CN216621884U - 一种顶空取样针 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种顶空取样针，包括针体，其包括针头和针管，所述针头设置于所述针管的一端，所述针头用于插入样品液面下方；以及取样机构，其包括设置于所述针管内的载气通道和样气通道，所述针头上设置有载气出口，所述针管上设置有载气进口、样气进口和样气出口，所述载气进口通过所述载气通道和所述载气出口连通，所述样气进口和所述样气出口通过所述样气通道连通，所述样气进口相较所述载气进口和所述样气出口更靠近所述载气出口。本申请通过一个针体，即可完成顶空取样，取样过程简单、快速，可极大地提高工作效率。
Description
技术领域
本实用新型属于取样设备领域，具体涉及一种顶空取样针。
背景技术
我国地表水水环境正受到严峻挑战，水体中的硝酸盐质量浓度偏高是导致水环境恶劣的主要原因之一，了解硝酸盐污染情况以及判断硝酸盐污染来源是进行污染治理的关键一步。通常采用水化学的方法研究水体中的氮素的运移情况，但这种方法无法追踪硝酸盐在水体中会发生迁移转化，无法准确判断硝酸盐的真正来源。目前，氮氧双稳定同位素示踪技术已广泛应用于氮源污染来源识别和迁移转化过程，这种方法弥补了水化学方法的局限性，为氮源的污染控制提供重要决策依据。
随着同位素的测试技术不断发展完善，利用反硝化细菌法测试水体硝酸盐氮氧同位素的技术也慢慢为科研者们所接受。而该技术采用到顶空法测试样品，因此，在测试过程中科研人员需要采用两个针头以实现样品的测试，而这一过程需要手动操作，这不仅耗费大量的时间资源，而且过程比较繁琐。为适应时代的发展，提高样品的检测的效率和节约大量人工时间资源，对现有的进样方式的进行改造是非常有必要的，上述问题是本领域亟需解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述技术问题，提供了一种顶空取样针。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种顶空取样针，包括针体，其包括针头和针管，所述针头设置于所述针管的一端，所述针头用于插入样品液面下方；以及取样机构，其包括设置于所述针管内的载气通道和样气通道，所述针头上设置有载气出口，所述针管上设置有载气进口、样气进口和样气出口，所述载气进口通过所述载气通道和所述载气出口连通，所述样气进口和所述样气出口通过所述样气通道连通，所述样气进口相较所述载气进口和所述样气出口更靠近所述载气出口。
本申请公开的顶空取样针的有益效果是：本申请通过一个针体，即可完成顶空取样，取样过程简单、快速，可极大地提高工作效率。
在一种可选的实施例中，所述针管为中空结构，所述载气通道设置于所述针管内，所述载气通道的外侧壁与所述针管的内侧壁之间限定为样气通道。
在一种可选的实施例中，所述针管的外侧壁的直径朝向所述样气出口逐渐增大。
在一种可选的实施例中，所述载气进口和所述样气出口均设置于所述针管远离所述针头的一端，所述样气进口设置于所述针管的侧壁上。
在一种可选的实施例中，所述针管和所述载气通道之间还填充有密封层，所述密封层位于所述样气进口远离所述样气出口的一侧。
在一种可选的实施例中，所述密封层为树脂或金属。
在一种可选的实施例中，所述载气出口包括多个，所述样气进口包括多个。
在一种可选的实施例中，所述载气通道包括进气腔和缓冲气腔，所述缓冲气腔的直径大于所述进气腔的直径，所述载气进口、所述进气腔、所述缓冲气腔和所述载气出口依次连通。
在一种可选的实施例中，所述载气出口所述缓冲气腔之间存在夹角。
在一种可选的实施例中，所述针头为圆锥形，其远离所述针管的一端为尖部。
附图说明
图1为本申请实施例的正视图；
图2为本申请实施例的剖视图；
附图标记说明：1、针体；11、针头；12、针管；2、取样机构；21、载气通道；21a、进气腔；21b、缓冲气腔；22、样气通道；23、载气出口；24、载气进口；25、样气进口；26、样气出口；3、密封层。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本申请的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本申请，并非用于限定本申请的范围。
下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或实施例。为简化公开内容，下面描述了各特征存在的一个或多个排列的具体实施例，但所举实施例不作为对本说明书的限定,在说明书中随后记载的第一特征与第二特征连接，即可以包括直接联系的实施方式，也可以包括形成附加特征的实施方式，进一步的，也包括采用一个或多个其他介入特征使第一特征和第二特征彼此间接连接或结合，从而第一特征和第二特征可以不直接联系。
如图1和图2所示，本申请公开了一种顶空取样针的实施例，其包括针体1和取样机构2，其中，针体1用于插入到样品中，取样机构2用于通入载气并将样品瓶内额样气带出。
在本申请公开的实施例中，上述针体1由针头11和针管12组成，例如，上述针管12可以为中空的圆柱形结构，上述针头11可以是圆锥形，其远离针管12的一端为尖部，通过该针头11可以将针头11和部分针管12插入到样品瓶内。
上述取样机构2包括设置于针管12内的载气通道21和样气通道22，针头11上设置有载气出口23，针管12上设置有载气进口24、样气进口25和样气出口26，载气进口24通过载气通道21和载气出口23连通，样气进口25和样气出口26通过样气通道22连通，样气进口25相较载气进口24和样气出口26更靠近载气出口23，以该针体1竖直放置为例，其中针头11位于最底部，则由上至下依次为载气进口24和/或样气出口26、样气进口25和载气出口23。
例如，在针管12为中空圆柱形结构的基础上，上述载气通道21可以为一根圆柱形的管道，载气通道21的直径小于针管12的内径，该载气通道21整体插设在针管12内，其中，载气管的外侧壁与针筒的内侧壁之间留有间隙，本示例中将这部分间隙定义为样气通道22，在更加具体的示例中，上述载气进口24开设于载气通道21顶端，载气通道21的顶端超出上述针管12顶部，上述样气出口26则开设在针管12顶部与载气进口24之间。
同时，在该示例中，还可以将针管12的外侧壁的直径设置为向样气出口26逐渐增大的渐变结构，采用该结构的好处在于，当针管12插入样品瓶橡皮塞后，形成插孔，随着插入的伸入，针管12的外侧壁会逐渐增大，继而挤压插孔与针管12之间的空隙，以提高气密性。
本申请的工作原理如下：在需要进行取样时，将针体1下端通过针头11插入到样品瓶中，并确保样品液面位于载气出口23和样气进口25之间，样气进口25位于样品瓶内，此时，通过载气进口24通入惰性气体作为载气，载气由针头11处的载气出口23进入样品溶液中，而后将样品溶液内由细菌生物作用分解出的样气带出液面并进入样品瓶的顶部空间，这部分样气随后会进入到样气进口25，样气随后进入通过样气通道22并通过样气出口26排入到分析仪器中进行分析。
本申请仅需使用一个针体1，即可完成取样过程，取样过程快速方便，极大地节省了工作时间，提高了工作效率。
此外，考虑到载气出口23和样气进口25之间存在一定间隔，而在上述示例中，由于载气通道21插设于针管12内，因此，这部分间隔段中，载气通道21外侧与针管12内侧就存在一段与样气通道22连通的环空，样气进入到样气进口25后会有一部分进入到这段环空中，从而导致环空中有气体残留影响下次测试，基于此，本申请的实施例中还在针管12和载气通道21之间填充有密封层3，该密封层3位于样气进口25和针头11之间，具体的，上述样气进口25的底部与该密封层3的顶面相切，继而使载气管内的样气可以全部被鼓入到测试仪器中，避免气体残留，上述密封层3可是但不限于树脂或金属，例如，其可以是聚氨酯树脂、亚克力树脂等，凡是不与样品溶液反应且具有良好气密性的材质，均可适用于本申请。
此外，在一些示例中，载气出口23和样气进口25均包括多个，通过设置多个载气出口23和样气进口25，能够提高通气量和通气面积，以实现样品的充分载入，例如，上述载气出口23可以包括四个，四个载气出口23环绕并均布在针头11上，上述样气进口25也可以包括四个并环绕设置在针筒上，其中四个样气进口25可以高低错落的设置，只要保证有至少一个样气进口25的底部与密封层3顶部相切即可。
在一些示例中，上述载气通道21由进气腔21a和缓冲气腔21b构成，缓冲气腔21b的直径大于进气腔21a的直径，载气进口24、进气腔21a、缓冲气腔21b和载气出口23依次连通，例如，该缓冲气腔21b的直径可以由进气腔21a朝向载气出口23逐渐扩大。本示例通过设置截面积较大的缓冲气腔21b，当载气进入到缓冲气腔21b后流速放缓，继而可以避免因载气气流过快时导致气流不稳，继而影响测样精度，上述载气出口23和缓冲气腔21b之间可以呈现一定的夹角设置。
在本说明书的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“内”、“外”、“周侧”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本说明书和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本说明书的限制。
在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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申请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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
本说明书中使用的术语是考虑到关于本公开的功能而在本领域中当前广泛使用的那些通用术语，但是这些术语可以根据本领域普通技术人员的意图、先例或本领域新技术而变化。此外，特定术语可以由申请人选择，并且在这种情况下，其详细含义将在本公开的详细描述中描述。因此，说明书中使用的术语不应理解为简单的名称，而是基于术语的含义和本公开的总体描述。
本说明书中使用了流程图或文字来说明根据本申请的实施例所执行的操作步骤。应当理解的是，本申请实施例中的操作步骤不一定按照记载顺序来精确地执行。相反，根据需要，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种顶空取样针，其特征在于，包括针体，其包括针头和针管，所述针头设置于所述针管的一端，所述针头用于插入样品液面下方；以及
取样机构，其包括设置于所述针管内的载气通道和样气通道，所述针头上设置有载气出口，所述针管上设置有载气进口、样气进口和样气出口，所述载气进口通过所述载气通道和所述载气出口连通，所述样气进口和所述样气出口通过所述样气通道连通，所述样气进口相较所述载气进口和所述样气出口更靠近所述载气出口。
2.如权利要求1所述的顶空取样针，其特征在于，所述针管为中空结构，所述载气通道设置于所述针管内，所述载气通道的外侧壁与所述针管的内侧壁之间限定为样气通道。
3.如权利要求2所述的顶空取样针，其特征在于，所述针管的外侧壁的直径朝向所述样气出口逐渐增大。
4.如权利要求2所述的顶空取样针，其特征在于，所述载气进口和所述样气出口均设置于所述针管远离所述针头的一端，所述样气进口设置于所述针管的侧壁上。
5.如权利要求4所述的顶空取样针，其特征在于，所述针管和所述载气通道之间还填充有密封层，所述密封层位于所述样气进口远离所述样气出口的一侧。
6.如权利要求5所述的顶空取样针，其特征在于，所述密封层为树脂或金属。
7.如权利要求1至6中任一项所述的顶空取样针，其特征在于，所述载气出口包括多个，所述样气进口包括多个。
8.如权利要求1至6中任一项所述的顶空取样针，其特征在于，所述载气通道包括进气腔和缓冲气腔，所述缓冲气腔的直径大于所述进气腔的直径，所述载气进口、所述进气腔、所述缓冲气腔和所述载气出口依次连通。
9.如权利要求8所述的顶空取样针，其特征在于，所述载气出口所述缓冲气腔之间存在夹角。
10.如权利要求1至6中任一项所述的顶空取样针，其特征在于，所述针头为圆锥形，其远离所述针管的一端为尖部。
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