CN203026484U - 一种用于热解析进样的步进电机进样器 - Google Patents

Abstract

一种用于热解析进样的步进电机进样器由热解析室模块和步进电机传动装置模块组成。工作原理为：样品测试时，将携带有样品的样品布放于热解析室模块部分的保温固定零件上，然后通过步进电机控制系统来控制顶头精确平稳地上升，并与热解析室实现密封，样品在密封的热解析室中汽化，被热解析室中的载气流带入检测器中进行检测。

Description

一种用于热解析进样的步进电机进样器

技术领域

本实用新型用于离子迁移谱中的一种固定和液体进样的进样器的改进机构。 

背景技术

进样器是用于检测爆炸物，毒品的离子迁移谱中必备部件，它的性能的好坏，直接决定了进样的效率和离子迁移谱的整体性能，现有的离子迁移谱进样器有电机驱动和电磁驱动两种方式，但都不同程度上存在缺陷，现有的电机进样器采用单滑道传动，传动不平稳；加热器和电机一体，接线维修不方便的缺点。电磁进样器存在温度过高失磁，并且依靠弹簧的弹力来实现与热解析室闭合零件的上下运动，运动不平稳，密封效果不能稳定保证，而且反吹的时候，需要电磁动作，电磁元件使用时间延长，从而导致使用寿命缩短的致命缺陷。 

实用新型内容

本实用新型旨在克服现有进样器技术中存在的缺陷和不足，提出本实用新型。 

为实现上述目的，本实用新型采用模块化设计的思想，将进样器设计成两部分机构，上部分为热解析室模块，下部分为步进电机传动装置模块。热解析室模块包括热解析室，热解析室为一下端开口，上端密闭的腔体，热解析室置于一下端开口，上端密闭筒状的保温罩内；热解析室的上部设有载气入口，侧壁上设有样品气出口；步进电机传动装置模块包括：步进电机，步进电机固定于电机支架上，步进电机的动力输出轴经联轴器与丝杠相连； 

顶头为柱状体，顶头下部设有丝母，丝母与丝杠螺合；于顶头的左右侧壁上分别设有连接板，连接板上垂直固定有直线轴承，直线轴承套设于导向轴上，导向轴的一端固定于电机支架上； 

热解析室模块置于步进电机传动装置模块上方，顶头与热解析室的下端开 口相对应，由步进电机驱动顶头上下运动，使顶头从下端开口进出热解析室。热解析室的下端开口通过顶头的上下运动进行密闭与打开。热解析的上下两侧分别设有第一热解析室保温固定件和第二热解析室保温固定件，第一热解析室保温固定件上部设有第一热解析室固定件，第二热解析室保温固定件下部的第二热解析室固定件。电机支架上的一侧设有光电传感器，光电传感器与步进电机驱动器信号连接；步进电机驱动器通过导线与步进电机相连，由步进电机驱动器控制步进电机的运行；于连接板上与光电传感器的上方设有传感器定位针，传感器定位针与光电传感器相对应，光电传感器扫描传感器定位针的上下运动位置变化。热解析室的内部或侧壁上设有电加热棒和温度传感器。 

一种用于热解析进样的步进电机进样器是通过热解析室模块和步进电机传动装置模块的配合来达到进样和热解析的目的； 

传感器定位和控制系统，采用定位针和光电传感器进行上下位置的定位，控制系统采用双重定位控制，避免由于光电传感器和定位针因意外失效导致进样器无法工作，并能够通过通讯端口读取进样器当前状态和故障信息。 

本实用新型具有结构清晰，进样效率高、使用简单，加工和维修方便，可扩展性强的特点。 

附图说明

图1，一种用于热解析进样的步进电机进样器示意图。 

图中，1保温罩，2第一热解析室固定件，3第一热解析室保温固定件，4第二热解析室保温固定件，5热解析室，6第二热解析室固定件，7顶头，8连接板，9直线轴承，10丝母，11丝杠，12联轴器，13电机支架，14步进电机，15传感器定位针，16光电传感器，17步进电机驱动器。其中，1-6为热解析部分，实现固体和液体样品的解析和进样的功能；7-17为传动机构，通过对步进电机的精确控制来实现进样器的采样、热解析和进样的功能。 

图2为热解析室模块示意图； 

图3为步进电机传动装置模块示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述。 

如图1所示，一种用于热解析进样的步进电机进样器装置，它是由热解析室模块和步进电机传动装置模块两部分组成，其中热解析室模块包括加热体和温控传感器、载气供给和进样装置、热解析室的初级保温固定装置和热解析室的最终保温装置，步进电机传动装置模块包括：包括精密的双向传动机构，可以保证热解析室精确和平稳打开和关闭；传感器定位和控制系统，可以实现与热解析室配合部件上升和下降的精确控制。步进电机传动装置控制与热解析室配合的部件上升和下降来实现热解析室的打开和关闭。 

热解析室如图2所示：5由3和4零件将其初步固定并对其进行初步的保温，并由2和6零件将其最终固定，最后由1零件内置保温材料将其最终保温。其中，热解析室体上面包含加热器、热传感器和载气气道，该热解析室可以在15分钟之内将温度升高到高于200℃，并迅速稳定到样品解析的温度。3和4采用材料的热稳定性可以到达300℃，并且具有不吸附大多数有机和无机颗粒的特性，可以最大限度地消除进样器的记忆效应。4上具有进样导槽，进样的时候将进样布放在里面。1内部采用耐温350℃的高隔热保温材料，实现对热解析室的二次保温，从而达到热解析室温度恒定的目的。 

步进电机传动机构部分如图3所示，顶头7由电机14和8、9、10、11、12、13、15零件组成的传动结构，该传动机构结构平衡，传动平稳，通过16、17步进电机的控制系统来实现顶头7与解析室5之间的打开和关闭，当15在16光电传感器不同位置的上升和下降来实现顶头7的精确上升和下降。从而实现进样器热解析室的打开和关闭。 

样品测试时，将擦拭过的样品布放于热解析室部分的保温固定零件4上，然后通过步进电机控制系统来控制顶头7精确平稳地上升，并与热解析室5实现密封。由于热解析室中的温度很高，可使置于中间的样品迅速汽化，汽化的样品被解析室内的载气气流带到检测器中。 

打开用于热解析进样的步进电机进样器装置，将含有1纳克TNT的样品采样布，插入到该进样器装置中，解析室温度为200度，解析后的样品导入到离子迁移谱中进行检测，可以得到TNT的信号峰。 

上述的对实例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，对于本实用新型做出的改进和修改都在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (5)

1.一种用于热解析进样的步进电机进样器， 

热解析步进电机进样器包括热解析室模块和步进电机传动装置模块； 

热解析室模块包括热解析室（5），热解析室（5）为一下端开口，上端密闭的腔体，热解析室置于一下端开口，上端密闭筒状的保温罩（1）内；热解析室（5）的上部设有载气入口，侧壁上设有样品气出口； 

步进电机传动装置模块包括：步进电机（14），步进电机（14）固定于电机支架（13）上，步进电机（14）的动力输出轴经联轴器（12）与丝杠（11）相连； 

顶头（7）为柱状体，顶头（7）下部设有丝母（10），丝母（10）与丝杠（11）螺合；于顶头（7）的左右侧壁上分别设有连接板（8），连接板（8）上垂直固定有直线轴承（9），直线轴承（9）套设于导向轴上，导向轴的一端固定于电机支架（13）上； 

热解析室模块置于步进电机传动装置模块上方，顶头（7）与热解析室（5）的下端开口相对应，由步进电机（14）驱动顶头（7）上下运动，使顶头（7）从下端开口进出热解析室（5）。 

2.根据权利要求1所述的一种用于热解析进样的步进电机进样器，其特征在于：热解析室（5）的下端开口通过顶头（7）的上下运动进行密闭与打开。 

3.根据权利要求1所述的一种用于热解析进样的步进电机进样器，其特征在于： 

热解析的上下两侧分别设有第一热解析室保温固定件（3）和第二热解析室保温固定件（4），第一热解析室保温固定件（3）上部设有第一热解析室固定件（2），第二热解析室保温固定件（4）下部的第二热解析室固定件（6）。 

4.根据权利要求1所述的一种用于热解析进样的步进电机进样器，其特征在于： 

于电机支架（13）上的一侧设有光电传感器（16），光电传感器（16）与步进电机驱动器（17）信号连接；步进电机驱动器（17）通过导线与步进电机 （14）相连，由步进电机驱动器（17）控制步进电机（14）的运行； 

于连接板（8）上与光电传感器（16）的上方设有传感器定位针（15），传感器定位针（15）与光电传感器（16）相对应，光电传感器（16）扫描传感器定位针（15）的上下运动位置变化。 

5.根据权利要求1所述的一种用于热解析进样的步进电机进样器，其特征在于： 

于热解析室（5）的内部或侧壁上设有电加热棒和温度传感器。 

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