一种气相色谱进样装置及气相色谱仪

文档序号:1829918 发布日期:2021-11-12 浏览:10次 >En<

阅读说明:本技术 一种气相色谱进样装置及气相色谱仪 (Gas chromatography sampling device and gas chromatograph ) 是由 王红都 蔡红军 梅海 周建伟 于 2021-10-18 设计创作,主要内容包括:本发明涉及气体检测技术领域,尤其涉及一种气相色谱进样装置及气相色谱仪,该气相色谱进样装置包括进样筒、分流板、衬管、连接座、隔垫和密封盖,进样筒内部具有一端开口的腔室,进样筒底部具有色谱柱进气管,外壁上分流管、载气管和吹扫管;分流板设置在腔室的底部,衬管套设在腔室内,连接座螺接在进样筒的顶部开口处,隔垫与台阶孔相适应的套设在台阶孔内,密封盖螺接在进样筒开口端;其中,连接座底部具有连接爪,衬管底部具有连接腿,连接爪与衬管的外壁连接,连接腿与分流板的表面连接。在本发明中,在需要进行清洗或更换时,仅需拉动连接座,即可将衬管、分流板以及隔垫一起从进样筒中取出,提高了更换和清洁的便捷性。(The invention relates to the technical field of gas detection, in particular to a gas chromatography sample introduction device and a gas chromatograph, wherein the gas chromatography sample introduction device comprises a sample introduction cylinder, a flow distribution plate, a liner tube, a connecting seat, a spacer and a sealing cover, a cavity with an opening at one end is arranged in the sample introduction cylinder, a chromatographic column air inlet tube is arranged at the bottom of the sample introduction cylinder, and a flow distribution tube, a gas carrying tube and a purging tube are arranged on the outer wall of the sample introduction cylinder; the flow distribution plate is arranged at the bottom of the cavity, the lining pipe is sleeved in the cavity, the connecting seat is screwed at the opening at the top of the sample feeding cylinder, the spacer is sleeved in the step hole corresponding to the step hole, and the sealing cover is screwed at the opening end of the sample feeding cylinder; wherein, the connecting seat bottom has the connecting claw, and the bushing pipe bottom has the connection leg, and the outer wall connection of connecting claw and bushing pipe connects the leg and is connected with the surface of flow distribution plate. When the sampling tube needs to be cleaned or replaced, the liner tube, the flow distribution plate and the spacer can be taken out of the sampling tube together only by pulling the connecting seat, so that convenience in replacement and cleaning is improved.)

一种气相色谱进样装置及气相色谱仪

技术领域

本发明涉及气体检测技术领域,尤其涉及一种气相色谱进样装置及气相色谱仪。

背景技术

气相色谱仪是利用色谱分离技术和检测技术,对多组分的复杂混合物进行定性和定量分析的仪器,其工作原理是以气体作为载气,当样品由微量注射器“注射”进入进样器后,被载气携带进入色谱柱,由于样品中各组分在色谱柱中的流动相和固定相间吸附系数的差异,在载气的冲洗下,各组分在两相间作反复多次分配使各组分在色谱柱中得到分离,然后用接在色谱柱后的检测器根据组分的物理化学特性将各组分按顺序检测出来。

相关技术中,气相色谱的进样口是最容易出现问题的地方,首先进样口的密封性能要好,不然一旦出现泄露问题,当载气为易燃易爆气体例如氢气时,就容易出现安全问题,还会使得空气进入进样装置影响最终检测的精准性,例如氧气会破坏色谱柱中的固定相涂层,影响色谱柱使用寿命;其次,进样口还容易出现样品残留或堵塞的问题,这样,就会大大影响检测的精准性,现有技术中常使用的方法为经常更换进样口中的密封垫,以保证进样口内部的清洁性和密封性,然而在更换密封垫时,需要对隔垫、衬管、O型密封圈以及分流平板依次进行更换,操作较为繁琐,影响检测效率。

公开于该

背景技术

部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体

背景技术

的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是:提供一种气相色谱进样装置及气相色谱仪,提高进样口密封件更换时的便捷性。

为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:

第一方面,本公开了提供了一种气相色谱进样装置,包括:

进样筒,所述进样筒内部具有一端开口的腔室,所述进样筒底部具有与所述腔室连通的色谱柱进气管,所述进样筒外壁上靠近所述色谱柱进气管处具有与所述腔室连通的分流管,所述进样筒外壁上远离所述色谱柱进气管处具有与所述腔室连通的载气管,所述进样筒外壁与所述载气管相对的位置处具有与所述腔室连通的吹扫管;

分流板,设置在所述腔室的底部,所述分流板沿其厚度方向贯通设置有一字孔,所述一字孔与所述色谱进气管连通;

衬管,套设在所述腔室内,且所述衬管在所述分流管与载气管之间位置处的外壁上具有与所述进样筒内壁接触的O型密封圈;

连接座,螺接在所述进样筒的顶部开口处,所述连接座上贯通设置有与所述腔室连通的台阶孔;

隔垫,与所述台阶孔相适应的套设在所述台阶孔内;

密封盖,螺接在所述进样筒开口端,且与所述隔垫接触,所述密封盖上具有与所述隔垫连通的进样孔;

其中,所述连接座底部具有连接爪,所述衬管底部具有连接腿,所述连接爪与所述衬管的外壁连接,所述连接腿与所述分流板的表面连接,所述连接爪和连接腿的长度满足载气进入和分流的长度要求。

进一步地,所述分流板朝向所述衬管的一面上具有连接台,所述连接台依次包括连接底座、连接柱和导向限位台,所述连接腿底部具有连接套,所述连接套穿过所述导向限位台后固定在所述连接柱上。

进一步地,所述分流板的侧壁上沿直径方向对称设置有两段弧形凸起条,且两所述弧形凸起条分别处于所述载气管和分流管所在的侧壁方向。

进一步地,两所述弧形凸起条以所述一字孔的长度中心线为对称轴设置,且在所述分流板未受到压力时,两所述弧形凸起条与所述进样筒的内侧壁接触,所述分流板受到压力时,两所述弧形凸起条朝向所述一字孔方向施加反向力,以减小所述一字孔面积。

进一步地,所述连接台沿所述一字孔的两侧对称分布设置有多个。

进一步地,所述分流板底部还具有密封环板,所述密封环板包绕所述一字孔设置,且所述密封环板的截面呈朝外凸起的弧形设置。

进一步地,所述连接爪底部朝向内侧凸起设置,所述衬管外侧壁上具有卡槽,所述连接爪的底部卡设在所述卡槽内。

进一步地,所述卡槽设置为环形,所述连接爪的外壁与所述进样筒内壁的距离小于所述连接爪底部凸起伸入所述卡槽的深度。

进一步地,所述连接座与所述进样筒内壁之间以及所述进样筒顶部与所述密封盖之间均具有密封结构。

第二方面,本公开还提供了一种气相色谱仪,包括如第一方面所述的气相色谱进样装置、一端与所述气相色谱进样装置连接的色谱柱以及与所述色谱柱另一端连接的气相检测器。

本发明的有益效果为:本发明通过在衬管底部延伸与分流板连接,以及通过连接在底部通过连接爪与衬管连接,并通过将隔垫嵌设在连接座上,在需要对分流板、衬管以及隔垫进行清洗或更换时,仅需拉动连接座,即可将衬管、分流板以及隔垫一起从进样筒中取出,与现有技术相比,提高了分流板、衬管和密封垫更换和清洁的便捷性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中气相色谱进样装置的剖视图;

图2为本发明实施例中进样筒的结构示意图;

图3为本发明实施例中连接座、衬管与分流板的连接结构示意图;

图4为本发明实施例中图3中的爆炸结构示意图;

图5为本发明实施例中图4中的A处局部放大图;

图6为本发明实施例中分流板的结构示意图;

图7为本发明实施例中图6中的B-B向剖视图;

图8为本发明实施例中图4中的C处局部放大图;

图9为本发明实施例中气相色谱仪的结构示意图;

图10为本发明实施例中检测出的谱图示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。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,并不表示是唯一的实施方式。

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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明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,不是旨在于限制本发明。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。

如图1至图8所示的气相色谱进样装置,包括进样筒10、分流板20、衬管30、连接座40、隔垫50和密封盖60,其中,

进样筒10内部具有一端开口的腔室,进样筒10底部具有与腔室连通的色谱柱进气管11,进样筒10外壁上靠近色谱柱进气管11处具有与腔室连通的分流管12,进样筒10外壁上远离色谱柱进气管11处具有与腔室连通的载气管13,进样筒10外壁与载气管13相对的位置处具有与腔室连通的吹扫管14;这里需要指出的是,载气管13与气源连接,并通过压力控制器控制载气的进气压力,以保证在载气的吹送下将样品通过衬管30与分流板20后进入至底部连接的色谱柱中进行分离;分流管12的目的在于减少进入色谱柱中的样品,以防止样品堆积过多无法检测得出准确的结果,而吹扫管14的目的在于通过与载气管13的连通,将隔垫50下方的残余样品吹扫干净,防止残留对检测造成的影响;这里还需要指出的是,在吹扫管14与分流管12上均设置有阀门,在需要的时候再进行阀门的启闭;

分流板20设置在腔室的底部,分流板20沿其厚度方向贯通设置有一字孔21,一字孔21与色谱进气管连通;衬管30套设在腔室内,且衬管30在分流管12与载气管13之间位置处的外壁上具有与进样筒10内壁接触的O型密封圈31;在本发明实施例中,分流板20与衬管30之间留有一定距离,通过O型密封圈31的设置,可以使得从衬管30吹入的气体一部分从一字孔21中流入至色谱柱,另一部分流入至衬管30外与腔室之间的空间中,然后从分流管12流出;

连接座40螺接在进样筒10的顶部开口处,连接座40上贯通设置有与腔室连通的台阶孔41;隔垫50与台阶孔41相适应的套设在台阶孔41内;密封盖60螺接在进样筒10开口端,且与隔垫50接触,密封盖60上具有与隔垫50连通的进样孔61;这样,在将样品放入之衬管30中时,如图9中所示,使用注射器的针头穿入至隔垫50中,然后再将样品推入至衬管30中,在衬管30中经过加热气化然后跟随载气一起进入色谱柱或者分流管12中;

如图3和图4中所示,连接座40底部具有连接爪42,衬管30底部具有连接腿32,连接爪42与衬管30的外壁连接,连接腿32与分流板20的表面连接,连接爪42和连接腿32的长度满足载气进入和分流的长度要求。这里的满足载气进入和分流的长度需求是指连接爪42和连接腿32均具有一定长度,使得进入的载气可以直接吹入至吹扫管14,从衬管30底部流出的气体也可以从分流板20的侧面流出,从而保证测试的顺利进行。

在上述实施例中,通过在衬管30底部延伸与分流板20连接,以及通过连接在底部通过连接爪42与衬管30连接,并通过将隔垫50嵌设在连接座40上,在需要对分流板20、衬管30以及隔垫50进行清洗或更换时,仅需拉动连接座40,即可将衬管30、分流板20以及隔垫50一起从进样筒10中取出,与现有技术相比,提高了分流板20、衬管30和隔垫50更换和清洁的便捷性。

在上述实施例的基础上,关于衬管30与分流板20的连接结构具体如图5至图7所示,分流板20朝向衬管30的一面上具有连接台22,连接台22依次包括连接底座22a、连接柱22b和导向限位台22c,连接腿32底部具有连接套32a,连接套32a穿过导向限位台22c后固定在连接柱22b上。由于分流板20起到密封作用,故其为弹性材质,因此可以通道导向限位台22c伸入至连接套32a中实现固定,通过这种固定方式,方便分流板20的拆卸和安装,而且在将分流板20放入至进样筒10中时,也便于分流板20的准确定位;

在本发明实施例中,分流板20在取下时还能够实现对进样筒10的清洁功能,如图6和图1所示,分流板20的侧壁上沿直径方向对称设置有两段弧形凸起条23,且两弧形凸起条23分别处于载气管13和分流管12所在的侧壁方向。这样,在取下连接座40时,连接座40连接衬管30、衬管30连接分流板20,从而使得分流板20上的弧形凸起与进样筒10的内侧壁接触,实现对载气管13、吹扫管14以及分流管12内壁管口处的清理,将堵塞或者残留的物质刮干净;通过在取出分流板20时起到的清扫功能,提高了清洁的效率,从而提高了工作效率和检测的精确性;

在具体进行分流时,一般采用的方式是通过控制分流管12侧的流量以及载气的流量来实现,然而上述通过气流的控制分流比的方式不够精确,故本发明实施例中,还通过采用改变一字孔21入口面积的方式实现对进入色谱柱气流的调节,请继续参照图5至图7,两弧形凸起条23以一字孔21的长度中心线为对称轴设置,且在分流板20未受到压力时,两弧形凸起条23与进样筒10的内侧壁接触,分流板20受到压力时,两弧形凸起条23朝向一字孔21方向施加反向力,以减小一字孔21面积。 由于在分流板20厚度方向受到压力时,分流板20会在横向发生变形,而由于两个户型凸起部设置在一字孔21两侧,其在受到压力时会朝向一字孔21的侧壁施加推力,从而将一字孔21的孔口面积减小,进而实现了对一字孔21进气量的调节,在具体调节时,由于连接座40螺接在进样筒10上,仅需旋转连接座40使之下降即可借助连接爪42和连接腿32将压力施加在分流板20上。

为了进一步提高对分流板20的施力效果,如图6中所示,连接台22沿一字孔21的两侧对称分布设置有多个。同样的,连接腿32也对应设置有多个,这样,在一字孔21两侧均匀施力,可以提高一字孔21变形的可控性。

在分流板20调节分流比时,为了保证其密封性能,即防止气体从分流板20侧壁流入,在本发明实施例中,如图6和图7所示,分流板20底部还具有密封环板24,密封环板24包绕一字孔21设置,且密封环板24的截面呈朝外凸起的弧形设置。通过这种设置,使得密封环板24在高度方向上可以发生一定的变形,即当压力小时,密封环板24的弯曲程度最小,呈如图7中所示形状,当压力大时,密封环板24朝外弯曲,截面呈“C”状,但依然可以保证与腔室底部的密封性能。通过上述设置,分流板20不仅可以保证其原有的密封性能,还可以实现清扫、调节分流比的功能。

关于连接座40与衬管30的连接结构,如图3、图4和图8所示,连接爪42底部朝向内侧凸起设置,衬管30外侧壁上具有卡槽33,连接爪42的底部卡设在卡槽33内。在本发明的优选实施例中,卡槽33设置为环形,连接爪42的外壁与进样筒10内壁的距离小于连接爪42底部凸起伸入卡槽33的深度。这样,可以保证连接爪42一直被抵持在卡槽33中,而且即使连接座40发生转动,卡爪可以实现在环形卡槽33中的转动,不会对衬管30造成影响;在取出衬管30以后,可以通过拨动卡爪的方式实现与衬管30的分离。

如图1中所示,为了保证连接座40与进样筒10之间的密封性,在连接座40与进样筒10内壁之间以及进样筒10顶部与密封盖60之间均具有密封结构。这里的密封结构是指密封槽和密封圈,当然,密封圈可以设置在连接座40侧壁上,也可以设置在顶部或者底部位置处。在本发明的优选实施例中,密封圈设置在连接座40侧壁上,而且如图3中所示,在连接座40的顶部侧壁上还切削成一部分平面,以便于连接座40的取下或者调解高度。密封盖60通过螺纹与进样筒10外壁螺接,密封盖60侧壁上还设置有防滑纹,以便于拆卸和安装。

本发明实施例另一方面还提供了一种如图9中所示的气相色谱仪,包括上述气相色谱进样装置100、一端与气相色谱进样装置100连接的色谱柱200以及与色谱柱200另一端连接的气相检测器300。在具体进行测试时,首先调节好载气压力值以及温度后,通过注射器将样品注入开始吹扫,使得样品进入至色谱柱200中并被检测出来,等待谱图出完,温度降低至100摄氏度以下后再关闭电源以及载气阀门等;在本发明实施例中,以氩气作为载气,分别测量样品中气体的种类及含量,经测量得出样品中含有氦气、氢气、氮气、一氧化碳和二氧化碳气体,还可以从如图10中所示的图谱中得到各组分的浓度;

这里需要指出的是,在气相色谱仪中还包括加热炉、载气供给部、对加热炉和载气供给部进行控制的控制器等,上述均为现有技术,这里不再进行赘述,但需要指出的是,凡是采用了本发明实施例中的便于拆卸清理的气相色谱进样装置100的气相色谱仪,均落入至本发明的保护范围内。

本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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