CN203502429U - 一种气体进样系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于检测分析仪器技术领域，尤其涉及一种气体进样系统。其包括储样管；采样气路，采样气路上设有与控制器连接的第二电磁阀和第三电磁阀，第二电磁阀的出气端与储样管的进气端连接，第三电磁阀的进气端与储样管的出气端连接；分析气路，分析气路上设有与控制器连接的第一电磁阀和第四电磁阀，第一电磁阀的出气端与储样管的进气端连接，第四电磁阀的进气端与所述储样管的出气端连接。该系统通过控制器时序控制各电磁阀的启闭使储样管在采样气路和载气气路之间切换，实现自动进样，以储样管切入分析气路中的时间长度即进样时间来控制进样量及进样量和进样时间线性范围宽，能微量进样，易用于毛细管分析。适用范围广，成本较低，操控简单。

Description

一种气体进样系统

技术领域

本实用新型属于检测分析仪器技术领域，尤其涉及一种用于气体检测仪器中的气体进样系统。

背景技术

气体检测仪器对于进样系统的要求是耐高压、耐腐蚀、密封性好、死体积小、重复性好。目前，气体检测仪进样系统一般采用气动、电动六通阀实现气流通道控制。然而，气动式驱动需要消耗大量的气体，电动式驱动需要消耗大量的电能。对于具有有限气体和电池容量的便携式仪器设备来说，气动式驱动和电动式驱动严重影响了便携式仪器设备的续航能力，不利于提高便携式仪器的整机性能。另外，六通阀加工精度要求高，制造成本较高，此外，因受到结构的限制，六通阀进样很难做到微量体积样品进样。

因此，越来越多的分析仪器厂家研究采用电磁阀控制进样，但其所采用的电磁阀虽可代替六通阀进样，但功能单一，只能用于填充柱较大体积的、且进样量为固定值的气体进样，在待测样品浓度发生大幅度变化时需要人工调换定量管。

实用新型内容

（一）要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种结构简单、制造成本低、耗能小、且进样量可调，并能达到微量体积样品进样的气体进样系统。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种气体进样系统，其包括

储样管；

采样气路，所述采样气路上设有第二电磁阀和第三电磁阀，所述第二电磁阀的出气端与所述储样管的进气端连接，所述第三电磁阀的进气端与所述储样管的出气端连接；

分析气路，所述分析气路上设有第一电磁阀和第四电磁阀，所述第一电磁阀的出气端与所述储样管的进气端连接，所述第四电磁阀的进气端与所述储样管的出气端连接；

控制器，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀和所述第四电磁阀分别与所述控制器连接。

优选地，所述分析气路还设有第五电磁阀，所述第五电磁阀的进气端连接在所述分析气路上位于所述第一电磁阀的进气端的一侧位置上，所述第五电磁阀的出气端连接在所述分析气路上位于所述第四电磁阀的出气端的一侧位置上。

优选地，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀为两位两通电磁阀。

优选地，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀为微型电磁阀。

优选地，所述第五电磁阀为微型电磁阀。

本实用新型还提供了一种气体进样系统，其包括

储样管；

两位三通电磁阀；

采样气路和分析气路，所述采样气路和分析气路共用所述两位三通电磁阀，所述两位三通电磁阀的第一进气端与所述采样气路的进气端连接，所述两位三通电磁阀的第二进气端与所述分析气路的进气端连接，所述两位三通电磁阀的出气端与所述储样管的进气端连接；所述采样气路上还设有第三电磁阀，所述第三电磁阀的进气端与所述储样管连接，所述分析气路上还设有第四电磁阀，所述第四电磁阀的进气端与所述储样管的出气端连接；

控制器，所述控制器分别与所述两位三通电磁阀、所述第三电磁阀和所述第四电磁阀连接。

优选地，所述分析气路还设有第五电磁阀，所述第五电磁阀的进气端连接在所述分析气路上位于所述所述两位三通电磁阀的进气端的一侧位置上，所述第五电磁阀的出气端的出气端连接在所述分析气路上位于所述第四电磁阀的出气端的一侧位置上。

优选地，所述第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀为两位两通电磁阀。

优选地，所述两位三通电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀为微型电磁阀。

优选地，所述第五电磁阀为微型电磁阀。

（三）有益效果

上述技术方案所提供的气体进样系统，包括储样管、采样气路和分析气路，其中，包括储样管、采样气路和分析气路，采样气路和分析气路均通过储样管，在储样管进气端和出气端的采样气路上设有与控制器连接的第二电磁阀和第三电磁阀，在储样管进气端和出气端的在分析气路上设有与控制器连接的第一电磁阀和第四电磁阀。此外，第一电磁阀和第二电磁阀还可以被一个两位三通电磁阀取代。该系统通过控制器时序控制各电磁阀的启闭使储样管在采样气路和载气气路之间切换，实现自动进样，以储样管切入分析气路中的时间长度即进样时间来控制进样量及进样量和进样时间线性范围宽，能微量进样，易用于毛细管分析。适用范围广，成本较低，操控简单。

附图说明

图1是包含本实用新型的气体进样系统的一个优选实施例的气体检测仪器的示意图；

图2是图1中的气体进样系统的结构图；

图3是图1中的气体进样系统在取样组态下的示意图；

图4是图1中的气体进样系统在预压缩组组态下的示意图；

图5是图1中的气体进样系统在进样组态下的示意图；

图6是本实用新型的气体进样系统的另一优选实施例在取样组态下的示意图；

图7是图6中的气体进样系统在预压缩组态下的示意图；

图8是图6中的气体进样系统在进样组态下的示意图。

其中：1-自动进样系统；11-第一两位两通电磁阀；12-第二两位两通电磁阀；13-第三两位两通电磁阀；14-第四两位两通电磁阀；15-第五两位两通电磁阀；16-储样管；17-两位三通电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1

图1所示为包含本实用新型的气体进样系统1的一个优选实施例的气体检测仪器。图2具体示出了该气体进样系统1的结构示意图。根据该实施例，该气体进样系统1包括储样管16、采样气路和分析气路，在采样气路上设有第二电磁阀12和第三电磁阀13，第二电磁阀12的出气端与储样管的进气端连接16，第三电磁阀13的进气端与储样管16的出气端连接；在分析气路上设有第一电磁阀11和第四电磁阀14，第一电磁阀11的出气端与储样管16的进气端连接，第四电磁阀14的进气端与储样管16的出气端连接；该气体进样系统还包括控制器（未示出），该控制器分别与第一电磁阀11、第二电磁阀12、第三电磁阀13和第四电磁阀14连接。

在取样阶段，第一电磁阀11和第四电磁阀14处于关闭状态，在控制器的控制下，开启第二电磁阀12和第三电磁阀13，使储样管16切入到采样气路，此时电磁阀组处于取样组态；而在进样阶段，关闭第二电磁阀12和第三电磁阀13，开启第一电磁阀11和第四电磁阀14，使储样管16切入到分析气路，此时电磁阀组处于进样组态；此外，在取样组态和进样组态之间有一个预加压暂态，此时开启第一电磁阀11，并关闭第四电磁阀14，通入载气加压，使样品浓缩到储样管16的出气端，使系统处于预进样状态，保证进样的纯度，同时也可避免进样时因压差产生的柱前扰动。

优选地，该气体进样系统的分析气路上还设有第五电磁阀15，第五电磁阀15的进气端连接在分析气路上位于第一电磁阀11的进气端的一侧位置上，第五电磁阀15的出气端连接在分析气路上位于第四电磁阀14的出气端的一侧位置上。在进样之前，开启第五电磁阀5，使载气进入后续的分析单元，使系统随时处于预分析状态。

由于微型电磁阀体积小，重量轻，优选第一电磁阀11、第二电磁阀12、第三电磁阀13、第四电磁阀14和第五电磁阀15为微型电磁阀，以使能用于便携式仪器。

由于两位两通电磁阀价格便宜，操作简单，优选第一电磁阀11、第二电磁阀12、第三电磁阀13、第四电磁阀14和第五电磁阀15为两位两通电磁阀，以降低成本，便于操作。

使用时，将第二电磁阀12的进气端与用于输送样品的样品气路管连接，将第一电磁阀11的进气端与用于输送载气的载气气路管连接，将第四电磁阀14的出气端与后续的分析单元连接。图3至图5示出该气体进样系统在一个工作循环中的三个阶段下的通路情况。

（1）取样阶段。如图3所示，在控制器的控制下，首先开启第二电磁阀12、第三电磁阀13和第五电磁阀15，样品进入到达储样管16，储存在储样管16内；载气进入到后续的分析单元，使系统处于预分析状态。

（2）预加压阶段。如图4所示，关闭第二电磁阀12和第三电磁阀13，开启第一电磁阀11，通入载气加压，使样品浓缩到储样管16的出气端，使系统处于预进样状态。

（3）进样阶段。系统已经处于最佳的分析状态，如图5所示，关闭第五电磁阀15、开启第四电磁阀14，载气进入储样管16，作为流动相携带储存在储样管16中的样品气进入到后续的分析单元。

完成上述3个阶段所需要的时序信号由控制器控制。当需要测量时，通过按键（未示出）进行触发之后，控制器以时序控制各电磁阀的启闭使得电磁阀组处于所需的不同组态，从而使储样管16在采样气路和分析气路之间切换，实现自动进样。本实用新型的气体进样系统，通过采用电磁阀组代替传统使用的六通阀，降低了制造成本，能耗低。进一步地，该气体进样系统可通过控制储样管16切入分析气路中的持续时间长度即进样时间来控制进样量及进样量和进样时间线性范围宽，其中，进样量等于分析气路流速与进样时间的乘积。因此，通过控制进样时间可使进样量在0.5微升至物理设置最大值(例如3毫升)之间无级调节，适用范围广，尤其能使用于毛细柱分析。

实施例2

与实施例1不同的是，阀组中的两个电磁阀：第一电磁阀11和第二电磁阀12由一个两位三通电磁阀17代替，即在储样管16的进气端设置有一个两位三通电磁阀17，采样气路和分析气路共用该两位三通电磁阀17。具体地，两位三通电磁阀17的第一进气端与采样气路的进气端连接，两位三通电磁阀17的第二进气端与分析气路的进气端连接，两位三通电磁阀17的出气端与储样管16的进气端连接。该两位三通电磁阀17也与控制器连接。样品气经两位三通电磁阀17的第一进气端进入，到达储样管16，并储存在储样管16中，载气经两位三通电磁阀17的第二进气端进入，到达储样管16，然后进入后续的分析单元中。该两位三通电磁阀17具有良好的密闭性，保证系统能够在100psi高压下工作。

优选地，该气体进样系统的分析气路还设有第五电磁阀15，第五电磁阀15的进气端连接在分析气路上位于两位三通电磁阀17的进气端的一侧位置上，第五电磁阀15的出气端连接在分析气路上位于第四电磁阀14的出气端的一侧位置上。在进样之前，开启第五电磁阀15，使载气进入后续的分析单元，使系统随时处于预分析状态。

为了用于便携式仪器中，优选两位三通电磁阀17为微型电磁阀。

为了降低成本，优选第三电磁阀13、第四电磁阀14和第五电磁阀15为两位两通电磁阀。

图6至图8示出该气体进样系统在一个工作循环中的三个阶段下的通路情况。

（1）取样阶段。如图6所示，在控制器的控制下，首先使两位三通电磁阀17切换到第一路开启状态，并开启第三电磁阀13，样品气进入到达储样管16，储存在储样管16内。载气进入到后续的分析单元，使系统处于预分析状态。

（2）预加压阶段。如图7所示，使两位三通电磁阀17切换到第二路开启状态，关闭第三电磁阀13，通入载气加压，使样品浓缩到储样管16的出气端，使系统处于预进样状态。

（3）进样阶段。系统已经处于最佳的分析状态，如图8所示，关闭第五电磁阀15、开启第四电磁阀14，载气进入到达储样管16，做为流动相携带储存在储样管16中的样品气进入到后续的分析单元。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的保护范畴。

Claims (10)

1.一种气体进样系统，其特征在于，包括

储样管；

采样气路，所述采样气路上设有第二电磁阀和第三电磁阀，所述第二电磁阀的出气端与所述储样管的进气端连接，所述第三电磁阀的进气端与所述储样管的出气端连接；

分析气路，所述分析气路上设有第一电磁阀和第四电磁阀，所述第一电磁阀的出气端与所述储样管的进气端连接，所述第四电磁阀的进气端与所述储样管的出气端连接；

控制器，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀和所述第四电磁阀分别与所述控制器连接。

2.根据权利要求1所述的气体进样系统，其特征在于，所述分析气路还设有第五电磁阀，所述第五电磁阀的进气端连接在所述分析气路上位于所述第一电磁阀的进气端的一侧位置上，所述第五电磁阀的出气端连接在所述分析气路上位于所述第四电磁阀的出气端的一侧位置上。

3.根据权利要求2所述的气体进样系统，其特征在于，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀为两位两通电磁阀。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的气体进样系统，其特征在于，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀为微型电磁阀。

5.根据权利要求2或3所述的气体进样系统，其特征在于，所述第五电磁阀为微型电磁阀。

6.一种气体进样系统，其特征在于，包括

储样管；

两位三通电磁阀；

采样气路和分析气路，所述采样气路和分析气路共用所述两位三通电磁阀，所述两位三通电磁阀的第一进气端与所述采样气路的进气端连接，所述两位三通电磁阀的第二进气端与所述分析气路的进气端连接，所述两位三通电磁阀的出气端与所述储样管的进气端连接；所述采样气路上还设有第三电磁阀，所述第三电磁阀的进气端与所述储样管连接，所述分析气路上还设有第四电磁阀，所述第四电磁阀的进气端与所述储样管的出气端连接；

控制器，所述控制器分别与所述两位三通电磁阀、所述第三电磁阀和所述第四电磁阀连接。

7.根据权利要求6所述的气体进样系统，其特征在于，所述分析气路还设有第五电磁阀，所述第五电磁阀的进气端连接在所述分析气路上位于所述两位三通电磁阀的进气端的一侧位置上，所述第五电磁阀的出气端连接在所述分析气路上位于所述第四电磁阀的出气端的一侧位置上。

8.根据权利要求7所述的气体进样系统，其特征在于，所述第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀为两位两通电磁阀。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的气体进样系统，其特征在于，所述两位三通电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀为微型电磁阀。

10.根据权利要求7或8所述的气体进样系统，其特征在于，所述第五电磁阀为微型电磁阀。

Images