CN210720283U - 一种集成式测量水中挥发性有机物的气相色谱仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种集成式测量水中挥发性有机物的气相色谱仪，属于气相色谱仪技术领域，所要解决的问题为提供一种集成式测量水中挥发性有机物的气相色谱仪，采用的方案包括十六通阀、第一定量环、第二定量环、预柱、甲烷柱、总烃柱、三通阀和检测器，所述十六通阀上具有样气进口、样气出口、第一载气进口、第二载气进口、第三载气进口和阀放空口，预柱通过管路与十六通阀的四号位和八号位连通；甲烷柱通过管路一端与十六通阀的五号位连通，另一端与三通阀的第一进口相连，三通阀的出口与检测器连通；总烃柱通过管路与十六通阀的十四号位连通，另一端与三通阀的第二进口相连；本实用新型适用于水中挥发性有机物的测量技术领域。

Description

一种集成式测量水中挥发性有机物的气相色谱仪

技术领域

本实用新型一种集成式测量水中挥发性有机物的气相色谱仪，属于气相色谱仪技术领域。

背景技术

气相色谱仪是将混合样品进行分离分析检测的装置，包括气路系统、进样系统、分离系统、电路控制系统、检测系统、数据采集及处理系统。在气相色谱仪中载气载着欲分离的试样通过色谱柱中的固定相，使试样中各组分分离，然后分别经过检测器检测，通过数据采集系统采集到试样中各组分的峰高或面积，经过计算得到需要组分的含量。

目前气相色谱仪中一般都用十通阀和六通阀组合动作，在阀体动作过程中，难免会出现阀体动作配合不同步，存在流量控制精度不准的问题，产品集成度不高，影响样品的精确分析。

实用新型内容

本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为提供一种集成式测量水中挥发性有机物的气相色谱仪。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种集成式测量水中挥发性有机物的气相色谱仪：包括十六通阀、第一定量环、第二定量环、预柱、甲烷柱、总烃柱、三通阀和检测器，所述十六通阀上具有样气进口、样气出口、第一载气进口、第二载气进口、第三载气进口和阀放空口；

所述预柱通过管路与十六通阀的四号位和八号位连通；甲烷柱通过管路一端与十六通阀的五号位连通，另一端与三通阀的第一进口相连，三通阀的出口与检测器连通；总烃柱通过管路与十六通阀的十四号位连通，另一端与三通阀的第二进口相连；

所述的十六通阀具有进样状态和取样状态：

进样状态时：十六通阀的一号位与二号位处于连通状态，十六通阀的三号位与四号位处于连通状态，十六通阀的五号位与六号位处于连通状态，十六通阀的七号位与七号位处于连通状态，十六通阀的九号位与十号位处于连通状态，十六通阀的十一号位与十二号位处于连通状态，十六通阀的十三号位与十四号位处于连通状态，十六通阀的十五号位与十六号位处于连通状态，其他处于常闭状态；

取样状态时：十六通阀的一号位与十六号位处于连通状态，十六通阀的二号位与三号位处于连通状态，十六通阀的四号位与五号位处于连通状态，十六通阀的六号位与七号位处于连通状态，十六通阀的八号位与九号位处于连通状态，十六通阀的十号位与十一号位处于连通状态，十六通阀的十二号位与十三号位处于连通状态。

进一步的，所述检测器为FID检测器。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。

1、现有技术中采用十通阀和六通阀的组合，安装困难，阀体动作容易出现不同步，容易造成阀体动作不完全而导致样品分析不完整；而本实用新型中采用一个十六通阀代替了原来的十通阀和六通阀的组合，采用一个十六通阀时，阀体动作是一致，且阀体驱动气压要求低，切阀时间短，切阀效率高，提高了样气的分析效率，另外，十六通阀体积小，占用空间小，便于安装、保温，提高了生产效率。将采样泵和流量计置于气相色谱仪出气口后端，增强了样气流量的控制精度，提高了有机物测量精度。

2、本实用新型中采用一个十六通阀代替了原来的十通阀和六通阀的组合，使得在挥发性有机物监测系统中，色谱仪可以前置，采样泵和控制系统后置，即色谱仪放到预处理系统的前面，这样，预处理系统就不需要高温保温了，高温样气可以直接进到色谱仪中进行检测，使得成本降低，控制也更加简单。

3、系统可将十六通阀和色谱柱置于保温箱体中，气相色谱仪根据分析样品成份，自动判断样品中高沸点成份，程序根据预先设定的温度调节保温箱体温度，确保管路中气体全部能够进入FID检测器中，使得气相色谱的分离技术和质谱检测器的定性检测结果更加准确，可有效对环境大气中复杂多组分VOC样品监测, 一次采样可检测多种各类 VOC。

附图说明

图1为本实用新型的进样状态下的结构示意图。

图2为十六通阀切换后取样状态下的结构示意图。

图中：1为十六通阀，2为第一定量环，3为第二定量环，4为预柱，5为甲烷柱，6为总烃柱，7为三通阀，8为检测器，9为样气进口，10为样气出口，11为第一载气进口，12为第二载气进口，13为第三载气进口，14为阀放空口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1、图2所示，本实用新型一种集成式测量水中挥发性有机物的气相色谱仪，气相色谱仪主要由载气系统、进样系统、分离系统(色谱柱)、检测系统以及数据处理系统组成，

进样系统包括十六通阀1、第一定量环2、第二定量环3、预柱4、甲烷柱5、总烃柱6、三通阀7和检测器8，所述十六通阀1上具有样气进口9、样气出口10、第一载气进口11、第二载气进口12、第三载气进口13和阀放空口14。

所述预柱4通过管路与十六通阀1的四号位和八号位连通；甲烷柱5通过管路一端与十六通阀1的五号位连通，另一端与三通阀7的第一进口相连，三通阀7的出口与检测器8连通；总烃柱6通过管路与十六通阀1的十四号位连通，另一端与三通阀7的第二进口相连。

所述的十六通阀1具有进样状态和取样状态：

进样状态时：十六通阀1的一号位与二号位处于连通状态，十六通阀1的三号位与四号位处于连通状态，十六通阀1的五号位与六号位处于连通状态，十六通阀1的七号位与七号位处于连通状态，十六通阀1的九号位与十号位处于连通状态，十六通阀1的十一号位与十二号位处于连通状态，十六通阀1的十三号位与十四号位处于连通状态，十六通阀1的十五号位与十六号位处于连通状态，其他处于常闭状态。

取样状态时：十六通阀1的一号位与十六号位处于连通状态，十六通阀1的二号位与三号位处于连通状态，十六通阀1的四号位与五号位处于连通状态，十六通阀1的六号位与七号位处于连通状态，十六通阀1的八号位与九号位处于连通状态，十六通阀1的十号位与十一号位处于连通状态，十六通阀1的十二号位与十三号位处于连通状态，十六通阀1的十四号位与十五号位处于连通状态，其他处于常闭状态。

所述检测器8为FID检测器。

本实用新型为在线FID总碳氢分析（FID）系统的核心部件，将其接入总系统后，采样泵和流量计置于气相色谱仪出气口端， 降低了预处理过程中采样泵和流量计对有机物的吸附，样气在进入气相色谱仪前全程高温，避免了样气中水分在预处理过程中的温度降低而出现冷凝现象，降低了有机物的丢失，最大限度地提高了有机物的分析精度；系统将原有的十通阀和六通阀集成为十六通阀，并将十六通阀和色谱柱集成置于保温箱体中，气相色谱仪根据分析样品成份，自动判断样品中高沸点成份，程序根据预先设定的温度调节保温箱体温度，确保管路中气体全部能够进入FID检测器中，使得气相色谱的分离技术和质谱检测器的定性检测结果更加准确，可有效对环境大气中复杂多组分VOC样品监测，一次采样可检测多种各类 VOC。采样泵和流量计置于气相色谱仪出气口后端，增强了样气流量的控制精度，提高了有机物测量精度；采用一个十六通阀代替了原来的十通阀和六通阀的组合，提高了阀体动作的一致性，且阀体驱动气压要求低，切阀时间短，切阀效率高，提高了样气的分析效率，另外，十六通阀体积小，占用空间小，便于安装、保温，提高了生产效率。

本实用新型中采用一个十六通阀代替了原来的十通阀和六通阀的组合，使得在挥发性有机物监测系统中，色谱仪可以前置，采样泵和控制系统后置，即色谱仪放到预处理系统的前面，这样，预处理系统就不需要高温保温了，高温样气可以直接进到色谱仪中进行检测，使得本实用新型集成度更高，使用成本降低，控制也更加简单。

本实用新型工作时，本实用新型一种集成式测量水中挥发性有机物的气相色谱仪处于进样状态，具体为：样气从十六通阀1的一号位，也就是样气进口9进入十六通阀1内，此时十六通阀1的一号位和二号位连通，经十六通阀1的二号位，再经过第一定量环2、再到十六通阀1的九号位、十号位、十一号位、十二号位、再到第二定量环3后，再经过十六通阀1的十五号位，最后从十六通阀1的十六号位，也就是样气出口10出来；此时，第一载气从第一载气进口11，也就是十六通阀1的三号位进入，经十六通阀1的四号位、再进过预柱4，然后经过十六通阀1的八号位，最后经从十六通阀1的七号位，也就是阀放空口14排出，对预柱4进行反吹清洗；第二载气从十六通阀1的六号位，也就是第二载气进口12进入，依次经过十六通阀1的五号位、甲烷柱5、三通阀7、检测器8后排出，对甲烷柱5进行反吹清洗；第三载气从十六通阀1的十三号位，也就是第三载气进口13进入，依次经过十六通阀1的十四号位、总烃柱6、三通阀7和检测器8后排出，对总烃柱进行反吹清洗。

然后十六通阀1切换，本实用新型一种集成式测量水中挥发性有机物的气相色谱仪处于取样状态，具体为：样气从十六通阀1的一号位，也就是样气进口9进去后，直接从十六通阀1的十六号位，也就是样气出口10出来；第一载气从也就是十六通阀1的三号位，也就是第一载气进口11进入，经十六通阀1的二号位，再经第一定量环2携带样气后，又依次经十六通阀1的九号位、八号位、预柱4、进入十六通阀1的四号位、五号位，再经过甲烷柱5、三通阀7后进入检测器8中进行检测；第二载气从十六通阀1的六号位，也就是第二载气进口12进入，直接从十六通阀1的五号位，也就是阀放空口14排出；第三载气从十六通阀1的十三号位，也就是第三载气进口13进入，经十六通阀1的十二号位，经第二定量环3携带样气后，再依次经过十六通阀1的十五号位、十四号位、总烃柱6、三通阀7，最后进入检测器8中进行检测。

在采样泵的动力作用下，样品经高温加热过滤器除尘干燥后，进入十六通阀，从而被采集到定量环中，通过载气作用将定量环中的样品分别送入至总烃柱和甲烷柱柱中进行分离，总烃和甲烷依次进入FID检测器进行检测，当分析完后需反吹时，通过切换阀位置，把阀切换至取样状态，将甲烷柱中的非甲烷总烃反吹出色谱柱，一次循环分析可得到甲烷、非甲烷总烃、总烃的含量。

本实用新型用一个十六通阀代替了原来十通阀和六通阀的组合，占用空间小，便于安装，切阀效率高，提高了样气的分析效率。

上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (2)

1.一种集成式测量水中挥发性有机物的气相色谱仪，其特征在于：包括十六通阀、第一定量环、第二定量环、预柱、甲烷柱、总烃柱、三通阀和检测器，所述十六通阀的一号位为样气进口，十六通阀的十六号位为样气出口、十六通阀的三号位为第一载气进口，十六通阀的六号位为第二载气进口、十六通阀的十三号位为第三载气进口，十六通阀的七号位为阀放空口；

所述预柱通过管路与十六通阀的四号位和八号位连通；甲烷柱通过管路一端与十六通阀的五号位连通，另一端与三通阀的第一进口相连，三通阀的出口与检测器连通；总烃柱通过管路与十六通阀的十四号位连通，另一端与三通阀的第二进口相连；

所述的十六通阀具有进样状态和取样状态两种状态：

进样状态时：十六通阀的一号位与二号位处于连通状态，十六通阀的三号位与四号位处于连通状态，十六通阀的五号位与六号位处于连通状态，十六通阀的七号位与八号位处于连通状态，十六通阀的九号位与十号位处于连通状态，十六通阀的十一号位与十二号位处于连通状态，十六通阀的十三号位与十四号位处于连通状态，十六通阀的十五号位与十六号位处于连通状态，其他处于常闭状态；

取样状态时：十六通阀的一号位与十六号位处于连通状态，十六通阀的二号位与三号位处于连通状态，十六通阀的四号位与五号位处于连通状态，十六通阀的六号位与七号位处于连通状态，十六通阀的八号位与九号位处于连通状态，十六通阀的十号位与十一号位处于连通状态，十六通阀的十二号位与十三号位处于连通状态，十六通阀的十四号位与十五号位处于连通状态，其他处于常闭状态。

2.根据权利要求1所述的一种集成式测量水中挥发性有机物的气相色谱仪，其特征在于：所述检测器为FID检测器。

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