CN219871184U - 一种吹扫装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气体检测技术领域，尤其是一种吹扫装置，包括三通阀、吹扫瓶、六通阀、捕集阱、气相色谱仪及控制器，所述三通阀设置有进气阀、第一出气阀及第二出气阀，所述进气阀设置有载气进入管，所述第一出气阀设置有吹气管，所述第二出气阀设有排气管；所述吹扫瓶设置有进气端及出气端，所述进气端与所述吹气管连接，所述出气端通过出气管与所述排气管导通连接；所述六通阀分别与排气管、捕集阱、气相色谱仪；所述控制器与所述三通阀、所述六通阀及所述气相色谱仪电连接。本实用新型的一种吹扫装置能够避免水蒸气进入气相色谱仪，增加了气体检测的准确性。

Description

一种吹扫装置

技术领域

本实用新型涉及气体检测技术领域，尤其是一种吹扫装置。

背景技术

气相色谱仪吹扫捕集进样是将惰性气体或氮气连续不断地通入液体或固体样品中，将挥发性组分从样品基质中吹扫出来，随气流进入捕集阱，捕集阱采用吸附剂或低温冷阱对吹扫出来的挥发性组分进行捕集，再经热解吸将组分送入气相色谱仪进行分析。

当样本中的挥发性物质被吹扫气吹进捕集阱时，往往携带一定的水蒸汽，这些水蒸气停留在捕集阱中，解吸时会与挥发性有机物一起进入气相色谱仪，从而导致信号变形，峰型异常，降低了检测的准确性，同时会对气相色谱仪造成伤害。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决上述背景技术中提到的技术问题之一，提供一种吹扫装置能够避免水蒸气进入气相色谱仪，增加了气体检测的准确性。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种吹扫装置，包括三通阀、吹扫瓶、六通阀、捕集阱、气相色谱仪及控制器

所述三通阀设置有进气阀、第一出气阀及第二出气阀，所述进气阀设置有载气进入管，以通过所述载气进入管将载气接入至所述三通阀，所述第一出气阀设置有吹气管，所述第二出气阀设有排气管；

所述吹扫瓶设置有进气端及出气端，所述进气端与所述吹气管远离所述第一出气阀的一端导通连接，所述出气端通过出气管与所述排气管导通连接；

所述六通阀设置有第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门及第六阀门，所述第一阀门与所述排气管远离所述第二出气阀的一端导通连接，所述第二阀门设置有载气排出管；

所述捕集阱内设有Tenax吸附材料，且所述捕集阱两端分别与所述第三阀门及第六阀门导通连接；

所述气相色谱仪分别与所述第四阀门及所述第五阀门导通连接；

所述控制器与所述三通阀、所述六通阀及所述气相色谱仪电连接。

进一步地，所述吹气管远离所述第一出气阀的一端嵌入至所述吹扫瓶内的底部；所述出气管远离所述排气管的一端靠近所述吹扫瓶内的顶部。

进一步地，所述载气进入管沿载气流动方向依次设置有流量控制阀及开关阀，所述流量控制阀及所述开关阀与所述控制器电连接。

进一步地，所述载气压力为0.45Mpa，所述流量控制阀设置的流量为40ml/min。

进一步地，所述捕集阱包括解吸管、壳体及半导体制冷片，

所述Tenax吸附材料设置在所述解吸管内，所述解吸管设于所述壳体内，且所述解吸管两端穿出所述壳体外并分别与所述第三阀门及第六阀门导通连接；所述解吸管外缠绕有发热丝，所述发热丝与控制器电连接；

所述半导体制冷片设置在所述解吸管的四周，且所述半导体制冷片的制冷面朝向所述解吸管，所述半导体制冷片与所述控制器电连接。

进一步地，所述壳体设置有散热风扇，所述散热风扇与所述控制器电连接。

进一步地，所述解吸管为石英材质。

本实用新型的有益效果是：

1.在气体检测中一般分为预降温、采样、吹干、解吸、解吸后降温，目前一般是通过手动控制各个阀门进行气体的检测，操作步骤麻烦，容易出错，本实用新型通过设置控制器、三通阀及六通阀进行预降温、采样、吹干、解吸、解吸后降温的自动控制，结构简单，节约实验时间，提高工作效率。通过在捕集阱设有Tenax吸附材料，利用其疏水性，可以在干吹除水，相对于普通活性炭等吸附材料，具有较强的除水能力，避免水蒸气进入气相色谱仪，增加了气体检测的准确性，并且对气相色谱仪进行保护。

2.在预降温时，控制器控制半导体制冷片启动，使得半导体制冷片对解吸管进行降温，以实现在采样前将解吸管降低到室温，通过降低温度，提高Tenax吸附材料的吸附能力。在解吸时，控制器控制发热丝启动，使得解吸管快速加热，使得气相色谱仪能够准确地进行色谱分离分析。

附图说明

图1是本实用新型一较佳实施方式的吹扫装置的结构示意图。

图2是本实用新型一较佳实施方式的吹扫装置的捕集阱结构示意图。

图中，1-三通阀、12-第一出气阀，13-第二出气阀，2-吹扫瓶，21-进气端，22-出气端，3-六通阀，31-第一阀门，32-第二阀门，33-第三阀门，34-第四阀门，35-第五阀门，36-第六阀门，4-捕集阱，41-解吸管，411-发热丝，42-壳体，43-半导体制冷片，44-散热风扇，5-气相色谱仪，61-进入管，62-吹气管，63-排气管，64-排出管，65-载气排出管，7-流量控制阀，71-开关阀。

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。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。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请同时参见图1和图2，本实用新型一较佳实施方式的吹扫装置，包括三通阀1、吹扫瓶2、六通阀3、捕集阱4、气相色谱仪5及控制器。

三通阀1设置有进气阀11、第一出气阀12及第二出气阀13，进气阀11设置有载气进入管61，以通过载气进入管61将载气接入至三通阀1，第一出气阀12设置有吹气管62，第二出气阀13设有排气管63。三通阀1为两位三通电磁阀。

本实施例中，载气进入管61沿载气流动方向依次设置有流量控制阀7及开关阀71。载气压力为0.45Mpa，流量控制阀7设置的流量为40ml/min。通过设置流量控制阀7设置0.45Mpa的载气压力，从而与气相色谱仪5的载气以及膜阀驱动压力一致。

吹扫瓶2设置有进气端21及出气端22，进气端21与吹气管62远离第一出气阀12的一端导通连接，出气端22通过出气管64与排气管63导通连接。本实施例中，吹气管62远离第一出气阀12的一端嵌入至吹扫瓶2内的底部；出气管64远离排气管63的一端靠近吹扫瓶2内的顶部。吹气管62及出气管64的结构，能够使得吹扫瓶2内待测物的气体充分地带出吹扫瓶2外。

六通阀3设置有第一阀门31、第二阀门32、第三阀门33、第四阀门34、第五阀门35及第六阀门36，第一阀门31与排气管63远离第二出气阀13的一端导通连接，第二阀门32设置有载气排出管65。

捕集阱4内设有Tenax吸附材料，且捕集阱4两端分别与第三阀门33及第六阀门36导通连接。

气相色谱仪5分别与第四阀门34及第五阀门35导通连接。

控制器与三通阀1、六通阀3、流量控制阀7、开关阀71及气相色谱仪5电连接。

在气体检测中一般分为预降温、采样、吹干、解吸、解吸后降温，目前一般是通过试管或瓶子等容器收集气体，然后打进气相色谱仪的进样口进行气体的检测；或者是手动控制各个阀门，使得瓶子的气体进入气相色谱仪而进行气体的检测，上述操作步骤麻烦，耗时长，容易出错，而且空气容易进入容器内，增大了检测误差。目前虽然自动进样的气相色谱装置，其一般采用电驱动的机械六通阀，其体积大、重量重，且功耗高，不利于气相色谱装置实现低功耗和微小型化。本实施例通过设置控制器、三通阀1及六通阀3进行预降温、采样、吹干、解吸、解吸后降温的自动控制，结构简单，无需采用电机以减小体积，节约实验时间，提高工作效率。

通过在捕集阱4设有Tenax吸附材料，利用其疏水性，可以在干吹除水，相对于普通活性炭等吸附材料，具有较强的除水能力，避免水蒸气进入气相色谱仪，增加了气体检测的准确性，并且对气相色谱仪进行保护。

本实施例中，捕集阱4包括解吸管41、壳体42及半导体制冷片43。

Tenax吸附材料设置在解吸管41内，解吸管41设于壳体42内，且解吸管41两端穿出壳体42外并分别与第三阀门33及第六阀门36导通连接；解吸管41外缠绕有发热丝411，发热丝411与控制器电连接。本实施例的解吸管41为石英材质，以更好地进行热传递。

半导体制冷片43设置在解吸管41的四周，且半导体制冷片43的制冷面朝向解吸管41，半导体制冷片43与控制器电连接。

壳体42设置有散热风扇44，散热风扇44与控制器电连接。在散热风扇44的作用下，能够将壳体42内的热量排出，提高了降温的速度。

在预降温时，控制器控制半导体制冷片43启动，使得半导体制冷片43对解吸管41进行降温，以实现在采样前将解吸管41降低，通过降低温度，提高Tenax吸附材料的吸附能力。在解吸时，控制器控制发热丝411启动，使得解吸管41快速加热，使得气相色谱仪能够准确地进行色谱分离分析。

本实施例的吹扫装置的运行步骤为：

S1.预降温：控制器控制半导体制冷片43及散热风扇44启动，使得半导体制冷片43对解吸管41进行降温。

S2.采样：控制器控制开关阀71打开，控制器控制进气阀11、第一出气阀12打开，控制器控制第一阀门31、第六阀门36、第二阀门32、第三阀门33打开，载气进入吹扫瓶2后带出待检气体，吹扫瓶2排出的气体依次经过出气管64、排气管63、第一阀门31、第六阀门36、解吸管41、第三阀门33、第二阀门32后通过载气排出管65排出。

S3.干吹：控制器控制开关阀71打开，控制器控制进气阀11、第二出气阀13打开，控制器控制第一阀门31、第六阀门36、第二阀门32、第三阀门33打开，载气绕过吹扫瓶2，且载气依次经过进气阀11、第二出气阀13、排气管63、第一阀门31、第六阀门36、解吸管41、第三阀门33、第二阀门32后通过载气排出管65排出。

S4.解吸：控制器控制半导体制冷片43及散热风扇44关闭，控制器控制发热丝411启动，控制器控制第六阀门36、第五阀门35、第四阀门34、第三阀门33打开，使得解吸管41接入气相色谱仪5，随着发热丝411的加热，解吸管41的待测气体依次经过第六阀门36、第五阀门35、气相色谱仪5、第四阀门34、第三阀门33后回到解吸管41。

S5.解吸后降温：控制器控制发热丝411关闭，控制器控制半导体制冷片43及散热风扇44启动，降温至设定时间后，控制器第一阀门31、第二阀门32、第三阀门33、第四阀门34、第五阀门35及第六阀门36关闭，将捕集阱4与六通阀3分离，并且对解吸管41继续降温至设定时间，最后控制器控制半导体制冷片43及散热风扇44启动关闭。

本实施例的控制器为PLC，通过控制器控制具体的萃取时间、解吸温度、解吸时间(250度解吸5min)、气体流速、气相色谱仪5温度。

Claims (7)

1.一种吹扫装置，其特征在于，包括三通阀(1)、吹扫瓶(2)、六通阀(3)、捕集阱(4)、气相色谱仪(5)及控制器

所述三通阀(1)设置有进气阀(11)、第一出气阀(12)及第二出气阀(13)，所述进气阀(11)设置有载气进入管(61)，以通过所述载气进入管(61)将载气接入至所述三通阀(1)，所述第一出气阀(12)设置有吹气管(62)，所述第二出气阀(13)设有排气管(63)；

所述吹扫瓶(2)设置有进气端(21)及出气端(22)，所述进气端(21)与所述吹气管(62)远离所述第一出气阀(12)的一端导通连接，所述出气端(22)通过出气管(64)与所述排气管(63)导通连接；

所述六通阀(3)设置有第一阀门(31)、第二阀门(32)、第三阀门(33)、第四阀门(34)、第五阀门(35)及第六阀门(36)，所述第一阀门(31)与所述排气管(63)远离所述第二出气阀(13)的一端导通连接，所述第二阀门(32)设置有载气排出管(65)；

所述捕集阱(4)内设有Tenax吸附材料，且所述捕集阱(4)两端分别与所述第三阀门(33)及第六阀门(36)导通连接；

所述气相色谱仪(5)分别与所述第四阀门(34)及所述第五阀门(35)导通连接；

所述控制器与所述三通阀(1)、所述六通阀(3)及所述气相色谱仪(5)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种吹扫装置，其特征在于：所述吹气管(62)远离所述第一出气阀(12)的一端嵌入至所述吹扫瓶(2)内的底部；所述出气管(64)远离所述排气管(63)的一端靠近所述吹扫瓶(2)内的顶部。

3.根据权利要求1所述的一种吹扫装置，其特征在于：所述载气进入管(61)沿载气流动方向依次设置有流量控制阀(7)及开关阀(71)，所述流量控制阀(7)及所述开关阀(71)与所述控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的一种吹扫装置，其特征在于：所述载气压力为0.45Mpa，所述流量控制阀(7)设置的流量为40ml/min。

5.根据权利要求2所述的一种吹扫装置，其特征在于：所述捕集阱(4)包括解吸管(41)、壳体(42)及半导体制冷片(43)，

所述Tenax吸附材料设置在所述解吸管(41)内，所述解吸管(41)设于所述壳体(42)内，且所述解吸管(41)两端穿出所述壳体(42)外并分别与所述第三阀门(33)及第六阀门(36)导通连接；所述解吸管(41)外缠绕有发热丝(411)，所述发热丝(411)与控制器电连接；

所述半导体制冷片(43)设置在所述解吸管(41)的四周，且所述半导体制冷片(43)的制冷面朝向所述解吸管(41)，所述半导体制冷片(43)与所述控制器电连接。

6.根据权利要求5所述的一种吹扫装置，其特征在于：所述壳体(42)设置有散热风扇(44)，所述散热风扇(44)与所述控制器电连接。

7.根据权利要求5所述的一种吹扫装置，其特征在于：所述解吸管(41)为石英材质。