CN219203092U - 一种适用于过程质谱仪的多路进样系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于过程质谱仪的多路进样系统，包括进样法兰，进样法兰的进口端通过进样接头连接进样设备；进样法兰的出口端连接质谱腔体，质谱腔体内依次设有离子源、质量分析器和检测器；进样设备包括膜进样装置和或微孔分流进样装置和或多路进样阀和或毛细管。本实用新型通过将四组进样设备集成在质谱进样法兰上，提升仪器的响应速度。利用截止阀对进样设备进行选择，以实现对高压环境、液体环境及复杂反应过程物质的进样与分析，完成过程质谱仪在不同条件下的进样工作，实现在复杂工业环境下的进样与分析。通过通过截止阀，在不破坏质谱真空的情况下，灵活地对各个进样设备组件进行维护，极大地提升了仪器的适用范围与灵活性。

Description

一种适用于过程质谱仪的多路进样系统

技术领域

本实用新型涉及质谱仪的进样系统，尤其涉及一种适用于过程质谱仪的多路进样系统。

背景技术

质谱技术是一种识别未知化合物、量化已知化合物和探讨化合物分子结构的有力手段，被认为是最灵敏、最特异的通用分析技术，具有在低浓度下识别多种化学物质的能力。随着社会工业化的发展，产品的质量、装置的运行状况以及工业过程带来的环境效应越来越受到人们的关注，为了优化生产环节，提高生产效率，从而达到节省资源，降低能耗的目的，质谱仪逐渐被应用于工业生产之中。

过程质谱仪是一类应用于工业生产过程监测的仪器，具有自动化程度高、稳定性高、可靠性好等特点，很适合对反应过程及产物成分进行实时监控。其可以进行连续分析，提供精确的检测数据，以配合工业生产的节奏，正确地反映生产过程，监控生产情况，以便控制与优化生产环节。

对于不同领域的工业生产来说，待测样品并不相同，因此为实现对多个生产流程的实时监测与控制，需要仪器具有优秀的环境适应能力，而进样装置作为连接待测环境与质谱的装置，与实际应用的环境条件密切相关，因此在扩展质谱仪器应用范围时，必须对进样方式进行相应的改进。目前的过程质谱仪普遍采用毛细管进行进样，适用性有限，对于复杂的工业检测环境时，存在技术缺陷。

过程质谱仪采用的毛细管直接进样方式，虽然结构简单，但更适用于低压气体的进样。由于毛细管直接与质谱仪连通，环境的高压气体或者液体都会对仪器造成损坏，且其只具有一个通路，因此在面对高压环境、液体环境及需要多路进样的复杂环境时，该进样装置并不适用。

可见，目前过程质谱仪使用的毛细管进样装置适用范围有限，无法满足多种工业生产环境的监测需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种可以根据工作环境条件灵活的转换进样装置，使其可以在多种工业环境下工作，以提高仪器的适用性的适用于过程质谱仪的多路进样系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种适用于过程质谱仪的多路进样系统，包括进样法兰，所述进样法兰的进口端通过进样接头连接进样设备；所述进样法兰的出口端连接质谱腔体，所述质谱腔体内依次设有离子源、质量分析器和检测器；所述进样设备包括膜进样装置和或微孔分流进样装置和或多路进样阀和或毛细管。

优选地，所述进样设备与进样接头之间设有截止阀。

优选地，所述膜进样装置包括渗透汽化膜与烧结支撑材料。

优选地，所述微孔分流进样装置包括进样三通和进样微孔。

优选地，所述毛细管采用石英或者不锈钢材质。

与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：

本实用新型通过将膜进样装置、微孔分流进样装置、多路进样阀及毛细管集成在质谱进样法兰上，提升仪器的响应速度。利用截止阀对进样器进行选择，以实现对高压环境、液体环境及复杂反应过程物质的进样与分析，完成过程质谱仪在不同条件下的进样工作，实现在复杂工业环境下的进样与分析。且通过截止阀，可以在不破坏质谱真空的情况下，灵活地对各个进样器组件进行维护，并且支持与色谱等进样装置进行连接，极大地提升了仪器的适用范围与灵活性。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种适用于过程质谱仪的多路进样系统的结构示意图一；

图2为本实用新型提出的一种适用于过程质谱仪的多路进样系统的结构示意图二。

图中序号如下：

101、进样法兰；102、进样接头；103、质谱腔体；104、离子源；105、质量分析器；106、检测器。201、膜进样装置；202、微孔分流进样装置；203、多路进样阀；204、毛细管；205、截止阀；206、连接螺孔；207、质谱进样口。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1和图2所示，为本实用新型提供了一种适用于过程质谱仪的多路进样系统，适用于过程质谱仪，

包括进样法兰101，所述进样法兰101的进口端通过进样接头102连接进样设备；所述进样法兰101的出口端连接质谱腔体103，所述质谱腔体103内依次设有离子源104、质量分析器105和检测器106；所述进样设备包括膜进样装置201、微孔分流进样装置202、多路进样阀203和毛细管204。

进一步，本实用新型提供的进样设备与进样接头102之间设有截止阀205，即膜进样装置201、微孔分流进样装置202、多路进样阀203和毛细管204与进样接头102之间分别设有截止阀205，通过截止阀205可以在不破坏质谱真空的情况下，灵活地对各个进样器组件进行维护。

进一步，本实用新型提供的膜进样装置201包括渗透汽化膜与烧结支撑材料；所述微孔分流进样装置202包括进样三通和进样微孔。

进一步，本实用新型提供的毛细管204采用石英或者不锈钢材质。

进一步，本实用新型提供的进样接头102、进样法兰101与质谱腔体103之间通过焊接、螺纹等方式进行密封连接。

本实用新型的工作原理如下：

当本实用新型工作时，样品通过进样接头102进入进样法兰101内部的腔体，再经由质谱进样口207进入过程质谱仪内部。样品分子会在离子源104的作用下产生对应的离子，离子被质量分析器105选择和分离，再被检测器106捕捉，最终产生对应的质谱图。

当需要对液体中的溶解物质成分进行分析时，通过截止阀205选择膜进样装置201作为质谱进样器。膜进样装置201由渗透汽化膜与烧结支撑材料组成，液体中的易渗透物质分子会在浓度梯度和压力的作用下溶解并扩散过膜，在膜的低压表面解吸脱附，从而进入进样法兰101中。在对水中的挥发性有机物进行分析时，渗透汽化膜的材质一般选用聚二甲基硅氧烷，在分析其它物质时，可以更换为其它的膜材料。

当需要对高压环境下的气体成分进行分析时，通过截止阀205选择微孔分流进样装置202作为质谱进样器。微孔分流进样装置202由进样三通与进样微孔组成，高压气体在进样三通内产生分流，大部分被分流口排出，小部分经由进样微孔进入进样法兰101中。当环境压力变化时，可以在分流口处设置采样泵，并通过调节其流速保证进样量。

当需要对复杂反应过程气体进行分析时，通过截止阀205选择多路进样阀203作为质谱进样器。通过多路进样阀203的流路切换，可以选择不同通道的样品气体进入进样法兰101中，从而实现对多个流路的实时分析。

当需要对常压气体进行分析时，通过截止阀205选择毛细管204作为质谱进样器。毛细管一般为石英或者不锈钢材质，通过细长的管路实现从常压到真空的压力过渡。

当仪器的检测环境发生变化时，可通过关闭截止阀205，在不破坏质谱仪内部真空的情况下，实现对各个进样器的组件维护。此外，还可以通过进样接头102，与色谱等其它进样装置进行连接，以满足更多的分析需求。

本实用新型通过将膜进样装置201、微孔分流进样装置202、多路进样阀203及毛细管204集成在质谱进样法兰101上，提升仪器的响应速度。利用截止阀205对进样器进行选择，实现对高压环境、液体环境及复杂反应过程物质的进样与分析，完成过程质谱仪在不同条件下的进样工作，实现在复杂工业环境下的进样与分析。同时，通过截止阀，可以在不破坏质谱真空的情况下，灵活地对各个进样器组件进行维护，并且支持与色谱等进样装置进行连接，极大地提升了仪器的适用范围与灵活性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种适用于过程质谱仪的多路进样系统，其特征在于，包括进样法兰(101)，所述进样法兰(101)的进口端通过进样接头(102)连接进样设备；所述进样法兰(101)的出口端连接质谱腔体(103)，所述质谱腔体(103)内依次设有离子源(104)、质量分析器(105)和检测器(106)；所述进样设备包括膜进样装置(201)、微孔分流进样装置(202)、多路进样阀(203)和毛细管(204)。

2.根据权利要求1所述的一种适用于过程质谱仪的多路进样系统，其特征在于，所述进样设备与进样接头(102)之间设有截止阀(205)。

3.根据权利要求1所述的一种适用于过程质谱仪的多路进样系统，其特征在于，所述膜进样装置(201)包括渗透汽化膜与烧结支撑材料。

4.根据权利要求3所述的一种适用于过程质谱仪的多路进样系统，其特征在于，所述微孔分流进样装置(202)包括进样三通和进样微孔。

5.根据权利要求3所述的一种适用于过程质谱仪的多路进样系统，其特征在于，所述毛细管(204)采用石英或者不锈钢材质。

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