质谱和色谱的接口装置及安装方法
阅读说明：本技术 质谱和色谱的接口装置及安装方法 (Interface device for mass spectrum and chromatogram and installation method ) 是由 林建强 吴键波 马乔 段炼 刘立鹏 胡建坤 韩双来 于 2020-12-31 设计创作，主要内容包括：本发明提供了质谱和色谱的接口装置及安装方法,所述质谱和色谱的接口装置包括色谱柱；端盖具有依次设置的第一轴向延伸部、径向部分、第二轴向延伸部和第三轴向延伸部；第一轴向延伸部内具有中空的内径扩大段,所述径向部分具有通孔；所述第二轴向延伸部连接所述径向部分周向,所述第二轴向延伸部的外径小于第三轴向延伸部的外径；所述受压件设置在所述内径扩大段内,并被所述挤压件挤压；保护管设置在所述径向部分的一侧,色谱柱依次穿过所述保护管、径向部分的通孔、受压件和挤压件的通孔；套筒设置在所述保护管的外侧,一端与所述第三轴向延伸部连接,另一端具有安装位；密封件套在所述第二轴向延伸部的外侧。本发明具有密封好、误差小等优点。(The invention provides an interface device of a mass spectrum and a chromatogram and an installation method, wherein the interface device of the mass spectrum and the chromatogram comprises a chromatographic column; the end cover is provided with a first axial extension part, a radial part, a second axial extension part and a third axial extension part which are arranged in sequence; the first axial extension has a hollow inner diameter expansion section therein, and the radial part has a through hole; the second axial extension is connected with the periphery of the radial part, and the outer diameter of the second axial extension is smaller than that of the third axial extension; the compression piece is arranged in the inner diameter expansion section and is extruded by the extrusion piece; the protective tube is arranged on one side of the radial part, and the chromatographic column sequentially penetrates through the protective tube, the through hole of the radial part, the through hole of the compression piece and the through hole of the extrusion piece; the sleeve is arranged on the outer side of the protection tube, one end of the sleeve is connected with the third axial extension part, and the other end of the sleeve is provided with an installation position; a seal is sleeved outside the second axial extension. The invention has the advantages of good sealing, small error and the like.)
技术领域
本发明涉及质谱、色谱，特别涉及质谱和色谱的接口装置及方法。
背景技术
GC/MSD接口用于将色谱柱分离后的样品气体引入质量分析器中进行分析。质量检测器对样品进行检测时，往往需要较好的真空环境，而GC/MSD接口在将样品气引入真空腔的过程中，容易引入泄漏点。此外，在传输过程中色谱柱容易遇冷，导致少量样品气吸附，从而导致样品气的峰宽变宽，因此对GC/MSD接口的伴热是至关重要的。
现有仪器的方案是将GC/MSD接口通过螺栓固定于分析仪箱的一侧，并通过O形环密封垫进行密封。GC/MSD接口的一端进入GC柱箱，这一端上带有螺纹，可使用螺帽和密封垫圈与色谱柱相连。接口的另一端穿过真空腔插入到离子源。GC/MSD接口由筒形电子加热器加热，并通过接口中的传感器(热电偶)监测温度。现有技术中的不足之处如下：
1.从该GC/MSD接口的模型上可以看出,至少引入了4处密封点。
2.衬管与色谱柱的密封位置位于远离真空腔的最右侧，这意味着衬管中间的色谱柱通道会被抽成真空状态，因此在给色谱柱伴热时，主要依靠色谱柱与衬管通道接触形成的细长曲线进行热传导，这样容易传热不均匀。
3.在将色谱柱滑入GC/MSD接口时，需要从真空腔中将其拉出，并对色谱柱端部进行切割和调整。在这过程中色谱柱碎片容易掉入真空腔内，并有可能损坏涡轮分子泵。
发明内容
为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种质谱和色谱的接口装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
质谱和色谱的接口装置，所述质谱和色谱的接口装置包括色谱柱；所述质谱和色谱的接口装置还包括：
端盖，所述端盖具有依次设置的第一轴向延伸部、径向部分、第二轴向延伸部和第三轴向延伸部；沿着从第三轴向延伸部到第一轴向延伸部的方向，所述第一轴向延伸部内具有中空的内径扩大段，所述径向部分具有通孔；所述第二轴向延伸部连接所述径向部分周向，所述第二轴向延伸部的外径小于第三轴向延伸部的外径；
挤压件和受压件，所述挤压件和受压件分别具有通孔，所述受压件设置在所述内径扩大段内，所述挤压件挤压处于所述内径扩大段内的受压件；
保护管及加热器，所述保护管设置在所述径向部分的背对第一轴向延伸部的一侧，所述色谱柱依次穿过所述保护管、径向部分的通孔、受压件和挤压件的通孔；所述加热器用于加热所述保护管内的色谱柱；
套筒和密封件，所述套筒设置在所述保护管的外侧，一端与所述第三轴向延伸部连接，另一端具有安装位；所述密封件套在所述第二轴向延伸部的外侧，且处于所述第三轴向延伸部端部的一侧。
本发明的另一目的在于提供了上述质谱和色谱的接口装置的调节方法，该发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
根据本专利申请所述的质谱和色谱的接口装置的安装方法，所述安装方法为：
色谱柱穿过保护管、径向部分的通孔、受压件和挤压件的通孔；
利用所述挤压件挤压所述受压件，所述受压件和径向部分间密封，所述受压件和色谱柱间密封；
将所述套筒固定在所述色谱模块上；
所述第二轴向延伸部插入质谱真空腔的安装通孔内，所述安装通孔的直径小于所述第三轴向延伸部的外径；
连接所述真空腔和色谱模块，所述真空腔和第三轴向延伸部间的密封件被挤压。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1.密封点少、可靠性高；
整个接口装置仅引入两处密封点：受压件和径向部分间，以及受压件和色谱柱间，且采用的密封方式可靠；
2.结构简单，易加工；
挤压件和受压件这两个关键零件采用回转体设计，结构简单，利用不锈钢导管避免了机加工件上细长孔的加工；
3.伴热均匀；
将色谱柱与接口装置的密封点位置从远离真空腔的最右侧移至靠近真空腔，使得整段保护管处于常压环境中，因此在给色谱柱伴热的过程中还能够提供空气浴加热，使得伴热更加均匀，避免了待测成分在色谱柱中被吸附及冷凝；
4.安装方便，避免在真空腔中进行调整；
在安装色谱柱到接口装置时，可以在真空腔外完成，相比在真空腔内部对色谱柱进行调整，更加方便快捷，而且避免了色谱碎片掉入真空腔，损坏涡轮分子泵的风险。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是根据本发明实施例的质谱和色谱的接口装置的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的质谱和色谱的接口装置局部的结构示意图。
具体实施方式
图1-2和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1：
图1-2给出了本发明实施例的质谱和色谱的接口装置的结构示意图，如图1-2所示，所述质谱和色谱的接口装置包括：
色谱柱10，用于分离物质中各种待测成分，并送真空腔81中的离子源进行离子化；
端盖，所述端盖具有依次设置的第一轴向延伸部11、径向部分12、第二轴向延伸部13和第三轴向延伸部14；沿着从第三轴向延伸部14到第一轴向延伸部11的方向，所述第一轴向延伸部11内具有中空的内径扩大段，所述径向部分12具有通孔；所述第二轴向延伸部13连接所述径向部分周向，所述第二轴向延伸部13的外径小于第三轴向延伸部14的外径；
挤压件21和受压件22，所述挤压件21和受压件22分别具有通孔，所述受压件22设置在所述内径扩大段内，所述挤压件21挤压处于所述内径扩大段内的受压件22；
保护管31及加热器41，所述保护管31设置在所述径向部分12的背对第一轴向延伸部11的一侧，所述色谱柱10依次穿过所述保护管31、径向部分12的通孔、受压件22和挤压件21的通孔；所述加热器41用于加热所述保护管31内的色谱柱10；
套筒61和密封件18，所述套筒61设置在所述保护管31的外侧，一端与所述第三轴向延伸部14连接，另一端具有安装位；所述密封件18套在所述第二轴向延伸部13的外侧，且处于所述第三轴向延伸部14端部的一侧。
为了实现真空腔与外界的密封，进一步地，沿着从第三轴向延伸部14到第一轴向延伸部11的方向，所述受压件22的外径变大。
为了固定保护管，进一步地，所述径向部分12的迎着所述保护管31的一侧具有适于保护管31端部插入的凹槽15。
为了防止端盖受热升温，进一步地，所述凹槽15和保护管31间具有隔热层。
为了防止热量散失，进一步地，所述加热器41和套筒61间具有保温层51，所述加热器41和径向部分12间具有隔热层71。
为了挤压受压件以实现密封，进一步地，所述挤压件21具有外螺纹，所述第一轴向延伸部11的内壁具有与所述外螺纹匹配的内螺纹。
为了挤压受压件以实现密封，进一步地，所述受压件22的临着所述挤压件21的端部具有沿着轴向延伸的外凸部23，所述外凸部23具有适于色谱柱10穿过的通孔，所述挤压件21具有适于容纳所述外凸部23的凹槽。
本发明实施例的上述质谱和色谱的接口装置的安装方法，所述安装方法为：
色谱柱10穿过保护管31、径向部分12的通孔、受压件22和挤压件21的通孔；
利用所述挤压件21挤压所述受压件22，所述受压件22和径向部分12间密封，所述受压件22和色谱柱10间密封；
将所述套筒61固定在所述色谱模块91上；
所述第二轴向延伸部13插入质谱真空腔81的安装通孔内，所述安装通孔的直径小于所述第三轴向延伸部14的外径；
连接所述真空腔81和色谱模块91，所述真空腔81和第三轴向延伸部14间的密封件18被挤压。
实施例2：
根据本发明实施例1的质谱和色谱的接口装置及安装方法的应用例。
在该应用例中，如图1所示，端盖具有依次设置的第一轴向延伸部11、径向部分12、第二轴向延伸部13和第三轴向延伸部14；沿着从第三轴向延伸部14到第一轴向延伸部11的方向，所述第一轴向延伸部11内具有中空的内径扩大段，所述径向部分12具有通孔；所述第二轴向延伸部13连接所述径向部分12周向，所述第二轴向延伸部13的外径小于第三轴向延伸部14的外径；
挤压件21和受压件22分别具有通孔，所述受压件22设置在所述内径扩大段内，沿着从第三轴向延伸部14到第一轴向延伸部11的方向，所述受压件22的外径变大，与所述内径扩大段的形状匹配；所述受压件22的临着所述挤压件21的端部具有沿着轴向延伸的外凸部23，所述外凸部23具有适于色谱柱10穿过的通孔，所述挤压件21具有适于容纳所述外凸部23的凹槽；所述挤压件21具有外螺纹，与内径扩大段的内螺纹匹配，从而将挤压件21固定在内径扩大段内，并通过旋转去挤压处于所述内径扩大段内的受压件22；
保护管31采用不锈钢材质，设置在所述径向部分12的背对第一轴向延伸部11的一侧，具体方式为：所述径向部分12的迎着所述保护管31的一侧具有适于保护管端部插入的凹槽15，所述保护管31的一端插入该凹槽15，该凹槽15和保护管31间具有隔热层；所述色谱柱10依次穿过所述保护管31、径向部分12的通孔、受压件22和挤压件21的通孔；所述加热器41采用电热丝，设置在所述保护管31的外侧，用于加热所述保护管31内的色谱柱10，防止出现吸附和水冷凝；加热器41和径向部分12间设置隔热层71；
套筒61设置在所述保护管31的外侧，一端通过螺钉固定在所述第三轴向延伸部14上，另一端具有安装位；所述密封件18套在所述第二轴向延伸部13的外侧，且处于所述第三轴向延伸部14端部的一侧；保温层51设置在所述加热器41和套筒61间。
本发明实施例的上述质谱和色谱的接口装置的安装方法，所述安装方法为：
色谱柱10穿过保护管31、径向部分12的通孔、受压件22和挤压件21(包括外凸部内的通孔)的通孔；
旋转所述挤压件21，从轴向挤压受压件22，包括挤压件21的凹槽对受压件22外凸部23的挤压，所述受压件22在轴向和径向被挤压而变形，使得所述受压件22和径向部分12间密封，所述受压件22和色谱柱10间密封；
将所述套筒61固定在所述色谱模块91上：利用螺钉将所述套筒61固定在色谱模:91上；
所述第二轴向延伸部13插入质谱真空腔81的安装通孔内，所述安装通孔的直径小于所述第三轴向延伸部14的外径，但不小于第二轴向延伸部13的外径；
连接所述真空腔81和色谱模块91，所述真空腔81和第三轴向延伸部14间的密封件18被挤压，从而实现了真空腔81与外界的密封。
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