CN208172029U - 用于元素分析仪的气体样品进样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于元素分析仪的气体样品进样装置，结构为：样品气进口连接至进样电磁阀的第一进口，进样电磁阀的出口连接柱塞杆装置，进样电磁阀的第二进口连接清洗电磁阀的第一进口；清洗电磁阀的出口经限流装置连接废气出口，清洗电磁阀的第二进口连接三通的第一工作口，三通的第二工作口连接有载气进口，三通的第三工作口经缓冲管连接有样品气出口，所述载气进口以及样品气出口能够与元素分析仪连接而构成循环回路。本实用新型与元素分析仪连接，能够满足气体样品的全自动定量(样品量可在100ml的范围内连续调整)、进样、管路清洗等功能。

Description

用于元素分析仪的气体样品进样装置

技术领域

本实用新型涉及一种气体样品进样装置，与元素分析仪配套使用，实现分析气体样品时对气体样品的全自动定量、进样、管路清洗等自动功能。

背景技术

在元素分析检测的样品中特别是石油化工产品中，有许多产品状态为气态(常温时)。这类气体样品的分析检测时，大多采用手动定量与进样的方式，也有采用定量环的方式实现单次定量与进样，但均没有实现气体样品连续定量与进样的全自动功能。

而气体样品的手动定量和进样的方式，在定量准确性和进样重复性上会有较大的偏差，导致最终检测结果的误差过大。

目前在元素分析方面，应对气体样品(例如：天然气、石油气等)的检测与分析，大都采用现场采样(采样气袋或采样气球等)实验室检测的方式。由于样品采样气袋耐压能力比较低，一般不超过10kPa，所以样品气体在进入采样气袋之前必须需要减压。这种压力低、量少的样品在常规分析测试时，很难直接接入元素分析仪进行定量和进样。只能使用气密性进样针将样品由采样袋中取出并定量，再人工定量好的进样针内的样品手动注入元素分析仪的进样口内，达到单次分析的目的。

另外，还可采用六通阀及定量环的方式对样品气体进行定量和进样。由于采样气袋内的压力比较小，要使样品气体能够顺利进入六通阀并且充满定量环，就要对采样袋进行外力挤压以增大内部压力；完成定量后，切换六通阀的工作状态，用载气将定量环内的样品气推入元素分析仪，完成一次定量及进样过程。在这个技术方案中，有几个比较明显的问题和缺点：

1、对采样气袋进行外力挤压，有超压挤破气袋的风险，另外气体样品的绝对量(质量或摩尔量)跟样品自身的压力状况是密切相关的，保证外力的恒定至关重要，随着气袋内样品量的不断减少(多次重复进样测试)，气袋内的压力不断减小，挤压气袋的外力也应随之变化，从技术方案上难以实现。

2、定量环容量一旦确定在分析过程中就无法更改进样体积，无法达到最佳分析效果。

3、六通阀及配套设备价格较高，另外均使用不锈钢作为阀体及连接管路，长时间接触样品(特别是含硫样品)会对样品产生吸附，对待测元素造成损失，分析结果偏差较大。

实用新型内容

针对以上客观存在的技术问题，本实用新型的目的是提供一种用于元素分析仪的气体样品进样装置，能够从根本上解决这些问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于元素分析仪的气体样品进样装置，其特征是：

样品气进口连接至进样电磁阀的第一进口，进样电磁阀的出口连接柱塞杆装置，进样电磁阀的第二进口连通至三通的第一工作口，三通的第二工作口连接有载气进口，三通的第三工作口经缓冲管连接有样品气出口，所述载气进口以及样品气出口能够与元素分析仪连接而构成循环回路。

所述的用于元素分析仪的气体样品进样装置，其中：进样电磁阀的第二进口连接清洗电磁阀的第一进口，清洗电磁阀的出口连接废气出口，清洗电磁阀的第二进口连接所述三通的所述第一工作口。

所述的用于元素分析仪的气体样品进样装置，其中：清洗电磁阀的出口经限流装置连接所述废气出口。

所述的用于元素分析仪的气体样品进样装置，其中：所有管路以及接头均采用惰性非金属材质。

所述的用于元素分析仪的气体样品进样装置，其中：所述惰性非金属材质为PEEK或聚四氟乙烯。

本实用新型装置采用全自动气体样品定量、管路控制的技术方案，实现低压气体样品自动定量、自动管路清洗、自动进样等一系列功能。采用柱塞杆装置作为取样动力单元一方面能够实现进样量连续可调，另一方面也能在取样过程中尽量保证取样过程的一致性，从而保证分析数据的真实可靠。采用电磁阀组作为管路控制核心器件，操作简单可靠，性价比高，而且体积小巧，对系统集成和小型化有极大的好处。本装置与样品采气袋的连接也十分方便快捷，无需对气袋进行挤压等操作，柱塞杆的运动使得管路内部形成负压，样品气在压差的作用下自动进入柱塞装置的定量容器内，完成取样操作。

附图说明

图1是本实用新型提供的用于元素分析仪的气体样品进样装置的结构原理图。

附图标记说明：1-元素分析仪；2-载气进口；3-清洗电磁阀；4-样品气进口；5-进样电磁阀；6-柱塞杆装置；7-废气出口；8-限流装置；9-缓冲管；10-样品气出口。

具体实施方式

如图所示，实用新型提供的一种用于元素分析仪的气体样品进样装置，结构为：

样品气进口4连接至进样电磁阀5的第一进口，进样电磁阀5的出口连接柱塞杆装置6，进样电磁阀5的第二进口连接清洗电磁阀3的第一进口；

清洗电磁阀3的出口经限流装置8连接废气出口7，清洗电磁阀3的第二进口连接三通的第一工作口，三通的第二工作口连接有载气进口2，三通的第三工作口经缓冲管9连接有样品气出口10，所述载气进口2以及样品气出口10能够与元素分析仪连接而构成循环回路。

其使用过程如下：

A、在不进样的状态下，元素分析仪1的载气通过载气进口2、三通以及缓冲管9由样品气出口10接回元素分析仪1，形成完整的循环回路；

B、清洗：样品采气袋的样品气通过样品气进口4接入，通过对进样电磁阀5通电，使样品气接通到柱塞杆装置6，柱塞杆装置6的驱动电机在控制器的控制下抽取预订量体积的样品气；然后对进样电磁阀5断电，同时对清洗电磁阀3通电，推动柱塞杆装置6，将样品气经由进样电磁阀5、清洗电磁阀3、限流装置8、废气出口7排出，达到清洗进样管路的目的；重复以上操作也可使用样品气对管路进行多次清洗；

C、分析：样品采气袋的样品气通过样品气进口4接入，通过对进样电磁阀5通电，使样品气接通到柱塞杆装置6，柱塞杆装置6的驱动电机在控制器的控制下抽取预订量体积的样品气；然后对进样电磁阀5断电，同时对清洗电磁阀3断电，推动柱塞杆装置6，将样品气经由进样电磁阀5、清洗电磁阀3进入三通，之后样品气会随着载气的循环回路，经过缓冲管9、样品气出口10而进入元素分析仪1，从而进行分析检测；

D、根据分析需要可预设清洗和进样流程，重复以上清洗和进样过程，即可自动完成对管路的清洗、样品的定量和进样等全过程。

因此，本实用新型与不同设备(包括但不限于元素分析仪1)连接，能够满足气体样品的全自动定量(样品量可在100ml的范围内连续调整)、进样、管路清洗等功能。

本实用新型装置采用全自动气体样品定量、管路控制的技术方案，实现低压气体样品自动定量、自动管路清洗、自动进样等一系列功能。采用柱塞杆装置6作为取样动力单元一方面能够实现进样量连续可调，另一方面也能在取样过程中尽量保证取样过程的一致性，从而保证分析数据的真实可靠。采用电磁阀组作为管路控制核心器件，操作简单可靠，性价比高，而且体积小巧，对系统集成和小型化有极大的好处。本装置与样品采气袋的连接也十分方便快捷，无需对气袋进行挤压等操作，柱塞杆的运动使得管路内部形成负压，样品气在压差的作用下自动进入柱塞装置的定量容器内，完成取样操作。

另外，为了避免样品的损失(例如：含硫元素的气体在特定的条件下容易与金属发生反应或被其吸附)，本装置的管路(含接头等)在材质上均选择惰性非金属(PEEK、聚四氟乙烯等)，最大限度的降低由于本装置的引入而带来的测试数据的误差。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于元素分析仪的气体样品进样装置，其特征是：

样品气进口连接至进样电磁阀的第一进口，进样电磁阀的出口连接柱塞杆装置，进样电磁阀的第二进口连通至三通的第一工作口，三通的第二工作口连接有载气进口，三通的第三工作口经缓冲管连接有样品气出口，所述载气进口以及样品气出口能够与元素分析仪连接而构成循环回路。

2.根据权利要求1所述的用于元素分析仪的气体样品进样装置，其特征在于：进样电磁阀的第二进口连接清洗电磁阀的第一进口，清洗电磁阀的出口连接废气出口，清洗电磁阀的第二进口连接所述三通的所述第一工作口。

3.根据权利要求2所述的用于元素分析仪的气体样品进样装置，其特征在于：清洗电磁阀的出口经限流装置连接所述废气出口。

4.根据权利要求1所述的用于元素分析仪的气体样品进样装置，其特征在于：所有管路以及接头均采用惰性非金属材质。

5.根据权利要求4所述的用于元素分析仪的气体样品进样装置，其特征在于：所述惰性非金属材质为PEEK或聚四氟乙烯。