CN206505053U

CN206505053U - 直接加温毛细管色谱柱装置及用该装置的柱箱

Info

Publication number: CN206505053U
Application number: CN201720049179.9U
Authority: CN
Inventors: 李吉元
Original assignee: Beijing SDL Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing SDL Technology Co Ltd
Priority date: 2017-01-16
Filing date: 2017-01-16
Publication date: 2017-09-19
Anticipated expiration: 2027-01-16

Abstract

本实用新型提出一种直接加温毛细管色谱柱装置，包括毛细管色谱柱，温度传感器，绝缘加热装置；所述毛细管色谱柱盘绕成环状；所述温度传感器贴置在所述毛细管色谱柱盘绕成的环上；所述绝缘加热装置与所述毛细管色谱柱盘绕成的环直接相接触。还提出一种毛细管色谱柱柱箱，包括所述直接加温毛细管色谱柱装置、保温箱体、散热风扇；所述直接加温毛细管色谱柱装置悬放在所述保温箱体中。本实用新型将毛细管色谱柱、温度传感器、绝缘加热装置一体化设计，使毛细管色谱柱能够连续快速升降温，适用于程序控制升温，极大的缩减了分析周期；并使毛细管色谱柱装置集成性强，可直接整体更换，安装维修方便；色谱柱柱箱结构紧凑，体积较小，有利于保温，并便于携带。

Description

直接加温毛细管色谱柱装置及用该装置的柱箱

技术领域

本实用新型涉及色谱分析领域，特别是涉及一种直接加温毛细管色谱柱装置，以及应用直接加温毛细管色谱柱装置的色谱柱箱领域。

背景技术

1906年Tswett研究植物色素分离时提出色谱法概念；他在研究植物叶的色素成分时，将植物叶子的萃取物倒入填有碳酸钙的直立玻璃管内，然后加入石油醚使其自由流下，结果色素中各组分互相分离形成各种不同颜色的谱带。按光谱的命名方式，这种方法因此得名为色谱法

气相色谱法的发展与两个方面的发展是密不可分，一是气相色谱分离技术的发展，二是其他学科和技术的发展。

1952年James和Martin提出气液相色谱法，同时也实用新型了第一个气相色谱检测器。这是一个接在填充柱出口的滴定装置，用来检测脂肪酸的分离，用滴定溶液体积对时间做图，得到积分色谱图。之后，他们又实用新型了气体密度天平。1954年Ray提出热导计，开创了现代气相色谱检测器的时代。此后至1957年，则进入填充柱、TCD的年代。

1958年Gloay首次提出毛细管，同年，Mcwillian和Harley同时实用新型了FID，Lovelock实用新型了氩电离检测器(AID)使检测方法的灵敏度提高了2～3个数量级。

20世纪60年代和70年代，由于气相色谱技术的发展，柱效大为提高，环境科学等学科的发展，提出了痕量分析的要求，又陆续出现了一些高灵敏度、高选择性的检测器，如1960年Lovelock提出电子俘获检测器(ECD)；1966年Brody等实用新型了FPD；1974年Kolb和Bischoff提出了电加热的NPD；1976年美国HNU公司推出了实用的窗式光电离检测器(PID)等。同时，由于电子技术的发展，原有的检测器在结构和电路上又作了重大的改进，如TCD出现了衡电流、横热丝温度及衡热丝温度检测电路；ECD出现衡频率变电流、衡电流脉冲调制检测电路等，从而使性能又有所提高。

20世纪80年代，由于弹性石英毛细管柱的快速广泛应用，对检测器提出了体积小、响应快、灵敏度高、选择性好的要求，特别是计算机和软件的发展，使TCD、FID、ECD、和NPD的灵敏度和稳定性均有很大提高，TCD和ECD的检测池体积大大缩小。

进入20世纪90年代，由于电子技术、计算机和软件的飞速发展使MSD生产成本和复杂性下降，以及稳定性和耐用性增加，从而成为最通用的气相色谱检测器之一。期间出现了非放射性的脉冲放电电子俘获检测器(PDECD)、脉冲放电氦电离检测器(PDHID)和脉冲放电光电离检测器(PDECD)以及集次三者为一体的脉冲放电检测器(PDD)。四年后，美国Varian公司推出了商品仪器，它比通常FPD灵敏度高100倍。另外，快速GC和全二维GC等快速分离技术的迅猛发展，也促使快速GC检测方法逐渐成熟。

色谱柱箱是色谱仪表的关键部件，它的性能指标决定了色谱仪表的分析精度及仪表的一致性、稳定性与可靠性。常见的色谱柱箱的主要有空气浴柱箱和电加热柱箱。空气浴柱箱的原理是先把空气加热，之后用热空气加热柱箱，该技术升降温速度慢，不适用于程序升温色谱法。电加热柱箱的原理是先把柱箱加热，用传导的方式加热毛细管色谱柱，该技术升降温速度一般，但是功耗大，浪费资源。并且，目前使用的色谱柱箱体积较大，不便于携带。因此，如何改进色谱柱箱，提高色谱柱的连续快速升降温性能，并适用于程序控制升温，提高色谱柱箱的紧凑性、便携性，成为人们亟待解决的问题。

实用新型内容

为了解决背景技术的不足，本实用新型意在提出一种模块化的直接加温毛细管色谱柱装置，能够连续快速升降温，适用于程序控制升温，并且集成性强，可直接整体更换，安装维修方便；同时意在提出一种结构紧凑、便于携带的毛细管色谱柱柱箱。

本实用新型提出一种直接加温毛细管色谱柱装置，包括毛细管色谱柱，绝缘加热装置；

所述毛细管色谱柱盘绕成环状；

所述绝缘加热装置与所述毛细管色谱柱盘绕成的环直接相接触，并且所述绝缘加热装置与所述毛细管色谱柱绝缘。

进一步地，所述直接加温毛细管色谱柱装置还包括温度传感器；

所述温度传感器贴置在所述毛细管色谱柱盘绕成的环上。

进一步地，所述毛细管色谱柱盘绕成环的截面为圆形。

进一步地，所述绝缘加热装置为电热丝加热器，所述电热丝加热器缠在所述毛细管色谱柱盘绕成的环上。

进一步地，所述电热丝加热器设置有耐高温绝缘涂层。

进一步地，所述绝缘加热装置包括两片加热片；

所述两片加热片沿所述毛细管色谱柱盘绕成的环的扁平方向设置，并将所述毛细管色谱柱盘绕成的环夹在中间。

本实用新型还提出一种毛细管色谱柱柱箱，包括前述直接加温毛细管色谱柱装置、保温箱体、散热风扇；

所述直接加温毛细管色谱柱装置悬放在所述保温箱体中；

所述散热风扇设置在所述保温箱体后侧壁外部，所述保温箱体后侧壁设置后通风孔，所述散热风扇吹动的气流经所述后通风孔进入所述保温箱体内；

所述保温箱体前侧壁设置前通风孔，所述散热风扇吹动的气流经所述前通风孔流出所述保温箱体。

进一步地，所述保温箱体前、后侧壁距离所述直接加温毛细管色谱柱装置0.5cm-5cm；

所述保温箱体左、右侧壁距离所述直接加温毛细管色谱柱装置0.5cm-5cm。

进一步地，所述保温箱体内空间的形状与所述直接加温毛细管色谱柱装置的形状相匹配；所述保温箱体内空间的形状为圆形。

进一步地，所述保温箱体由保温材料制成。

进一步地，所述保温箱体前侧壁以搭扣或者铰接方式安装在所述保温箱体主体上。

应用本实用新型，可实现如下有益效果：

(1)毛细管色谱柱能够连续快速升降温，并适用于程序控制升温，极大的缩减了分析周期。

(2)毛细管色谱柱、温度传感器、绝缘加热装置一体化设计，使毛细管色谱柱装置可以作为独立的程序升温模块使用，集成性强，可直接整体更换，安装维修方便。

(3)毛细管色谱柱柱箱结构紧凑，体积较小，有利于保温，并便于携带。

附图说明

图1是本实用新型实施例的一种直接加温毛细管色谱柱装置结构示意图。

图2是本实用新型实施例的一种毛细管色谱柱柱箱主视图。

图3是沿图2中A-A线的剖视示意图。

附图中的附图标记如下：

1.绝缘加热丝；

2.毛细管色谱柱；

3.温度传感器；

4.保温箱体；

5.散热风扇；

6.后通风孔；

7.前通风孔。

具体实施方式

下面结合附图具体说明本实用新型的实施方式。

如图1所示，是本实用新型实施例的一种直接加温毛细管色谱柱装置结构示意图，图中的直接加温毛细管色谱柱装置包括绝缘加热丝1、毛细管色谱柱2、温度传感器3。将绝缘加热丝1、毛细管色谱柱2、温度传感器3一体化设计，使毛细管色谱柱装置可以作为独立的程序升温模块使用，集成性强，可直接整体更换，安装维修方便。

在图1中，将毛细管色谱柱盘2绕成环状，优选为圆环状；环的截面优选为圆形。

在本实用新型的实施方式中，可将温度传感器3(例如pt100，也可采用其他温度传感器)，直接贴在毛细管色谱柱盘绕成的环表面。将pt100等温度传感器3直接贴在毛细管色谱柱2上，可以精确测量毛细管色谱柱2的温度，可以将毛细管色谱柱2的温度变化直接地反馈给程序，能够通过程序及时地、精准地控制温度。

见图1，将带有耐高温绝缘涂层的加热丝1均匀地缠到毛细管色谱柱盘绕成的环上，通过绝缘加热丝1直接加热毛细管色谱柱；也可以用其他绝缘加热装置，例如加热片等。绝缘加热丝1直接加热毛细管色谱柱2，可使整根毛细管色谱柱2的各个部分能够同时快速的升温，保证毛细管色谱柱2整体温度一致；并且有利于对毛细管色谱柱2的温度进行程序控制。采用加热片加热时，可以使用至少两片加热片，将加热片垂直于毛细管色谱柱2盘绕成的环的轴线方向设置，使加热片将毛细管色谱柱盘绕成的环夹在中间，加热片直接与毛细管色谱柱2接触，这样设置同样有利于使整根毛细管色谱柱2的各个部分能够同时快速的升温，保证毛细管色谱柱2整体温度一致；并且有利于对毛细管色谱柱2的温度进行程序控制。

如图2所示，是本实用新型实施例的一种毛细管色谱柱柱箱主视图，如图3所示是沿图2中A-A线的剖视示意图。从图2、图3中可见，毛细管色谱柱柱箱包括直接加温毛细管色谱柱装置、保温箱体4、散热风扇5；保温箱体4由保温材料制成，毛细管色谱柱2悬放安装在保温箱体中，不与保温箱壁接触，这样可以减少热量的损失，降低功耗。

参见图2、图3，将散热风扇5设置在保温箱体4后侧壁外部，保温箱体4后侧壁设置至少一个后通风孔6，散热风扇5吹动的气流可经后通风孔6进入保温箱体4内；保温箱体4前侧壁也设置至少一个前通风孔7，散热风扇吹动的气流可经前通风孔7流出所述保温箱体。散热风扇5直接将外界的冷空气带入保温箱体4中，外界冷空气直接带走毛细管色谱柱2上的热量，实现对毛细管色谱柱2的快速降温。保温箱体4前侧壁可以通过连接件以可打开式连接在保温箱体主体上，可打开的连接方式可以是搭扣连接，也可以铰接保温箱体4主体上。保温箱体4前侧壁可方便打开有利于直接加温毛细管色谱柱装置更换与维护，前侧壁打开也有利于保温箱体4的散热。

如图3所示，保温箱体4采取小型化紧凑设计，保温箱体4前、后侧壁距离直接加温毛细管色谱柱装置可以较小，例如可以为0.5cm-5cm，这样的距离设置可以保证保温箱体4具有更好的保温效果，并保证在散热风扇5吹动的气流使直接加温毛细管色谱柱装置散热时，保温箱体4空气流通顺畅；保温箱体左、右侧壁距离直接加温毛细管色谱柱装置也可以较小，例如可以为0.5cm-5cm，这样的距离设置同样可以保证保温箱体4具有更好的保温效果，并在散热风扇5吹动的气流使直接加温毛细管色谱柱装置散热时，保温箱体4空气流通顺畅。保温箱体4内空间的形状也可以与直接加温毛细管色谱柱装置的形状相匹配，所述保温箱体内空间的形状为圆形，使保温箱体4内空间的形状与直接加温毛细管色谱柱装置盘成的环形相适应，保证保温箱体4具有更好的保温效果。保温箱体采取紧凑设计不仅有利于保持箱体4内的温度，同时适用于便携。

本实用新型实施例中的直接加温毛细管色谱柱装置的一体化设计及保温箱体的紧凑设计，可以在很小的功率损耗下，对毛细管色谱柱连续的快速升降温，极大的缩减了分析周期。

需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本实用新型而非限制本实用新型的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下对本实用新型进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型的范围之内。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。

Claims

1.一种直接加温毛细管色谱柱装置，包括毛细管色谱柱，绝缘加热装置；

所述毛细管色谱柱盘绕成环状；

2.如权利要求1所述的直接加温毛细管色谱柱装置，其特征在于，

所述直接加温毛细管色谱柱装置还包括温度传感器；

所述温度传感器贴置在所述毛细管色谱柱盘绕成的环上。

3.如权利要求2所述的直接加温毛细管色谱柱装置，其特征在于，

所述毛细管色谱柱盘绕成环的截面为圆形。

4.如权利要求3所述的直接加温毛细管色谱柱装置，其特征在于，

所述绝缘加热装置为电热丝加热器，所述电热丝加热器缠在所述毛细管色谱柱盘绕成的环上。

5.如权利要求4所述的直接加温毛细管色谱柱装置，其特征在于，

所述电热丝加热器设置有耐高温绝缘涂层。

6.如权利要求3所述的直接加温毛细管色谱柱装置，其特征在于，

所述绝缘加热装置包括两片加热片；

7.一种毛细管色谱柱柱箱，包括如权利要求1-6之一所述直接加温毛细管色谱柱装置、保温箱体、散热风扇；

所述直接加温毛细管色谱柱装置悬放在所述保温箱体中；

8.如权利要求7所述的毛细管色谱柱柱箱，其特征在于，

所述保温箱体前、后侧壁距离所述直接加温毛细管色谱柱装置0.5cm-5cm；

9.如权利要求7所述的毛细管色谱柱柱箱，其特征在于，

所述保温箱体内空间的形状与所述直接加温毛细管色谱柱装置的形状相匹配；所述保温箱体内空间的形状为圆形。

10.如权利要求7所述的毛细管色谱柱柱箱，其特征在于，

所述保温箱体由保温材料制成。

11.如权利要求7所述的毛细管色谱柱柱箱，其特征在于，

所述保温箱体前侧壁以搭扣或者铰接方式安装在所述保温箱体主体上。