CN211061378U - 比表面仪器及样品盛放装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种比表面仪器及样品盛放装置，涉及比表面仪技术领域。本实用新型通过在样品盛放装置中设置针形取样管及第一气路管道，并将第一气路管道的一端插设在所述针形样品管中，以在所述第一气路管道与针形样品管之间形成第一气体通道，在所述第一气路管道内形成第二气体通道，所述第一气体通道及第二气体通道中的一个可供气体进入所述针形样品管，另一个可供气体从所述针形样品管中流出，如此，针形样品管则可只设置一个开口端，简化了针形样品管的安装过程，降低了针形样品管的安装难度，且竖直状的针形样品管还便于取放样品，便于对针形样品管的清洗。

Description

比表面仪器及样品盛放装置

技术领域

本实用新型涉及比表面仪技术领域，尤其涉及一种比表面仪器及样品盛放装置。

背景技术

比表面积仪器也即比表面仪器，是利用比表面积分析方法-气体吸附法测试单位质量固体的总表面积也即比表面积的仪器。

现有技术中，比表面仪器包括比表面仪本体以及用于盛放样品的U型管，U型管的两端分别与比表面仪本体连接，U型管的中部用于盛装样品。在测试过程中，将U型管浸入盛装有液氮的容器中，并从U型管的一端通入氦氮的混合气体，混合气体中的氮气被样品吸附，从U型管的另一端流出的混合气体中的氮气浓度降低，此时热导检测器会捕捉到气体浓度变化，将检测器信号转换为电信号反应到谱图中，即为样品吸附信号峰；U型管脱离液氮环境也即将盛装有液氮的容器取走，被样品吸附的氮气会脱附出来，此时，从U型管流出混合气中的氮气浓度增高，表现为样品脱附信号峰。通过对吸附脱附过程中的样品吸附信号峰及样品脱附信号峰数据进行处理与分析，就可得到所测试样品的比表面积。

然而，在现有的比表面仪器中，在将U型管的两端与比表面仪本体连接时，常因对U型管两端的操作力不均匀导致U型管破损，增加了U型管的安装难度。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种比表面仪器及样品盛放装置，能够克服。

本实用新型实施例的一个方面提供一种样品盛放装置，包括：针形样品管、样品管接头以及第一气路管道；所述针形样品管用于盛放样品，所述针形样品管具有开口端，所述开口端与所述样品管接头连接；所述第一气路管道的一端插设在所述针形样品管中，且所述第一气路管道的外管壁与所述针形样品管的内管壁之间具有间隙，以在所述第一气路管道与针形样品管之间形成第一气体通道，所述第一气路管道内形成第二气体通道；其中，所述第一气体通道及第二气体通道中的一个可供气体进入所述针形样品管，另一个可供气体从所述针形样品管中流出。

可选地，所述第一气体通道可供气体进入所述针形样品管，所述第二气体通道可供气体从所述针形样品管中流出。

可选地，所述第一气体通道可供气体从所述针形样品管中流出，所述第二气体通道可供气体进入所述针形样品管。

可选地，所述样品管接头具有第一接口、第二接口以及第三接口；所述第一接口与所述针形样品管连接，所述第一气路管道穿设在所述第一接口及第三接口中，所述第二接口与所述第一气体通道连通。

可选地，所述第一接口的中轴线与第三接口的中轴线重合。

可选地，所述第一气路管道沿远离所述第一接口的方向伸出所述第三接口。

可选地，所述第二接口的中轴线与所述第一接口的中轴线垂直。

可选地，所述第二接口连接有第二气路管道。

可选地，所述针形样品管包括与所述样品管接头连接的直管部，以及连接在所述直管部背离所述样品管接头的一端的收容部。

可选地，所述直管部呈圆柱状，所述收容部呈球形，所述收容部的内球径大于所述直管部的内直径。

本实用新型实施例的另一个方面提供一种比表面仪器，包括比表面仪本体以及如前述任一项所述的样品盛放装置，所述样品盛放装置设置在所述比表面仪本体上。

可选地，所述样品盛放装置中样品管接头的至少部分嵌设在所述比表面仪本体中。

本实用新型提供的比表面仪器及样品盛放装置，通过在样品盛放装置中设置针形取样管及第一气路管道，并将第一气路管道的一端插设在所述针形样品管中，以在所述第一气路管道与针形样品管之间形成第一气体通道，在所述第一气路管道内形成第二气体通道，所述第一气体通道及第二气体通道中的一个可供气体进入所述针形样品管，另一个可供气体从所述针形样品管中流出，如此，针形样品管则可只设置一个开口端，简化了针形样品管的安装过程，降低了针形样品管的安装难度，且竖直状的针形样品管还便于取放样品，便于对针形样品管的清洗。

除了上面所描述的本实用新型实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本实用新型实施例所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1为根据一示例性实施例提供的样品盛放装置的结构示意图；

图2为根据一示例性实施例提供的样品盛放装置中针形样品管的结构示意图；

图3为根据另一示例性实施例提供的样品盛放装置的结构示意图；

图4为一示例性实施例提供的样品盛放装置安装在比表面仪本体上的示意图。

附图标记说明：

100-样品盛放装置；100a-第一气体通道；100b-第二气体通道；110-针形样品管；111-直管部；112-收容部；120-样品管接头；121-第一接口；122-第二接口；123-第三接口；130-第一气路管道；140--第二气路管道；

200-比表面仪本体。

通过上述附图，已示出本实用新型明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本实用新型构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

由于在现有的比表面仪器中，在将U型管的两端与比表面仪本体连接时，常因对U型管两端的操作力不均匀，导致U型管破损，增加了U型管的安装难度。此外，受U型管结构限制，向U型管中放置样品或者将样品从U型管中取出的操作也比较困难，不利于测试效率。

其中，“上”、“下”等的用语，是用于描述各个结构在附图中的相对位置关系，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

图1为根据一示例性实施例提供的样品盛放装置的结构示意图；图2为根据一示例性实施例提供的样品盛放装置中针形样品管的结构示意图；图3为根据另一示例性实施例提供的样品盛放装置的结构示意图；图4为一示例性实施例提供的样品盛放装置安装在比表面仪本体上的示意图。

其中，图1及图3中的箭头表示气体的流向。

请参照图1-图4，为解决上述至少一个问题，本实施例提供一种样品盛放装置100，可用于安装在比表面仪本体200等上。

样品盛放装置100包括：针形样品管110、样品管接头120以及第一气路管道130。

其中，针形样品管110用于盛放样品，针形样品管110具有开口端，开口端与样品管接头120连接。

第一气路管道130的一端插设在针形样品管110中，且第一气路管道130的外管壁与针形样品管110的内管壁之间具有间隙，以在第一气路管道130与针形样品管110之间形成第一气体通道100a，第一气路管道130内形成第二气体通道100b；第一气体通道100a及第二气体通道100b中的一个可供气体进入针形样品管110，另一个可供气体从针形样品管110中流出。

为便于描述，下面不妨以针形样品管110与样品管接头120连接的一端为上端，以针形样品管110背离样品管接头120连接的一端为下端；也即以针形样品管110朝向样品管接头120的方向为上，以针形样品管110背离样品管接头120的方向为下。

示例性地，针形样品管110呈针状，例如，针形样品管110包括中空的针杆部以及连接在针杆部下端的头部，头部具有与针杆部连通的收容空间，收容空间用于盛装样品，针杆部的上端与样品管接头120连接。

其中，中空的针杆部形成直管部111；具有与针杆部连通的收容空间的头部形成收容部112。

也即，针形样品管110包括与样品管接头120连接的直管部111，以及连接在直管部111背离样品管接头120的一端的头部也即收容部112。

也就是说，针形样品管110包括直管部111，以及连接在直管部111下端的收容部112。直管部111的上端连接有样品管接头120。样品管接头120用于比表面仪本体200连接，以将样品盛放装置100安装在比表面仪本体200上。

在一些示例中，直管部111为中空的柱体，收容部112为具有收容空间的球体，收容部112的收容空间与直管部111连通设置；此时，收容部112的内球径大于直管部111的内直径。

其中，收容部112的内球径是指收容部112朝向其收容空间的内侧壁所围成的球体的球径；直管部111的内直径为直管部111朝向其中心线或者中轴线的内侧壁所围成的圆柱的直径。

本实施例中，通过将收容部112的内球径设置为大于直管部111的内直径，能够为气体与收容部112中的样品提供的空间，且便于混合气体进出收容部112。

在另一些示例中，直管部111为中空的柱体，收容部112也可为具有收容空间的柱体，收容部112的内直径大于直管部111的内直径。

其中，收容部112的内直径为直管部111朝向其中心线或者中轴线的内侧壁所围成的圆柱的直径；直管部111的内直径为直管部111朝向其中心线或者中轴线的内侧壁所围成的圆柱的直径。

本实施例中，通过将收容部112的内直径设置为大于直管部111的内直径，能够为气体与收容部112中的样品提供的空间，且便于混合气体进出收容部112。

第一气路管道130为中空的管体。第一气路管道130的下端可插设在针形样品管110中；示例性地，第一气路管道130的下端可插设在针形样品管110的直管部111中，第一气路管的上端可位于取样管接头中。第一气路管道130的外管壁与直管部111的内管壁之间具有一定的间隙，以在第一气路管道130与直管部111之间形成可供气体通过的第一气体通道100a；而第一气路管道130内部则形成可供气体通过的第二气体通道100b。

其中，对于第一气路管道130的外管壁与直管部111的内管壁之间的间隙，本实施例此处不做具体限定，本领域技术人员不做具体限定。

在本实施例的一种可选实现方式中，样品管接头120可具有两个接口，其中一个接口与针形样品管110连接，另一个接口用于与比表面仪本体200连接。与比表面仪本体200连接的接口处设置有安装盖，安装盖上设置有第一通孔，以及与第一通孔间隔设置的第二通孔；第一气路管道130可穿设在第一通孔中，第一气体通道100a可与第二通孔连通。其中，第一通孔和第二通孔可分别位于安装盖中心线的两侧，或者，第一通孔开设在安装盖的中部，第二通孔可为围设在第一通孔外的多个。

在一些示例中，第一气路管道130与直管部111之间的第一气体通道100a可供气体进入针形样品管110，第一气路管道130内的第二气体通道100b可供气体从针形样品管110中流出。

在另一些示例中，第一气路管道130与直管部111之间的第一气体通道100a可供气体从针形样品管110中流出，第一气路管道130内的第二气体通道100b可供气体进入针形样品管110。

在本实施例的另一种可选实现方式中，样品管接头120具有至少三个接口；其中三个接口分别为：第一接口121、第二接口122以及第三接口123。

其中，第一接口121与针形样品管110连接，第一气路管道130穿设在第一接口121及第三接口123中，第二接口122与第一气体通道100a连通。其中，第一接口121可与第三接口123相对设置，也即第一接口121的中轴线可与第三接口123平行，以便于第一气路管道130的设置，且简化第一气路管道130的结构。

可选地，第一接口121的中轴线与第三接口123的中轴线重合，以进一步便于第一气路管道130的设置，且进一步简化第一气路管道130的结构。

可选地，第一气路管道130沿远离第一接口121的方向伸出第三接口123，以便于第一气路管道130与其它部件如供气部件或者回收气体的部件连接。

可选地，第二接口122的中轴线与第一接口121的中轴线垂直，以将样品盛放装置100的进气口及出气口隔离开，以免进入收容部112的气体与从收容部112流出的气体相互干涉，从而利于保持测试的精确性，且便于样品盛放装置100与供气部件、回收气体的部件连接。

当然，第二接口122的中轴线也可与第一接口121的中轴线之间具有锐角夹角，本实施例此处对于夹角的具体数值不做具体限定，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。

在一些示例中，如图1所示，第一气路管道130与直管部111之间的第一气体通道100a可供气体进入针形样品管110，第一气路管道130内的第二气体通道100b可供气体从针形样品管110中流出。

在另一些示例中，如图3所示，第一气路管道130与直管部111之间的第一气体通道100a可供气体从针形样品管110中流出，第一气路管道130内的第二气体通道100b可供气体进入针形样品管110。

可选地，第二接口122连接有第二气路管道140，以便于第一气路管道130与直管部111之间的第一气体通道100a与其它部件的连通。

此外，第三接口123中可设置有密封塞，该密封塞可设置有中心孔，第一气路管道130可与该密封塞的中心孔密封配合，以实现对第一气路管道130的定位，保证第一气路管道130的安装可靠性，同时，还能够避免混合气体泄露。

示例性地，第一气路管道130的中轴线可与直管部111重合；直管部111的中轴线与第一接口121重合。

第二接口122处也可设置有密封塞该密封塞可设置有中心孔，第二气路管道140可与该密封塞的中心孔密封配合，以实现对第二气路管道140的定位，保证第二气路管道140的安装可靠性，同时，还能够避免混合气体泄露。

示例性地，第二气路管道140的中轴线可与第二接口122重合。

本实施例中，当样品管接口具有四个及四个以上的接口时，除第一接口121、第二接口122及第三接口123之外的其它接口，可与其它装置连接，或者密封处理。

本实施例提供的样品盛放装置100，通过设置针形取样管及第一气路管道130，并将第一气路管道130的一端插设在针形样品管110中，以在第一气路管道130与针形样品管110之间形成第一气体通道100a，在第一气路管道130内形成第二气体通道100b，第一气体通道100a及第二气体通道100b中的一个可供气体进入针形样品管110，另一个可供气体从针形样品管110中流出，如此，针形样品管110则可只设置一个开口端，简化了针形样品管110的安装过程，降低了针形样品管110的安装难度，且竖直状的针形样品管110还便于取放样品，便于对针形样品管110的清洗。

本实施例中，相对于现有的U型管而言，由于针形样品管110为竖直状结构，针形样品管110占用较少的空间，因此，比表面仪本体200可以设置相对较多的样品盛放装置100，如沿图4中的横向可设置多个并排分布的样品盛放装置100，以同时对多个样品进行测试。并且，竖直的针形样品管110还能够避免样品粘附到管壁导致的测试误差。此外，在进行液氮浴也即将针形样品管110的收容部放置在盛装有液氮的容器中，由于针形样品管110下端的收容部的较小，所需液氮较少。

前述各实施例中的样品可为固体，例如分体或者多孔结构体。

请继续参照图1-图4，本实施例还提供一种比表面仪器，包括比表面仪本体200以及如前述任一实施例中的样品盛放装置100，样品盛放装置100设置在比表面仪本体200上。

其中，样品盛放装置100的结构、功能及实现过程可与前述相同，此处不再赘述。

可选地，样品盛放装置100中样品管接头120的至少部分嵌设在比表面仪本体200中。示例性地，比表面仪本体200上设置有安装孔，样品管接头120可固定在安装孔中，且样品管接口的至少部分位于安装孔中。

本实施例提供的比表面仪器，通过在样品盛放装置100中设置针形取样管及第一气路管道130，并将第一气路管道130的一端插设在针形样品管110中，以在第一气路管道130与针形样品管110之间形成第一气体通道100a，在第一气路管道130内形成第二气体通道100b，第一气体通道100a及第二气体通道100b中的一个可供气体进入针形样品管110，另一个可供气体从针形样品管110中流出，如此，针形样品管110则可只设置一个开口端，简化了针形样品管110的安装过程，降低了针形样品管110的安装难度，且竖直状的针形样品管110还便于取放样品，便于对针形样品管110的清洗。

下面对本实施例提供的比表面仪器的工作过程进行举例说明。

在对样品进行测试的过程中，将样品从针形样品管110的开口端放入，在样品自身重力作用下，样品降落至针形样品管110下端的收容部112中。由于针形样品管110的直管部111为竖直的管体，不会干涉样品降落，便于样品的盛装。

将第一气路管道130的下端对准针形样品管110，且将针形样品管110安装至样品管接头120的第一接口121处，如此，第一气路管道130的外管壁与针形样品管110的内管壁之间形成第一气体通道100a，第一气路管道130内形成第二气体通道100b。

比表面仪本体200具有升降托板，升降托板上设置有盛装有液氮的容器如液氮杯。控制升降托板上升以使针形样品管110的收容部112浸入液氮杯中，并通过第一气体通道100a向收容部112通入氦氮的混合气体，混合气体中的氮气被收容部112中的样品吸附，收容部112中流出的混合气体则从第二气体通道100b中流出，且从第二气体通道100b流出的混合气体中的氮气浓度降低，此时检测装置如热导检测器会检测到气体浓度变化，将检测到的气体浓度变化转换为电信号反应到谱图中，即为样品吸附信号峰。

控制升降托板下降，使得针形样品管110脱离液氮杯。升降托板上还设置有加热装置如加热套，控制升降托板上升，以使针形样品管110的收容部112位于加热套中。通过第一气体通道100a向收容部112通入氦氮的混合气体，样品中脱附的氮气则与通入的混合气体混合，并从第二气体通道100b中流出，且从第二气体通道100b流出的混合气体中的氮气浓度升高，此时检测装置如热导检测器会检测到气体浓度变化，将检测到的气体浓度变化转换为电信号反应到谱图中，即为样品脱附信号峰。

后续，通过对吸附脱附过程中的样品吸附信号峰及样品脱附信号峰数据进行处理与分析，就可得到所测试样品的比表面积。

当然，在上述过程中，也可通过第二气体通道100b向收容部112通入氦氮的混合气体，收容部112中流出的混合气体则从第一气体通道100a中流出。

需要说明的是：在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是：以上各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：其依然可以对前述各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各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种样品盛放装置，其特征在于，包括：针形样品管、样品管接头以及第一气路管道；

所述针形样品管用于盛放样品，所述针形样品管具有开口端，所述开口端与所述样品管接头连接；

所述第一气路管道的一端插设在所述针形样品管中，且所述第一气路管道的外管壁与所述针形样品管的内管壁之间具有间隙，以在所述第一气路管道与针形样品管之间形成第一气体通道，所述第一气路管道内形成第二气体通道；

其中，所述第一气体通道及第二气体通道中的一个可供气体进入所述针形样品管，另一个可供气体从所述针形样品管中流出。

2.根据权利要求1所述的样品盛放装置，其特征在于，所述第一气体通道可供气体进入所述针形样品管，所述第二气体通道可供气体从所述针形样品管中流出。

3.根据权利要求1所述的样品盛放装置，其特征在于，所述第一气体通道可供气体从所述针形样品管中流出，所述第二气体通道可供气体进入所述针形样品管。

4.根据权利要求1-3任一项所述的样品盛放装置，其特征在于，所述样品管接头具有第一接口、第二接口以及第三接口；所述第一接口与所述针形样品管连接，所述第一气路管道穿设在所述第一接口及第三接口中，所述第二接口与所述第一气体通道连通。

5.根据权利要求4所述的样品盛放装置，其特征在于，所述第一接口的中轴线与第三接口的中轴线重合。

6.根据权利要求5所述的样品盛放装置，其特征在于，所述第一气路管道沿远离所述第一接口的方向伸出所述第三接口；

和/或，所述第二接口的中轴线与所述第一接口的中轴线垂直；

和/或，所述第二接口连接有第二气路管道。

7.根据权利要求1所述的样品盛放装置，其特征在于，所述针形样品管包括与所述样品管接头连接的直管部，以及连接在所述直管部背离所述样品管接头的一端的收容部。

8.根据权利要求7所述的样品盛放装置，其特征在于，所述直管部呈圆柱状，所述收容部呈球形，所述收容部的内球径大于所述直管部的内直径。

9.一种比表面仪器，其特征在于，包括比表面仪本体以及如权利要求1-8任一项所述的样品盛放装置，所述样品盛放装置设置在所述比表面仪本体上。

10.根据权利要求9所述的比表面仪器，其特征在于，所述样品盛放装置中样品管接头的至少部分嵌设在所述比表面仪本体中。

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