CN205749417U - 离子色谱仪的柱温箱装置 - Google Patents
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Abstract
一种离子色谱仪的柱温箱装置,包括箱体和箱盖，两者围置成一密闭的容置空间；容置空间内放置有筒状散热壳体，散热壳体内腔为预热腔，散热壳体外侧设有热源；预热腔内设有色谱柱，色谱柱进水口连有预热管，色谱柱出水口通至箱盖外，预热管的进水口设置在箱盖上，箱盖外侧设有感应预热腔温度并调节预热管进水口流速大小的温度反馈机构。该方案提供了一种离子色谱仪的柱温箱装置，设置温度反馈机构控制预热管内液体流速，降低淋洗液与色谱柱温差。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种离子色谱检测装置，特别涉及一种离子色谱仪的柱温箱装置。
背景技术
离子色谱仪主要用于环境样品的分析，包括地面水、饮用水、雨水、生活污水和工业废水、酸沉降物和大气颗粒物等样品中的阴、阳离子，与微电子工业有关的水和试剂中痕量杂质的分析。另外在食品、卫生、石油化工、水及地质等领域也有广泛的应用。
在离子色谱仪工作过程中，通常温度每变化 1℃，溶液电导率变化接近 2％，由此可知环境温度对检测结果带来的影响非常的大。在离子色谱仪的使用环境温度变化较大时，为了克服流动相水溶液温度对离子色谱柱的离子成分的影响，需对离子色谱柱采取保温措施。而现有技术的离子色谱仪往往直接将温度较低的淋洗液直接输送至具有保温装置的色谱柱内，造成环境温度和色谱柱温度不一致，引起基线漂移和保留时间变化等问题，从而影响分析的准确性。
申请号为201520121658.8的实用新型专利公开了一种离子色谱仪的柱温箱装置,通过设置加热装置保证了淋洗液的温度与色谱柱的温度保持一致,以消除环境温度和色谱柱温度不一致而引起的基线漂移和保留时间变化的问题,有效提高分析结果的准确性。
但是上述方案中预热管内的液体流速无法有效调控，这带来的一个问题是预热管内液体的温升是无法把控的。在相同流速下加热空间内温度越高，则温升越大，反之则温升小，导致淋洗液到达色谱柱时两者温差存在波动，影响分析结果的准确性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种离子色谱仪的柱温箱装置，设置温度反馈机构控制预热管内液体流速，降低淋洗液与色谱柱温差。
本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种离子色谱仪的柱温箱装置,包括箱体和箱盖，两者围置成一密闭的容置空间；容置空间内放置有筒状散热壳体，散热壳体内腔为预热腔，散热壳体外侧设有热源；预热腔内设有色谱柱，色谱柱进水口连有预热管，色谱柱出水口通至箱盖外，预热管的进水口设置在箱盖上，箱盖外侧设有感应预热腔温度并调节预热管进水口流速大小的温度反馈机构，所述温度反馈机构包括阀体、阀芯，阀体密封紧贴在箱盖上并在内部设有滑移腔，阀芯轴向密封滑移配合在滑移腔内；滑移腔具有三个出口，分别为进水端口、出水端口、感应端口，阀芯将滑移腔分成两个腔室，分别为复位腔和感应腔，复位腔与外界连通并在内部设有复位弹簧，复位弹簧抵触阀芯端部，感应腔连接感应端口，感应端口与预热腔连通；进水端口和出水端口相对滑移腔错位设置，阀芯上设有槽口，槽口随着阀芯的轴向移动以调节出水端口和进水端口之间的通道截面,预热箱温度升高时槽口增大出水端口与进水端口之间的通道截面,反之则缩小直至关闭。
通过采用上述技术方案，当预热腔在散热壳体作用下温度上升,导致内部密闭空气膨胀,气流通过感应端口进入到感应腔,使得感应腔内压力增大,克服复位腔内弹簧力的作用,将阀芯向复位腔方向移动,此时槽口位移并增大进水端口与出水端口之间的通流截面,以增大流速;反之,当预热腔温度下降时,通流截面面积变小,以降低流速；采用上述温度反馈机构，能适应具有一定温度波动的预热腔，保证淋洗液较为稳定的淋洗温度，降低淋洗液与色谱柱温差。
优选的，所述复位腔底部设有连通外界的通气孔，通气孔位于复位腔底部中心。
通过采用上述技术方案，由于复位腔容积变化，需要将其与外界导通保证内部气压恒定；随着容积变化，通气孔会经历吸排气的过程，气流易对设置在复位腔内的弹簧产生冲击，将其设置在复位腔底部中心，则可以减少气流冲击对弹簧位置偏移的影响。
优选的，所述感应端口设置在感应腔侧壁，感应端口与感应腔底部之间留有缓冲间距。
通过采用上述技术方案，当预热腔内部温度突然急剧下降，则弹簧力推动阀芯快速往感应腔移动，易造成阀芯端部因为抵触感应腔底部，造成阀芯变形或卡死；先将感应端口设置在感应腔侧壁，则阀芯在没有抵触感应腔底部时，其已优先封堵感应端口，使得逐渐缩小的感应腔变成一个封闭的空间；感应腔变成一个封闭空间后，其容积变小，内部气压会成反比变大，起到类似弹簧的缓冲作用，避免了阀芯触底。
优选的，所述槽口两侧为弧形坡。
通过采用上述技术方案，弧形坡的设计能够让通流截面在打开初期流速较缓，对预热管道冲击小。
优选的，所述预热管的管路包括总管段和膨胀段，总管段位于膨胀段两端，膨胀段由若干细支管合围而成，并汇集至总管段。
通过采用上述技术方案，膨胀段起到充分吸收预热腔内热能的作用，其与预热腔的接触面积较大，能够短时间内快速吸收大量热量，使得淋洗液迅速升温。
优选的，所述细支管为弧形结构。
通过采用上述技术方案，弧形结构液体流动阻力小，与总管段过渡更顺滑自然。
优选的，所述散热壳体内侧壁设有散热翅片。
通过采用上述技术方案，形成更大的散热面积，对预热腔快速加热。
优选的，所述散热翅片上表面由内向外倾斜向下设置。
通过采用上述技术方案，避免积尘引起的加热效果变差的问题。
优选的，所述热源为纳米红外加热线圈。
通过采用上述技术方案，纳米红外加热线圈具有升温速度，热转换效率高，寿命长的优点。
附图说明
图1为本实施例的整体结构图；
图2为本实施例预热腔温度下降时阀芯的位置示意图；
图3为本实施例预热腔温度上升时阀芯的位置示意图。
附图标记：1、箱盖；2、箱体；3、温度反馈机构；4、热源；5、预热管；5a、总管段；5b、膨胀段；6、色谱柱；7、散热壳体；8、散热翅片；9、进水端口；10、出水端口；11、感应端口；12、阀体；13、感应腔；14、阀芯；15、槽口；16、复位腔；17、复位弹簧；18、通气孔；19、预热腔。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，一种离子色谱仪的柱温箱装置，包括箱盖1和箱体2，箱体2上部敞口，箱盖1盖合在箱体2上部并在内部合围成一个密闭的容置空间。容置空间内固定有上下敞口的中空筒状散热壳体7,壳体外表面设有纳米红外线圈作为热源4,壳体内表面均布有散热翅片8,散热翅片8上表面由散热壳体7内壁向外倾斜向下设置。散热壳体7合围形成一个预热腔19，预热腔19内设置有色谱柱6，色谱柱6的进水口连接有预热管5，色谱柱6的出水口连通至箱盖1外。
其中，预热管5的管路由总管段5a和膨胀段5b构成，膨胀段5b位于预热腔19中部位置，有若干弧形的细支管合围而成，细支管的上下端分别个各自合拢并与总管段5a相连；位于膨胀段5b与色谱柱6之间的总管段5a将两者连通，位于膨胀段5b另一端的总管段5a向上连通至箱盖1上，箱盖1上设有温度反馈机构3与之相连。
如图2所示，温度反馈机构3包括阀体12、阀芯14，阀体12密封贴合在箱盖1外表面，其内部设置滑移腔，阀芯14密封滑移配合在滑移腔内；阀芯14将滑移腔分隔成两个腔室，左侧为复位腔16，右侧为感应腔13，复位腔16内设置复位弹簧17并通过通气孔18与外界连通，通气孔18设置在复位腔16底部中心部位，感应腔13通过感应端口11与预热腔19连通；滑移腔上设有三处出口，包括进水端口9、出水端口10和感应端口11，进水端口9和出水端口10错位设置并被阀芯14隔断，阀芯14上开设槽口15，用于在阀芯14轴向移动时连通进水端口9和出水端口10。图2中阀芯14所处位置，槽口15正好导通两个端口，阀芯14再往左移，则两个端口的通流截面变大，右移则变小。
如图3所示，阀芯14右移直至槽口15不再接触上方的进水端口9，则进水端口9和出水端口10不再连通；上述动作的执行是靠位于感应腔13处的感应端口11实现，感应端口11实现了预热腔19内部空气压力与感应腔13压力的传递，以控制阀芯14位移，进而实现进水端口9与出水端口10之间通流截面的变化，达到预热管5流体速度与预热腔19温度之间的函数关系，既温度上升，通流截面变大，流速变大，温度下降，通流截面变小，流速变小，这种随温度变化的流速调节保证了达到色谱柱6的喷淋液温度波动较小，降低淋洗液与色谱柱6温差。
其中，感应端口11设置在感应腔13侧壁，感应端口11与感应腔13底部之间留有缓冲间距。如此设置的原因如下：当预热腔19内部温度突然急剧下降，则弹簧力推动阀芯14快速往感应腔13移动，易造成阀芯14端部因为抵触感应腔13底部，造成阀芯14变形或卡死；先将感应端口11设置在感应腔13侧壁，则阀芯14在没有抵触感应腔13底部时，其已优先封堵感应端口11，使得逐渐缩小的感应腔13变成一个封闭的空间；感应腔13变成一个封闭空间后，其容积变小，内部气压会成反比变大，起到类似弹簧的缓冲作用，避免了阀芯14触底。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种离子色谱仪的柱温箱装置,包括箱体（2）和箱盖（1），两者围置成一密闭的容置空间；
容置空间内放置有筒状散热壳体（7），散热壳体（7）内腔为预热腔（19），散热壳体（7）外侧设有热源（4）；
预热腔（19）内设有色谱柱（6），色谱柱（6）进水口连有预热管（5），色谱柱（6）出水口通至箱盖（1）外，预热管（5）的进水口设置在箱盖（1）上，其特征是：箱盖（1）外侧设有感应预热腔（19）温度并调节预热管（5）进水口流速大小的温度反馈机构（3）;
所述温度反馈机构（3）包括阀体（12）、阀芯（14），阀体（12）密封紧贴在箱盖（1）上并在内部设有滑移腔，阀芯（14）轴向密封滑移配合在滑移腔内；
滑移腔具有三个出口，分别为进水端口（9）、出水端口（10）、感应端口（11），阀芯（14）将滑移腔分成两个腔室，分别为复位腔（16）和感应腔（13），复位腔（16）与外界连通并在内部设有复位弹簧（17），复位弹簧（17）抵触阀芯（14）端部，感应腔（13）连接感应端口（11），感应端口（11）与预热腔（19）连通；
进水端口（9）和出水端口（10）相对滑移腔错位设置，阀芯（14）上设有槽口（15），槽口（15）随着阀芯（14）的轴向移动以调节出水端口（10）和进水端口（9）之间的通道截面,预热箱温度升高时槽口（15）增大出水端口（10）与进水端口（9）之间的通道截面,反之则缩小直至关闭。
2.根据权利要求1所述的离子色谱仪的柱温箱装置，其特征是：所述复位腔（16）底部设有连通外界的通气孔（18），通气孔（18）位于复位腔（16）底部中心。
3.根据权利要求2所述的离子色谱仪的柱温箱装置，其特征是：所述感应端口（11）设置在感应腔（13）侧壁，感应端口（11）与感应腔（13）底部之间留有缓冲间距。
4.根据权利要求3所述的离子色谱仪的柱温箱装置，其特征是：所述槽口（15）两侧为弧形坡。
5.根据权利要求4所述的离子色谱仪的柱温箱装置，其特征是：所述预热管（5）的管路包括总管段（5a）和膨胀段（5b），总管段（5a）位于膨胀段（5b）两端，膨胀段（5b）由若干细支管合围而成，并汇集至总管段（5a）。
6.根据权利要求5所述的离子色谱仪的柱温箱装置，其特征是：所述细支管为弧形结构。
7.根据权利要求6所述的离子色谱仪的柱温箱装置，其特征是：所述散热壳体（7）内侧壁设有散热翅片（8）。
8.根据权利要求7所述的离子色谱仪的柱温箱装置，其特征是：所述散热翅片（8）上表面由内向外倾斜向下设置。
9.根据权利要求8所述的离子色谱仪的柱温箱装置，其特征是：所述热源（4）为纳米红外加热线圈。
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