CN202903562U - 一种沉积有机质碳同位素制样系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种沉积有机质碳同位素制样系统，包括依次连接在一起的原始样品反应装置、成品样品提取装置、成品样品计量装置，所述原始样品反应装置还连接有向自身输送原始样品的自动进样装置。本实用新型提高了在样品制备过程中的准确度和自动化程度，不仅可以形成一套简单易行的规范操作流程，同时可以协调多个操作工位，实现了操作的标准化与自动化，降低了样品制备的时间和人工成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及同位素质谱样品测试和制备的技术，包括干酪根和全油碳同位素样品的制备，具体地说是一种沉积有机质碳同位素制样系统。
背景技术
石油是沉积有机质在地质条件下热降解而成，因此油气的同位素组成与物源和演化程度有关，同时还可能与运移聚集和封闭条件有关。石油和天然气中主要元素是碳和氢，其中碳含量约占85%。因此，油气以及其有机母质中碳同位素组成及其变化，是研究油气生成、演化、运移和油源对比等重要手段之一。
目前沉积有机质碳同位素在油气源对比、判别生物降解原油，鉴别烃类生成的环境和母质以及和热演化程度的关系等方面有了广泛的研究。但对样品的制备方法的系统研究较少。由于岩石样品制备方法不同而对有机碳同位素的测量结果所产生的正负偏差，从而导致不能准确地反应样品中所记录的信息。
传统的测样方法自动化程度较低，通常需要手动旋转控制真空阀，费事费力并且容易造成旋钮的损坏，导致真空度不达标；采用手动进样，自动化程度较低；采用手动控制加热器的电流，难以达到准确的控制温度的目的；原有的仪器无法通过流量计检测O2流量，常常根据操作经验控制流速，可能导致样品无法反应完全，影响样品测试的精确度，并难以形成规范化的操作流程。
有鉴于此，针对上述问题，提出一种设计合理且有效改善上述缺失的沉积有机质碳同位素制样系统。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种沉积有机质碳同位素制样系统，提高了在样品制备过程中的准确度和自动化程度，不仅可以形成一套简单易行的规范操作流程，同时可以协调多个操作工位，实现了操作的标准化与自动化，降低了样品制备的时间和人工成本。
为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案，一种沉积有机质碳同位素制样系统，包括依次连接在一起的原始样品反应装置、成品样品提取装置、成品样品计量装置，所述原始样品反应装置还连接有向自身输送原始样品的自动进样装置。
所述原始样品反应装置包括连接在一起的气化室和氧化炉，所述气化室一方面连接至自动进样装置，另一方面连接至氧气输送器，并且在连接至氧气输送器的管道上设置有阀门；所述氧化炉通过管道连接至成品样品提取装置的取样口。
所述氧化炉出口处的连接至成品样品提取装置的取样口的管道上设置有散热器。
所述气化室和氧化炉均由石英玻璃管制成。
所述成品样品提取装置包括取样口、气泡计、辅助气装置，所述取样口在与原始样品反应装置相连接的管道上设置有多处触碰式按钮真空阀，所述气泡计也是通过上述多处触碰式按钮真空阀与取样口连接；所述辅助气装置通过阀门连接至取样口。
所述取样口在与原始样品反应装置相连接的管道上设置的触碰式按钮真空阀为四处，其中第一处真空阀与第二处真空阀之间设置有酒精冷肼，第二处真空阀与第三处真空阀之间设置有液氮冷肼。
所述成品样品计量装置包括真空泵和液氮冷肼，所述真空泵通过液氮冷肼连接至成品样品提取装置的触碰式按钮真空阀上；所述真空泵与液氮冷肼之间的连接管道上也设置有触碰式按钮真空阀，所述真空泵设置有真空计。
相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型实现了沉积有机质碳同位素制备系统的自动化程度，通过将仪表盘数字化，可控地提高样品的升温速率，保证了制备过程的可重复性，延长石英管的使用寿命，降低生产成本。
采用了触碰式按钮真空阀，提高了样品制备装置的数字化和自动化程度，减少了制备过程中的时间，降低了人工成本。
在系统中加入了气体流量计，检测样品反应过程中氧气的流量，确保样品可以在高温下反应完全，保证样品制备的准确性。
本实用新型采用了自动进样装置，保证了样品进入反应管时的速度恒定和在反应管中的位置恒定。确保了样品的制备过程的重复性。
本实用新型加入了辅助系统，防止了在样品制备过程中空气倒吸，确保了样品在制备过程中系统气体的纯度，提高了样品制备的准确性
附图说明
图1为本实用新型一种沉积有机质碳同位素制样系统的结构示意图。
具体实施方式
有关本实用新型的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。
根据图1所示，一种沉积有机质碳同位素制样系统，包括依次连接在一起的原始样品反应装置、成品样品提取装置、成品样品计量装置，所述原始样品反应装置还连接有向自身输送原始样品的自动进样装置。
所述原始样品反应装置包括连接在一起的气化室和氧化炉，所述气化室一方面连接至自动进样装置，另一方面连接至氧气输送器，并且在连接至氧气输送器的管道上设置有阀门1；所述氧化炉通过管道连接至成品样品提取装置的取样口。所述氧化炉出口处的连接至成品样品提取装置的取样口的管道上设置有散热器。所述气化室和氧化炉均由石英玻璃管制成。
所述成品样品提取装置包括取样口、气泡计、辅助气装置，所述取样口在与原始样品反应装置相连接的管道上设置有多处触碰式按钮真空阀，所述气泡计也是通过上述多处触碰式按钮真空阀与取样口连接；所述辅助气装置通过阀门2连接至取样口。所述取样口在与原始样品反应装置相连接的管道上设置的触碰式按钮真空阀为四处，其中第一处真空阀1与第二处真空阀2之间设置有酒精冷肼，第二处真空阀2与第三处真空阀3之间设置有液氮冷肼。
所述成品样品计量装置包括真空泵和液氮冷肼，所述真空泵通过液氮冷肼连接至成品样品提取装置的触碰式按钮真空阀5及触碰式按钮真空阀4上；所述真空泵与液氮冷肼之间的连接管道上也设置有触碰式按钮真空阀6，所述真空泵设置有真空计。
在图中（a）区，石英管中的气化室和反应炉是样品的主要反应区，高温时，通过自动进样器将样品推入气化室，通过流量计，调节氧气流量，使样品充分反应完全。
在图中（b）区，通过控制各个真空阀的开启或者关闭状态，使生成的气体（H2O和CO2）得以依次通过酒精冷肼和液氮冷肼，由于酒精冷肼和液氮冷肼温度的不同，使得CO2气体保存在液氮冷肼中，H2O保存在酒精冷肼中。将液氮冷肼中的CO2的温度升至常温，在取样口即得到所需样品。通过真空阀的开启与关闭，抽走系统中的H2O和残留的气体。
在图中（c）区，通过流量计可以控制系统中氧气的流量，确保沉积有机质可以充分反应，碳原子全部反应生成CO2，该区中的真空泵与真空计，可以控制系统的真空度，确保制备得到的样品的准确性。
综上所述，该实用新型将原有的升温装置由手动调节升温速率改为数字化仪表盘，通过调节参数，可以达到程序升温；同时将原有仪器中的手动调节的真空阀改为通过按键控制的真空阀；为了防止在低真空度时空气倒吸，导致样品制备的不准确，加入了辅助气装置；采用了自动进样器，改变了原有仪器手动进样；加入了气体流量计，用于测量样品制备过程中的氧气流量。
在以往沉积有机质碳同位素制备仪器的基础上，提高了仪器的自动化程度，减少了操作时间，降低了人工成本；引入了流量计和真空计，克服了以往制备过程中需要经验，无法量化直观的缺点，使得测试的样品的精确度进一步提高，通过条件实验，可以形成规范化的操作流程。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，非用以限定本实用新型的专利范围，其他运用本实用新型的专利精神的等效变化，均应俱属本实用新型的专利范围。
Claims (7)
1.一种沉积有机质碳同位素制样系统，其特征在于，包括依次连接在一起的原始样品反应装置、成品样品提取装置、成品样品计量装置，所述原始样品反应装置还连接有向自身输送原始样品的自动进样装置。
2.根据权利要求1所述的一种沉积有机质碳同位素制样系统，其特征在于，所述原始样品反应装置包括连接在一起的气化室和氧化炉，所述气化室一方面连接至自动进样装置，另一方面连接至氧气输送器，并且在连接至氧气输送器的管道上设置有阀门；所述氧化炉通过管道连接至成品样品提取装置的取样口。
3.根据权利要求2所述的一种沉积有机质碳同位素制样系统，其特征在于，所述氧化炉出口处的连接至成品样品提取装置的取样口的管道上设置有散热器。
4.根据权利要求2所述的一种沉积有机质碳同位素制样系统，其特征在于，所述气化室和氧化炉均由石英玻璃管制成。
5.根据权利要求1所述的一种沉积有机质碳同位素制样系统，其特征在于，所述成品样品提取装置包括取样口、气泡计、辅助气装置，所述取样口在与原始样品反应装置相连接的管道上设置有多处触碰式按钮真空阀，所述气泡计也是通过上述多处触碰式按钮真空阀与取样口连接；所述辅助气装置通过阀门连接至取样口。
6.根据权利要求5所述的一种沉积有机质碳同位素制样系统，其特征在于，所述取样口在与原始样品反应装置相连接的管道上设置的触碰式按钮真空阀为四处，其中第一处真空阀与第二处真空阀之间设置有酒精冷肼，第二处真空阀与第三处真空阀之间设置有液氮冷肼。
7.根据权利要求1所述的一种沉积有机质碳同位素制样系统，其特征在于，所述成品样品计量装置包括真空泵和液氮冷肼，所述真空泵通过液氮冷肼连接至成品样品提取装置的触碰式按钮真空阀上；所述真空泵与液氮冷肼之间的连接管道上也设置有触碰式按钮真空阀，所述真空泵设置有真空计。
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2012
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