又能在低温制冷时自动关闭热阻阀导通传热。

为了达到上述目的，本发明采用以下方案实现：

一方面，本发明提供一种含有冷热温度场发生装置的气相色谱仪，所述气相色谱仪的柱温箱中，包括冷热温度场发生装置；所述冷热温度场发生装置包括制冷器、隔热器和加热器，所述隔热器位于制冷器与加热器之间，用于隔断加热器产生的热量从而保护制冷器。

本发明提供的气相色谱仪的柱温箱内部的冷热温度场发生装置，通过增加额外的加热器，使需要加热时通过加热器而不是制冷器，加热效率更高，制冷器使用寿命也更长；通过增加额外的隔热器，增加了自动的热阻阀设计，很好的解决了既能在高温加热时自动开启热阻阀，隔断传热从而起到保护半导体制冷片的作用，又能在低温制冷时自动关闭热阻阀，导通传热。

进一步地，所述制冷器包括半导体制冷片；隔热器包括热阻阀，热阻阀内装有导热介质。

在一些实施方式中，所述半导体制冷片的最高工作温度为70~110℃，但不限于此，而是根据不同的要求选择不同的半导体制冷片，同时，其最高工作温度也随之改变。

进一步地，所述热阻阀包括阀体、毛细管、冷凝管和外置罐；所述阀体通过毛细管与外置罐相通，外置罐入口处设置有毛细管，毛细管上端与冷凝管相接；所述热阻阀在高温加热时自动开启，隔断传热，在低温制冷时自动关闭，导通传热；所述隔断传热状态下，阀体内导热介质汽化，排空进入外置罐；所述导通传热状态下，外置罐中导热介质重新进入阀体内。

在一些实施方式中，选择水作为导热介质，在温度持续上升高于100℃后，阀体内的介质汽化，经冷凝管液化后进入外置罐内，排空阀体内导热介质，从而隔断传热，保护半导体制冷片不受损坏；而在需要快速制冷时，开启半导体制冷片（此时加热棒停止加热），在柱温箱内温度降至介质沸点以下时，在半导体制冷片的工作下，阀体导通传热，从而快速制冷，使柱温箱中的温度快速且精准地降至目标温度；同时，在长时间高温状态下检测尿液中的癸二酸含量时，提高了检测结果的准确性；且与现有的气相色谱仪相比，在保证检测结果准确性的同时，极大地缩短了检测时间，显著提高了检测效率。

进一步地，所述导热介质的沸点低于半导体制冷片的最高耐受温度，初始状态时，导热介质位于阀体内，当阀体内温度上升至导热介质的沸点，导热介质汽化上升，通过毛细管和冷凝管进入外置罐。

在一些实施方式中，所述热阻阀与制冷器接触的温度始终为70~110℃或低于70℃，所述导热介质的沸点为70~110℃，但所述温度与导热介质的沸点并不限于此，根据半导体制冷片的最高工作温度的变化，来选择相应沸点的导热介质，所述接触温度也随之变化，当制冷片的最高温度达更高时，所述导热介质的沸点范围增大，可选的导热介质种类增加，当阀体内的导热介质排空时，使热阻阀与制冷器接触的温度始终为半导体制冷片的最高工作温度或更低，从而保护半导体制冷片，延长其使用寿命。

进一步地，所述外置罐为在压力作用下可发生形变的罐体，当外界压力大于外置罐内部压力时，外置罐在压力下压缩，外置罐内的导热介质被压缩返回阀体。

进一步地，所述隔热器还包括热阻阀外置罐固定板；外置罐用热阻阀外置罐固定板固定，使罐口高度高于阀体上端高度；所述柱温箱通过隔板被分为两个空间，加热器和色谱柱位于一个空间，制冷器位于另一个空间，隔热器位于隔板位置。

将所述加热器与制冷器分别安装在两个空间内，可在加热棒加热时防止因空气流通传热而导致半导体制冷片在高温下损坏，且经实验证明，腔体壁中央的圆孔腔通过的热量对半导体制冷片几乎没有影响，同时，在需要降温时，也不会影响半导体制冷片的制冷作用。

进一步地，所述毛细管上设有保温泡棉管，用于防止导热介质提前冷凝；所述隔板为保温泡棉。

进一步地，所述毛细管的长度为300~500 mm。

在一些实施方式中，对毛细管的不同长度进行筛选，发现当毛细管的长度为300~500 mm时，阀体中的导热介质均可以随温度升高顺利排空进入到外置罐中，使阀体温度始终维持在低于100℃，从而起到保护半导体制冷片的作用，同时提高了在长时间加热状态下检测标准品溶液中癸二酸含量的准确度，癸二酸含量均为接近理论值10μg/mL，同时排空时间随毛细管长度的增加而增加，当毛细管的长度为300 mm时，阀体的排空效率最高。

进一步地，所述阀体为不锈钢材质，厚度为0.1~0.5mm。

当阀体的材质为不锈钢时，其屈服强度较好，耐腐蚀性强，隔热效果与耐高温能力均明显增强，同时不锈钢延伸率更强，加工过程更简单，且所需成本更低，因此优选阀体的材料为不锈钢；且当阀体的材质为不锈钢时，阀体排空后的隔热效果达98%，与阀体中介质排空隔热相结合，进一步增强了隔热效果，为保护半导体制冷片不受损坏再添一重保障，提高检测效率与最终检测结果的准确性。

在一些实施方式中，对热阻阀阀体厚度进行筛选，发现当阀体的厚度为0.1~0.5mm时，此时隔热效率良好，且最终癸二酸的检测含量均稳定，结果无显著差异，同时当阀体厚度为0.1 mm时，效果最佳。因此，阀体的厚度优选为0.1~0.5mm。

进一步地，所述加热器包括蒸发器，蒸发器上设置有加热棒；所述冷凝管设置为螺旋状，螺旋层数为5~7层。

在一些实施方式中，对冷凝管的不同螺旋层数进行筛选，发现当冷凝管的螺旋层数为5~7层时，导热介质进入冷凝管后均可以快速实现冷凝，冷凝效率达到接近100%，且当优选螺旋层数为5层时，一方面，节省材料资源，降低成本，另一方面，在降温回流时，外置罐中的介质被大气压回阀体中的时间更短，提高检测效率。

另一方面，本发明还提供一种冷热温度场发生装置，所述冷热温度场发生装置如上技术方案中任一项所述。

再一方面，本发明还提供一种含有冷热温度场发生装置的气相色谱仪，所述冷热温度场发生装置如上技术方案中任一项所述。

再一方面，本发明还提供一种冷热温度场发生装置用于制备长时间检测过程中提高检测尿液中的癸二酸含量的准确度和检测效率的气相色谱仪的用途，所述气相色谱仪如上技术方案中任一项所述。

再一方面，本发明还提供一种提高气相色谱仪长时间检测过程中的准确度与检测效率的方法，所述方法包括使用如上技术方案中任一项所述的气相色谱仪进行检测。

本发明的有益效果为：

1、本发明提供的一种冷热温度场发生装置，使用制冷器（半导体制冷片）与加热器（加热棒）叠加使用的方式，一方面解决了在紧凑空间中既能快速制冷又能较高温度范围加热的问题，另一方面通过增加额外的加热器，使需要加热时通过加热器而不是制冷器，提高加热效率，且在较高温度加热时还能实现对制冷元器件的保护，防止其被烧坏，延长了制冷器的使用寿命；

2、本发明提供的一种冷热温度场发生装置，还增加了自动隔热器，包括一套自动热阻阀，热阻阀在高温加热时自动开启，通过排空阀体内介质从而隔断传热，起到保护制冷器的作用；同时在关闭加热器后开启半导体制冷片，当温度降至沸点以下时，热阻阀自动关闭，外置罐中介质被压回阀体内，进而导通传热，此时制冷器快速制冷。

3、本发明提供的一种冷热温度场发生装置，仅加入额外的加热器和隔热器，结构简单，成本低廉，更好地实现了更大温度范围的冷热温度控制。

4、本发明提供的一种含有冷热温度场发生装置气相色谱仪，与现有的气相色谱仪相比，在保证检测结果准确性的同时，极大地缩短了检测时间，显著提高了检测效率。

5、本发明提供的一种冷热温度场发生装置为检测分析仪器实现更大温度范围的冷热温度控制提供了技术支撑与新的思路，具有良好的应用前景。

附图说明

图1为本发明冷热温度场发生装置结构示意图；

图2为本发明冷热温度场发生装置主视图；

图3为本发明冷热温度场发生装置左视图；

图4为本发明冷热温度场发生装置右视图；

图5为本发明冷热温度场发生装置后视图；

图6为本发明冷热温度场发生装置结构示意图（隐藏蒸发风扇叶片）

图7为本发明冷热温度场发生装置结构示意图（隐藏蒸发器）

图8为本发明冷热温度场发生装置结构示意图（隐藏保温泡棉+阀体）；

图9为本发明冷热温度场发生装置爆炸图；

图10为热阻阀开（阻热状态）时的阀体与外置罐状态图；

图11为热阻阀关（导热状态）时的阀体与外置罐状态图；

图12为本发明提供的含有冷热温度场发生装置的液相色谱仪结构示意图；

图13为本发明提供的含有冷热温度场发生装置的液相色谱仪的柱温箱的结构示意图；

图14为含有冷热温度场发生装置的液相色谱仪柱温箱内部三维结构图；

图15为液相色谱仪柱温箱内部的冷热温度场发生装置与色谱柱位置关系的三维结构图；

图16为本发明提供的含有冷热温度场发生装置的气相色谱仪结构示意图；

图17为本发明提供的含有冷热温度场发生装置的气相色谱仪的柱温箱的结构示意图；

图18为含有冷热温度场发生装置的气相色谱仪柱温箱内部结构示意图（耐高温保温泡棉罩+冷热温度场发生装置）；

图19为含有冷热温度场发生装置的气相色谱仪柱温箱内部结构示意图（实验腔+冷热温度场发生装置）；

图20为气相色谱仪柱温箱内部的冷热温度场发生装置与色谱柱位置关系的三维结构图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

下述实施例中，半导体制冷片的最高工作温度并不限于70~110℃，导热介质的种类也不限于沸点为70~110℃的介质，当使用不同的半导体制冷片时，其最高工作温度发生改变，从而可选的导热介质也发生相应改变，使热阻阀与制冷器接触的温度始终为其最高工作温度或低于最高工作温度，从而保护半导体制冷片不受损坏，延长期使用寿命。

本发明中，所述半导体制冷片的厂家及型号具体为：Laird THERMAL SYSTEMS，Ceramic Plate Series CP14-127-10-L1-RT-W4.5，MFG Part Number：56610-510。

实施例1 本发明提供的一种冷热温度场发生装置

本实施例提供的冷热温度场发生装置如图1~11所示，其中图1为本发明冷热温度场发生装置结构示意图；图2为本发明冷热温度场发生装置主视图；图3为本发明冷热温度场发生装置左视图；图4为本发明冷热温度场发生装置右视图；图5为本发明冷热温度场发生装置后视图；图6为本发明冷热温度场发生装置结构示意图（隐藏蒸发风扇叶片）图7为本发明冷热温度场发生装置结构示意图（隐藏蒸发器）图8为本发明冷热温度场发生装置结构示意图（隐藏保温泡棉+阀体）；图9为本发明冷热温度场发生装置爆炸图；图10为热阻阀开（阻热状态）时的阀体与外置罐状态图；图11为热阻阀关（导热状态）时的阀体与外置罐状态图。

从图1~9中可知，本发明的冷热温度场发生装置分为制冷器、隔热器和加热器三部分，包括：蒸发器12、加热棒（1）7、加热棒（2）11、半导体制冷片（1）6、半导体制冷片（2）10、温度传感器9、过温保护器8、散热器5、保温棉垫4、保温泡棉3、热阻阀1、热阻阀外置罐固定板2、制冷片散热风扇27、蒸发风扇马达26和蒸发风扇叶片28。其中，制冷器包括半导体制冷片6、10、散热器5和制冷片散热风扇27，隔热器包括热阻阀1和热阻阀外置罐固定板2，加热器包括蒸发器12、加热棒7、11、过温保护器8、温度传感器9、蒸发风扇马达26、蒸发风扇叶片28和控制板58。分别具有以下作用：

1）蒸发器12：起到把半导体制冷片6、10或加热棒7、11的温度传递到被控温模块或腔体，完成热交换，使其达到目标温度；

2）加热棒7、11：通电发热，一种电阻发热元件，其工作温度可达500~600℃，不同材质甚至更高；

3）半导体制冷片6、10：通电变换极性可以发热也可以制冷，一种利用Peltier效应工作的半导体器件，其最高工作温度在70~110℃左右；

4）控制板58：连接半导体制冷片，控制冷热温度场发生装置；

5）温度传感器9：一种热电偶测温元件，温控使用；

6）过温保护器8：一种过温保护开关，可重复使用；

7）散热器5：用于给半导体制冷片6、10背部散热，增大其正反面温差，使其工作面快速加热或制冷；

8）保温棉垫4：绝热保温以及防止结露，保护必要部位的电气安全；

9）保温泡棉3：绝热保温以及防止结露，保护必要部位的电气安全；

10）热阻阀1：工作端是一个金属密闭容器，位于半导体制冷片6、10与蒸发器12之间，其内装有液体导热介质25，通过毛细管18与其外置罐24相通。加热升温达到导热介质25的沸点温度时，其会汽化，通过毛细冷凝管21再液化储存到外置罐24内，从而阻断导热，保护半导体制冷片6、10更高温度下不被损坏；制冷降温达到导热介质25的沸点温度以下时，其外置罐24内储存的导热介质25会被大气压挤压回金属密闭容器内，从而导通传热，使被控对象的温度降到目标温度；

11）热阻阀外置罐固定板2：所述固定板2固定在散热器5上，用于安装固定外置罐24，使其罐口高度高于金属密封容器端高度；

12）制冷片散热风扇27：帮助半导体制冷片散热，提高半导体制冷片的工作效率与能力；

13）蒸发风扇马达26：给蒸发风扇叶片28提供动力；

14）蒸发风扇叶片28：帮助控温腔体强制循环对流，提高均温性和控温效率。

从图10和图11中可知，热阻阀包括：阀体19、阀盖16、橡胶密封圈（1）17、毛细管18、保温泡棉管15、冷凝管21、罐盖23、橡胶密封垫（2）22、外置罐24、导热介质25、蒸汽20。分别具有以下作用：

1）阀体19：一种超薄不锈钢密闭容器，有加液口，相邻有毛细管与其相连，当阀体排空时不利于导热，从而在高温下起到保护半导体制冷片的作用；

2）阀盖16：加液口用盖子；

3）橡胶密封圈（1）17：加液口密封用密封圈；

4）毛细管18：连接阀体19与外置罐24的不锈钢细管；

5）保温泡棉管15：绝热保温，减少热损失，便于控温；

6）冷凝管21：汽化后的导热介质便于及时液化；

7）罐盖23：外置罐24入口处盖子；

8）橡胶密封垫（2）22：外置罐毛细管18入口处密封圈；

9）外置罐24：一种在压力作用下可发生形变的罐体（如一种可伸缩的塑料波纹罐），用于储存阀体受热后回流的导热介质；

10）导热介质25：考虑到半导体制冷片6、10最高工作温度范围在70~110℃，所以可以选择的导热介质25为酒精、水或其他沸点在70~110℃的介质（为了方便说明，选择此温度，但本发明中半导体制冷片工作温度范围并不限于此；本发明中，均选择水作为导热介质）；

11）蒸汽20：为液体汽化或回流后真空腔内的气体，随着阀体19温度的增高，其体内的热蒸汽20会越来越少。

所述冷热温度场发生装置中，隔热器位于制冷器与加热器之间，蒸发器12的尺寸为：长宽高200*80*36mm，其一侧设置有蒸发风扇叶片28，另一侧与热阻阀阀体19相接，所述阀体19的尺寸为50*150*20mm，高度为150mm，厚度为20mm（底面较短边），宽度为50mm（底面较长边），阀体19上固定有加热棒7、11、过温保护器8和温度传感器9，所述热阻阀1在高温加热时自动开启隔断传热，在低温制冷时自动关闭导通传热，与制冷器接触的温度始终为不超过100℃。阀体19的另一侧与半导体制冷片6、10、保温棉垫4相接，保温棉垫4为方形中空结构，半导体制冷片6、10设置在中空位置，所述半导体制冷片6、10的尺寸为40*40mm；保温棉垫4的另一侧设置有散热器5，其长宽高尺寸分别为250*120*50mm，在保温棉垫4边缘处还固定有控制板58，与半导体制冷片相连，控制冷热温度场发生装置，在所述散热器5的另一侧还设置有蒸发风扇马达26与制冷片散热风扇27，所述制冷片散热风扇27位于蒸发风扇马达26下方。上述接近半导体制冷片6、10的散热器5、阀体19与阀体19另一侧的蒸发器12中央均设置圆孔腔结构，其间通过一根短杆29，短杆29通向接近半导体制冷片6、10的一端设置有蒸发风扇马达26，通向接近阀体19另一侧的蒸发器12的一端设置有蒸发风扇叶片28。

阀体19通过毛细管18与外置罐24相通，其内装有导热介质25，所述导热介质25的沸点为100℃，初始状态时，导热介质25位于阀体19内，当阀体19内温度上升至导热介质25的沸点，导热介质25汽化上升，通过毛细管18和冷凝管21进入外置罐24，所述外置罐24的直径为50mm，高度为100mm。热阻阀1与毛细管18接触的管道内设置有保温泡棉管15，包裹毛细管18，毛细管18通过热阻阀1管道另一侧与冷凝管21相连，冷凝管21设置为螺旋状，螺旋层数设置为5~7层，优选5层，冷凝管21下端与一段毛细管18相连，毛细管18设置在外置罐24入口处；外置罐24是一种在压力作用下可发生形变的罐体，当外界压力大于外置罐24内部压力时，外置罐24在压力下压缩，外置罐24内的导热介质25被压缩返回阀体19；所述外置罐24高度为20mm，且罐口高度高于阀体19上端；所述毛细管18的长度设置为300~500mm，优选300mm；所述阀体19为一种超薄不锈钢密闭容器，其厚度设置为0.1~0.5 mm，优选0.1 mm；

所述冷热温度场发生装置的操作流程为：

1）加注导热介质25：阀体阀盖16打开，将外置罐24压缩到最小，使用注射器加注；

2）加热制冷循环：通过2只加热棒7、11加热升温，温度高于100℃时，阀体19内的导热介质25溢流汽化经毛细管18、冷凝管21再液化后流到外置罐24，外置罐24伸长储存所有导热介质25，随着持续升温，阀体19内介质被排空，从而隔断传热，保护了高温下的半导体制冷片6、10不受损坏，此时为高温加热时热阻阀自动开启，处于隔断传热状态。而在需要降温时开启半导体制冷片6、10，当阀体19温度低于100℃，外置罐24受大气压力会自动收缩，从而使导热介质25被压回阀体19，此时热阻阀自动关闭，处于导通传热状态，半导体制冷片6、10起作用，加快制冷速度，随着持续降温，导热介质25完全回流入阀体19内，外置罐24排空，此时制冷效率达到最高，精准降温至设定温度。

本实施例提供的冷热温度场发生装置为最佳装置，具有最佳的快速制冷和加热效果，一方面解决了在紧凑空间中既能快速制冷又能较高温度范围加热的问题，另一方面通过增加额外的加热器，使需要加热时通过加热器而不是制冷器，提高了加热效率，同时在较高温度加热时还能实现对制冷元器件的保护，延长了其使用寿命，提高仪器检测时的结果准确性。

实施例2 本发明提供的一种含有冷热温度场发生装置的液相色谱仪

本实施例提供的一种含有冷热温度场发生装置的液相色谱仪如图12~15所示，图12为本发明提供的含有冷热温度场发生装置的液相色谱仪结构示意图；图13为本发明提供的含有冷热温度场发生装置的液相色谱仪的柱温箱的结构示意图；图14为含有冷热温度场发生装置的液相色谱仪柱温箱内部三维结构图；图15为液相色谱仪柱温箱内部的冷热温度场发生装置与色谱柱位置关系的三维结构图。从图12~15中可知，所述液相色谱仪包括溶剂托盘30、检测器31、二元高压泵32、自动进样器33和柱温箱34，所述溶剂托盘30、检测器31、二元高压泵32和自动进样器33自上而下依次放置，柱温箱34设置在自动进样器33的另一侧，所述柱温箱34包括触摸屏35、排液口38和腔体门39，所述触摸屏35设置在柱温箱34的最上方，便于设置参数；排液口38设置在柱温箱34底部，便于排废液；柱温箱34内部包括一个冷热温度场发生装置，通过隔板被分为两个空间：1）用户操作空间：加热器所处空间和需要控温的腔室（放色谱柱）；2）机箱内部空间。所述分隔两个空间的原理为：当处于加热状态时，从低温开始加热，一直到导热介质汽化前，加热器不工作，通过半导体制冷模块加热，通过蒸发器传导到腔室；当温度超过导热介质沸点时，加热器工作，给腔室加热，此时，背侧制冷器因为隔热器原因不工作，也不受加热器的影响；当处于制冷状态时，半导体制冷片开始工作，隔热器中导热介质回流到隔热阀体内，起到传导温度的作用，制冷片的温度传导到蒸发器，也就是腔室。

所述隔板为保温隔热层40，其材料为耐高温保温泡棉，进行色谱柱腔室保温，在保温隔热层空间内，包括阀体19、蒸发器12结构与液相色谱柱42，在保温隔热层空间外，安装有半导体制冷片6/10、散热器5与外置罐24结构，具体结构如实施例1中的冷热温度场发生装置48所述，柱温箱34内还固定有H型支架59，其与保温棉垫4边缘处固定连接，具体如图14所示。将所述加热器与制冷器分别安装在两个空间内，可在加热棒加热时防止因空气流通传热而导致半导体制冷片在高温下损坏，且经实验证明，腔体壁中央的圆孔腔通过的热量对半导体制冷片几乎没有影响，同时，在需要降温时，也不会影响半导体制冷片的制冷作用。

所述液相色谱仪中安装冷热温度场发生装置的优势为：液相色谱仪的检测温度一般控制在20~40℃范围内，但在一些特殊的检测条件中也需要用到较高的检测温度，如达到120℃以上，此时，需要购买高温柱温箱才可满足检测条件，而本发明提供的一种加装了如实施例1中所述冷热温度场发生装置的液相色谱仪，一方面可用于日常检测，在日常低温检测中，使用半导体制冷片进行加热，因未到达阀体内介质的沸点，介质不会汽化排空进入外置罐，可进行持续传热，同时使用半导体制冷片控制温度，使温度更加精确，减小检测误差；另一方面，在遇到需要高温条件检测时，无需额外购买高温柱温箱，可继续在本发明的液相色谱仪中进行实验，此时开启加热棒，通过蒸发器将温度传递到实验腔体内，从而使色谱柱达到目标温度，同时蒸发风扇叶片使空间内温度更稳定。

实施例3 本发明提供的一种含有冷热温度场发生装置的气相色谱仪

本实施例提供的一种含有冷热温度场发生装置的气相色谱仪如图16~20所示，图16为本发明提供的含有冷热温度场发生装置的气相色谱仪结构示意图；图17为本发明提供的含有冷热温度场发生装置的气相色谱仪的柱温箱的结构示意图；图18为含有冷热温度场发生装置的气相色谱仪柱温箱内部结构示意图（耐高温保温泡棉罩+冷热温度场发生装置）；图19为含有冷热温度场发生装置的气相色谱仪柱温箱内部结构示意图（实验腔+冷热温度场发生装置）；图20为气相色谱仪柱温箱内部的冷热温度场发生装置与色谱柱位置关系的三维结构图。从图16~20中可知，所述气相色谱仪中，包括通风防护板及色谱柱载架51、冷热温度场发生装置48、气相色谱柱52、实验腔53、人机交互界面54、载气入口55、腔体密封门56与电源开关57。所述气相色谱仪的柱温箱内，通过隔板被分为两个空间，所述隔板为耐高温保温泡棉罩，在保温泡棉罩内部，包括一个实验腔53，实验腔53内，包括加热器的蒸发器12结构以及气相色谱柱52，另一个空间包括制冷器、隔热器以及加热器的加热棒7、11，隔热器的阀体19以及加热器的加热棒结构均被包裹在保温泡棉罩内部，具体位置关系为：蒸发器12设置在腔体壁的一侧，通过腔体壁和蒸发器12中央的圆孔腔，从腔体壁的另一侧连接出一根短杆29，上面安装有蒸发风扇叶片28，蒸发器12前设置有一道通风防护板及色谱柱载架51，用螺丝固定在腔体壁上，气相色谱柱52挂在色谱柱载架51上；腔体壁的另一侧设置有加热器、隔热器和制冷器，具体结构如实施例1中的冷热温度场发生装置48所述。将所述加热器与制冷器分别安装在两个空间内，可在加热棒加热时防止因空气流通传热而导致半导体制冷片在高温下损坏，且经实验证明，腔体壁中央的圆孔腔通过的热量对半导体制冷片几乎没有影响，同时，在需要降温时，也不会影响半导体制冷片的制冷作用。

所述气相色谱仪中安装冷热温度场发生装置的优势为：气相色谱仪的程序升温中，参数一般设置为从较低温度上升至较高温度，在结束一针后，需要重新降温至初始温度，而此时降温比较困难，目前通常是使用自然冷却到室温或在柱温箱背侧安装小风扇降温，而这两种方法一方面均耗时久，另一方面无法精准降温至初始温度，只能达到大概温度值，从而使得检测结果可能产生偏差，降低检测的准确性。而本发明提供的一种加装了如实施例1中所述冷热温度场发生装置的气相色谱仪，一方面在升温时，通过加热棒升温至目标温度，此时阀体内介质汽化，排空至外置罐中，从而隔断了传热，保护半导体制冷片不受损坏；另一方面，在需要降温时，开启半导体制冷片，降温至介质沸点后外置罐中的介质回流至阀体内，导通传热，快速制冷至初始温度，不仅大大缩短了降温时间，提高了检测效率，同时半导体制冷片还可精准降温至初始温度，显著提高了检测结果的准确性。

实施例3 增加加热器的对比试验

为测试实施例1中冷热温度场发生装置中额外增加的加热器的效果，本实施例中对是否设置加热器进行了对比试验，有以下几种方式（其余装置结构及条件均与实施例1中相同；本实施例中阀体内介质为水，沸点为100℃）：

1、不设置加热器，仅为实施例1中单独的制冷器装置；

2、设置加热器，具体如实施例1中所述，但不增加隔热器；

具体结果如表1所示：

表1 增加额外的加热器对制冷加热效果的影响

从表1中可知，在使用实施例1中所述的制冷器的基础上额外增加加热器，显著提高了其最高加热范围，且显著提高了加热效率。这是因为现有的半导体制冷片只能实现较窄温度段的制冷加热技术，要想实现更高温度的升温，必须增加额外发热单元。

本发明通过增加额外的加热器，使需要加热时通过加热棒而不是半导体制冷片，显著提高了加热范围与加热效率。

实施例4 增加隔热器的对比试验

本发明中，增加额外的发热单元，提高加热范围与加热效率，但同时，也增大了半导体制冷片在更高温度段使用时烧坏的可能性，因此，在实施例1中，本发明还额外加入了隔热器。为测试实施例1中冷热温度场发生装置中隔热器的效果，本实施例中对在气相色谱仪上设置隔热器进行了对比试验，并与现有气相色谱仪进行对比，有以下5种方式（其余装置结构及条件均与实施例1中相同；本实施例中阀体内介质为水，沸点为100℃）：

1、使用常见的气相色谱仪作为对比；

2、设置实施例1中单独的制冷器；

3、不设置隔热器，即为制冷器与加热器同时使用；

4、设置隔热器，具体结构如实施例1中所述；

5、设置隔热器，具体为一块常见的隔热板，材质与厚度均与实施例1中阀体相同。

具体结果如表2所示：

表2 不同隔热器对制冷器温度和装置使用寿命的影响

注：1）检测一针标准品时间为加热至目标温度（280℃）的时间+维持此温度的时间；初始设定温度为100℃（所述检测条件如实施例5中所述）；2）本发明中使用的制冷器（半导体制冷片）的最高使用温度为70~110℃，当加热至200℃或更高温时，半导体制冷片被损坏，无法继续工作。

从表2中可知，在单独使用实施例1中所述的制冷器时，无法加热至目标温度，同时其使用寿命为10年左右，而增加了额外的发热器却不设置隔热器时，虽可加热至目标温度，但同时制冷器也会因过高的温度而马上受到损坏；而现有的常见的隔热板，虽在一定程度上隔绝了高温，但在更高温度段使用时，仍会使制冷器马上受到损坏，无法使用。

而本发明通过加入额外的隔热器，增加了自动的热阻阀设计，既能在高温加热时自动开启热阻阀隔断传热，使阀体温度始终维持在低于100℃（沸点以下），从而起到保护半导体制冷片的作用，同时还能在低温制冷时自动关闭热阻阀，使外置罐中液体回流从而导通传热，成功实现了半导体制冷片与加热棒的叠加使用。

同时，与现有的气相色谱仪相比，现有的气相色谱仪分析标准品时，通过加热柱箱内部空气来实现色谱柱的温度控制，根据不同的分析方法，在一段时间内，从较低的初始温度，加热到较高的目标温度，并保持一段时间。完成一个标准品的分析后，为了加快启动下一个标准品的分析，需要将柱箱内部的空气温度再次快速降低至初始温度，并稳定下来。由于空气热容极小，只要打开柱箱的后开门，电机带动柱箱内的风扇旋转即可快速地将柱箱内的温度降至室温。但是，柱箱箱体为不锈钢金属板，外围还包裹保温棉和金属隔板，散热很慢，在降温时热量不间断地、非线性地散发出来，导致柱箱内部空气降温时间增加，且存在反复、无规律跳动，需要较长一段时间才能维持稳定，在连续升温降温且温度不可控的过程中，检测结果产生偏差的概率也会显著升高，降低检测的准确性。如表2中所示，与现有的气相色谱仪相比，实施例1中提供的冷热温度场发生装置，冷却到目标温度的时间大大减少，且温度准确可控，当检测标准品数量增加时，显著减少了检样时间，提高了检测效率。

因此，本发明中，在气相色谱仪中加装了如实施例1中所述的冷热温度场发生装置，包括制冷器、加热器和隔热器，在满足加热温度范围需求的同时，制冷器可使柱箱内的温度快速降低至目标温度，极大地节省了降温时间，提高了标准品检测效率；同时，隔热器（热阻阀）的存在使在加热到较高温度时保护制冷器（半导体制冷片）不受损坏，延长了装置的使用寿命。

实施例5 冷热温度场发生装置用于气相色谱检测尿液中癸二酸含量的测试

为进一步测试实施例1中冷热温度场发生装置中隔热器的效果，本实施例中对加装冷热温度场发生装置进行了对比试验，将冷热温度场发生装置加装在气相色谱仪上用于检测尿液中癸二酸的含量，具体有以下几种方式（冷热温度场发生装置结构及条件均与实施例1中相同；本实施例中阀体内介质为水，沸点为100℃）：

1、加装的冷热温度场发生装置中，不设置隔热器，即为制冷器与加热器同时使用；

2、加装的冷热温度场发生装置中，设置隔热器，具体结构如实施例1中所述；

3、加装的冷热温度场发生装置中，设置隔热器，具体为一块常见的隔热板，材质与厚度均与实施例1中阀体相同；

4、现有的常见气相色谱仪。

检测方法如下：

1、色谱条件：色谱柱：DB-5（30 m*0.25 mm*1 μm）；载气：氦气；进样体积：1μL；进样口温度：280℃；隔垫吹扫流量：5mL/min；吹扫时间：0.75min；进样口模式：分流进样，分流比10：1；流速：1.0mL/min，恒定流速；传输线：280℃。程序升温：100℃保持4min，以4℃/min的速度升温至280℃，保持11min。

2、溶液配制：

标准品溶液配制：准确称取200mg癸二酸标准品溶解于200mL乙酸乙酯中，稀释100倍，配制成浓度为10mg/ml的癸二酸标准品溶液，保存于4℃冰箱。

3、为测试冷热温度场发生装置中隔热器的效果，取部分上述配制好的已知浓度的标准品溶液，分装为202份，分为4组，具体进样情况如表3所示，分别在加装有冷热温度场发生装置的气相色谱仪和现有的气相色谱仪上进样检测，剩余的放回4℃冰箱保存。

4、检测结果如表3所示：

表3 不同隔热器对检测尿液中癸二酸含量的影响

注：已知标准品溶液中癸二酸的理论含量为10μg/mL，且已经过测试，标准品溶液在30天内溶液稳定性良好；标准品溶液中癸二酸含量%=；每针标准品检测时间为60min，方式2冷却至初始温度为15min，方式4冷却至初始温度为46min左右；“…”为每组中第6针至第96针癸二酸含量结果，发现均无产生偏差，因此省略。

从表3中可知，使用方式1和方式3时，在第一针进样时，仍可正常检测，但在高温280℃下持续的加热，使制冷器（半导体制冷片）受到高温损坏，无法进行制冷，后续无法进行检测；而当使用实施例1中的隔热器时，在100针标准品溶液的高温检测过程中，检测到标准品溶液中的癸二酸含量始终为10μg/mL左右，与理论值相近，这是因为，加热棒加热升温达到导热介质的沸点后，介质汽化，通过毛细冷凝管再液化储存到外置罐内，此时阀体被排空，从而阻断导热，保护半导体制冷片在高温下不被损坏；降温达到导热介质的沸点温度以下时，外置罐内储存的导热介质会被大气压挤压回阀体内，从而导通传热，此时半导体制冷片快速制冷，使柱箱内温度快速精准地下降到目标初始温度，进而开始下一针样品的检测，显著提高了检测效率与检测结果的准确性。

同时，本实施例中，还使用正常的气相色谱仪进样，一方面发现在检测上述100针标准品时，标准品溶液中癸二酸的含量第99针和第100针均产生明显的偏差，这可能是因为现有的气相色谱仪降温方式为自然冷却或风扇旋转降温，而柱箱箱体为不锈钢金属板，外围还包裹保温棉和金属隔板，散热很慢，在降温时热量不断散发出来，导致柱箱内部空气降温时间增加，且存在反复、无规律跳动，需要较长一段时间才能维持稳定，在连续升温降温且温度不可控的过程中，仪器仍可正常工作，但检测结果产生偏差的偶然性也会显著升高，降低检测的准确性。另一方面，连续检测100针标准品所需的时间为177小时左右，而使用本发明冷热温度场发生装置，连续检测100针标准品所需的时间为125小时左右，减少约52小时，大大缩短了检测时间，在保证检测结果准确性的同时，显著提高了检测效率，同时，本发明装置占据体积小，在紧凑的空间即可安装，解决了在紧凑空间内实现既能快速制冷又能较高温度范围加热的问题。

由此可知，本发明通过加入额外的隔热器，增加了自动的热阻阀设计，在高温加热时自动开启热阻阀，排空阀体，隔断传热，使阀体温度始终维持低于100℃（介质沸点），从而起到保护半导体制冷片不受高温损坏的作用，进一步提高了检测结果的准确性和检测效率。

实施例6 毛细管长度的筛选

为实现实施例1中冷热温度场发生装置的最佳效果，本实施例中对毛细管的不同长度进行筛选，有以下几种方式（其余装置结构及条件均与实施例1中相同；本实施例中阀体内介质为水，沸点为100℃；本实施例中仍检测了尿液中癸二酸的含量，进一步测试毛细管长度对检测结果的影响，其中，检测过程、条件与溶液配制均与实施例5中相同，取部分标准品溶液，继续分装200份，分为2组，每组100份，剩余的放回4℃冰箱保存）：

1、毛细管的长度设置为200 mm；

2、毛细管的长度设置为300 mm；

3、毛细管的长度设置为500 mm；

4、毛细管的长度设置为600 mm；

具体结果如表4所示：

表4 不同毛细管长度对阀体排空速率与癸二酸含量检测结果的影响

注：已知标准品溶液中癸二酸的理论含量为10μg/mL，且已经过测试，标准品溶液在30天内溶液稳定性良好；标准品溶液中癸二酸含量%=；每针标准品检测时间为60min，冷却至初始温度为15min，总计每针标准品检测完成时间为75min；“…”为每组中第6针至第96针癸二酸含量结果，发现均无产生偏差，因此省略。

从表4中可知，当毛细管的长度为200 mm时，未达到搭建装置所需长度；当毛细管的长度为300~500 mm时，阀体中的导热介质均可以随温度升高顺利排空进入到外置罐中，使阀体温度始终维持在低于100℃，从而起到保护半导体制冷片的作用，同时提高了在长时间加热状态下检测标准品溶液中癸二酸含量的准确度，癸二酸含量均为接近理论值10μg/mL，同时排空时间随毛细管长度的增加而增加，当毛细管的长度为300 mm时，阀体的排空效率最高；而当毛细管的长度为600 mm时，阀体中的导热介质也可以随温度升高顺利排空进入到外置罐中，但是本发明的装置用于在紧凑空间内实现既能快速制冷又能较高温度范围加热，因此当毛细管的长度为600 mm时，装置的安装空间不足以实现此长度。

同时，本实施例中，还对500 mm~600 mm长度的毛细管进行了实验，多实验结果表明，当毛细管长度超过500 mm时，因毛细管长度过长导致介质未到达冷凝管处就已液化回流到阀体内，又在阀体内汽化，如此反复导致最终阀体内介质无法排空，对控温造成影响，同时还可能损坏半导体制冷片，降低检测结果的准确性与可靠性。

由此可知，本发明隔热器中，毛细管的长度优选为300~500 mm，在此范围内，显著提高在长时间加热状态下检测标准品溶液中癸二酸含量的准确度；同时当长度为300 mm时，排空效率最高，可在2min左右将阀体排空，隔断传热，有利于延长本发明冷热温度场发生装置的使用寿命。

实施例7 冷凝管螺旋层数的筛选

为实现实施例1中冷热温度场发生装置的最佳效果，本实施例中对冷凝管的不同螺旋层数进行筛选，有以下几种方式（其余装置结构及条件均与实施例1中相同；本实施例中阀体内介质为水，沸点为100℃；本实施例中仍检测了尿液中癸二酸的含量，进一步测试冷凝管螺旋层数对检测结果的影响，其中，检测过程、条件与溶液配制均与实施例5中相同，取部分标准品溶液，继续分装400份，分为4组，每组100份，剩余的放回4℃冰箱保存）：

1、螺旋层数设置为4层；

2、螺旋层数设置为5层；

3、螺旋层数设置为7层；

4、螺旋层数设置为8层；

具体结果如表5所示：

表5 冷凝管的不同螺旋层数对阀体排空速率与癸二酸含量检测结果的影响

注：冷凝效率指使热蒸汽液化的能力，计算方法为当阀体内导热介质完全汽化后，单位时间内外置罐中导热介质的体积与原有的导热介质的总体积的比值，外置罐中导热介质的体积根据外置罐的尺寸及外置罐中导热介质的高度计算；已知标准品溶液中癸二酸的理论含量为10μg/mL，且已经过测试，标准品溶液在30天内溶液稳定性良好；标准品溶液中癸二酸含量%=；每针标准品检测时间为60min，冷却至初始温度为15min，总计每针标准品检测完成时间为75min；“…”为每组中第6针至第96针癸二酸含量结果，发现均无产生偏差，因此省略。

从表5中可知，当冷凝管的螺旋层数为4层时，冷凝管的冷凝效果不佳，在相同时间内，冷凝效率仅为50%，将阀体内的介质完全排空所需的时间显著增加，完全排空需8.5min左右，在这段时间内，阀体内可能还残留一些气态介质，并未完全排空，未完全隔断传热，此时过高的温度可能对半导体制冷片造成一定的损坏，从而影响标准品溶液中癸二酸含量的准确度；而当冷凝管的螺旋层数为5~7层时，导热介质进入冷凝管后均可以快速实现冷凝，冷凝效率接近100%，且当优选螺旋层数为5层时，一方面，节省材料资源，降低成本和工艺难度，另一方面，在降温回流时，外置罐中的介质被大气压回阀体中的时间更短，提高检测效率；而当冷凝管的螺旋层数为8层时，导热介质也可快速实现冷凝，但在降温状态时，当外置罐压缩时，因螺旋层数过多，一部分液态介质很难完全通过冷凝管回流入阀体内，导致只有少部分液体回流入阀体内，使导热效果降低，最终影响制冷效果，延长降温至目标温度的时间，降低了检测效率，同时导热性能降低还会可能影响制冷控温的准确性，从而降低标准品溶液中癸二酸含量的准确度。

由此可知，本发明隔热器中，冷凝管的螺旋层数为5~7层，优选5层。

实施例8 热阻阀阀体材料的筛选

为实现实施例1中冷热温度场发生装置的最佳效果，本实施例中对热阻阀阀体材料进行筛选，在阀体性能与检测结果方面进行了对比测试，有以下几种方式（其余装置结构及条件均与实施例1中相同；本实施例中阀体内介质为水，沸点为100℃；本实施例中仍检测了尿液中癸二酸的含量，进一步测试热阻阀阀体材料对检测结果的影响，其中，检测过程、条件与溶液配制均与实施例5中相同，取部分标准品溶液，继续分装300份，分为3组，每组100份，剩余的放回4℃冰箱保存）：

1、阀体为不锈钢材质；

2、阀体为铝合金材质；

3、阀体为钛合金材质；

具体结果如表6与表7所示：

表6 阀体的不同材质对阀体性能的影响

注：所述传热系数为热传导系数，热传导系数越低，隔热效果越好。

表7 阀体的不同材质对阀体排空后隔热效果与癸二酸含量检测结果的影响

注：隔热效率= （1-半导体制冷片温度/腔室内实际温度）*100%，所述腔室内温度为加热棒加热后传至腔室内的实际温度，所述半导体制冷片温度为当加热棒加热至目标温度后，阀体另一侧半导体制冷片的温度；已知标准品溶液中癸二酸的理论含量为10μg/mL，且已经过测试，标准品溶液在30天内溶液稳定性良好；标准品溶液中癸二酸含量%=；每针标准品检测时间为60min，冷却至初始温度为15min，总计每针标准品检280测完成时间为75min；“…”为每组中第6针至第96针癸二酸含量结果，发现均无产生偏差，因此省略。

从表6中可知，当阀体的材质为不锈钢时，其屈服强度较好，耐腐蚀性强，隔热效果与耐高温能力均明显增强，同时不锈钢延伸率更强，加工过程更简单，且所需成本更低，因此优选阀体的材料为不锈钢。

从表7中可知，当阀体的材质为不锈钢时，阀体排空后的隔热效果可达98%，与阀体中介质排空隔热相结合，进一步增强了隔热效果，为保护半导体制冷片不受损坏再添一重保障；当阀体的材质为钛合金时，虽隔热效果也较好，但相较于不锈钢，隔热效果发生下降，且钛合金耐高温能力明显下降，同时其材料成本与焊接成本高，因此仍优选阀体的材质为不锈钢；当阀体的材料为铝合金时，其隔热效果显著降低，且最终在长时间的高温检测下，癸二酸的含量发生明显的下降，这可能是因为当阀体选择铝合金时，在长时间的高温加热下，较差的隔热能力使半导体制冷片受到一定损坏，从而影响最终癸二酸的检测结果。

由此可知，本发明隔热器中，阀体的材质优选为不锈钢。

实施例9 热阻阀阀体厚度的筛选

为实现实施例1中冷热温度场发生装置的最佳效果，本实施例中对热阻阀阀体厚度进行筛选，有以下几种方式（其余装置结构及条件均与实施例1中相同；本实施例中阀体内介质为水，沸点为100℃；本实施例中仍检测了尿液中癸二酸的含量，进一步测试热阻阀阀体厚度对检测结果的影响，其中，检测过程、条件与溶液配制均与实施例5中相同，取部分标准品溶液，继续分装301份，分为4组，具体进样情况如表8所示，剩余的放回4℃冰箱保存）：

1、阀体厚度为0.05 mm；

2、阀体厚度为0.1 mm；

3、阀体厚度为0.5 mm；

4、阀体厚度为1 mm；

具体结果如表8所示：

表8 阀体的不同厚度对隔热效果与癸二酸含量检测结果的影响

注：隔热效率= （1-半导体制冷片温度/腔室内实际温度）*100%，所述腔室内温度为加热棒加热后传至腔室内的实际温度，所述半导体制冷片温度为当加热棒加热至目标温度后，阀体另一侧半导体制冷片的温度；已知标准品溶液中癸二酸的理论含量为10μg/mL，且已经过测试，标准品溶液在30天内溶液稳定性良好；标准品溶液中癸二酸含量%=；每针标准品检测时间为60min，冷却至初始温度为15min，总计每针标准品检测完成时间为75min；“…”为每组中第6针至第96针癸二酸含量结果，发现均无产生偏差，因此省略。

从表8中可知，当阀体的厚度为0.05mm时，此时隔热效率良好，但最终癸二酸的检测含量发生显著降低，这可能是由于阀体厚度过薄，使得阀体强度不达标，因此在长时间的使用过程中很可能产生形变，从而使阀体与两侧的蒸发器与半导体制冷片的接触面积减小，从而影响了使用过程中热量的传递，使检测过程中的温度不稳定，因此最终使癸二酸的检测含量明显降低，结果不准确；而当阀体的厚度为0.1~0.5 mm时，此时隔热效率良好，最终癸二酸的检测含量均稳定，结果无显著差异，同时当阀体厚度为0.1 mm时，效果最佳，这可能是因为阀体厚度适宜，使得隔热效果良好，在长时间的检测中，含量结果也可保持稳定，且准确度高；而当阀体的厚度为1 mm时，此时隔热效率仅为42%，根据隔热效率的公式计算，本实施例中，隔热效率须至少高于60.8%才可起到一定的隔热效果（根据半导体制冷片最大耐受温度与本实施例中最高加热温度为280℃计算），当隔热效率未达到要求时，在长时间的高温加热下，此时当温度升至目标加热温度，半导体制冷片受到损坏，无法降温至目标温度，因此只能检测到第一针结果，后续结果无法进行检测。

由此可知，本发明隔热器中，阀体的厚度为0.1~0.5 mm，优选0.1 mm。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (8)

1.一种含有冷热温度场发生装置的气相色谱仪，其特征在于，所述气相色谱仪的柱温箱中，包括冷热温度场发生装置；所述冷热温度场发生装置包括制冷器、隔热器和加热器，所述隔热器位于制冷器与加热器之间，用于隔断加热器产生的热量从而保护制冷器；所述制冷器包括半导体制冷片，隔热器包括热阻阀，热阻阀内装有导热介质；所述热阻阀包括阀体、毛细管、冷凝管和外置罐；所述阀体通过毛细管与外置罐相通，外置罐入口处设置有毛细管，毛细管上端与冷凝管相接；所述热阻阀在高温加热时自动开启，隔断传热，在低温制冷时自动关闭，导通传热；所述隔断传热状态下，阀体内导热介质汽化，排空进入外置罐；所述导通传热状态下，外置罐中导热介质重新进入阀体内；所述导热介质的沸点低于半导体制冷片的最高耐受温度，初始状态时，导热介质位于阀体内，当阀体内温度上升至导热介质的沸点，导热介质汽化上升，通过毛细管和冷凝管进入外置罐；所述隔热器还包括热阻阀外置罐固定板；外置罐用热阻阀外置罐固定板固定，使罐口高度高于阀体上端高度；所述柱温箱通过隔板被分为两个空间，加热器和色谱柱位于一个空间，制冷器位于另一个空间，隔热器位于隔板位置。

2.如权利要求1所述的气相色谱仪，其特征在于，所述外置罐为在压力作用下可发生形变的罐体，当外界压力大于外置罐内部压力时，外置罐在压力下压缩，外置罐内的导热介质被压缩返回阀体。

3.如权利要求2所述的气相色谱仪，其特征在于，所述毛细管上设有保温泡棉管，用于防止导热介质提前冷凝；所述隔板为耐高温保温泡棉罩。

4.如权利要求3所述的气相色谱仪，其特征在于，所述毛细管的长度为300~500mm。

5.如权利要求4所述的气相色谱仪，其特征在于，所述阀体为不锈钢材质，厚度为0.1~0.5mm。

6.如权利要求5所述的气相色谱仪，其特征在于，所述加热器包括蒸发器，蒸发器上设置有加热棒；所述冷凝管设置为螺旋状，螺旋层数为5~7层。

7.如权利要求1~6任一项所述的冷热温度场发生装置用于制备长时间检测过程中提高检测尿液中的癸二酸含量的准确度和检测效率的气相色谱仪的用途，其特征在于，所述气相色谱仪如权利要求1~6任一项所述。

8.一种提高气相色谱仪长时间检测过程中的准确度与检测效率的方法，其特征在于，所述方法包括使用如权利要求1~6任一项所述的气相色谱仪进行检测。