CN208026691U - 一种自动顶空进样器上的样品瓶加热替换机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动顶空进样器上的样品瓶加热替换机构，包括控制器、机架、设置在机架上的第一步进电机、竖直转动设置在机架上的转轴以及水平设置在转轴上端的样品瓶替换转盘和设置在转轴中部的加热盘，转轴穿过样品瓶替换转盘的中心与样品瓶替换转盘固定连接，第一步进电机通过传动装置传动转轴转动；机架上还设置有顶杆组件包括替换顶出部件和进样顶进顶出部件，替换顶出部件包括第二步进电机和样品瓶替换齿条，进样顶进顶出部件包括第三步进电机和顶进顶出齿条，第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机和加热盘均受控于控制器，本装置能够自动对样品瓶加热、自动将样品瓶顶入到取样机构中进样以及自动将取样完成的样品瓶顶出。

Description

一种自动顶空进样器上的样品瓶加热替换机构

技术领域

本实用新型涉及顶空进样器辅助装置技术领域，尤其涉及一种自动顶空进样器上的样品瓶加热替换机构。

背景技术

气相色谱仪是一种对混合气体中各组成成分进行分析检测的仪器；在火灾调查、石油、化工、生物化学、医药卫生、食品工业、环保等方面应用很广。它除用于定量和定性分析外，还能测定样品在固定相上的分配系数、活度系数、分子量和瑞盛比表面积等物理化学常数。

由于气相色谱仪对进样气体或液体样品的速度要求较高，目前普遍采用单独的自动进样器为气相色谱仪提供稳定流速、形态及温度的进样样品。申请号为201310725531.2的中国专利公开了一种转盘式自动顶空进样器，包括取样部分和进样部分，所述取样部分采用转盘式结构，包括底板、电机组件、主轴总成、转盘组件、取样组件、齿环定位组件、加热装置、样品瓶和加热桶；进样组件包括样品注入针、气缸B、导柱和气缸C；通过转盘式顶空自动进样器，使样品瓶能大于5ml，而具备连续自动进样功能，自动化程度高，本大样品瓶顶空进样器，利于同一样品的多次分析，能够连接安捷伦7890、7820气象色谱仪。

上述自动进样器虽然机构基本满足气相色谱仪的进样需求，但需要在顶空针上设置光电对射管来判断转盘组件上样品瓶是否到位，并且需要设计使顶空针自动下移的机构，不利于顶空针的替换，另外没有从转盘组件自动顶出样品瓶的机构，人工将样品瓶从转盘组件取出时具有烫伤风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动顶空进样器上的样品瓶加热替换机构，能够自动对样品瓶加热、自动将样品瓶顶入到取样机构中进样以及自动将取样完成的样品瓶顶出。

本实用新型采用的技术方案为：

一种自动顶空进样器上的样品瓶加热替换机构，包括控制器、机架、设置在机架上的第一步进电机、竖直转动设置在机架上的转轴以及水平设置在转轴上端的样品瓶替换转盘和设置在转轴中部的加热盘，所述样品瓶替换转盘为圆形，转轴穿过样品瓶替换转盘的中心与样品瓶替换转盘固定连接，第一步进电机通过传动装置传动转轴转动；样品瓶替换转盘上周向均匀设置有多个开口向上的瓶槽，瓶槽的底部均设置有通孔；所述机架上还设置有顶杆组件，所述顶杆组件位于样品瓶替换转盘的下方，包括替换顶出部件和进样顶进顶出部件，替换顶出部件和进样顶进顶出部件分别设置在样品瓶替换转盘的下方两侧。

所述替换顶出部件包括第二步进电机和样品瓶替换齿条，进样顶进顶出部件包括第三步进电机和顶进顶出齿条，所述样品瓶替换齿条和顶进顶出齿条均为竖直设置，样品瓶替换齿条和顶进顶出齿条均通过齿条套筒与机架连接，样品瓶替换齿条和顶进顶出齿条的上端分别与样品瓶替换转盘两侧的瓶槽的底部通孔正对应；第二步进电机的输出轴上设置有与样品瓶替换齿条相啮合的第一传动齿轮，第三步进电机的输出轴上设置有与顶进顶出齿条相啮合的第二传动齿轮。

所述第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机和加热盘均受控于控制器。

所述机架上还设置有第一光电限位开关、第二光电限位开关和第三光电限位开关；第一光电限位开关和第二光电限位开关分别位于样品瓶替换齿条和顶进顶出齿条的正下方，用于限制样品瓶替换齿条和顶进顶出齿条的上下移动位置；所述第三光电限位开关位于转轴的一侧，用于限制转轴的转动位置；第一光电限位开关、第二光电限位开关和第三光电限位开关的信号输出端均与控制器的信号输入端相连接。

所述机架上还设置有隔热箱，所述隔热箱为上下开口的半封闭箱体，样品瓶替换转盘设置在隔热箱中，加热盘位于隔热箱的下方。

本实用新型通过控制器控制加热盘对样品瓶替换转盘上的样品瓶加热，然后在设定温度下平衡指定时间，使样品瓶中的气体从液相或固相挥发而出并达到平衡，便于进样时所需；进样时，控制器控制第一步进电机将待进样的样品瓶转动到取样指定位置，然后控制第三步进电机带动顶进顶出齿条上移，从而将样品瓶顶入到取样机构中；取样完成后，控制器控制第三步进电机带动顶进顶出齿条下移，取样后的样品自动回位到样品瓶替换转盘上；控制器控制第一步进电机将进样完成的样品瓶转动到替换指定位置，然后控制第二步进电机带动样品瓶替换齿条上移，从而将进样完成的样品瓶顶出替换掉；整个加热、进样、顶出替换过程完全自动化，不需要人工参与，在避免操作人员烫伤的情况下减少人为因素为进样检测结果的影响。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型带隔热箱的结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种自动顶空进样器上的样品瓶加热替换机构，包括控制器（图中未示出）、机架1、设置在机架1上的第一步进电机13、竖直转动设置在机架1上的转轴5以及水平设置在转轴5上端的样品瓶替换转盘2和设置在转轴5中部的加热盘17，所述样品瓶替换转盘2为圆形，样品瓶替换转盘2上周向均匀设置有多个开口向上的瓶槽3，瓶槽3的底部均设置有通孔；机架1上还设置有隔热箱4，所述隔热箱4为上下开口的半封闭箱体，样品瓶替换转盘2设置在隔热箱4中，加热盘17位于样品瓶替换转盘2的下方，用于为样品瓶替换转盘2上放置的样品瓶加热；转轴5穿过样品瓶替换转盘2的中心与样品瓶替换转盘2固定连接，第一步进电机13通过传动装置与转轴5传动连接，本实施例中的第一步进电机13通过设置在第一步进电机13的输出轴上的主传动轮、设置在转轴5上的从传动轮以及连接主传动轮和从传动轮的同步带传动转轴5转动；所述机架1上还设置有顶杆组件，所述顶杆组件位于样品瓶替换转盘2的下方，包括替换顶出部件和进样顶进顶出部件替换顶出部件和进样顶进顶出部件分别设置在样品瓶替换转盘2的下方两侧。

所述替换顶出部件包括第二步进电机6和样品瓶替换齿条7，进样顶进顶出部件包括第三步进电机8和顶进顶出齿条9；所述样品瓶替换齿条7和顶进顶出齿条9均为竖直设置，样品瓶替换齿条7和顶进顶出齿条9均通过齿条套筒14与机架1连接，样品瓶替换齿条7和顶进顶出齿条9的上端分别与样品瓶替换转盘2两侧的瓶槽3的底部通孔正对应；第二步进电机6的输出轴上设置有与样品瓶替换齿条7相啮合的第一传动齿轮15，第三步进电机8的输出轴上设置有与顶进顶出齿条9相啮合的第二传动齿轮16；所述第一步进电机13、第二步进电机6、第三步进电机8和加热盘17均受控于控制器。

所述机架1上还设置有第一光电限位开关10、第二光电限位开关11和第三光电限位开关12；第一光电限位开关10和第二光电限位开关11分别位于样品瓶替换齿条7和顶进顶出齿条9的正下方，用于限制样品瓶替换齿条7和顶进顶出齿条9的上下移动位置；所述第三光电限位开关12位于转轴5的一侧，用于限制转轴5的转动位置，具体地，第三光电限位开关12位于加热盘17的一侧，加热盘17上周向设置有限位槽孔，第三光电限位的感应端与限位槽孔所在加热盘17上的圆周上的一点正对应；第一光电限位开关10、第二光电限位开关11和第三光电限位开关12的信号输出端均与控制器的信号输入端相连接。

本装置运行时，控制器控制加热盘17对样品瓶替换转盘2上的样品瓶加热，然后在设定温度下平衡指定时间，使样品瓶中的气体从液相或固相挥发而出并达到平衡，便于进样时所需；进样时，控制器控制第一步进电机13将待进样的样品瓶转动到取样指定位置，然后控制第三步进电机8带动顶进顶出齿条9上移，从而将样品瓶顶入到取样机构中；取样完成后，控制器控制第三步进电机8带动顶进顶出齿条9下移，取样后的样品在取样机构中的弹簧的回弹力下回位到样品瓶替换转盘2；控制器控制第一步进电机13将进样完成的样品瓶转动到替换指定位置，然后控制第二步进电机6带动样品瓶替换齿条7上移，从而将进样完成的样品瓶替换掉；整个加热、进样、替换过程完全自动化，不需要人工参与，在避免操作人员烫伤的情况下减少人为因素为进样检测结果的影响。

最后应说明的是：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；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

Claims (3)

1.一种自动顶空进样器上的样品瓶加热替换机构，其特征在于：包括控制器、机架、设置在机架上的第一步进电机、竖直转动设置在机架上的转轴以及水平设置在转轴上端的样品瓶替换转盘和设置在转轴中部的加热盘，所述样品瓶替换转盘为圆形，转轴穿过样品瓶替换转盘的中心与样品瓶替换转盘固定连接，第一步进电机通过传动装置传动转轴转动；样品瓶替换转盘上周向均匀设置有多个开口向上的瓶槽，瓶槽的底部均设置有通孔；所述机架上还设置有顶杆组件，所述顶杆组件位于样品瓶替换转盘的下方，包括替换顶出部件和进样顶进顶出部件，替换顶出部件和进样顶进顶出部件分别设置在样品瓶替换转盘的下方两侧；

所述替换顶出部件包括第二步进电机和样品瓶替换齿条，进样顶进顶出部件包括第三步进电机和顶进顶出齿条，所述样品瓶替换齿条和顶进顶出齿条均为竖直设置，样品瓶替换齿条和顶进顶出齿条均通过齿条套筒与机架连接，样品瓶替换齿条和顶进顶出齿条的上端分别与样品瓶替换转盘两侧的瓶槽的底部通孔正对应；第二步进电机的输出轴上设置有与样品瓶替换齿条相啮合的第一传动齿轮，第三步进电机的输出轴上设置有与顶进顶出齿条相啮合的第二传动齿轮；

所述第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机和加热盘均受控于控制器。

2.如权利要求1所述的自动顶空进样器上的样品瓶加热替换机构，其特征在于：所述机架上还设置有第一光电限位开关、第二光电限位开关和第三光电限位开关；第一光电限位开关和第二光电限位开关分别位于样品瓶替换齿条和顶进顶出齿条的正下方，用于限制样品瓶替换齿条和顶进顶出齿条的上下移动位置；所述第三光电限位开关位于转轴的一侧，用于限制转轴的转动位置；第一光电限位开关、第二光电限位开关和第三光电限位开关的信号输出端均与控制器的信号输入端相连接。

3.如权利要求1或2所述的自动顶空进样器上的样品瓶加热替换机构，其特征在于：所述机架上还设置有隔热箱，所述隔热箱为上下开口的半封闭箱体，样品瓶替换转盘设置在隔热箱中，加热盘位于隔热箱的下方。