CN205461130U - 一种多维气路的气相色谱装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多维气路的气相色谱装置，包括载气模块、电子压力控制模块、气动切换模块、色谱柱模块、流量监控模块以及上位机，所述载气模块与所述电子压力控制模块连接，所述气动切换模块分别与所述电子压力控制模块及所述色谱柱模块连接，所述色谱柱模块与所述流量监控模块连接，所述上位机分别与所述电子压力控制模块、所述气动切换模块、所述色谱柱模块及所述流量监控模块连接。本实用新型具有多维气路，可用于测定每路载气的工作流量稳定性。

Description

一种多维气路的气相色谱装置

技术领域

本实用新型涉及一种气相色谱装置，尤其涉及一种多维气路的气相色谱装置。

背景技术

色谱分离系统是气相色谱仪的核心系统之一，只有在严格的流量、温度、压力控制下，才能达到理想的组分分离效果，尤其是载气流量，其直接影响最后出峰效果；因气相色谱仪涉及错综复杂的气路系统，载气流量极易受设备内及外部环境的影响，影响因素包括：内部加热装置、外部环境温度及外部环境气压等。便携式气相色谱仪不像传统台式色谱仪放置于恒定的实验室环境中工作，其工作环境可能会遇到高温、低温、高海拔、低海拔。因此如何保证每路载气的工作流量稳定，并排除温度、气压等因素的影响显得尤为关键。目前国内主要使用的实验室台式色谱仪靠室内环境控制系统就可排除外部环境因素对气路影响，而国内目前几乎没有气相色谱仪用于现场检测，针对现场检测用色谱仪的这方面研究尚属新型技术。

现有技术的色谱装置的结构很多，但用于测定每路载气的工作流量稳定性的结构却并不多。在2013年1月5日申请的申请号为201320005079.8的中国实用新型，公开了一种天然气水合物气相色谱系统，系统包括：色谱柱A、色谱柱B、色谱柱C、色谱柱D、色谱柱E、六通阀A、六通阀B、十通阀A、十通阀B、FPD检测器、TCD检测器和FID检测器；进样口连接六通阀A后，依次连接色谱柱A和FPD检测器；六通阀A连接十通阀A，十通阀A依次连接色谱柱B、六通阀B和TCD检测器；十通阀A连接十通阀B，十通阀B依次连接色谱柱D、色谱柱E和FID检测器。该实用新型是用于测定不同气体的组分，但不能用于测定每路载气的工作流量稳定性。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种多维气路的气相色谱装置，具有多维气路，可用于测定每路载气的工作流量稳定性。

本实用新型是这样实现的：

一种多维气路的气相色谱装置，所述气相色谱装置包括载气模块、电子压力控制模块、气动切换模块、色谱柱模块、流量监控模块以及上位机，所述电子压力控制模块包括第一电气压力控制器、第二电气压力控制器、第三电气压力控制器、第四电气压力控制器、第五电气压力控制器及第六电气压力控制器，所述气动切换模块包括第一气动十通阀、第二气动十通阀、第一气动六通阀、第二气动六通阀及第三气动六通阀，所述色谱柱模块包括第一硅胶柱、第二硅胶柱、第三硅胶柱、毛细管色谱柱及分子筛色谱柱，所述流量监控模块包括第一流量传感器及第二流量传感器；

所述载气模块分别与所述第一电气压力控制器、所述第二电气压力控制器、所述第三电气压力控制器、所述第四电气压力控制器、所述第五电气压力控制器及所述第六电气压力控制器连接，所述第一气动十通阀分别与所述第一电气压力控制器、所述第一气动六通阀、所述第二电气压力控制器、所述第一硅胶柱及所述第二气动六通阀连接，所述第一气动六通阀分别与所述第三电气压力控制器、所述第二硅胶柱连接，所述第二硅胶柱连接至所述第一流量传感器，所述第二气动六通阀分别与所述第二气动十通阀、所述毛细管色谱柱及所述第四电气压力控制器连接，所述第二气动十通阀分别与所述第五电气压力控制器、所述第三硅胶柱、所述第六电气压力控制器及所述分子筛色谱柱连接，所述第三气动六通阀分别与所述毛细管色谱柱、所述第二流量传感器及所述分子筛色谱柱连接；所述上位机分别与所述第一电气压力控制器、所述第二电气压力控制器、所述第三电气压力控制器、所述第四电气压力控制器、所述第五电气压力控制器、所述第六电气压力控制器、所述第一气动十通阀、所述第二气动十通阀、所述第一气动六通阀、所述第二气动六通阀、所述第三气动六通阀、所述第一硅胶柱、所述第二硅胶柱、所述第三硅胶柱、所述毛细管色谱柱及分子筛色谱柱、所述第一流量传感器及所 述第二流量传感器连接。

进一步地，所述第一气动十通阀、所述第二气动十通阀、所述第一气动六通阀、所述第二气动六通阀及所述第三气动六通阀的连接具体为：

所述第一气动十通阀的第一端口与所述第一电气压力控制器连接，所述第一气动十通阀的第二端口与所述第一气动十通阀的第五端口连接，所述第一气动十通阀的第三端口为样品进口，所述第一气动十通阀的第四端口与所述第二气动六通阀的第二端口连接，所述第一气动十通阀的第六端口通过所述第一硅胶柱与所述第一气动十通阀的第十端口连接，所述第一气动十通阀的第七端口与放空管连接，所述第一气动十通阀的第八端口与所述第二电气压力控制器连接，所述第一气动十通阀的第九端口与所述第一气动六通阀的第三端口连接；

所述第一气动六通阀的第一端口与所述第一气动六通阀的第五端口连接，所述第一气动六通阀的第二端口与放空管连接，所述第一气动六通阀的第四端口通过所述第二硅胶柱与所述第一流量传感器连接，所述第一气动六通阀的第六端口与所述第三电气压力控制器连接；

所述第二气动六通阀的第一端口与所述第二气动十通阀的第三端口连接，所述第二气动六通阀的第三端口与所述第二气动六通阀的第六端口连接，所述第二气动六通阀的第四端口通过所述毛细管色谱柱与所述第三气动六通阀的第三端口连接，所述第二气动六通阀的第五端口与所述第四电气压力控制器连接；

所述第二气动十通阀的第一端口与所述第五电气压力控制器连接，所述第二气动十通阀的第二端口与所述第二气动十通阀的第五端口连接，所述第二气动十通阀的第四端口为样品出口，所述第二气动十通阀的第六端口通过所述第三硅胶柱与所述第二气动十通阀的第十端口连接，所述第二气动十通阀的第七端口与放空管连接，所述第二气动十通阀的第八端口与所述第六电气压力控制器连接，所述第二气动十通阀的第九端口通过所述分子筛色谱柱与所述第三气动六通阀的第六端口连接；

所述第三气动六通阀的第一端口与放空管连接，所述第三气动六通阀的 第二端口与所述第三气动六通阀的第四端口连接，所述第三气动六通阀的第五端口与所述第二流量传感器连接。

进一步地，所述第一气动十通阀及所述第二气动十通阀的开启状态为：第一端口与第二端口连通，第三端口与第四端口连通，第五端口与第六端口连通，第七端口与第八端口连通，第九端口与第十端口连通；

所述第一气动六通阀、所述第二气动六通阀及所述第三气动六通阀的开启状态为：第一端口与第二端口连通，第三端口与第四端口连通，第五端口与第六端口连通；

所述第一气动十通阀及所述第二气动十通阀的关闭状态为：第十端口与第一端口连通，第二端口与第三端口连通，第四端口与第五端口连通，第六端口与第七端口连通，第八端口与第九端口连通；

所述第一气动六通阀、所述第二气动六通阀及所述第三气动六通阀的关闭状态为：第六端口与第一端口连通，第二端口与第三端口连通，第四端口与第五端口连通。

进一步地，所述分子筛色谱柱为5A分子筛色谱柱。

本实用新型的优点在于：本实用新型一种多维气路的气相色谱装置能有机地将前端电子压力控制模块及末端流量监控模块进行结合，具有多维气路，可用于测定每路载气的工作流量稳定性。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型一种多维气路的气相色谱装置的结构示意图。

图2为本实用新型一种多维气路的气相色谱装置的整体气路图。

图中：1-进样模块、11-第一定量管、12-第二定量管、13-第三定量管、2-载气模块、3-电子压力控制模块、31-第一电气压力控制器、32-第二电气压力控制器、33-第三电气压力控制器、34-第四电气压力控制器、35-第五电气压力控制器、36-第六电气压力控制器、4-气动切换模块、41-第一气动十通阀、42-第二气动十通阀、43-第一气动六通阀、44-第二气动六通阀、45- 第三气动六通阀、5-色谱柱模块、51-第一硅胶柱、52-第二硅胶柱、53-第三硅胶柱、54-毛细管色谱柱、55-5A分子筛色谱柱、6-流量监控模块、61-第一流量传感器、62-第二流量传感器、7-色谱检测模块、71-第一氦离子检测器、72-第二氦离子检测器、8-上位机。

具体实施方式

请参阅图1和图2所示，本实用新型的一种多维气路的气相色谱装置包括进样模块1、载气模块2、电子压力控制模块3、气动切换模块4、色谱柱模块5、流量监控模块6、色谱检测模块7以及上位机8，所述载气模块2与所述电子压力控制模块3连接，所述气动切换模块4分别与所述电子压力控制模块3、所述进样模块1及所述色谱柱模块5连接，所述流量监控模块6分别与所述色谱柱模块5和所述色谱检测模块7连接，所述上位机8分别与所述电子压力控制模块3、所述气动切换模块4、所述色谱柱模块5、所述流量监控模块6及所述色谱检测模块7连接；

所述进样模块1包括气体管路、第一定量管11、第二定量管12及第三定量管13，用于样气进样及样气定量；

所述载气模块2为钢瓶装高纯氦气，作为系统气源；

所述电子压力控制模块3包括第一电气压力控制器31、第二电气压力控制器32、第三电气压力控制器33、第四电气压力控制器34、第五电气压力控制器35及第六电气压力控制器36，通过控制输出信号达到控制各路工作流量的目的；

所述气动切换模块4包括第一气动十通阀41、第二气动十通阀42、第一气动六通阀43、第二气动六通阀44及第三气动六通阀45，用于将气路进行切换；

所述色谱柱模块5包括第一硅胶柱51、第二硅胶柱52、第三硅胶柱53、毛细管色谱柱54及5A分子筛色谱柱55，用于将所述进样模块1所进样品中各个组分气体进行分离；

所述流量监控模块6包括第一流量传感器61及第二流量传感器62，用 于监控工作流量，并将工作流量传输至上位机8；

所述色谱检测模块7包括第一氦离子检测器71及第二氦离子检测器72，用于检测经色谱柱模块5分离后的各个气体组分的浓度值，并将数据传输至上位机8；

所述上位机8为控制核心，可控制所述电子压力控制模块3的输出信号、所述气动切换模块4动作、所述色谱柱模块5温度及采集监控所述流量监控模块6的流量信号，并将所述色谱检测模块7检测经分离后的各个气体组分的浓度值反馈给所述上位机8进行显示，所述上位机8控制所述电子压力控制模块3输出补偿信号；

所述载气模块2分别与所述第一电气压力控制器31、所述第二电气压力控制器32、所述第三电气压力控制器33、所述第四电气压力控制器34、所述第五电气压力控制器35及所述第六电气压力控制器36连接，所述第一气动十通阀41分别与所述第一电气压力控制器31、所述第一气动六通阀43、所述第二电气压力控制器32、所述第一硅胶柱51、所述第二气动六通阀44及所述第一定量管11连接，所述第一气动六通阀43分别与所述第三电气压力控制器33、所述第二硅胶柱52连接，所述第二硅胶柱52依次连接所述第一流量传感器61及所述第一氦离子检测器71，所述第二气动六通阀44分别与所述第二气动十通阀42、所述毛细管色谱柱54及所述第四电气压力控制器34连接，所述第二气动十通阀42分别与所述第五电气压力控制器35、所述第三硅胶柱53、所述第六电气压力控制器36及所述分子筛色谱柱55连接，所述第三气动六通阀45分别与所述毛细管色谱柱54、所述第二流量传感器62及所述分子筛色谱柱55连接；所述上位机8分别与所述第一电气压力控制器、所述第二电气压力控制器、所述第三电气压力控制器、所述第四电气压力控制器、所述第五电气压力控制器、所述第六电气压力控制器、所述第一气动十通阀41、所述第二气动十通阀42、所述第一气动六通阀43、所述第二气动六通阀44、所述第三气动六通阀45、所述第一硅胶柱51、所述第二硅胶柱52、所述第三硅胶柱53、所述毛细管色谱柱54及5A分子筛色谱柱55、所述第一流量传感器61、所述第二流量传感器62、所述第一氦 离子检测器71及所述第二氦离子检测器72连接。

进一步地，所述第一气动十通阀41、所述第二气动十通阀42、所述第一气动六通阀43、所述第二气动六通阀44及所述第三气动六通阀45的连接具体为：

所述第一气动十通阀41的第一端口与所述第一电气压力控制器31连接，所述第一气动十通阀41的第二端口通过所述第一定量管11与所述第一气动十通阀41的第五端口连接，所述第一气动十通阀41的第三端口为样品进口，所述第一气动十通阀41的第四端口与所述第二气动六通阀44的第二端口连接，所述第一气动十通阀41的第六端口通过所述第一硅胶柱51与所述第一气动十通阀41的第十端口连接，所述第一气动十通阀41的第七端口与放空管连接，所述第一气动十通阀41的第八端口与所述第二电气压力控制器32连接，所述第一气动十通阀41的第九端口与所述第一气动六通阀43的第三端口连接；

所述第一气动六通阀43的第一端口与所述第一气动六通阀43的第五端口连接，所述第一气动六通阀43的第二端口与放空管连接，所述第一气动六通阀43的第四端口依次与所述第二硅胶柱52、所述第一流量传感器61与所述第一氦离子检测器71连接，所述第一气动六通阀43的第六端口与所述第三电气压力控制器33连接；

所述第二气动六通阀44的第一端口与所述第二气动十通阀42的第三端口连接，所述第二气动六通阀44的第三端口通过所述第二定量管12与所述第二气动六通阀44的第六端口连接，所述第二气动六通阀44的第四端口通过所述毛细管色谱柱54与所述第三气动六通阀45的第三端口连接，所述第二气动六通阀44的第五端口与所述第四电气压力控制器34连接；

所述第二气动十通阀42的第一端口与所述第五电气压力控制器35连接，所述第二气动十通阀42的第二端口通过所述第三定量管13与所述第二气动十通阀42的第五端口连接，所述第二气动十通阀42的第四端口为样品出口，所述第二气动十通阀42的第六端口通过所述第三硅胶柱53与所述第二气动十通阀42的第十端口连接，所述第二气动十通阀42的第七端口与放 空管连接，所述第二气动十通阀42的第八端口与所述第六电气压力控制器36连接，所述第二气动十通阀42的第九端口通过所述5A分子筛色谱柱55与所述第三气动六通阀45的第六端口连接；

所述第三气动六通阀45的第一端口与放空管连接，所述第三气动六通阀45的第二端口与所述第三气动六通阀45的第四端口连接，所述第三气动六通阀45的第五端口依次与所述第二流量传感器62及所述第二氦离子检测器72连接。

具体地：

所述第一气动十通阀41及所述第二气动十通阀42的开启状态为：第一端口与第二端口连通，第三端口与第四端口连通，第五端口与第六端口连通，第七端口与第八端口连通，第九端口与第十端口连通；

所述第一气动六通阀43、所述第二气动六通阀44及所述第三气动六通阀45的开启状态为：第一端口与第二端口连通，第三端口与第四端口连通，第五端口与第六端口连通；

所述第一气动十通阀41及所述第二气动十通阀42的关闭状态为：第十端口与第一端口连通，第二端口与第三端口连通，第四端口与第五端口连通，第六端口与第七端口连通，第八端口与第九端口连通；

所述第一气动六通阀43、所述第二气动六通阀44及所述第三气动六通阀45的关闭状态为：第六端口与第一端口连通，第二端口与第三端口连通，第四端口与第五端口连通。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (4)

1.一种多维气路的气相色谱装置，其特征在于：所述气相色谱装置包括载气模块、电子压力控制模块、气动切换模块、色谱柱模块、流量监控模块以及上位机，所述电子压力控制模块包括第一电气压力控制器、第二电气压力控制器、第三电气压力控制器、第四电气压力控制器、第五电气压力控制器及第六电气压力控制器，所述气动切换模块包括第一气动十通阀、第二气动十通阀、第一气动六通阀、第二气动六通阀及第三气动六通阀，所述色谱柱模块包括第一硅胶柱、第二硅胶柱、第三硅胶柱、毛细管色谱柱及分子筛色谱柱，所述流量监控模块包括第一流量传感器及第二流量传感器；

所述载气模块分别与所述第一电气压力控制器、所述第二电气压力控制器、所述第三电气压力控制器、所述第四电气压力控制器、所述第五电气压力控制器及所述第六电气压力控制器连接，所述第一气动十通阀分别与所述第一电气压力控制器、所述第一气动六通阀、所述第二电气压力控制器、所述第一硅胶柱及所述第二气动六通阀连接，所述第一气动六通阀分别与所述第三电气压力控制器、所述第二硅胶柱连接，所述第二硅胶柱连接至所述第一流量传感器，所述第二气动六通阀分别与所述第二气动十通阀、所述毛细管色谱柱及所述第四电气压力控制器连接，所述第二气动十通阀分别与所述第五电气压力控制器、所述第三硅胶柱、所述第六电气压力控制器及所述分子筛色谱柱连接，所述第三气动六通阀分别与所述毛细管色谱柱、所述第二流量传感器及所述分子筛色谱柱连接；所述上位机分别与所述第一电气压力控制器、所述第二电气压力控制器、所述第三电气压力控制器、所述第四电气压力控制器、所述第五电气压力控制器、所述第六电气压力控制器、所述第一气动十通阀、所述第二气动十通阀、所述第一气动六通阀、所述第二气动六通阀、所述第三气动六通阀、所述第一硅胶柱、所述第二硅胶柱、所述第三硅胶柱、所述毛细管色谱柱及分子筛色谱柱、所述第一流量传感器及所述第二流量传感器连接。

2.根据权利要求1所述的一种多维气路的气相色谱装置，其特征在于：所述第一气动十通阀、所述第二气动十通阀、所述第一气动六通阀、所述第二气动六通阀及所述第三气动六通阀的连接具体为：

所述第一气动十通阀的第一端口与所述第一电气压力控制器连接，所述第一气动十通阀的第二端口与所述第一气动十通阀的第五端口连接，所述第一气动十通阀的第三端口为样品进口，所述第一气动十通阀的第四端口与所述第二气动六通阀的第二端口连接，所述第一气动十通阀的第六端口通过所述第一硅胶柱与所述第一气动十通阀的第十端口连接，所述第一气动十通阀的第七端口与放空管连接，所述第一气动十通阀的第八端口与所述第二电气压力控制器连接，所述第一气动十通阀的第九端口与所述第一气动六通阀的第三端口连接；

所述第一气动六通阀的第一端口与所述第一气动六通阀的第五端口连接，所述第一气动六通阀的第二端口与放空管连接，所述第一气动六通阀的第四端口通过所述第二硅胶柱与所述第一流量传感器连接，所述第一气动六通阀的第六端口与所述第三电气压力控制器连接；

所述第二气动六通阀的第一端口与所述第二气动十通阀的第三端口连接，所述第二气动六通阀的第三端口与所述第二气动六通阀的第六端口连接，所述第二气动六通阀的第四端口通过所述毛细管色谱柱与所述第三气动六通阀的第三端口连接，所述第二气动六通阀的第五端口与所述第四电气压力控制器连接；

所述第二气动十通阀的第一端口与所述第五电气压力控制器连接，所述第二气动十通阀的第二端口与所述第二气动十通阀的第五端口连接，所述第二气动十通阀的第四端口为样品出口，所述第二气动十通阀的第六端口通过所述第三硅胶柱与所述第二气动十通阀的第十端口连接，所述第二气动十通阀的第七端口与放空管连接，所述第二气动十通阀的第八端口与所述第六电气压力控制器连接，所述第二气动十通阀的第九端口通过所述分子筛色谱柱与所述第三气动六通阀的第六端口连接；

所述第三气动六通阀的第一端口与放空管连接，所述第三气动六通阀的第二端口与所述第三气动六通阀的第四端口连接，所述第三气动六通阀的第五端口与所述第二流量传感器连接。

3.根据权利要求1所述的一种多维气路的气相色谱装置，其特征在于：

所述第一气动十通阀及所述第二气动十通阀的开启状态为：第一端口与第二端口连通，第三端口与第四端口连通，第五端口与第六端口连通，第七端口与第八端口连通，第九端口与第十端口连通；

所述第一气动六通阀、所述第二气动六通阀及所述第三气动六通阀的开启状态为：第一端口与第二端口连通，第三端口与第四端口连通，第五端口与第六端口连通；

所述第一气动十通阀及所述第二气动十通阀的关闭状态为：第十端口与第一端口连通，第二端口与第三端口连通，第四端口与第五端口连通，第六端口与第七端口连通，第八端口与第九端口连通；

所述第一气动六通阀、所述第二气动六通阀及所述第三气动六通阀的关闭状态为：第六端口与第一端口连通，第二端口与第三端口连通，第四端口与第五端口连通。

4.根据权利要求1所述的一种多维气路的气相色谱装置，其特征在于：所述分子筛色谱柱为5A分子筛色谱柱。