CN207601028U - 一种简易气相色谱气路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种简易气相色谱气路，包括预处理气路、尾气吹扫气路、电磁三通阀、放空气路、色谱柱气路和检测器，所述预处理气路用于对输入气体进行预处理，获得洁净的输入气体，所述输入气体为环境空气或待测气体；所述放空气路通过所述电磁三通阀与所述预处理气路连通，用于判断所述输入气体是否是待测气体；所述色谱柱气路通过所述电磁三通阀与所述预处理气路连通，用于分离所述待测气体中的气体组分；所述尾气吹扫气路用于吹扫出预处理气路中残留的待测气体；所述检测器分别与所述尾气吹扫气路、所述放空气路和所述色谱柱气路连通，用于检测输入气体中的气体组分及含量。

Description

一种简易气相色谱气路

技术领域

本实用新型涉及气相色谱设备，具体的说，涉及了一种简易气相色谱气路。

背景技术

传统气相色谱仪一般构成，由气路系统、进样系统、分离系统、温控系统和检测数据处理系统组成。使用时，将分析样品在进样口中气化后，由载气带入色谱柱，通过对欲检测混合物中组分有不同保留性能的色谱柱，使各组分分离，依次导入检测器，以得到各组分的检测信号。按照导入检测器的先后次序，经过对比，可以区别出是什么组分，根据峰高度或峰面积可以计算出各组分含量。通常采用的检测器有:热导检测器，火焰离子化检测器，氦离子化检测器，超声波检测器，光离子化检测器，电子捕获检测器，火焰光度检测器，电化学检测器，质谱检测器等。

然而传统的气相色谱仪具有气源占用空间大、色谱柱体积过长、检测器易损坏以及易污染的缺点，需要载气的保护，并在洁净环境中工作，这就导致在一些特殊环境和工况条件下不适合使用传统气相色谱仪。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、实用性强、生产效率高、生产成本低、生产质量可靠的简易气相色谱气路。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种简易气相色谱气路，包括预处理气路、尾气吹扫气路、电磁三通阀、放空气路、色谱柱气路和检测器，所述预处理气路用于对输入气体进行预处理，获得洁净的输入气体，所述输入气体为环境空气或待测气体；所述放空气路通过所述电磁三通阀与所述预处理气路连通，用于判断所述输入气体是否是待测气体；所述色谱柱气路通过所述电磁三通阀与所述预处理气路连通，用于分离所述待测气体中的气体组分；所述尾气吹扫气路用于吹扫出预处理气路中残留的待测气体；所述检测器分别与所述尾气吹扫气路、所述放空气路和所述色谱柱气路连通，用于检测输入气体中的气体组分及含量。

基于上述，所述预处理气路包括依次连接的进气口、过滤器、空气泵和压力传感器，所述空气泵用于将环境空气或待测气体通过所述进气口吸入到所述过滤器中，所述过滤器用于过滤环境空气和待测气体中的颗粒灰尘和水汽；所述压力传感器设置在所述空气泵出口处，用于检测空气泵出口端的压力值。

基于上述，所述电磁三通阀包括输入阀口、输出阀口一、输出阀口二以及继电器，所述输入阀口连通所述空气泵的出口端，所述输出阀口一连通所述放空气路，所述输出阀口二连通所述色谱柱气路；所述继电器断电状态时，所述输入阀口接通所述输出阀口一；所述继电器通电状态下，所述输入阀口接通所述输出阀口二。

基于上述，所述色谱柱气路包括聚四氟色谱柱。

基于上述，所述尾气吹扫气路包括电磁二通阀，所述电磁二通阀的输入端口连通所述空气泵的出口端，所述电磁二通阀的输出端口连通所述检测器。

基于上述，所述检测器为气体传感器。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型具备样品气体预处理，简易的取样和进样方式和分离分析的综合功能，可适用于手持式色谱分析仪器中。其中，气路系统简单，无需外置气源，直接采用气泵抽取洁净环境空气作为载气；专用色谱柱为30cm的聚四氟填充色谱柱，具有体积小，具有在常温下正常使用的特点；检测器采用常规传感器，并可根据检测特殊对象进行更换传感器，成本低，需要维护少。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图。

图中：1.进样口；2.过滤器；3.空气泵；4.压力传感器；5.电磁两通阀；6.电磁三通阀；7.色谱柱；8.检测器。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

如图1所示，本实用新型提供一种简易气相色谱气路，包括预处理气路、尾气吹扫气路、电磁两通阀6、放空气路、色谱柱7气路和检测器8，所述预处理气路用于对输入气体进行预处理，获得洁净的输入气体，所述输入气体为环境空气或待测气体；所述放空气路通过所述电磁两通阀6与所述预处理气路连通，用于判断所述输入气体是否是待测气体；所述色谱柱7气路通过所述电磁两通阀6与所述预处理气路连通，用于分离所述待测气体中的气体组分；所述尾气吹扫气路用于吹扫出预处理气路中残留的待测气体；所述检测器8分别与所述尾气吹扫气路、所述放空气路和所述色谱柱7气路连通，用于检测输入气体中的气体组分及含量。

具体的，所述预处理气路包括依次连接的进气口1、过滤器2、空气泵3和压力传感器4，所述空气泵3用于将环境空气或待测气体通过所述进气口1吸入到所述过滤器2中，优选的，所述空气泵3为4.5V隔膜式低噪音空气泵3，并且可以通过调节所述空泵的供电电压来调节所述预处理气路中的气体流量。

所述过滤器2用于过滤环境空气和待测气体中的颗粒灰尘和水汽，减少进入到色谱柱7和传感器的小颗粒物或水汽，从而保证色谱柱7和传感器的使用寿命以及检测结果的精准度。

所述压力传感器4设置在所述空气泵3出口处，优选的，所述压力传感器4为量程40Kpa的微型压力传感器4。一方面，所述压力传感器4通过检测空气泵3出口端的压力示值进行自检，已确认所述预处理气路中是否存在漏气现象；另一方面，所述压力传感器4通过检测空气泵3出口端的压力示值，以判断所述进气口1处是否堵塞。

具体的，所述电磁两通阀6包括输入阀口、输出阀口一、输出阀口二以及继电器，所述输入阀口连通所述空气泵3的出口端，所述输出阀口一连通所述放空气路，所述输出阀口二连通所述色谱柱7气路；所述继电器断电状态时，所述输入阀口接通所述输出阀口一；所述继电器通电状态下，所述输入阀口接通所述输出阀口二。

具体的，所述色谱柱7气路包括聚四氟色谱柱7，所述聚四氟色谱柱7是用于分离天然气中的甲烷、乙烷和丙烷的专用色谱柱7。优选的，所述聚四氟色谱柱7为30cm长的聚四氟色谱柱7，具有体积小、可在常温下正常使用的优点。

具体的，所述尾气吹扫气路包括电磁二通阀，所述电磁二通阀的输入端口连通所述空气泵3的出口端，所述电磁二通阀的输出端口连通所述检测器8。

具体的，所述检测器8为气体传感器，可根据检测对象选择合适的传感器，如半导体传感器、电化学传感器等。

本实用新型的工作过程包括如下阶段：

快速检测阶段：所述电磁两通阀6不通电，此时，所述预处理气路与所述放空气路连通；

环境空气经所述空气泵3抽取后进入到所述过滤器2进行过滤，过滤后的纯净环境空气通过所述放空气路进直接通入到所述检测器8，以实时检测环境空气中的气体组分和组分浓度；当所述环境空气中的某一气体组分的浓度达到预设阈值时，则进入到取样阶段。

取样阶段：所述电磁两通阀6通电，此时，所述预处理气路与所述色谱柱7气路连通；

待测气体经所述空气泵3抽取后进入到所述过滤器2进行过滤，过滤后的纯净待测气体进入到所述色谱柱7气路；优选的，所述空气泵3抽取所述待测气体的含量一般设定取样在1mL左右。

气路吹扫阶段：所述电磁两通阀6不通电，此时，所述预处理气路与所述放空气路连通；

此时，用所述空气泵3抽取环境空气，环境空气通过所述放空气路吹扫出所述预处理气路中多余的待测气体，直至吹扫干净，即传感器显示值组分值恢复至0。

分离分析阶段：当所述预处理气路中的待测气体吹扫干净后，所述电磁两通阀6再次通电，此时用所述空气泵3抽取环境空气至所述色谱柱7气路，环境空气载着待测气体进行气体组分分离，并进入到传感器检测分析；同时所述电磁两通阀5通电，一部分环境空气进入到所述尾气吹扫气路，以调节所述气体组分峰型效果。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (6)

1.一种简易气相色谱气路，其特征在于：包括预处理气路、尾气吹扫气路、电磁三通阀、放空气路、色谱柱气路和检测器，所述预处理气路用于对输入气体进行预处理，获得洁净的输入气体，所述输入气体为环境空气或待测气体；所述放空气路通过所述电磁三通阀与所述预处理气路连通，用于判断所述输入气体是否是待测气体；所述色谱柱气路通过所述电磁三通阀与所述预处理气路连通，用于分离所述待测气体中的气体组分；所述尾气吹扫气路用于吹扫出预处理气路中残留的待测气体；所述检测器分别与所述尾气吹扫气路、所述放空气路和所述色谱柱气路连通，用于检测输入气体中的气体组分及含量。

2.根据权利要求1所述的简易气相色谱气路，其特征在于：所述预处理气路包括依次连接的进气口、过滤器、空气泵和压力传感器，所述空气泵用于将环境空气或待测气体通过所述进气口吸入到所述过滤器中，所述过滤器用于过滤环境空气和待测气体中的颗粒灰尘和水汽；所述压力传感器设置在所述空气泵出口处，用于检测空气泵出口端的压力值。

3.根据权利要求2所述的简易气相色谱气路，其特征在于：所述电磁三通阀包括输入阀口、输出阀口一、输出阀口二以及继电器，所述输入阀口连通所述空气泵的出口端，所述输出阀口一连通所述放空气路，所述输出阀口二连通所述色谱柱气路；所述继电器断电状态时，所述输入阀口接通所述输出阀口一；所述继电器通电状态下，所述输入阀口接通所述输出阀口二。

4.根据权利要求1或2或3所述的简易气相色谱气路，其特征在于：所述色谱柱气路包括聚四氟色谱柱。

5.根据权利要求2或3所述的简易气相色谱气路，其特征在于：所述尾气吹扫气路包括电磁二通阀，所述电磁二通阀的输入端口连通所述空气泵的出口端，所述电磁二通阀的输出端口连通所述检测器。

6.根据权利要求1或2或3所述的简易气相色谱气路，其特征在于：所述检测器为气体传感器。